实时三平面应变率成像评价舒张性心力衰竭患者左心室局部心肌收缩功能

姜海燕，王志斌，聂 晶，李 艳

（青岛大学医学院附属医院心脏超声科，山东 青岛 266003）

舒张性心力衰竭 （Diastolic heart failure，DHF）是一组具有心力衰竭的症状和体征而左心室射血分数（Ejection fraction，EF）正常，以舒张功能异常为特征的临床综合征[1]。以往研究多认为DHF的收缩功能是正常的，近年来随着超声检测技术的飞速发展，对心室功能的评价更为准确，致使这一结论受到质疑。本研究旨在应用实时三平面应变率成像技术检测DHF患者左心室局部心肌收缩功能，为临床的早期诊断和治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2009年8月～2010年9月我院门诊和住院的充血性心力衰竭患者55例，男30例，女25例，年龄 36～62岁，平均（49±8）岁，NYHA心功能分级Ⅱ～Ⅳ级。按照 2007年欧洲心脏协会诊断DHF的标准[2]，将患者分为DHF和收缩性心力衰竭（Systolic heart failure，SHF）两组：EF＞50%为DHF组，共29例；EF≤50%为SHF组，共26例。所有入选患者均符合以下条件：①无频发性期前收缩、心房纤颤或房室传导阻滞；②无明显的二尖瓣或主动脉瓣反流；③超声图像质量理想。另外，选取年龄和性别匹配的健康志愿者30例为正常组，男18例，女12例，年龄35～57岁，平均（46±7）岁，均为窦性心律，无心血管疾病史，X线胸片、心电图、超声心动图等检查结果正常。

1.2 仪器与方法

采用GE Vivid 7型彩色多普勒超声诊断仪，二维探头M3S、频率1.5～4.3MHz，三维探头V3、频率1.5～4.0MHz.

1.2.1 图像采集

受检者左侧卧位，平稳呼吸，在呼气末屏气状态下采集超声图像，每个超声指标至少测量3个连续心动周期，取平均值；同步记录心电图。

1.2.2 二维超声心动图指标测量

标准左心室长轴切面测量左心房收缩末内径（LAd）、左心室舒张末内径（LVIDd）、室间隔舒张末厚度（IVSd）、左心室后壁厚度（LVPWd）。显示心尖四腔观，脉冲多普勒测量二尖瓣口舒张早期峰值流速（E）、舒张早期减速时间（DT）、心房收缩期峰值流速（A）及E蛐A。双平面 Simpson’s法测算EF。

1.2.3 实时三平面应变率成像

应用V3探头实时三平面成像功能，同时获得心尖四腔、心尖两腔及心尖左心室长轴3个切面。启动应变率成像模式，连续采集3个心动周期的图像供脱机分析，取样容积分别置于左室的后间隔、侧壁、前间隔、后壁、前壁、下壁的基底段、中间段心内膜下心肌组织内，启动定量分析获取应变率曲线，测量上述12个节段的收缩期峰值应变率（SRs），所取值均为3个心动周期的平均值。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 一般临床资料比较

年龄、性别、心率在各组间无显著性差异（P＞0.05），与正常组相比，DHF组和SHF组收缩压、舒张压偏高（P＜0.01和P＜0.05）。见表1。

2.2 常规超声心动图指标测值比较

与正常组相比，DHF组和SHF组LAd增加（P＜0.01）。与正常组和SHF组相比，DHF组E、E/A减小（P＜0.05或P＜0.01），A、DT增加（P＜0.01）。与正常组和DHF组相比，SHF组LVIDd、LAd增加（P＜0.01），EF减小（P＜0.01），E、E/A增加（P＜0.05或P＜0.01），A、DT减小（P＜0.01），其余指标无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3 左心室各室壁应变率曲线比较

DHF组和SHF组各节段SRs较正常组明显减小 （P＜0.05或P＜0.01），SHF组较DHF组进一步减小（P＜0.05或P＜0.01），呈现正常组、DHF组、SHF组SRs逐渐减小的变化。见表3和图1～3。

表1 一般临床资料的比较

表2 常规超声心动图检测指标的比较

3 讨论

实时三平面应变率成像可同时显示三个运动切面，并对同一周期左心室各节段心肌进行应变率成像，因此可以避免不同心动周期的变异对各节段定量分析的影响，使得各节段心肌运动更具可比性[3]。应变率成像技术能够通过心肌的形变程度直接反映局部心肌功能，且不受周围节段牵拉和心脏整体运动的影响，更能准确评价左心室局部心肌功能[4]。

本研究DHF组EF与正常组无统计学差异，而收缩期应变率SRs明显减小，表明DHF已存在收缩功能受损。EF是通过对左心室泵功能的评价来反映左心室收缩功能，并不能直接反映左心室心肌的收缩特性[5]，当心脏有舒张功能不全合并轻微收缩功能减低时，由于心脏代偿机制的激活，导致EF可能正常。因此，EF无法反映DHF患者心肌收缩功能的损害，而实时三平面应变率成像能早期敏感地发现心肌收缩的异常，对DHF的早期诊断和治疗具有重要的指导意义。

表3 各组左心室壁心肌各节段SRs的比较

近年来关于DHF左心室收缩功能的研究结果分歧很大，Baicu等[6]通过实验认为DHF收缩功能是完全正常的，而Bruch等[7-9]则得出了相反的结论，出现这种现象的原因可能是由于导致DHF病因很多，常见的有高血压、冠心病、糖尿病、肥厚型心肌病等[10]，因此DHF是一种多因素引起的心脏功能障碍的症候群，结果会随病例的选择而有所变化，再者可能由于评价收缩功能所用的超声检测技术和方法不同也会影响结果[9]。本研究结果显示DHF与正常组相比存在收缩功能减低，与SHF相比收缩功能减低程度相对较轻。由于心力衰竭患者心肌细胞营养障碍，引起心肌缺血缺氧，细胞内酸性物质堆积，使心肌细胞能量代谢障碍，并与钙离子竞争结合肌钙蛋白，破坏了兴奋收缩耦联机制，导致心肌损伤；同时心室舒张末压及室壁应力增加，使心肌间质胶原纤维断裂和降解[11]。这些因素均可导致心肌收缩力减弱，从而使得心力衰竭各组SRs较正常组显著减低，由于DHF的病理生理改变和心肌损害程度相对较轻，导致SRs较SHF组增大，从而呈现出正常组、DHF组、SHF组SRs逐渐减小的变化。本研究通过局部心肌应变率的定量评价对心肌损害程度进行早期监测，能早期发现局部心肌损害，从而为临床提供诊断依据。因此我们认为实时三平面应变率成像在评价心力衰竭患者的心脏功能上具有重要的临床价值。

本研究结果显示，尽管DHF患者显示整体收缩泵功能正常，但各节段心肌的收缩期峰值应变率减低，说明DHF患者已存在局部心肌收缩功能受损。

应变率成像技术在应用中会受到多普勒取样角度的影响，且实时三平面应变率成像技术对图像的质量要求较高，因此存在一定的局限性。相信随着超声技术的发展，这一技术将会日趋完善。

DHF患者早期整体收缩功能正常时已存在局部心肌收缩功能异常，应用实时三平面应变率成像技术能够早期、准确检测局部心肌收缩异常，具有重要的临床价值。

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