廖偉偉,鐘儉平
(1.贛州市人民醫院 南方醫科大學南方醫院贛州醫院 南昌大學附屬贛州醫院醫學影像中心;2.贛州市醫學影像研究所;3.贛州市醫學影像與人工智能重點實驗室,江西 贛州 341000)
特發性室性心律失常(Idiopathic ventricular arrhythmias,IVA)又稱為無結構性心臟病室性心律失常,是指在結構正常的心臟中發生的室性心律失常,不涉及電解質紊亂、心肌缺血等心律失常因素[1],主要包括頻發室性早搏(Premature ventricular complexes,PVCs)和非持續性室性心動過速(Non-sustained ventricular tachycardia,NSVT)。大多數患者起源于解剖異質性的心室流出道,通常預后良好,被認為是一種良性病變[1-2],但少數患者可能發生持續性多形性室速、室顫等,導致嚴重心血管事件和猝死。有研究[3-4]表明,PVCs可引起左心室不良重構和功能障礙,從而誘發心律失常介導的心肌病(Ectopy-mediated cardiomyopathy,EMC),是導致心衰及擴張型心肌病的重要危險因素。
雖然頻發室性心律失常引起的左心室運動不同步可能導致收縮功能減退[5],但在大部分IVA患者中,左心室射血分數(Left ventricular ejection fraction,LVEF)等傳統心功能參數仍正常[1]。因此,臨床迫切需要一種更科學、更敏感的影像診斷方法準確評估IVA患者的心功能改變。心臟磁共振(Cardiac magnetic resonance, CMR)作為一種非侵入性的影像技術,能提供高分辨率的心臟結構圖像,已成為評估心臟形態、結構和功能的金標準[6]。近年來,心臟磁共振組織特征追蹤(Cardiac magnetic resonance feature tracking, CMR-FT)技術的引入進一步拓展了對心肌應變的評估[7],為更全面、準確了解IVA患者的心功能提供了新的手段。這項技術的推廣應用有望為IVA患者提供更及時、精準的診療方案,為改善其生存質量和預后提供有力支持。本研究的主要目的是探討CMR-FT技術在評估IVA患者早期左心室功能障礙方面的臨床應用價值。
1.1 臨床資料回顧性分析2018年1月至2023年5月就診于贛州市人民醫院的106例心功能正常的特發性室性心律失?;颊吲R床資料,其中49例確診為頻發室性早搏,設為PVCs組,平均年齡(28.76±15.10)歲,57例確診為非持續性室性心動過速,設為NSVT組,平均年齡(30.32±13.23)歲,選取同時期行CMR檢查的健康志愿者40例作為對照組,平均年齡(33.28±14.10)歲。收集了所有受試者心電圖、超聲心動圖及其他臨床相關資料。本研究經醫院倫理委員會批準。
1.2 納排標準IVA患者納入標準:⑴心電圖或24 h動態心電圖顯示存在PVCs或NSVT,超聲心動圖及實驗室檢查未發現異常;⑵LVEF≥50%。排除標準:⑴臨床或CMR檢查證實存在結構性心肌病、缺血性心肌病等;⑵有心肌病家族史,特別是致心律失常性心肌?。虎谴嬖谄渌穆墒С8呶R蛩?,如高血壓、甲亢、糖尿病、慢性腎病等;⑷接受過抗心律失常藥物治療以及接受任何心臟手術的患者。對照組所有成員均為健康志愿者,無心臟疾病或相關危險因素,所有實驗室及影像檢查結果均正常。
1.3 CMR圖像采集檢查設備為Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀,18通道胸部專用線圈,使用心電門控觸發掃描。使用真實穩態自由進動系列(平衡SSFP)在左心室標準的兩腔心、三腔心、四腔心和短軸位平面獲得電影圖像。短軸位電影包含從房室瓣到心尖的連續層面,層厚8 mm,層間距0 mm,采集8~10層;兩腔心、四腔心長軸電影各采集3層,三腔心電影采集1層,層厚均為5 mm,層間距0 mm。主要掃描參數如下:FOV 310 mm×310 mm,矩陣256×198,TR 39.88 ms,TE 1.45 ms,FA 55°。
1.4 CMR圖像后處理
1.4.1 左心室常規心功能參數使用西門子Syngo.via后處理工作站進行左心室常規心功能參數的測量。在導入所有左心室短軸電影圖像后,心功能分析模塊能夠自動追蹤左心室心內膜和心外膜輪廓(不包括乳頭肌和腱索)。同時,可手動校正任何發生偏移的區域,確定左心室舒張末期和收縮末期的層面。該軟件將計算左心室心功能參數,包括LVEF、左心室質量指數(Left ventricular mass index, LVMI)、左心室舒張末期容積指數、左心室收縮末期容積指數以及左心室每搏輸出量指數(SVI)等數據。
1.4.2 左心室心肌應變參數在CVI42軟件的心肌應變模塊中加載左心室短軸及長軸心電影圖像,描記所有圖像中左心室內外膜輪廓,軟件通過定位追蹤心肌像素點的運動和位置變化,計算生成左心室3個方向的心肌應變及應變率峰值參數,見圖1。包括整體徑向應變(Global radial strain,GRS)、整體周向應變(Global circum ferential strain, GCS)、整體縱向應變(Global longitudinal strain, GLS)、收縮期徑向應變率峰值(Peak systolic radial strain rate,SRSR)、舒張期徑向應變率峰值(Peak diastolic radial strain rate,DRSR)、收縮期周向應變率峰值(Peak systolic circumferential strain,SCSR)、舒張期周向應變率峰值(Peak diastolic circum ferential strain rate,DCSR)、收縮期縱向應變率峰值(Peak systolic longitudinal strain rate,SLSR)、舒張期縱向應變率峰值(Peak diastolic longitudinal strain rate,DLSR)。

圖 1 左心室心肌應變圖及應變曲線圖
1.5 統計學處理使用Kolmogorov-Smirnov檢驗評估所有連續變量的正態性,分別以均值±標準差(正態分布)或四分位數范圍的中位數(偏態分布)表示。對于PVCs、NSVT和對照組的臨床特征及心功能參數的組間比較,滿足正態分布且方差齊時采用單因素方差分析和事后LSD檢驗;若數據非正態或方差不齊時,采用Kruskal-Wallis檢驗(3組)或Mann-Whitney U檢驗(2組),并通過Bonferroni法進行組間多重對比。性別(分類變量)差異采用卡方檢驗進行比較。使用Pearson或Spearman相關性系數評估左心室整體應變參數與傳統心功能參數之間的相關性。通過受試者工作特征(ROC)曲線分析左室各項應變參數在PVCs與NSVT人群的鑒別診斷價值。所有數據使用SPSS 26.0進行統計分析。檢驗水準α=0.05。
2.1 臨床資料與左心室常規心功能參數PVCs組、NSVT組、對照組的臨床參數與左心室常規心功能參數見表1。3組間LVEF值呈升高趨勢,PVCs組與對照組之間差異有統計學意義(P<0.01),但PVCs組與NSVT組之間、NSVT組與對照組之間差異無統計學意義(P>0.05)。3組間LVESVI值呈逐漸減低趨勢,PVCs組的LVESVI與NSVT組、對照組比較差異有統計學意義(P<0.01),但NSVT組與對照組之間差異無統計學意義(P>0.05)。IVA患者與健康志愿者間性別、年齡、收縮壓、舒張壓、心律、BMI、LVEDVI、LVMI、LVSVI等參數差異均無統計學意義(P>0.05)。

表1 3組受試者基本臨床資料與左心室傳統心功能參數比較
2.2 左心室整體應變參數比較PVCs組、NSVT組、對照組的整體應變參數見表2。與健康對照組相比,PVCs組、NSVT組的GRS、GCS、GLS值均顯著減低(P<0.01),PVCs組與NSVT組的兩兩對比也存在顯著差異(P<0.01)。3組間SRSR、SCSR差異均有統計學意義(P<0.05),而SLSR的差異無統計學意義(P>0.05)。PVCs組的DRSR較NSVT組、對照組減低,差異有統計學意義(P<0.05),其余各項應變率參數差異無統計學意義(P>0.05)。

表2 3組受試者整體應變參數比較
2.3 相關性分析所有受試者的臨床特征參數、左心室常規心功能參數與左心室3個方向整體應變值的相關性分析見表3。左心室整體應變GRS、GSC、GLS與LVEF具有較強的相關性(r值分別為0.586、0.570、0.559,P<0.01),并與心律(r值分別為-0.200、-0.193、-0.252,P<0.05)、LVESVI(r值分別為-0.272、-0.287、-0.174,P<0.01)、LVSVI(r值分別為0.318、0.344、0.283,P<0.05)呈現相關性,而與年齡、BMI、LVEDVI、LVMI等因素則沒有顯著相關性。

表3 臨床特征及左心功能參數與左心室整體應變參數的相關性分析
2.4 左心室應變參數鑒別IVA患者的ROC分析左心室各項應變參數的ROC曲線分析(圖2)結果表明,基于CMR-FT的左室應變參數在區分頻發室性早搏和陣發性室速患者方面具有較高的應用價值。其中,GRS取30.96為區分PVCs組和NSVT組的最佳截斷值,敏感性77.2%,特異性67.3%,其曲線下面積為0.762(95%CI 0.672~0.852)。當綜合考慮左心室多項應變參數進行聯合診斷時,診斷效能達到最優,AUC為0.822(95%CI 0.74~0.90),靈敏度和特異性分別提升至87.2%和75.5%。

圖2 左心室應變參數鑒別2組患者的ROC曲線
特發性室性心律失常是常見的心血管疾病之一[8],其發病原因及導致心功能受損的機制尚不完全清楚,治療決策也頗為復雜,需根據患者具體情況確定。對于偶發性發作、無明顯臨床癥狀的患者,通常無需特殊處理;而對于發作頻繁、伴隨血流動力學改變和心功能受損的患者,應積極采取抗心律失常藥物或射頻消融治療[8-9]。臨床通常都使用超聲心動圖測量IVA患者的心臟結構和功能參數,包括心室大小、瓣膜返流和LVEF,以評估病情嚴重程度、預測患者的預后,并進行危險分層。近年來,CMR技術在國內外發展迅速,其良好的組織分辨率及較高的準確性,為心臟結構和功能評估提供了更為全面的信息。本研究使用CMR測量106例超聲心動圖未發現異常的IVA患者左室功能參數。結果顯示,盡管LVEF仍在正常范圍內,但PVCs患者的LVEF值相對于健康志愿者顯著減低(P<0.01)。此外,PVCs患者的LVESVI值較NSVT組和健康志愿者均顯著升高。這表明PVCs患者在疾病早期(LVEF>50%)已經存在左心室功能障礙,CMR可以準確檢測出潛在的異常改變,為PVCs患者的病情評估和治療決策提供重要依據。然而,傳統心功能參數仍不能充分發現NSVT患者的異常。
心肌應變技術被普遍認為是檢測心肌早期功能障礙的敏感方法[3,10-11],在以往超聲斑點追蹤成像的研究中,心肌應變已被應用于評估PVCs患者心肌整體和局部運動功能[12-13],但關于NSVT患者的心肌應變評估國內外報道較少。本研究通過CMR-FT技術測量IVA患者左心室3個方向的整體應變參數,結果顯示,與對照組相比,PVCs、NSVT 2組患者左心室GLS、GCS、GRS、SRSR、SCSR均顯著減低,且PVCs與NSVT 2組差異也有統計學意義。這些結果表明,相較于EF值的變化,心肌應變參數的減低能更及時、更準確地發現IVA患者的心肌功能損害,并且隨著病情的進展,心肌應變的減低愈加明顯。在組間兩兩比較中,發現PVCs組的DRSR相對于NSVT組和對照組減低,而NSVT患者的各項舒張期應變率峰值與對照組無明顯差異。這表明NSVT患者早期心功能受損可能主要表現在收縮功能上,舒張功能可能仍處于平衡代償階段。相比之下,PVCs患者的心功能表現更為明顯地受損,不僅在左心室收縮功能上降低,而且在舒張功能上也存在明顯的減退。由此可知,CMR-FT在檢測IVA患者早期收縮功能變化方面表現出高度敏感性,同時也能反映不同心律失常類型及疾病嚴重程度對患者心功能的影響差異。
通過分析左心室整體應變參數與受試者臨床特征、傳統心功能參數的相關性,發現整體應變GRS、GSC、GLS與LVEF呈較強正相關,與LVSVI呈輕度正相關,與心律、LVESVI呈輕度負相關。LVEF、LVESVI是反映左心室收縮功能的傳統指標,應變參數與其相關性在一定程度上反映了IVA患者早期EF值正常時,左心室整體應變的減低可能與心律失常介導的左心室重塑相關,這有助于進一步研究心律失常相關性心肌病的病理生理過程。左心室各項應變參數的減低可導致LVEF值下降,與既往的一些研究一致[14-15]。此外,通過ROC曲線分析可知,應變參數GRS及多參數聯合應用能較好地鑒別PVCs與NSVT患者。因此,基于CMR-FT技術對于深化我們對心律失?;颊卟〕贪l展和制定個體化治療方案的理解具有重要指導意義,有助于患者的分級診療和臨床管理。
綜上所述,CMR-FT技術能夠在早期識別不同類型IVA患者的心功能異常,為疾病的監測提供可靠的影像學依據,有助于改善患者的管理和預后。但本研究納入樣本量較少,未考慮患者的病程,并且患者抗心律治療后心肌收縮力是否改善未進行隨訪,需要進一步的研究加以論證。