缺血性二尖瓣返流左室节段容积与收缩功能变化的三维超声研究

冯振华,李　华,陈晓峰，唐　莎

研究[1]表明，跨二尖瓣心房/心室压力梯度变化对二尖瓣返流的发生和改变会产生一定的影响，在心脏收缩过程中左心室局部心肌容量变化与收缩功能可能存在不均衡性。经胸实时三维超声心动图(real time transthoracic three -dimensional echocardiography，RT 3D -TTE)节段性时间 -容积曲线可对心腔容量参数与局部心肌功能进行分析[2]。该研究拟采用小剂量多巴酚丁胺结合3D -TTE、二维应变技术(two dimensional strain quantification，TMQ)分别分析缺血性功能性二尖瓣返流(functional mitral regurgitation，FMR)患者使用小剂量多巴酚丁胺前后左室局部心肌容量及心肌收缩功能变化，以探讨局部心腔容量变化与室壁收缩功能的相关性，为临床诊断及疗效的观察提供有价值的信息。

1　材料与方法

1.1病例资料选取2014年5月～2016年4月于新疆维吾尔自治区中医院心脏中心就诊，经临床及相关检查诊断为缺血性心肌病(ischemic cardiomyopathy，ICM)，经胸超声检查伴有中度及以上FMR患者65例，男42例，女23例；年龄35～74(54±14)岁，9例因检查图像质量不理想最终未纳入本研究。下述病例不纳入本研究： ① 急性心肌梗死；② 器质性二尖瓣返流；③ 其他心脏疾病，主动脉瓣中-重度狭窄、主动脉瓣中-重度返流、心包疾病等。

1.1.1ICM的诊断标准行冠状动脉造影显示两支或者三支血管存在狭窄，且管腔狭窄率≥75%，同时/或患者在先前的检查中曾接受过冠状动脉血管的再通治疗。

1.1.2FMR程度的估算方法通过计算二尖瓣有效返流口面积(effective regurigititant orifice area，EROA) 评价缺血性返流程度。EROA=(FMR血流束的时间-速度积分/FMR容积之比值)，FMR为舒张期二尖瓣充盈容积与主动脉瓣射血容积之差[3]。EROA ≥0.20 cm2即为存在中度及以上FMR。

1.2内容与方法

1.2.1使用仪器及软件采用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪，X5-1探头，频率1.0～5.0 MHz。使用Phillips Q -lab 3DQ -Advanced量化分析软件在机或脱机分析获得左室腔容积参数、左室射血分数、各节段心肌对应局部心腔周期性容积参数指标。使用SN -50型微量注射泵注射小剂量多巴酚剂量为10 μg/(kg·min)。

1.2.2基本测量参数连接同步心电图，采集静息状态及注射小剂量多巴酚丁胺后常规经胸二维超声心动图获取心尖四腔心、两腔心切面清晰图像并测量左室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter，LVEDd)、左室收缩末期内径(left ventricular end systolic diameter，LVEDs)、左室舒张末期容量指数(left ventricular end diastolic volume，EDVI)、左室舒张末期容量指数(left ventricular end systolic volume，ESVI)、左室射血分数(left ventricular eject fraction，LVEF)。启动三维 “Full Volume” 成像模式，于呼气末获得左心室四腔心切面清晰全容积三维图像，储存以进行离线测量分析。同步监测受试者心率(heart rate，HR)、肱动脉收缩压(systolic blood -pressure，SBP)、肱动脉舒张压(diastolic blood pressure，DBP)。

1.2.3全容积三维图像的参数分析方法以美国超声心动图协会(ASE)节段分析法测量左心室心肌各节段时间-容积曲线中左室前壁、前侧壁、下侧壁、下壁、前室间隔、后间隔基中段及左室心尖帽的节段性舒张末期容积(regional end diastolic volume，rEDV)、收缩末期容积(regional end diastolic volume，rESV)。计算各节段心腔局部心搏量(regional stroke volume，rSV)即(rEDV -rESV)，该参数代表该节段心肌局部心腔在左心室收缩过程中此节段心室腔容量变化。各节段心腔局部心搏量/左室整体心搏量比值(the ratio of the rSV to the whole left ventricular stroke volume，rgSVratio)。

1.2.4左室各节段心肌应变率的测定采用Q -lab工作站中的TMQA分析软件，测量静息状态下各节段及使用小剂量多巴酚丁胺后左室心尖帽除外各节段心肌的收缩期应变率值(systolic strain rate，Ssr)。心肌应变率指在心脏收缩过程中左心室壁心肌在单位时间内的应变值，收缩期室壁的应变率可反映室壁心肌的形变能力及局部的收缩功能。

2　结果

2.1基本测值使用小剂量多巴酚丁胺后，受试者DBP、SBP、HR和LVEF均较静息状态下增加(P<0.05)；而受试者EDVI、ESVI较静息状态下减低(P<0.05)；缺血性FMR的容积即FMR -V和EROA有所减小。FMR -V:(33±14)vs(48±11);EROA:(0.21±0.07)vs(0.29±0.09)，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2节段性容积参数变化与心肌节段性应变率变化分析使用小剂量多巴酚丁胺后，左室各游离壁基底段、中段SVr和rgSVratio较使用前增加(P<0.05)；前室间隔、后室间隔各心肌节段及左室前壁、前侧壁、下壁尖段SVr和rgSVratio增加差异无统计学意义(P>0.05)；左室各室壁基底段、中段Ssr值较使用前增加(P<0.05)，心尖部各节段Ssr值较使用前差异无明显统计学意义(P>0.05)，见表2、3。

表1　静息状态和使用小剂量多巴酚丁胺后基本临床及超声测量指标比较

表2　静息状态和使用小剂量多巴酚丁胺后rSV和rgSVratio变化比较

表3　静息状态和使用小剂量多巴酚丁胺后节段性Ssr变化比较

图1　负荷前后各指标变化率相关性分析

A、B、C、D分别代表负荷状态下各游离壁基、中段Ssr均值变化值ΔSsr-aver与基、中段rgSVratio均值变化值ΔrgSVratio -aver的相关性

2.3负荷前后各指标变化率相关性分析使用小剂量多巴酚丁胺后，左室各游离壁基底段、中段rgSVratio均值变化值ΔrgSVratio -aver分别与其对应室壁基底段、中段的Ssr均值变化值ΔSsr -aver相关，其中左室下壁、下侧壁rgSVratio -aver的变化值ΔrgSVratio -aver与Ssr均值的变化值ΔSsr -aver两者间的相关系数较高(P<0.001)，见图1。

3　讨论

缺血性心肌病伴发明显FMR，由于FMR对左心容量负荷的影响，使患者存在“二尖瓣返流/加重二尖瓣返流”的不利影响，这一特点即使对部分缺血性心肌病伴FMR的患者治疗后，虽然患者左室整体射血分数及心腔排血量有所改善，但FMR的程度及由容量负荷增加造成的症状并不能随之得到改善[4]。

研究[5]表明，对正常左室局部容量及功能进行评价时，其不能被单纯视为一个各部分功能对称的圆锥体模型。正常左室腔在收缩、舒张过程中，局部心腔容量变化与心室局部心肌收缩能力的变化并非呈线性关系；缺血性心肌病伴发明显FMR由于左室心肌存在长期、慢性缺血性改变，使得局部心肌的收缩能力与其对应节段性容量变化亦存在不同步性。

本研究使用小剂量多巴酚丁胺前后，对缺血性FMR患者左室各段心肌的Ssr值及左室各段心肌局部心腔容量变化进行测定，结果显示：使用小剂量多巴酚丁胺后，缺血性FMR左室各壁基底段、中段心肌的Ssr值均有增加，左室各壁尖段的Ssr值的差异无明显统计学意义；使用小剂量多巴酚丁胺后，左室局部心腔容量仅表现为各游离壁(左室前壁、前侧壁、下壁及下侧壁)对应节段心腔的rgSV和rgSVratio差异有统计学意义，前、后室间隔基、中段的rgSV和rgSVratio差异无统计学意义，左室各壁尖段的rgSVratio在使用小剂量多巴酚丁胺前后差异也无明显统计学意义。研究结果表明：缺血性心肌病伴发明显FMR患者使用小剂量多巴酚丁胺后，左心室壁体和局部收缩功能有改善，左心室整体的射血分数会提高，并减少左室舒张末期容量负荷,但局部心腔对应左室腔容量性改善的能力和程度不尽相同。左室壁心肌各节段的收缩能力、心腔的容量变化并不是呈现出均一改变的趋势，心肌节段性收缩能力的变化与心腔节段性容量的改变也不是简单一一对应。这主要反映在应用小剂量多巴酚丁胺后，前、后间隔及左室各游离壁基、中段心肌的Ssr值都有所增加，左室游离壁各心肌节段局部心腔的容量改善程度随之明显增加；但前、后间隔对应段局部容量的改善程度差异无统计学意义。与同时受左、右心室容量及压力改变双重影响的前、后室间隔相比[6]，左室各游离壁相应心肌节段在收缩能力得到改善的同时，其对左心室腔血容量的改善起着最主要的影响作用。左室游离壁局部心肌收缩能力改善时，局部心腔的容量变化并不完全一致。这一变化特点再次证明局部心腔容量变化与心室局部心肌收缩能力的变化并非完全一一对应。以此可以为临床解释一部分缺血性心肌病伴明显FMR患者，改善其心功能后，虽然LVEF及室壁整体收缩力有所提升，但由于局部心肌尤其是对应乳头肌附着部位心肌节段收缩功能储备的改善并不对应着局部心腔容积负荷的改善，FMR不随整体心功能及容量负荷的改善而缓解。此特点可以提示对部分FMR治疗后，在对左心室整体收缩功能、容量性变化特点进行评价的同时，可能更需要对局部室壁收缩功能及容量性变化加以研究、评价。

在本研究中仅对心肌各节段间的局部收缩功能与对应节段性心腔的容量参数变化关系以及心肌Ssr值进行分节段分析，对缺血性二尖瓣返流的反流程度仅使用了EROA这一指标，可能造成对FMR程度的低估[7]，为此本研究过程采用病例自身前后对照，加之在对FMR -V和EROA进行测量和计算时对于切面、图像质量都进行了比较严格的质控，在一定程度减少数据测量分析上的误差。

本研究应用RT 3D -TTE结合小剂量多巴酚丁胺负荷试验，分析缺血性FMR左室各段心肌收缩功能及局部心腔容量变化特点及二者相关性，探讨影响其血流力学的因素，为临床缺血性FMR诊断及治疗提供可靠依据。