心肌炎患者超聲三維斑點(diǎn)追蹤成像測(cè)得的左心室心肌應(yīng)變與心肌纖維化的相關(guān)性

遲文 徐洪高 金霞萍

心肌炎是指心肌組織發(fā)生炎癥反應(yīng)，引起心肌組織充血、水腫、壞死及纖維化等一系列病理改變，可導(dǎo)致心律失常、心力衰竭，甚至心源性猝死[1]。因此，早期評(píng)估患者的心肌損傷狀態(tài)有著重要意義。心臟磁共振成像（cardiac magnetic resonance imaging，CMRI）釓延遲強(qiáng)化序列（late gadolinium enhancement，LGE）能準(zhǔn)確分析心肌纖維化程度[2]。超聲三維斑點(diǎn)追蹤成像（three-dimensional speckle tracking echocardiography，3D-STE） 能定量分析心肌在立體空間中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過測(cè)定心肌應(yīng)變參數(shù)準(zhǔn)確評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)及功能狀態(tài)[3]。本研究運(yùn)用3D-STE 評(píng)估心肌炎患者左心室心肌應(yīng)變功能，聯(lián)合CMRI 的LGE 評(píng)估患者心肌纖維化程度，探討左心室心肌應(yīng)變參數(shù)與心肌纖維化的相關(guān)性，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選擇2018年1月至2021年1月在杭州市臨平區(qū)第一人民醫(yī)院收治確診的心肌炎患者65 例（觀察組），男41 例，女24 例，年齡20～65（44.84±11.79）歲。根據(jù)LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)數(shù)量分為L(zhǎng)GE 陰性亞組（LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)=0，27 例）和LGE陽(yáng)性患者[LGE1～3 亞組（LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)1～3）17例和LGE＞3 亞組（LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)＞3）21 例]。另選擇同期健康體檢者30 例為對(duì)照組，男18 例，女12 例，年齡22～67（46.23±12.52）歲。兩組對(duì)象一般資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）均符合心肌炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；（2）X線冠狀動(dòng)脈（下稱冠脈）造影或CT 冠脈成像檢查陰性。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）CMRI 檢查禁忌證或無法配合檢查；（2）對(duì)比劑過敏；（3）CMRI 圖像質(zhì)量差；（4）疑似先天性心臟病、風(fēng)濕性心臟病、冠心臟病、高血壓性心臟病、嚴(yán)重心律不齊、心臟瓣膜疾病等。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號(hào)：ky201700019）。兩組對(duì)象均簽署知情同意書。

表1 兩組對(duì)象一般臨床資料比較

1.2 方法

1.2.1 3D-STE 分析 采用荷蘭飛利浦公司Philips iE33 彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1 探頭或X5-1 探頭（頻率均為1～5 MHz）行3D-STE 分析。首先使用S5-1 探頭行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，測(cè)定常規(guī)參數(shù)。再使用X5-1 探頭采集并存儲(chǔ)左心室全容積動(dòng)態(tài)圖像。將三維全容積圖像導(dǎo)入Tom Tec 工作站，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算獲得左心室整體縱向應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS）、整體徑向應(yīng)變（global radial strain，GRS）、整體圓周應(yīng)變（global circumferential strain，GCS）等左心室心肌應(yīng)變參數(shù)。

1.2.2 CMRI 分析 采用荷蘭飛利浦公司Philips Ingenia 型號(hào)3.0 T 超導(dǎo)MRI 掃描儀行CMRI 分析。使用平衡式快速梯度回波序列，采用心臟標(biāo)準(zhǔn)層面采集分析，靜脈注射對(duì)比劑Gd-DTPA 約8～10 min 后進(jìn)行掃描，選取合適圖像，手動(dòng)勾畫左心室心內(nèi)膜面與心外膜面，通過系統(tǒng)軟件自動(dòng)計(jì)算獲得CMRI 左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。LGE 強(qiáng)化的心肌信號(hào)高于正常心肌平均信號(hào)6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差閾值時(shí)，判定LGE 陽(yáng)性，記錄LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析使用Spearman 秩相關(guān)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組對(duì)象左心室心肌應(yīng)變參數(shù)及LVEF 比較見表2。

由表2 可見，觀察組GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值均明顯低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組對(duì)象LVEF比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

表2 兩組對(duì)象左心室心肌應(yīng)變參數(shù)及LVEF 比較（%）

2.2 3 個(gè)亞組的左心室心肌應(yīng)變參數(shù)比較 見表3。

由 表3 可 見，LGE ＞3 亞 組、LGE1 ～3 亞 組GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值均明顯低于LGE 陰性亞組，LGE＞3 亞組GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值均明顯低于LGE1～3 亞組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

表3 3 個(gè)亞組的左心室心肌應(yīng)變參數(shù)比較（%）

2.3 LGE 陽(yáng)性患者心肌應(yīng)變參數(shù)與LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)的相關(guān)性分析 見圖1。

由圖1 可見，LGE 陽(yáng)性患者左心室心肌應(yīng)變參數(shù)GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值與LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.86、-0.75、-0.79，均P＜0.05）。其中GLS 與LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)的相關(guān)性最高。

圖1 整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）絕對(duì)值與釓延遲強(qiáng)化序列（LGE）陽(yáng)性節(jié)段數(shù)的相關(guān)性

3 討論

心肌炎是一種較為常見的心血管疾病，雖然心肌炎的病因和發(fā)病機(jī)制呈多樣性，但心肌炎的主要病理生理學(xué)機(jī)制基本相同，包括早期炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、心肌細(xì)胞水腫、損傷、壞死及后期心肌纖維化、瘢痕形成等[5]。輕度心肌炎癥發(fā)生時(shí)，心肌細(xì)胞可在3～4周得到恢復(fù)，但如果病因持續(xù)存在，纖維化及瘢痕組織形成，則可造成心力衰竭或猝死等嚴(yán)重并發(fā)癥。因此，盡早評(píng)估患者心肌功能狀態(tài)，實(shí)施相應(yīng)治療，有助于防止病情惡化，改善預(yù)后。

CMRI 作為一種無創(chuàng)性影像學(xué)檢查，集形態(tài)、功能、灌注以及分子成像于一體，不僅能評(píng)估心臟結(jié)構(gòu)功能，而且能反映心肌組織存在的病理改變[6]。其中LGE 能特異性反映心肌組織變性壞死，是評(píng)估心肌纖維化的重要指標(biāo)，在預(yù)測(cè)心肌炎預(yù)后方面具有重要價(jià)值[7]。本研究結(jié)果顯示，觀察組的LVEF 與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示LVEF 指標(biāo)在早期識(shí)別局部心肌功能受損方面作用有限。這與Aquaro等[8]研究結(jié)果相一致。LVEF 指標(biāo)反映左心室整體心功能，而早期局部心肌功能障礙時(shí)，鄰近心肌可通過牽拉作用及拖帶效應(yīng)等代償機(jī)制來維持整體心功能處于正常水平，致使LVEF 在心臟疾病中晚期才發(fā)生明顯變化。同時(shí)CMRI 檢查具有一定局限性，包括費(fèi)用高、耗時(shí)長(zhǎng)，需要注射對(duì)比劑，不適用于金屬支架或起搏器植入者等。

3D-STE 作為一種全新的超聲新技術(shù)，能準(zhǔn)確測(cè)量心肌在立體空間中的變形程度，并通過應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行表示。心肌應(yīng)變包括整體縱向、徑向以及周向3 個(gè)方向的應(yīng)變，分別是指心肌纖維在長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)短變化，向心性收縮的厚度變化及在短軸方向的長(zhǎng)短變化[9]。本研究結(jié)果顯示，觀察組GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值均明顯低于對(duì)照組。提示3D-STE 心肌應(yīng)變參數(shù)能更早、更敏感地評(píng)估心肌炎患者左心室心肌功能狀態(tài)。本研究中，LGE＞3 亞組、LGE1～3亞組GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值均明顯低于LGE 陰性亞組，LGE＞3 亞組GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值均明顯低于LGE1～3 亞組，進(jìn)一步提示3D-STE 心肌應(yīng)變參數(shù)不僅是評(píng)估左心室整體及局部功能的良好指標(biāo)，而且能間接反映心肌纖維化程度。在致炎因子刺激作用下，心肌細(xì)胞發(fā)生水腫、變性、滲出、壞死及纖維化等病理改變，導(dǎo)致心肌順應(yīng)性、彈性及應(yīng)變能力下降，心肌收縮功能下降[10]。

本研究結(jié)果顯示，LGE 陽(yáng)性患者左心室心肌應(yīng)變參數(shù)GLS、GRS、GCS 絕對(duì)值與LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)均呈負(fù)相關(guān)，提示3D-STE 心肌應(yīng)變參數(shù)隨著心肌纖維化程度加重而下降，即心肌應(yīng)變能力下降。其中GLS 與LGE 陽(yáng)性節(jié)段數(shù)的相關(guān)性最高，提示GLS能更有效反映患者的心肌纖維化程度，具有更高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，3D-STE 能夠準(zhǔn)確反映心肌炎患者的心肌功能狀態(tài)，并能間接反映心肌纖維化程度，其中GLS 與心肌纖維化程度的相關(guān)性最高，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。