组织多普勒成像技术诊断川崎病患儿 30例心功能研究

西南大学医院(重庆 400715)唐晓渝 陈书琴

川崎病(Kawasaki disease,KD)又称皮肤黏膜淋巴结综合征,1967年由日本学者川崎富作首次报告[1],是一种以全身血管炎为主要病变的急性发热出疹性疾病,其病因及发病机制至今仍未完全清楚。 KD几乎在所有种族儿童中均有报道。在我国近年来有逐年增加的趋势。 KD的主要心脏损害在冠状动脉(冠脉),未经治疗和治疗不及时的 KD患儿冠脉损伤率可高达 20%～35%,是儿童后天获得性心脏病最常见的病因之一。通过心肌活检等手段研究证实,KD早期心肌炎是其普遍的病理特征,在 KD急性期有 70%左右的患儿存在心肌炎[2]。流行病学调查显示 KD患儿虽然临床缺血症状常不典型,但仍有 1.9%心肌梗死和 0.8%死亡[3]。大量研究表明免疫紊乱和心肌缺血可能是导致心肌损伤的主要原因。 KD患儿心肌缺血还可能与心肌微灌注异常有关,这类 KD患儿均无明显缺血症状,但这种隐匿性持续存在的冠脉病变可能是导致 KD恢复期发生心脏病事件的原因之一。因此早期发现心肌缺血,积极进行治疗,对预防心肌梗死和心肌缺血至关重要。组织多普勒成像技术(Tissue Doppler image,TDI)检测二尖瓣环运动速度能评价左室心功能变化已得到证实[4]。

本实验分别运用常规超声心动图和 TDI检测左心功能。试图找出反应心肌和冠状动脉损伤的敏感和特异性指标。为早期发现心肌和冠脉损伤提供诊断依据,并最终为 KD防治提供帮助。

资料与方法

1 临床资料 2006年 10月至 2007年 6月在我院儿科住院发热不满 7d的 KD患儿 30例为测试组,所有病例临床诊断符合 2002年日本川崎病研究委员会修订第 5版诊断标准[4];另选 20例同期正常体检儿童作为对照组,两组患儿在性别、年龄等方面无显著性差异(P＞ 0.05)。

2 检查方法 采用二维超声心动图观察左、右冠状动脉内径,取三个心动周期常规测量左心室舒张末期内径(Left ventricular end diastolic diameter,LVED),用改良 Simpson法检测患儿左室射血分数(Left ventricular ejection fraction,LVEF);用经二尖瓣多普勒血流图检测患儿左室缩张早期峰值速度 E,缩张晚期峰值速度 A,并计算 E/A值。后转换为 TDI模式,启用脉冲多普勒(PW),于心尖四腔心切面,将取样容积分别放置于前壁和下壁瓣环处,于心尖长轴切面放置于前间隔及后壁瓣处获得 TDI图像,取图像清晰的 3个心动周期存于光盘,测量二尖瓣 6个点的收缩峰值速度 S,舒张峰值速度 e,舒张晚期峰值速度 a并计算 e/a。最后计算以上数据在这六个点的平均值。LVEF,LVEF,S表示左室收缩功能;e,a,e/a表示左室舒张功能;同时测定 20例对照组儿童的各项指标。 (以上操作仪器采用 DGE-VIVID EXPERT彩色多普勒超声诊断仪,由心脏彩超室一个专业医生独立完成,以避免手法差别造成偏差)。

3 统计学处理 所有数据以均数±标准差(x-±s)表示,各组比较采用 t检验,由 SPSS13.0统计软件完成。

结 果

KD患儿超声心动图检测结果:急性期 KD患儿左心功能与正常对照组比较,正常对照组 LVEF为 73.90±6.07,KD组 LVEF为 71.67± 2.7,两组比较无显著性差异(t=1.580,P＞0.05),正常对照组心率为102± 10次 /min、 E/A值为 1.89± 0.20、 S值为 8.7±1.3、e值为 17.7± 1.3、e/a值为 2.3± 0.4及 E/e值为6.5± 0.8,KD组心率为 122±13次 /min、E/A值为 1.65± 0.12、 S值为 7.3± 0.6、 e值为 12.6± 2.3、 e/a值为 1.7± 0.3、S值为 10.3± 1.8,KD组 E/A、S、e、e/a、E/e均显著低于对照组 (t= 5.819、 5.229、 13.00、 5.012、6.641、9.112,P ＜0.01),正常对照组 LVED值为3.5± 0.4、a值为 6.7± 1.1,KD组 LVED值为 3.7±0.4、a值为 7.5±0.9,KD组与对照组比较有显著性差异 (t=2.083、2.660,P ＜ 0.05)。

讨 论

心脏运动包括其在长轴和短轴两个方向的运动,以及心脏的旋转和摆动。长期以来,左心室的收缩和舒张功能被习惯性地描述为心脏环行纤维的作用结果,即心室短轴的缩短。而沿长轴方向的变化被认为是瓣环的运动,没有得到重视,随着心脏纤维走行的研究深入,人们注意到心肌纵行纤维与环行纤维在心脏的舒缩功能上起着同样重要的作用。左心室基底部二尖瓣环被公认为“心脏的纤维骨架”[5],大量附着于骨架上的心肌纤维纵行贯穿于基底部之间,二尖瓣在收缩期间朝向心尖运动,舒张期则相反。因此,二尖瓣沿左室长轴的运动代表了左室纵向心肌纤维的运动,他可反映左室整体的舒张、收缩功能[6]。传统的 M型超声心动图测量二尖瓣环运动易受心脏摆动的影响,而二维测量需取不同时相分析,准确性差,影响广泛使用。目前,应用 TDI技术研究心肌长轴方向的舒缩运动已成为国内外学者研究的热点[7]。有研究表明,TDI能敏感、直观和客观地测量二尖瓣环的运动速度[8]。本研究发现 TDI测量川崎病患者的二尖瓣环运动特征可以有效的反映这些患者心功能的变化,并与传统的心功能测定有一定的相关性。

本研究结果显示,在 KD急性期传统的左心功能测定指标 LVEF,E和 E/A均有不同程度减低。但通过对 KD组与正常对照组的 LV EF值对比发现,无显著性差异,可能与 LVEF比较片面且敏感性较低有关。心脏的运动包括短轴、纵轴和扭向的变化,是一种复杂而协调的运动,LVEF仅仅能反映左室短轴方向内径变化,并不能直接反映心脏细胞本身的收缩特性,故敏感性较差。刘静华等[9]通过组织成像和组织追踪法观察了 KD患儿的左室功能,结果显示,在 LVEF值未见明显改变的情况下,左室各节段沿纵轴方向的峰值运动速度,收缩期最大位移均明显低于正常组。表明LVEF并非判断 KD左室收缩功能的敏感指标。KD患儿左心室二尖瓣血流频谱 E/A比值下降,存在左室舒张功能异常,KD组与正常对照组有显著性差异,但没有患儿 E/A比值小于 1,这与 Kurotobi等报道一致[10],但也有学者报道在 KD患儿与正常对照儿童之间 E/A比值无显著性差异。这可能与儿童期正常充盈以舒张早期为主,E峰流速明显大于 A峰,E/A值接近 2,E峰流速与 A峰流速差值较成人为大,当左室充盈轻度受累时,E峰减低难以使 E/A值发生显著变化,故二尖瓣血流频谱对儿童期左室舒张功能评价并非敏感指标。有研究表明 TDI脉冲多普勒速度频谱显像方法测量二尖瓣环沿心室长轴的运动速度,是评价左室整体收缩及舒张功能的可靠新方法[11]。对成人心力衰竭患者研究表明,收缩期二尖瓣环向心尖方向的运动速度 S与核素左室造影所测射血分数有良好相关性[12],并且 S对左室收缩功能的变化可能较 LVEF敏感[13],舒张早期二尖瓣环向心底方向的运动速度 e,反映左室主动松弛性能,E/e与肺动脉楔压及左室充盈压力密切相关,反映左室顺应性,上述 TDI参数受前负荷影响不明显,也不受二尖瓣反流及窦性心动过速的影响[14,15]。本研究结果显示,在 KD患儿与正常儿童比较,LVED升高,E/A比值降低;TDI结果显示,S峰显著降低,二尖瓣瓣环运动 e峰显著降低,a峰升高,E/e比值显著升高,e/a比值显著降低。表明 KD患儿在急性期存在心功能减低,主要表现为左室舒张功能障碍,既有主动松弛延缓,也有顺应性降低和充盈压力的升高,提示左室舒张功能障碍较严重,收缩功能虽有障碍但不如舒张功能表现明显。分析左室舒张功能障碍可能与下列因素有关:急性期 KD患儿冠脉炎性细胞浸润或肉芽肿形成以及冠脉周围炎性细胞浸润,导致管壁水肿、增厚和管腔狭窄,另有少数 KD患儿冠脉瘤伴有高凝状态易导致管腔内血栓形成,心肌供血不足;同时存在弥漫性心肌炎、心肌纤维化和局灶性心肌坏死[16],可引起心肌松弛异常,左室松弛性和顺应性减低,致左室舒张末压增高。比较 KD患儿与正常对照儿童左室长轴的收缩功能,二尖瓣环 S峰与 LVEF均有降低,但仅 S峰比较有统计学意义;比较两组的舒张功能,KD患儿二尖瓣环 e/a较对照组显著降低,敏感性也明显优于 E/A比值。本研究发现,TDI测定 KD患儿的二尖瓣环运动特征,可以反映其心功能变化,较传统心功能测定指标相比具有受干扰因素少且敏感性高等优点。范英等[17]通过对 46例 KD患儿检测还发现随着冠脉损伤的加重,e峰逐渐降低,a峰逐渐升高,e/a值逐渐减小,表明川崎病患儿心功能的下降程度与冠状动脉损害严重程度明显相关,提示 TDI技术观察二尖瓣环运动可以反映冠状动脉损害的程度,为临床治疗和判断预后提供理论依据。

[1]Kawasaki T.Acute febrile mucocutaneous syndrome with lymphoid involvement with specific desquamation of the fingers and toes in children[J].Jpn J Allergy,1967,16(3):178-222.

[2]NewburgerJW,Takahashi M,Gerber M A,et al.Diagnosis,treatment,and long-term management of Kawasaki disease:a statement for health professionals from the committee on rheumatic fever,En-docarditis and Kawasaki disease,council on cardiovascular disease in the young american heart-association[J].Circulation,2004,110(17):2747-2771.

[3]Iemura M,ishii M,Sugimura T,et al.Long-term consequences of Kawasaki disease.A10-to20-year follow-up study of 594 patients[J].Circulation,1996,94(6):1379-1385.

[4]Yanagawa H,Nakamuru Y,Yashiro M,et al.Epidemiology of Kawasaki disease: a 30-year achievement[M].Tokyo:Shindan-to-Chiryosha,2004:24-32.

[5]Greenbanm RA,HoSY,Gibson DG,et al.Left ventricular fibre architecture in man[J].Br Heart J,198l,43(3):248-263.

[6]Paraskevaidis IA,Tsiapras D,Kyrzopoulos S,et al.The role of left ventricular long-axis contraction in patients with asymptomatic aortic regurgitation[J].J American Society Echocardiography,2006,19(3):249-254.

[7]Alam M,Wardell J,Andersson E,et al.Efects offirst myocardial infarction on left ventricularsystolicand diastolicfunction with the use of mitral annular veleity determined by pulsed wave tissue imaging[J].J Am Soc Echocardiogr,2000,13(5):343-352.

[8]Gaibazzi N,Petrucci N,Ziaechi V,et al.Left ventricle myocardial performance index derived either by conventional method or mitral annulus dissue-doppler:a comparison study in healthy subjects and subjects with heart failure[J].J Am Se Echocardiogr,2005,18(12):1270-1276.

[9]刘静华,赵晓兰,裘佩春,等.应用肺静脉及二尖瓣血流频谱评价川崎病左心室舒张功能.中华超声影像学杂志,2004,(3):186-188.

[10]Kurotobi S,Kawakami N,ShimizuK,et al.Brain natriuretic peptide as a hormonal marker of ventricular diastolic dysfunction in children with Kawasaki disease.Pediatr Cardiol,2005,26(4):425-430.

[11]Alan D,Waggoner M HS,Greg D,et al.Doppler tissue imaging:a useful echocardiac sonographic method for the cardiac sonogrampher to assess systolic and diastolic ventricular function [J]. J Am Soc Echocardiogr,2001,14(5):1143-1152.

[12]Gulati V K,Katz W E,Follansbee WP,et al.Mitral annular decent velocity by tissue Doppler echocardiography as an index of global left ventricular function[J].Am J Cardiol,1996,77(5):979-980.

[13]Nikitin NP,Witte KKA,Clark AL,et al.Color tissue Doppler derived long axis left ventricular function in heartfailure with preserved global systolic function[J].Am J Cardio,2002,90(10):1174-1177.

[14]刘雪芹,李万镇,王瑜丽,等.组织多普勒成像对正常儿童房室的研究 [J].中华儿科杂志,2006,44(10):738-742.

[15]Nagueh SF,Mikati,Kopelen HA,et al.Doppler estimation of left ventricular filling pressure in sinustachycardia:a new application oftissue Doppler imaging[J].Circulation,1998,98(16):164-1655.

[16]杨思源.小儿心脏病学 [M].第 3版.北京:人民卫生出版社,2005:378-387.

[17]范 英,伍长学,高玉丽.川崎病患儿二尖瓣环运动特征及临床意义 [J].临床超声医学杂志,2007,9(1):19-21.