左室縱向應(yīng)變及應(yīng)變達(dá)峰時間離散度評價人工心臟瓣膜置換術(shù)后患者左室收縮功能及同步性

劉麗萍 鄭哲嵐

心臟瓣膜病是一種常見的心臟病，其中以風(fēng)濕性心臟病最為常見。隨著人口老齡化加重，退行性瓣膜病以及冠心病、心肌梗死后引起的瓣膜病變也越來越常見［1］。人工心臟瓣膜（PHV）置換術(shù)是大多數(shù)嚴(yán)重心臟瓣膜病的最終治療方法［2］。作者應(yīng)用左室縱向應(yīng)變及應(yīng)變達(dá)峰時間離散度反映人工心臟瓣膜置換術(shù)后患者左室心肌整體及節(jié)段性應(yīng)變特征，評價左室心肌收縮功能及同步性改變，并探討各參數(shù)之間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年5月至2018年10月杭州市中醫(yī)院人工心臟瓣膜置換術(shù)后患者70例為瓣膜置換術(shù)后組（PHV），并分為主動脈瓣置換（AVR）25例，二尖瓣置換（MVR）24例，主動脈瓣和二尖瓣置換（DVR）21例三個亞組，其中生物瓣18例，機(jī)械瓣52例，不伴明顯瓣周漏，無卡瓣。對照組來源于體檢人群，臨床及超聲心動圖等相關(guān)檢查無異常。入選者排除原發(fā)性高血壓、冠心病、肺心病、心肌病、肝腎功能不全等，排除經(jīng)超聲心動圖檢查圖像質(zhì)量不佳者。對符合要求的人工心臟瓣膜置換術(shù)后患者及健康志愿者采集身高、體重、血壓。

1.2 方法 采用GE Vivid E95超聲診斷儀，M5Sc 心臟探頭，頻率2.0～4.5 MHz，自動功能成像（AFI2.0）軟件。患者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步記錄胸導(dǎo)聯(lián)心電圖，常規(guī)超聲心動圖測量左房內(nèi)徑（LAD）、主動脈內(nèi)徑（AoD），左室舒張末內(nèi)徑（LVDd）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVDs），室間隔舒張期厚度（IVSd），左室后壁舒張期厚度（LVPWd）。分別采集心尖長軸四腔、三腔、兩腔切面連續(xù)3～5個心動周期的二維動態(tài)圖像。從心尖三腔心切面開始分析，選擇最佳心動周期視圖，然后利用ROI Width 選擇最適寬度并準(zhǔn)確調(diào)整心內(nèi)外膜包繞線，調(diào)整完畢系統(tǒng)自動生成各節(jié)段的應(yīng)變曲線及應(yīng)變值；以同樣的方法分析四腔心及兩腔心切面，分析完成后，軟件自動生成左室17節(jié)段心肌的縱向應(yīng)變及對應(yīng)的應(yīng)變曲線、牛眼圖，左室17節(jié)段縱向應(yīng)變達(dá)峰時間的標(biāo)準(zhǔn)差（PSD）和三個切面整體縱向峰值應(yīng)變（GLPS）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用GraphPad Prism6.0 統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料用（）表示，多組間比較用單因素方差分析，組間兩兩比較用LSD檢驗(yàn)。相關(guān)性分析用Pearson相關(guān)性分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 人工心臟瓣膜置換術(shù)后各組與對照組在年齡、身高、血壓等方面的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；AVR組體重、體質(zhì)指數(shù)高于另外三組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；MVR組、DVR組心率均高于另外兩組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 對照組與PHV各組一般資料比較（）

表1 對照組與PHV各組一般資料比較（）

注：與對照組比較，*P＜0.05

組別 n 年齡（歲） 身高（cm） 體重（kg） 體質(zhì)指數(shù) 心率（次/min） 收縮壓（mmHg） 舒張壓（mmHg）對照組 25 52.0±8.9 162.6±7.6 58.9±9.8 22.22±2.93 73.2±10.3 115.5±9.8 75.9±8.1 AVR 25 56.1±11.9 165.9±8.7 67.1±12.5* 24.27±3.38* 71.2±9.4 121.6±14.8 77.1±11.7 MVR 24 53.1±13.5 160.1±8.6 60.0±13.2 23.42±5.0 82.9±13.5* 115.3±16.1 70.5±11.9 DVR 21 55.9±12.8 162.5±9.3 56.8±8.9 21.55±3.12 84.9±16.5* 111.2±14.3 70.3±11.7

2.2 常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較 人工心臟瓣膜置換術(shù)后各組在LAD、LVMI、LVDd等高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；AVR組AoD高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；AVR組與DVR組在IVSd、LVPWd高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；MVR組、DVR組在FS 、LVEF均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；MVR組、DVR組在CO、CI高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 對照組與PHV各組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較（）

表2 對照組與PHV各組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較（）

注：與對照組比較，*P＜0.05。AoD：主動脈內(nèi)徑；LAD：左房內(nèi)徑；LVDs：左室收縮末期內(nèi)徑；IVSd：室間隔舒張期厚度；LVPWd：左室后壁舒張期厚度；LVDd：左室舒張末內(nèi)徑；CO：左室排出量；LVMI：左室質(zhì)量指數(shù)；CI：左心指數(shù)；FS：左室短軸縮短率；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)。

組別 n AoD（mm） LAD（mm） IVSd（mm） LVPWd（mm） LVDd（mm） CO（l） LVMI（g/m2） FS（%） LVEF（%）對照組 25 28.4±2.8 33.3±2.7 7.8±0.8 7.8±0.7 44.5±3.4 4.62±1.13 76.5±15.5 39.0±4.2 69.4±5.2 AVR 25 30.2±3.3* 41.0±5.4* 9.6±1.7* 9.8±1.7* 48.6±6.4* 5.2±1.11 119.7±48.3* 36.5±5.3 65.8±7.4 MVR 24 29.8±2.4 49.6±12.4* 8.1±1.1 8.3±1.1 47.6±5.1* 5.47±1.22* 92.5±25.8* 34.7±5.9* 63.5±8.2*DVR 21 28.6±2.7 49.9±8.0* 8.5±0.9* 8.6±0.7* 49.5±9.0* 6.06±1.99* 110.3±48.6* 33.9±8.1* 61.9±11.9*

2.3 應(yīng)變參數(shù)比較 對照組各切面縱向應(yīng)變曲線為負(fù)向，起伏較一致，各節(jié)段達(dá)峰時間也接近，在牛眼圖上表現(xiàn)為較均勻的紅色；人工心臟瓣膜置換術(shù)后各組各切面應(yīng)變曲線紊亂，起伏不一致，各節(jié)段達(dá)峰時間差異較大，應(yīng)變牛眼圖顏色雜亂（見圖1）；PHV組各組各切面GPS絕對值均小于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。各組基底段、中間段、心尖段縱向應(yīng)變峰值（PSS）呈階梯狀分布，即PSS絕對值由心尖向基底段逐漸減低。對照組PSD（29.7±5.6）ms，AVR組 PSD（49.2±16.4）ms，MVR 組（50.1±14.1）ms，DVR組（65.8±30.2）ms，PHV各組PSD均高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。對照組應(yīng)變達(dá)峰時間的牛眼圖為較為均勻的綠色，PHV組應(yīng)變達(dá)峰時間的牛眼圖顏色雜亂，出現(xiàn)黃色甚至紅色，牛眼圖顏色可以直觀地反映左室收縮的同步性，顏色越雜亂代表患者收縮同步性越差，相應(yīng)的PSD值也就越大（見圖1）。

表3 對照組與PHV各組各切面GLPS與PSD的比較（）

表3 對照組與PHV各組各切面GLPS與PSD的比較（）

注：與對照組比較，*P＜0.05。GLPS：整體縱向峰值應(yīng)變；PSD：縱向應(yīng)變達(dá)峰時間離散度；LAX：胸骨旁左室長軸切面；A4C：心尖四腔切面；A2C：心尖左心兩腔切面；AVG：平均值

PSD（ms）對照組 25 -22.4±3.2 -21.5±2.9 -22.0±3.5 -22.0±2.8 29.7±5.6 AVR 25 -17.3±4.3* -15.0±4.1* -16.0±3.5* -16.1±3.5* 49.2±16.4*MVR 24 -16.1±5.4* -15.3±3.8* -15.5±4.6* -14.2±7.6* 50.1±14.1*DVR 21 -15.1±6.9* -12.9±5.4* -14.1±5.7* -11.3±12.6*65.8±30.2*組別 n GLPS-LAX（%）GLPS-A4C（%）GLPS-A2C（%）GLPS-AVG（%）

圖1 A. 正常人縱向應(yīng)變牛眼圖，B. 正常人縱向應(yīng)變達(dá)峰時間牛眼圖，C. 主動脈瓣置換術(shù)后患者縱向應(yīng)變牛眼圖，D. 主動脈瓣置換術(shù)后患者縱向應(yīng)變達(dá)峰時間牛眼圖

2.4 PHV組PSD與LVDd、LVMI、FS、LVEF、GPLS間相關(guān)性分析 PHV組PSD與LVDd呈正相關(guān)（r=0.3617，P＜0.05）；PSD 與 LVMI呈正相關(guān)（r=0.4543，P＜0.05）；PSD與FS呈負(fù)相關(guān)（r=-0.3662，P＜0.05）；PSD與EF呈負(fù)相關(guān)（r=-0.4085，P＜0.05）；PSD與GLPS呈負(fù)相關(guān)（r=-0.4985，P＜0.05）見圖 2。

圖2 PHV組PSD與LVDd、LVMI、FS、LVEF、 GPLS相關(guān)性散點(diǎn)圖

3 討論

心臟瓣膜病因長期容量和（或）壓力超負(fù)荷，出現(xiàn)心肌細(xì)胞長度和（或）厚度的改變，引起左心室內(nèi)徑增大，容量增加，心肌纖維化，導(dǎo)致心室重構(gòu)。心室重構(gòu)是心臟對慢性容量和壓力超負(fù)荷的適應(yīng)性改變，是心臟受累的表現(xiàn)，使心肌代謝及電生理發(fā)生改變，導(dǎo)致心室容積增大，質(zhì)量增加，最終導(dǎo)致心力衰竭，并發(fā)癥和死亡率增加［4］。人工心臟瓣膜置換術(shù)是大多數(shù)嚴(yán)重心臟瓣膜病患者的最終治療方法，可以使心室重構(gòu)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，減輕心臟的負(fù)荷。超聲心動圖檢查可以確定人工瓣膜的類型，明確瓣葉的形態(tài)與運(yùn)動是否正常，評價心腔大小、左室壁厚度及質(zhì)量，左室收縮及舒張功能指標(biāo)，以及肺動脈收縮壓［5］。左室收縮功能傳統(tǒng)評價方法是通過測量LVEF，LVEF數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性依賴左室形狀和心內(nèi)膜的清晰程度，敏感性較低，較多瓣膜置換者的LVEF是保持正常范圍，僅到晚期心肌處于失代償階段LVEF才會明顯降低。

二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是近年來興起的一種超聲成像技術(shù)，可以動態(tài)測量節(jié)段心肌的運(yùn)動速度與應(yīng)變率值，同時測量心臟短軸及長軸不同形式運(yùn)動的應(yīng)變率值，能反映整體及局部的心肌運(yùn)動［6］。文獻(xiàn)［7］報道，左室長軸收縮運(yùn)動早于左室短軸收縮運(yùn)動，對左室正常收縮功能的維持起重要作用。自動心肌功能成像（AFI2.0）是斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在臨床的應(yīng)用，從心尖三個長軸切面來分析收縮期室壁縱向應(yīng)變，追蹤室壁縮短和伸長的比例，分別顯示三個切面的結(jié)果。結(jié)合三個切面的結(jié)果，形成牛眼圖顯示模式，直觀地反映節(jié)段和整體心肌功能狀況，能早于傳統(tǒng)超聲心動圖發(fā)現(xiàn)心肌功能的亞臨床表現(xiàn)［8］。

本研究發(fā)現(xiàn)人工心臟瓣膜置換術(shù)后患者在LAD、LVMI、LVDd等方面高于對照組，F(xiàn)S、LVEF于對照組比較相對降低，說明出現(xiàn)左室重構(gòu)，但FS＜25%、LVEF＜50%只有5例，占7.1%。LVEF是評估左室收縮功能最常用的指標(biāo)，但其負(fù)荷依賴性強(qiáng)，且對左室收縮功能的細(xì)微變化不敏感［9］，因此該指標(biāo)不能發(fā)現(xiàn)亞臨床的心功能異常。本研究結(jié)果顯示人工心臟瓣膜置換術(shù)后各組各切面GPS絕對值均小于對照組，PSD明顯高于對照組，說明人工瓣膜置換術(shù)后左室收縮幅度減低，縱向應(yīng)變達(dá)峰時間離散度變大，左室收縮同步性下降。本研究發(fā)現(xiàn)心臟瓣膜置換術(shù)后PSD與LVDd、LVMI呈正相關(guān)；與FS、EF、GLPS呈負(fù)相關(guān)，表明可以用PSD這一時間參數(shù)來反映左室收縮功能。

綜上所述，左室長軸縱向應(yīng)變、應(yīng)變達(dá)峰時間及超聲牛眼圖能直觀準(zhǔn)確全面地反映人工心臟瓣膜置換術(shù)后左室重構(gòu)，可以對左室局部或整體收縮同步性進(jìn)行量化評價，能早于傳統(tǒng)超聲心動圖發(fā)現(xiàn)左室心肌收縮功能的亞臨床表現(xiàn)，且無損傷、無痛苦、易重復(fù)、易量化，可以在日常經(jīng)胸超聲心動圖檢查中推廣并常規(guī)應(yīng)用。