超声二维斑点追踪成像评价Duchenne型肌营养不良携带者左室收缩功能

罗思琦，吴晓霞，刘 悦，吴士文

超声二维斑点追踪成像评价Duchenne型肌营养不良携带者左室收缩功能

罗思琦，吴晓霞，刘 悦，吴士文

目的 探讨超声二维斑点追踪技术定量评估Duchenne型肌营养不良（Duchenne muscular dystrophy，DMD）携带者左心室整体及节段性收缩功能的价值。 方法 对15例DMD携带组及11例对照组行二维超声斑点追踪成像检查，获取左室整体及各节段心肌收缩期纵向应变值，比较组间差异，并对携带者心脏整体应变与年龄及常规超声心动图指标的相关性进行研究。 结果 （1）DMD携带者和对照组在左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）方面比较，差异无统计学意义；（2）与对照组比较，DMD携带组在左室17个节段中有15个节段的收缩期纵向应变峰值绝对值均减低，其中中间段前壁（P=0.026）、中间段下壁（P=0.019）及左室整体应变减低显著；（3）DMD携带者心脏整体收缩期纵向应变峰值绝对值与LVEF 呈正相关，与左室舒张末期容积（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular endsystolic volume，LVESV）、左室收缩末期内径（left Ventricular endsystolic diameter，LVESD）均为负相关（P＜0.05），与左室舒张末期内径（left Ventricular enddiastolic dimension，LVEDD）、室间隔舒张末期厚度（interventricular septal thickness at diastole ，IVSD）、左室下壁舒张末期厚度（left ventricular posterior wall diastole，LVPWD）及年龄的相关性则不显著。 结论 DMD携带者可在常规超声心动图无异常的情况下出现心脏收缩功能受损，二维超声斑点追踪成像技术可作为临床上评价DMD基因携带者心脏收缩功能的一种敏感、可靠的新方法。

Duchenne型肌营养不良；心肌病；携带者；斑点追踪技术；超声心动图

Duchenne型肌营养不良（duchenne muscular dystrophy，DMD）是一种由dystrophin基因突变引起的致死性X连锁隐性遗传性肌病，发病率约为10.71/100 000～27.78/ 100 000活产男婴[1]，约有33.3%为新发突变所致，另外66.7%的突变基因则遗传自DMD女性携带者。与DMD男性患者类似，部分DMD女性携带者也会出现神经肌肉、心脏及认知等方面的问题。其中约10%的DMD携带者会发展为心肌病，更多的携带者存在潜在的心脏受损[2,3]。近年来二维超声斑点追踪成像技术具有较高的敏感性、可靠性等优点，已成为一项实用的评估左心室功能的新手段[4-6]。本研究比较常规超声心动图各指标无异常的DMD基因携带者与健康人群的心肌收缩期纵向应变情况，并分析相关影响因素。

1 对象与方法

1.1 对象 2015-07至2016-07就诊于武警总医院神经内科的DMD基因女性携带者15例为DMD携带组，同期正常健康女性志愿者11例为对照组。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：（1）家族中存在DMD患儿，基因检测发现存在肌营养不良蛋白基因突变，确定为DMD携带者；（2）心电图及常规超声心动图无异常[左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）≥55%、左室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）≥ 28，心脏形态及瓣膜未见明显异常]；（3）入选前携带者签署知情同意书。排除标准：（1）先天性心脏病、风湿性心脏病、其他原因引起的心肌病；（2）高血压、糖尿病、高脂血症等心血管病危险因素。

1.3 仪器与方法 所有超声检查均使用彩色多普勒检查仪（Vivid7，美国GE）完成，由1名经验丰富的超声专家进行操作。

1.3.1 普通超声心动图 按常规操作，在M型超声引导下，于胸骨旁左室短轴乳头肌水平切面，观察心脏形态学、瓣膜反流情况，获取左心室常规超声心动图指标。

1.3.2 二维超声斑点追踪成像技术 二维斑点超声检查使用频率为1.7～3.4 MHz的M4S探头，帧频为60～80帧/s。受检者取左侧卧位，平静呼吸，连接胸导联电极，于心率稳定状态下选取并记录心尖四腔心、两腔心及左心室长轴3个心动周期二维灰阶动态超声图像，保证图像清晰。进入Echo PAC工作站中的二维斑点追踪分析软件，选择要分析的心肌区域，系统自动对点选区域心肌壁进行节段划分并生成相应的应变曲线图。对系统自动生成的心肌组织取样区进行手动微调，直至各节段追踪分析结果被系统接受，获取心尖切面17个节段及心脏二腔、三腔、四腔、整体相应的收缩期纵向应变值。

1.4 统计学处理 应用SPSS 20.0统计软件对本研究数据进行分析处理，计量资料符合正态分布均以表示。DMD携带组与对照组间的年龄、LVEF、心肌各节段及整体收缩期纵向应变等参数比较采用独立样本t检验，DMD携带组心脏整体应变与年龄、LVEF、左室舒张末期内径（left ventricular enddiastolic dimension，LVEDD）、左室收缩末期内径（left ventricular endsystolic diameter，LVESD）、室间隔舒张末期厚度（interventricular septal thickness at diastole ，IVSD）、左室下壁舒张末期厚度（left ventricular posterior wall diastole，LVPWD）、左室舒张末期容积（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular endsystolic volume，LVESV）的相关性检验采用Pearson相关分析，以双侧P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 DMD携带组与对照组LVEF、LVFS比较 DMD携带组：女性携带者15例，平均（36.2±7.2）岁，其中3例出现心悸、胸闷等心脏症状，1例服用心脏保护药物（辅酶Q10）；对照组：同期正常健康女性志愿者11例，平均（34.5±4.3）岁，通过基本的询问病史、体格检查及心电图、心脏超声检查证实为健康人。所有研究对象的LVEF、LVSF均处于正常范围内，包括3例出现心脏症状及1例服用心脏保护药物的DMD携带者。DMD携带组与对照组LVEF的均值分别为（62.2±3.8）%、（63.6±3.0）%，LVFS两组均值分别为（32.6±2.6）%、（34.1±4.3）%。两组在性别、年龄、参数上比较,差异均无统计学意义。

2.2 DMD携带组与对照组心肌各节段收缩期纵向应变峰值比较 DMD携带组与对照组各心肌节段收缩期纵向应变峰值均为负值（表1）。与对照组相比，在左室17个节段中，DMD携带组的心尖全节段、中间段全节段及基底部的侧壁、后壁、下壁和前间壁共15个节段的收缩期纵向应变峰值绝对值均减低，其中前壁中间段及下壁中间段减低显著（前壁中间段：P=0.026；下壁中间段：P=0.019）。DMD携带组心脏整体的收缩期纵向应变峰值绝对值也低于对照组（P=0.049）。

2.3 DMD携带组平均收缩期应变峰值相关因素分析对DMD携带组的平均收缩期纵向应变峰值与超声心动图常规参数及年龄进行相关性分析。因纵向应变峰值均为负值，为更直观体现变化，以下均使用绝对值。

DMD携带组平均收缩期纵向应变绝对值与LVEF呈正相关（r=0.53，P＜0.05），与LVESV、LVESD、LVEDV均为负相关（ LVESV：r=－0.530， LVESD：r=－0.595，LVEDV：r=－0.543，P＜0.05）。而DMD携带组平均收缩期纵向应变峰值与LVEDD、IVSD、LVPWD及年龄的相关性则不显著（P＞0.05，表2）。

表1 DMD携带组和对照组平均收缩期纵向应变峰值对比

3 讨 论

心肌应变是对心肌不同部分以不同速率进行运动所产生的形状变化的一种量化，反应心肌形变能力[7]。通过测定的心肌应变值发现心肌早期损害已被证实优于使用LVEF和LVSF进行评估[8]。二维超声斑点追踪成像技术可以提供对整体及各节段心肌的纵向应变、圆周应变以及径向应变的测量，其结果与声纳微测法及心脏磁共振研究结果高度一致[5]，且观察者间的差异也较小，重复性较好，对心肌运动评价可靠。既往已有部分研究应用该技术对DMD的心脏损伤情况进行了评估，以圆周应变的测量为主[9]。

本研究中，15例伴或不伴有心脏症状的DMD携带者其常规超声心动图各项参数均在正常范围内，且LVEF及LVFS与对照组相比无统计学差异。但在二维超声斑点追踪成像技术显示的结果中，DMD携带者整体左室收缩期纵向峰值应变显著低于对照组，与既往研究应用心脏核磁所观测到的情况一致[10]，结果表明，在常规超声心动图结果出现异常以前，DMD携带者就已经出现心脏受损，应尽早开始定期监测并及时干预。

目前临床普遍认为，DMD基因缺陷引起心脏损伤的机制主要是由于抗肌萎缩蛋白缺失导致的细胞收缩中细胞膜损伤，钙离子大量进入细胞引起细胞坏死[11]。坏死组织和结缔组织的增多导致进行性纤维化改变，同时影响心肌细胞的收缩形变能力。在本研究中，表现为携带者心肌应变减低，但疾病早期，这种收缩功能的减低还在代偿范围内，无法从常规超声心动图中发现。

除整体平均应变以外，本次纵向应变减低最显著的2个节段均位于中间段。既往也有关于DMD携带者中间段心肌受损显著的研究，但多应用心脏核磁。Lang等[10]对22名DMD基因携带者应用心脏核磁晚期钆增强（late gadolinium enhancement，LGE）进行的评估显示，受累最显著的节段分别是后壁中间段及后壁基底段。但认为心肌受损主要存在于基底部或是心尖部的也都各执一词。Giglio等[12]发现在后壁基底段及下壁基底段的钆增强最为显著。Schelhorn等[13]则应用心脏核磁发现心尖部的心肌变薄最为显著。斑点追踪超声技术则见于携带DMD基因动物模型的研究[4]，通过圆周应变及径向应变评估携带DMD基因狗的心脏功能，仅有下壁节段的径向应变显示了与对照组的统计学差异。

表2 各研究变量相关系数

本研究还证实了应变是DMD携带者心脏评估中实用可靠的指标。在相关性研究中，收缩期峰值应变与LVEF、LVESV、LVEDV等反应左室收缩功能的指标显著相关。此外，在本研究中，DMD携带者收缩期峰值应变与年龄的相关性并不显著。DMD携带者心脏损伤与年龄的关系目前还存在争议[14,15]。但由于本次研究对象年龄段较为集中，年龄较大的研究对象少，因此该统计学结果缺乏实际意义。

总之，二维超声斑点追踪成像技术可以便捷、准确地对DMD携带者心脏整体及各节段应变进行测量，定量评估心脏整体及各节段收缩功能，可以作为临床上评价心脏收缩功能的一种敏感、可靠的新方法。

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（2017-03-07收稿2017-05-18修回）

（本文编辑 孙秀明）

Assessment of left ventricle systolic function in Duchenne muscular dystrophy carriers by ultrasonic two-dimensional speckle tracking imaging

LUO Siqi, WU Xiaoxia, LIU Yue, and WU Shiwen. Department of Neurology， Clinical College of General Hospital of Chinese People's Armed Police Force, Anhui Medical University, Beijing 100039, China

WU Shiwen，E-mail：neurowu@gmail.com

Objective This study aimed to investigate the value of the ultrasonic two-dimensional speckle tracking imaging technique in evaluating the entire and regional left ventricular systolic function of Duchenne muscular dystrophy (DMD) carriers. Methods 15 cases of DMD carriers and 11 cases making up the control group, were examined through ultrasonic two-dimensional speckle tracking imaging to obtain the entire and regional myocardial longitudinal systolic strain of the left ventricle and the correlations between total heart strain and age, and between total heart strain and routine echocardiographic indicators were studied. Results (1) Left ventricular ejection fraction (LVEF) and left ventricular fractional shortening (LVFS) between the DMD carriers and the control group were compared and there was no significant difference (P＞0.05). (2) Compared with the control group, the absolute value of the systolic longitudinal peak strain was lower in 15 of the 17 segments in DMD carriers. The decreases in mid anterior (P=0.026), mid inferior (P=0.019) and the entire left ventricle were significant. (3) The absolute value of the systolic longitudinal peak strain in DMD carriers was positively correlated with LVEF, and negatively correlated with left ventricular enddiastolic volume (LVEDV), left ventricular end-systolic volume (LVESV) and left ventricular end-systolic diameter (LVESD). However, the correlation between with left ventricular enddiastolic dimension (LVEDD), interventricular septal thickness at diastole (IVSD)，left ventricular posterior wall diastole (LVPWD) and age was not significant (P＞0.05). Conclusions DMD carriers can have impaired systolic function when routine echocardiographic results are normal; and ultrasonic twodimensional speckle tracking imaging can serve as a sensitive and reliable new method of assessing the systolic function of DMD gene carriers.

Duchenne muscular dystrophy; cardiomyopathy; carrier; speckle tracking imaging technique; echocardiography

R746.2

10.13919/j.issn.2095-6274.2017.06.008

首都临床特色应用研究与成果推广（Z151100004015025）

100039 北京，安徽医科大学武警总医院临床学院神经内科

吴士文，E-mail：neurowu@gmail.com