超声对儿童孤立性左心室心肌致密化不全整体左心功能的评价*

陈娇 谢亮 刘瀚旻 郭楠 刘丹 伍婷 余莉 朱琦

(四川大学华西第二医院1.超声科·出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室；2.西部妇幼医学研究院血管重构与发育缺陷研究室；3.儿童呼吸科；4.儿童心脏科， 四川 成都610041)

孤立性左心室心肌致密化不全(isolated left ventricular noncompaction, iLNVC)是一种由于胚胎期正常致密化过程异常停滞而导致的心肌病，又称海绵状心肌或心肌窦状隙持续状态，其形态学特征为心室内异常粗大的肌小梁和交错的深隐窝，主要临床表现为心功能不全、心律失常等[1]。Tei指数是一种整体心功能评价指标，测量方法简便、重复性强，且不受心率、心室几何形态、心室前后负荷影响。本文回顾性分析我院45例iLNVC患儿左心室Tei指数与正常对照组间差异，研究不同左心室收缩功能状态下患儿左心室ICT、IRT、ET以及Tei指数的差异，探索iLNVC对儿童左室心功能的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取 2013年8月～2017年8月华西第二医院门诊或住院诊断为iLVNC的患儿45例，男性患儿27例，女性患儿18例，年龄1月～13岁。本研究纳入标准：①左心室壁可分为两层心肌结构，外侧心外膜层为较薄的致密层(C)，内侧心内膜层为较厚的非致密层 (NC)，其内可见突起的小梁样网状结构及小梁间隐窝，收缩末期 NC/C 比值>2；②病变区域仅位于左心室；③彩色多普勒可探及左心室腔内血流与隐窝相通。排除标准：①右心室或双心室心肌致密化不全；②合并其它心脏畸形或其它系统疾病。本研究通过了四川大学华西第二医院的伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 心肌致密化不全诊断标准 参照Paterick等[2]推荐的心脏超声诊断标准：①不合并其它心脏结构畸形；②具有典型的两层不同心肌，即内层的非致密心肌和外层的致密心肌，其间可见深陷隐窝，舒张末期非致密化心肌与致密化心肌厚度比≥2.0；③病变区域位于心尖部、侧壁和下壁；④彩色多普勒超声显示隐窝内有血流进入并与心腔相通，但不与冠状动脉循环相通。根据累及范围分为：左室型、右室型以及双室型心肌致密化不全；根据是否合并其它心脏异常分为：孤立性与非孤立性心肌致密化不全。

1.2.2 分组方法 根据左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)[3]将 iLVNC患者分为2组：A组为LVEF<55%的患儿15例，男13例，女2例，年龄6月～12岁，平均3.88±3.56岁，LVEF：28%～49%，平均(43.27±8.83)%，左心室缩短分数(left ventricular fraction shortening, LVFS)：13%～25%，平均(21.13±4.78)%；B组为LVEF≥55%的患儿30例，男12例，女18例，年龄4月～12岁，平均(4.05±3.14)岁，EF：55%～71%(62.93±3.61%)，FS：26%～38%，平均(35.40±3.27)%。C组为正常对照组30例，年龄4月～12岁，平均(3.59±3.27)岁，EF：58%～74%，平均(65.51±5.26)%，FS：29%～42%(35.20±4.73%)。

1.2.3 超声心动图检查方法及内容 采用Philips iE33及GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，探头频率2～8MHz。受检患儿取仰卧位或左侧卧位，不配合检查的患儿可给予水合氯醛口服或灌肠，或肌内注射苯巴比妥镇静。采用二维、M型超声和彩色多普勒血流显像进行检查，按照三节段检查法探查胸骨旁左心室长轴切面、胸骨旁左心室三个水平的短轴切面，包括基底部、心尖部，心尖两腔心及四腔心切面，观察心脏形态、结构。当清晰显示左心室心内膜和完整室壁时，采集3个完整心动周期的二维动态图像并存储图像。进行常规数据测量并记录。于舒张末期测量受累节段的致密心肌与非致密心肌厚度，计算非致密心肌厚度与致密心肌厚度比值，观察肌小梁发育状况，重点观察小梁间隙隐窝内有无附壁血栓，隐窝与心室腔血流是否交通。采用双平面Simpson法测量LVEF、LVFS。取心尖五腔心切面，将多普勒取样线置于左室流出道，取样容积置于左室流出道与二尖瓣前瓣交界附近，调节取样容积至2～5mm，同时取得左室流入道与流出道血流频谱。Tei指数=(ICT+IRT)/ET，ICT为等容收缩时间，IRT为等容舒张时间，ET为射血时间，见图1。测量3个心动周期，并取平均值。

2 结果

A组ICT测值较C组延长(P<0.05)，B组与A组、C组ICT测值比较差异无统计学意义(P>0.05)； IRT测值中A组最长，B组次之，C组最短，三组间差异均具有统计学意义(P<0.05)；A、B、C组ET测值间差异均无统计学意义(P>0.05)；Tei指数中A组最大，B组次之，C组最小，三组间差异均具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

3 讨论

孤立性左心室心肌致密化不全(iLNVC)是一种罕见的特殊类型的先天性左心室心肌发育不全性心肌病，由Dusk等[4]于1975年首次命名为海绵样心肌，也有学者称之为胚胎心肌、心室发育不良。iLNVC的形成原因尚不明确，有研究认为与胚胎期信号传导阻滞等原因导致的心肌致密化过程停滞有关[5]。iLNVC病理学研究发现[6-7]，iLNVC大体表现为心脏扩大，心肌重量增加，室壁增厚，心室壁呈现两层结构：外层为较薄的致密化心肌组成的发育不良心肌，内层为较厚的由非致密化心肌组成的心内膜带，表现为无数突向心室腔的肌小梁和深陷的小梁隐窝，小梁隐窝深达心室壁外1/3，并与心室腔相通；心内膜心肌活检发现间质纤维化，心内膜下纤维组织增生，小梁心肌呈灶状梗死。心内膜纤维弹性组织增生是该病特征性的病理改变，包括心内膜呈网状或息肉状小梁形成伴深陷隐窝。家族性或散发性iLNVC均有报道，男性多于女性，确切发病率尚不清楚，现有报道0.05%～0.24%，约占儿童心肌病的9%[8-10]。临床误诊为扩张性心肌病、心尖血栓等其他疾病较为常见，该病主要死亡原因为心力衰竭[11-12]。

图1 Tei指数的测量Figure 1 The measurement of Tei index注：ICT：等容收缩时间，IRT：等容舒张时间，ET：射血时间

注：A组与C组间差异具有统计学意义，①P<0.05； B组与C组间差异具有统计学意义，②P<0.05； A组与B组、C组间差异具有统计学意义，③P<0.05；ICT：等容收缩时间，IRT：等容舒张时间，ET：射血时间

经胸超声心动图是诊断iLNVC的首选方法[13]。虽然心导管检查和心血管造影技术仍然是心功能评价的“金标准”，但两者均属于有创性检查，在临床应用中受到限制。核磁共振、螺旋CT、放射性核素心室造影虽具有高度的空间分辨率，可以准确测量心室容积和射血分数，然而皆因价格昂贵、技术繁杂且不能应用于床旁检查等缺陷临床推广并不理想。超声心动图技术不但能够准确显示iLNVC的特征性形态结构改变，还能够对因心肌结构异常导致的心室功能改变进行定量评价。由于iLNVC患者左心室受累的节段不同及心腔明显扩大变形，因此临床上常用的、基于简单几何模型进行心功能计算的Teichholz法与Simpson法在此类患者的左心室功能评价中具有明显局限性。Tei指数，又称心肌活动指数(myocardial performance index, MPI)，是1995年Tei[14]提出的一项评价心室功能的指标，可以反映心室整体功能的变化。研究表明Tei指数与心导管检查测得的心功能参数有良好相关性；且Tei指数不受年龄、性别、心率及心室前后负荷等影响，也不受心脏几何形态的限制[15-18]。与传统指标比较，Tei指数可以更敏感、更准确地反映iLNVC患儿心功能的变化。

本研究中iLNVC患儿左室收缩功能测值减低者，ICT与IRT均延长，而ET与其他组无显著差异；收缩功能测值正常的iLNVC患儿ICT与其他组无显著差异，但IRT较正常对照组延长，却短于收缩功能减低者。IRT延长表示心肌舒张功能减低，这一现象提示，iLNVC对患儿左心室舒张功能的影响早于收缩功能。从左心室整体功能而言，本研究中收缩功能正常的iLNVC患儿其Tei指数大于正常对照组，表明收缩功能正常的iLNVC患儿左心室整体功能在收缩功能代偿阶段已受损，而其整体功能下降的原因来自于舒张功能的减低。此结果同样提示iLNVC患儿的舒张功能损伤先于收缩功能减低出现，与La corte等[19]报道相似。本研究中收缩功能减低的iLNVC患儿，其Tei指数明显大于收缩功能正常的iLNVC患儿，表明收缩功能异常组患儿整体功能的下降更为明显，此时已进入收缩功能与舒张功能均下降的阶段。

iLNVC患儿心功能的变化可能与病变区心内膜及心肌的病理改变有关[20-21]。iLNVC患儿心内膜增厚的纤维组织，期间可见炎症细胞浸润；内层非致密心肌纤维肥大、水肿、排列疏松，肌小节不完整，细胞外间质含量增加及异常物质浸润。这些病理改变均导致心室肌僵硬度增加，顺应性降低，心肌收缩与舒张功能下降。与此同时，微循环障碍或代谢紊乱可能导致心肌缺血或微梗死，引起心肌电活动或机械活动不协调，心肌细胞内Ca2+超载，心肌细胞变性等，同样将导致心脏收缩与舒张功能减低。

多项研究发现，有多种基因遗传与iLNVC发生有关，包括X链TAZ、LDB3、ACTC1、SCR1、SRC3、HCN4、MYBPC3等，这些突变会引起细胞膜功能异常、肌小节发育不良、肌节缩短，同时影响肌浆网及细胞内钙离子水平、降低肌纤维对钙离子的反应性、损伤兴奋-收缩偶联机制并影响细胞的能量代谢，ATP生成减少，Ca2+泵功能下降，Ca2+不能及时转运，最终导致细胞维持钙稳态的能力下降，造成心肌舒缩功能障碍[22-25]。

4 结论

iLNVC患儿左心室心肌结构、心肌细胞钙离子转运异常均会导致左心室舒张功能和收缩功能减低。本研究发现iLNVC患儿出现左心室收缩功能减低前可能已存在舒张功能的异常，因此单一使用传统的左心室收缩功能指标如EF、FS不能全面评价iLNVC患儿左心室功能的情况，联合Tei指数评价左心室整体功能，有助于早期发现iLNVC患儿左心室心功能异常，有利于临床医师科学制定治疗计划。