二维斑点追踪成像评价肥厚型心肌病左心室短轴舒张功能及同步性临床研究

刘敏 田新桥 左蕾 周娟 王珍 付定虎 刘丽文

●论 著

二维斑点追踪成像评价肥厚型心肌病左心室短轴舒张功能及同步性临床研究

刘敏 田新桥 左蕾 周娟 王珍 付定虎 刘丽文

目的 应用二维斑点追踪成像（2D-STI）分析肥厚型心肌病（HCM）患者的左心室短轴局部舒张功能及运动同步性。方法 HCM患者（HCM组）33例，对照组32例。获取左心室短轴二尖瓣水平与乳头肌水平连续三个心动周期的二维灰阶动态图像，应用2D-STI分别测量各节段径向、周向的舒张早期、晚期应变率峰值（SRe-R、SRa-R、SRe-C、SRa-C）及达峰时间，并计算左心室短轴12节段径向及周向的舒张早期、晚期应变率达峰时间标准差（TESRR-SD、TASRR-SD、TESRC-SD、TASRC-SD），比较两组上述参数。结果 与对照组比较，HCM组左心室各节段SRe-R均显著降低（均P＜0.01），绝大多数节段SRe-C显著减低（P＜0.05或0.01），部分节段SRa-R、SRa-C减低（P＜0.05或0.01）。HCM组的TESRR-SD、TESRC-SD明显增大（均P＜0.01），TASRR-SD、TASRC-SD虽较对照组有增大趋势，但无统计学意义（P＞0.05）。结论 HCM患者左心室存在舒张功能减低及室壁运动不同步，2D-STI可以准确地定量评价其左心室局部舒张功能及室壁运动同步性。

超声心动描记术 肥厚型心肌病 心室功能 斑点追踪成像

【 Abstract】 Objective To evaluate left ventricular short axis regional myocardial diastolic function and synchrony in patients with hypertrophic cardiomyopathy(HCM)by two-dimensional speckle tracking imaging (2D-STI). Methods Thirty-three patients with HCM and 32 healthy subjects were enrolled in this study.The dynamic images of left ventricular parasternal short axis mitral view and papillary view were obtained by two-dimensional echocardiography in three consecutive cardiac cycles.The radial,circumferential peak strain rate of early and late of diastole(SRe-R,SRa-R,SRe-C and SRa-C)at each segment of the left ventricular short axis mitral levels and papillary levels were measured.The peak time of early and late diastolic radial,circumferential strain rate(TESRR,TASRR,TESRC,TASRC)were measured from the start point of QRS wave of electrocardiogram．The left ventricular segmental standard deviation (TESRR-SD,TASRR-SD,TESRC-SD,TASRC-SD)was calculated. Results Compared with normal controls,SRe-R of all segments were significantly decreased in HCM group(P＜0.01),SRe-C of most segments were significantly decreased in HCM group(P＜0.05 or 0.01)and SRa-R and SRa-C of some segments were decreased in HCM group(P＜0.05或0.01).TESRR-SD and TESRC-SD were significantly higher in patients with HCM than those in normal controls(P＜0.01).TASRR-SD and TASRC-SD tended to be higher in patients with HCM than those in normal controls,but the difference was significant(P＞0.05). Conclusion The regional diastolic function of left ventricular in patients with HCM is damaged,and synchronism exists in patients with HCM and all these can be accurately and quantitative1y evaluated by 2D-STI.

【 Key words】 Echocardiography Hypertrophic cardiomyopathy Ventricular function Speckle tracking imaging

肥厚型心肌病（HCM）典型的病理改变为心肌细胞肥厚、排列紊乱及心肌间质纤维化，可导致左心室舒张功能异常及室壁运动不同步。以往多采用组织多普勒技术评价HCM患者的舒张功能，但是这种技术存在角度依赖性，限制了其对所有节段心肌运动参数的评估。二维斑点追踪成像技术（2D-STI）是新近发展起来的一种定量评价心肌功能及心肌运动同步性的新技术，优于组织多普勒技术，没有角度依赖性，不仅可以在心室长轴定量评价心肌力学参数，还可在短轴方向评价心肌径向及周向运动参数，全面准确地评价心肌舒张功能及运动协调情况[1]。本研究旨在探讨2D-STI技术评价HCM患者局部舒张功能及运动同步性的临床应用价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择2012-02—08在第四军医大学西

京医院就诊的HCM患者33例（HCM组），其中男23例，女10例，年龄14～69（44.1±16.9）岁。纳入标准：左心室壁非对称性肥厚，室间隔厚度（IVS）≥1.5cm，且IVS/左心室后壁厚度（LVPW）＞1.3。排除标准：单纯心尖肥厚型心肌病，高血压、冠心病以及瓣膜病等因素引起的继发性心肌肥厚。选择32例同期健康体检者为对照组，其中男22例，女10例，年龄25～65（41.7±11.0）岁。经体检、胸部X线、心电图及超声心动图检查除外明显心脏疾患。所有受检者均为窦性心率。两组性别、年龄差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 检测方法 采用荷兰Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪，S5-1探头，频率2.0～3.5 MHz，配备具有STI分析软件的Qlab 8.1工作站。所有受检者均采用左侧卧位，平静呼吸，同步记录心电图。然后获取胸骨旁左心室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平的连续三个心动周期二维灰阶动态图像，存盘以备分析。

1.2.2 数据分析 启用Qlab 8.1脱机分析软件，准确描记左心室内外膜，调整取样区厚度，分析软件按二尖瓣水平、乳头肌水平将左心室短轴各壁分为12节段，获得各节段径向及周向的应变率曲线。测量各节段舒张早期、舒张晚期径向应变率峰值（SRe-R、SRa-R）及达峰时间（TESRR、TASRR），舒张早期、晚期周向应变率峰值（SRe-C、SRa-C）及达峰时间（TESRC、TASRC），并计算12节段达峰时间标准差（TESRR-SD、TASRR-SD、TESRC-SD、TASRCSD）作为左心室心肌舒张不同步的指标。为了消除不同受检者心率不同的影响，以上时间参数均除以该受检者心动周期时间（R-R间期）以标化，以百分数表示。整个测量过程均由同一人完成，测值取3个心动周期的平均值。若显示追踪不满意，可重新勾画心内膜或手动调整软件给出的感兴趣区范围。为了减低测量误差，二维图像显示欠佳者放弃测量。两组受检者共计780节段，获得满意径向及周向应变率曲线共719节段，所入选对象追踪满意率92%。

1.3 观察指标 记录并比较两组常规超声心动图各指标：IVS、LVPW、左心房收缩末期内径（LAESd）、左心室舒张末期内径（LVEDd）；二尖瓣口血流频谱舒张早期峰速（E）和舒张晚期峰速（A），计算E/A；以组织多普勒模式测量二尖瓣环室间隔侧的舒张早期和晚期峰值（Em、Am），并计算Em/Am，E/Em；左心室射血分数（LVEF），比较两组局部舒张功能指标（SRe-R、SRa-R、SRe-C、SRa-C）、左心室心肌舒张期同步性参数（TESRR-SD、TASRRSD、TESRC-SD、TASRC-SD）。

1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件，正态分布的计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验。

2 结果

2.1 两组常规超声心动图指标比较 见表1。

表1 两组常规超声心动图指标比较

由表1可见，两组LVEDd、A峰、Am及LVEF差异均无统计学意义（均P＞0.05）。与对照组相比，HCM组IVS和LVPW明显增厚，LAESd明显增大，E峰、Em及Em/ Am明显减低，E/A值减低，E/Em明显升高（均P＜0.05或0.01）。

2.2 两组局部舒张功能指标的比较

2.2.1 两组左心室短轴12心肌节段SRe-R及SRa-R的比较 见表2。

由表2可见，与对照组比较，HCM组左心室二尖瓣水平及乳头肌水平各节段SRe-R显著降低，差异均有统计学意义（均P＜0.01）；而HCM组与对照组的SRa-R比较，除左心室二尖瓣水平及乳头肌水平前间隔减低外，其余节段差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表2 两组左心室短轴12心肌节段SRe-R及SRa-R的比较（s-1）

2.2.2 两组左心室短轴12心肌节段SRe-C及SRa-C的比较 见表3。

表3 两组左心室短轴12心肌节段SRe-C及SRa-C的比较（s-1）

由表3可见，与对照组比较，HCM组左心室二尖瓣水平及乳头肌水平绝大部分节段SRe-C均显著降低（P＜0.05或0.01）；而两组SRa-C比较，除左心室二尖瓣水平的前间隔及前壁、乳头肌水平下壁减低外，其余节段差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.3 两组左心室心肌舒张期同步性参数的比较 见表4，图1。

与对照组比较，HCM组TESRR-SD、TESRC-SD均显著增大（均P＜0.01），TASRR-SD、TASRC-SD虽有增大趋势，但差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表4 两组左心室同步性参数的比较（%）

图1 左心室胸骨旁短轴径向应变率曲线。两组相比应变率曲线排列不规则，达峰时间不一致（A：对照组；B：HCM组）

3 讨论

左心室心肌由纵行和环行肌纤维组成，即由心内膜与外膜下的螺旋形肌束和中层的环形肌束组成，心内膜下和心外膜下心肌运动主要引起左心室长轴方向的运动，而短轴方向的运动主要由中层环形肌的运动引起。2D-STI以高帧频二维灰阶图像为基础，逐帧追踪声学斑点的的信息，计算出心肌运动轨迹，定性、定量地的评价心肌运动相关参数，它不同于组织多普勒技术，没有角度依赖性且不受周围节段心肌及心脏整体运动的影响，不仅可以评价心肌细胞在纵轴方向上的运动，也可以检测短轴切面径向、周向及旋转方向上的形变，且重复性和准确性较高，因而比多普勒技术更能真实地反映心肌运动。

HCM是由心脏肌节蛋白基因突变引起的常染色体显性遗传病[2]，组织学研究显示，HCM患者心肌细胞肥大，心肌排列紊乱，心肌间质性纤维化，壁内冠状动脉基质肥厚或异常增生，这些病变广泛存在于肥厚与非肥厚节段，心肌纤维化明显处形成肉眼可观察的瘢痕[3-4]。上述心肌病理改变造成左心室弛缓功能受损、顺应性下降，左心室舒张末压增高，舒张功能明显受损。以往有研究结果发现，HCM患者弥漫性心肌纤维化的改变与左心室舒张功能异常密切相关[5]。本研究常规超声测量结果显示，与对照组比较，E峰、E/A、Em、Em/Am及E/Em均减低，说明HCM患者左心室整体舒张功能减低，而反映整体舒张晚期功能的A峰增高，Am减低，但与对照组比较差异无统计学意义。其中Em是组织多普勒常用的检测心脏舒张功能的指标，Em降低，E/Em升高提示心肌弛缓功能减低，左心室充盈压升高[6]。本研究斑点追踪成像应变率测量结果发现，HCM组左心室短轴各节段SRe-R均显著降低，SRe-C在左心室短轴绝大部分节段显著降低，SRa-R及SRa-C仅在部分节段显著减低。综上说明HCM患者左心室心肌弛缓功能及顺应性均不同程度减低，肥厚节段及非肥厚节段均受累，且弛缓功能受损较广泛，弛缓功能受损较心肌僵硬度的增加更为严重，与以往其他研究结果相似[7]。此外还说明，与常规超声舒张功能指标比较，斑点追踪应变率成像技术更能敏感地检测出局部心肌功能受损情况。

为了研究HCM患者左心室舒张运动同步性情况，本研究还测量了左心室短轴12节段TESRR-SD、TASRR-SD、TESRC-SD、TASRC-SD，结果显示TESRR-SD、TESRC-SD较对照组显著增大，表明HCM患者存在左心室心肌舒张运动不同步，可能与HCM患者左心室肥厚程度及分布不均、心肌排列紊乱程度不同及肥厚心肌缺血等有关。这些病理改变共同导致各心肌节段不均匀性的舒张，从而导致心肌舒张运动不同步。本研究还发现，HCM患者TASRR-SD、TASRC-SD也较对照组增大，但差异无统计学意义，显示HCM左心室心肌舒张运动不同步在舒张早期较舒张晚期明显或出现较早，分析其原因，可能与舒张早期运动是由心肌主动松弛产生，而舒张晚期则是心房收缩导致心室被动充盈有关，也说明HCM患者的迟缓功能受损较严重。

综上所述，HCM患者左心室存在舒张功能减低及室壁运动不同步，尤以左心室弛缓功能受损为甚。传统超声测量左心室舒张功能具有局限性，易受多种因素影响，2DSTI技术克服了角度依赖性，能从径向与圆周方向上分析左心室局部室壁运动，在评价HCM患者左心室短轴局部舒张功能及运动同步性方面具有重要的临床应用价值。

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Evaluation of short axis regional diastolic function and synchronism of left ventricle in patients with hypertrophic cardiomyopathy by two-dimensional speckle tracking imaging

LIU Min，TIAN Xinqiao，ZUO Lei,et al.
Department of Ultrasonography，Xijing Hospital, Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China

2013-08-13）

（本文编辑：马雯娜）

国家国际科技合作专项项目（2014DFA31980）；陕西省国际科技合作项目（2013kw33-03）；陕西省社发攻关项目（2012k15-01-03）

710032 西安，第四军医大学西京医院超声科（刘敏、左蕾、刘丽文，刘敏为温州医科大学附属第二医院超声科在职研究生）；温州医科大学附属第二医院超声科（田新桥、王珍、付定虎）；嘉兴市第一医院超声科（周娟）

刘丽文，E-mail：liuliwencrt@hotmail.com