無創左室壓力-應變環技術定量評估新型冠狀病毒感染病人左室心肌做功的臨床研究

在美國和歐洲地區23所醫院納入56963例新型冠狀病毒感染住院病人中，明確急性心肌炎患病率為0.24% ，明確/可疑急性心肌炎患病率約為 0.41% ，因此，對心臟的保護應該在新型冠狀病毒感染治療中密切注意[1。心功能的評估在新型冠狀病毒感染病人救治中的應用，可盡早明確和掌握病情，對病人的預后會有較大的幫助。由于超聲檢查具有動態實時、無創、可反復檢查等優點，目前已廣泛應用于評估心功能的檢查中1，但傳統超聲心動圖評價指標的影響因素比較多，導致對左室功能障礙的評判不夠敏感。左室-壓力應變環（leftventricularpressurestrain loop，LV-PSL）技術是基于二維斑點追蹤技術，通過聯合無創左心室壓力和應變指標來研究左室心肌應變和后負荷之間的關系，為評估左室心肌功能提供增量的價值，是一種新的無創性分析和評價心肌做功的方法。本研究應用LV-PSL技術評估新型冠狀病毒感染病人不同臨床分型的左室心肌做功，為臨床早期診斷新型冠狀病毒感染病人不同臨床分型的左室心肌功能障礙提供新的方法[2-3]

1資料與方法

1.1一般資料

選取2022年12月—2023年2月南京市溧水區人民醫院收治的84例新型冠狀病毒感染病人作為研究組，按照國家衛生健康委員會辦公廳發布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第七版）》，根據臨床分型分為輕型組、普通型組、重型組、危重型組。輕型組28例，臨床癥狀輕微，影像學未見肺炎表現，其中男15例，女13例。普通型組27例，具有發熱、呼吸道等癥狀，影像學可見肺炎表現，其中男16例，女11例。重型組16例，符合以下任一標準者按重型管理：氣促伴呼吸頻率 ?30 次/min；靜息指氧飽和度 ?93%^[4] ；氧合指數 ? 300mmHg；24～48h內影像學顯示肺部病灶進展 gt; 50% ，其中男10例，女6例。危重型組13例，符合以下情況之一：出現呼吸衰竭，并且需要機械通氣；出現休克；合并其他器官功能衰竭需重癥監護室治療，其中男8例，女5例。另采集同時期相匹配的健康志愿者60名作為正常對照組，其中男36名，女24名。排除標準：1）先天性心臟病者；2）精神異常者；3）嚴重心律失常者；4）妊娠期婦女。本研究獲得南京市溧水區人民醫院倫理委員會批準（編號：2023KY0227-01）。

1.2 儀器

GEVividE95超聲診斷儀（M5Sc探頭， 1.4～4.6 MHz）采集圖像，EchoPAC203工作站進行脫機后處理。

1.3 方法

1.3.1 常規超聲心動圖檢查流程

錄人受檢者基本信息并自動計算體表面積（BSA），同步記錄血壓。受檢者取左側臥位，平靜呼吸狀態下連接心電監護。左室長軸切面：測量舒張末期室間隔厚度（IVSd）、左室舒張末期內徑（LVEDD）、左室收縮末期內徑（LVESD）及左室舒張末期后壁厚度（LVPWd）；心尖四腔/二腔切面：采用Simpson法測定左室舒張末期容積（LVEDV）與左室收縮末期容積（LVESV），計算左室射血分數（LVEF）[5]；心尖五腔切面：靜息狀態下采集主動脈瓣與二尖瓣彩色多普勒血流頻譜；動態二維圖像采集：連續獲取5個心動周期的心尖四腔、三腔、兩腔切面動態圖像[幀頻54～66幀/s，均值（ 60±6） 幀/s]，存儲待后續分析[6]

1.3.2 圖像分析與處理

將病人原始數據導人EchoPAC203工作站，篩選清晰圖像進行分析。血流頻譜處理：選取主動脈瓣與二尖瓣彩色多普勒頻譜，接著點擊Measure，然后標記EventTiming。二維應變分析：依次加載心尖四腔、三腔、二腔切面二維圖像；系統自動勾畫心內膜/外膜輪廓，人工核查追蹤質量；對追蹤不佳節段手動校正后，點擊Process完成切面分析。關鍵時間標定：在心尖三腔切面確定主動脈瓣關閉（AVC）時間。參數生成：完成全部切面分析后，系統自動輸出左室整體及17節段心肌應變參數。心肌做功提?。狐c擊Advanced獲取整體縱向應變（GLS）及心肌做功指標，心肌做功指標包括整體做功指數（GWI）、整體有用功（GCW）整體無用功（GWW）、整體做功效率（GWE）。詳見圖1、圖2。

圖2 研究組LV-PSL圖

1.3.3一致性檢驗方法

隨機抽取50例樣本，由另1名資深超聲醫師采用相同方法復測GLS及心肌做功參數（GWI、GCW、GWW、GWE），通過組內相關系數（intraclasscorrelationcoefficient，ICC）評估觀察者內與觀察者間一致性。

1.4統計學處理

采用SPSS26.0軟件進行統計分析。符合正態分布的定量資料以均數 ± 標準差 表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析。以 Plt; 0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1各組一般資料及常規超聲心動圖參數比較

各組BSA、IVSd及LVPWd比較差異均無統計學意義 （Pgt;0.05 ）。重型組及危重型組年齡大于其他組，且危重型組年齡大于重型組，差異均有統計學意義（ Plt;0.05 ；危重型組血壓、LVEDD高于其他組，LVEF值低于其他組，差異均有統計學意義（ Plt;0.05） 。詳見表1。

注：與正常對照組比較， ① ）Plt;0.05 ；與輕型組比較， ② ?～0.05 ；與普通型組比較， ③ ?～0.05 ；與重型組比較， ④ ?Plt;0.05 □

2.2各組左心室整體縱向應變及心肌做功參數比較普通型組、重型組及危重型組GWW明顯高于正常對照組（ Plt;0.05） ，危重型組GCW明顯低于正常對照組（ Plt;0.05 ；普通型組、重型組及危重型組GWE也明顯低于正常對照組（ Plt;0.05） 。重型組及危重型組GLS的絕對值低于正常對照組（ ?Plt;0.05 ）。詳見表2。

2.3一致性分析

GLS、GWI、GCW、GWW以及GWE在觀察者內和觀察者間均顯示一致性良好。詳見表3。

3討論

《新型冠狀病毒肺炎診療方案（試行第八版）》中指出，新型冠狀病毒感染病人可能會出現多器官的病理改變，部分心肌細胞可見變性、壞死、間質充血或水腫，以及免疫細胞的炎性浸潤；同時全身的小血管可見內膜炎癥、內皮細胞脫落、血管內混合血栓形成，甚至血管栓塞，從而發生梗死。

新型冠狀病毒感染病人包括老年病人及有心血管病等基礎疾病的病人。由于新型冠狀病毒感染有可能會對病人的心肌細胞造成損傷，為防止新型冠狀病毒感染病人心功能惡化，應對病人的左心室功能和結構進行及時診斷，若發現異常狀況，可采取及時的治療措施[9。LV-PSL技術是基于二維斑點追蹤技術發展而來的新型無創評估方法，其核心在于揭示心肌應變與左心室壓力變化之間的關聯。該技術提供的定量心肌做功參數包括GWI、GWE、GCW和GWW。其中，GWI指左心室壓力-應變環所圍成的面積，表征從二尖瓣關閉到開放期間心肌完成的總功；GWE定義為整體做功效率，GWE GCW/（GCW + GWW）[10];GCW代表心肌輔助左心室射血所做的有效功；而GWW則指心肌消耗但無益于射血的無效功。相較于單一應用GLS，LV-PSL技術因不受后負荷干擾，能更準確、全面地評價左心功能，并更早識別心肌損傷。其臨床價值已在冠心病、高血壓、擴張型心肌病及肥厚型心肌病等疾病中得到驗證。

本研究結果顯示，運用常規超聲心動圖檢測，危重型組年齡、血壓、LVEDD和LVEF與其他各組比較，差異均有統計學意義，分析原因可能是高齡、高血壓是新型冠狀病毒感染者成為危重型的高危因素，危重型病人的心肌受損比較嚴重，從而引起LVEDD增加和LVEF降低。而運用LV-PSL技術顯示，相較于正常對照組，新型冠狀病毒感染輕癥病人的GLS、GCW、GWW及GWE均無顯著變化，提示其左心室心肌尚未明顯受損。隨著心肌損傷程度加重，普通型及重型新型冠狀病毒感染病人GCW保持穩定，但GWE呈進行性下降，GWW則進行性升高。根據公式GWE GCW/（GCW + GWW）可推導，GWE的顯著降低主要源于GWW的增加。當進展至危重型時，GCW顯著下降，GWW繼續升高，導致GWE進一步降低。值得注意的是，在普通型新型冠狀病毒感染病人中，GWW和GWE已先于GLS出現顯著變化，而GLS的絕對值直至重型階段才明顯降低。這表明LV-PSL技術較GLS能更早識別左室功能異常。分析原因，可能是新型冠狀病毒感染引起左心室心肌缺血、心肌細胞受損等改變，隨著病程進展，左心室心肌受損的情況逐漸嚴重，造成左心室心肌收縮不協調，影響左心室的射血功能，導致GCW的降低和GWW的增高，從而使GWE明顯降低。

本研究存在一定局限性：1）納入樣本量有限，需在后續研究中擴大；2）僅評估了新型冠狀病毒感染病人左室心肌的整體做功情況[，未能深入分析各節段心肌做功的差異，此方面有待深人探索；3）技術方法對圖像質量依賴性較高。

綜上所述，LV-PSL技術可以敏感、準確地早期發現新型冠狀病毒感染病人的左心室心肌受損，為臨床及時診治提供參考。

參考文獻：

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（本文編輯郭懷印）