二维斑点追踪成像评价右室不同部位起搏对左室功能及同步性的影响

安亚平 俞杉 郑志伟 陈亚宁 吴强

贵州省人民医院心内科（贵阳550002）

右室心尖部（RVA）起搏时会导致医源性的心室激动顺序改变，类似于左束支阻滞，引起左、右室收缩不同步和左室内收缩不同步，给心脏功能造成不良影响，增加了患者的心血管事件的发生。随着起搏器适应证的拓宽，人们对起搏器植入术后心室功能及同步性的关注也随更加密切，如何更有效、合适及安全的更接近生理性起搏也在不断的探索研究中。随着主动固定电极的广泛使用，使得右室其它部位起搏成为可能［1］，且理论上右室流出道（right ventricular outflow，RVOT）更接近希氏束水平，能获得接近生理性的激动顺序，有助于保持心脏运动协调性，延缓心功能恶化［2-3］。评价心脏功能和机械运动的同步性一直是个热门话题，超声检查中又以组织多普勒成像技术（tissue doppler imaging，TDI）常见，如HERLING［4］和CACCIAPUOTI［5］等应用TDI 对心功能和同步性进行了报道，但TDI 因其受超声束和固有角度的依赖性，故不易准确评价心肌球变运动。二维斑点追踪成像技术（two dimensional-speckle tracking imaging，2D-STI）是一种新的成像方式，能定量分节段分析心肌运动速度、应变、扭转及解旋等运动参数，是用于评价心肌收缩力的敏感指标［6］。本研究对接受埋藏式心脏起搏器治疗的56例高度房室传导阻滞患者（AVB），采用常规超声心动图和2D-STI 评价不同右室起搏部位对术后左心室同步性及心功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2011年5月至2014年4月在我科住院的56例高度AVB 及以上有起搏器植入适应证［7-8］、NYHA 心功能分级Ⅰ-Ⅱ级的患者为研究对象，排除影响室壁运动的疾病、更换起搏器者、术后心室起搏比例＜50%者及房性心律失常等患者。随机将患者分为RVA 组（男18例，女12例，平均年龄70.60±8.25）岁；与RVOT 组（男15例，女11例，平均年龄66.55±11.01）岁。两组间性别、年龄差异无统计学意义。在取得患方同意并签署知情同意书后所有患者分别植入心室按需型起搏器（VVI/VVIR）或房室顺序型起搏器（DDD/DDDR）。在X线透视下，右房电极置入右心耳、右室电极分别置入RVA和RVOT 处（心电图提示位置良好，起搏参数良好），分别于术后1、3、12个月随访，测试起搏参数，记录心室起搏比例。

1.2 仪器与方法（1）普通超声心动图检查：患者术前、术后3、12个月的超声心动图，均由同一名超声医师在盲法下采集完成。（2）二维斑点追踪显像：①采用PHILIPS IE 33 彩色多普勒超声诊断仪配S5-1 探头（频率1～5 MHz）及GE Vivid E9 型彩色多普勒超声诊断仪配6S-D 探头（频率2.4～8.0 MHz），对入选者分别于术前、术后3、12个月检测左心室心功能和同步性指标。患者取左侧卧位，连接同步心电图常规采集左心室短轴二尖瓣、乳头肌和心尖水平切面及心尖四腔、两腔和左室长轴切面的二维动态图像，每个图像采集连续3个心动周期，帧频63～91 帧/s。②将采集的动态图像导入Qlab 6.0 工作站进行脱机分析，系统自动将左心室分为17 节段（参照美国心脏病协会推荐的17 节段划分），自动显示每一节段与心动周期对应的应变曲线和心动周期中各时间点的心肌应变峰值，测得心内膜层心肌收缩期纵向应变（longitudinal strain，LS），计算各室壁基底段、中间段、心尖段以及短轴二尖瓣、乳头肌及心尖水平各室壁心内膜层心肌平均收缩峰值应变作为左心室各水平整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）。左心室前间隔和后壁的最大收缩期达峰值径向应变的时间差（TAS-POST）做为左室同步性指标，TAS-POST ≥130 ms，判断为室内收缩不同步［9］。

1.3 统计学方法采用SPSS 19.0 统计学软件，计量资料以均数±标准差表示，计量资料采用重复测量资料方差分析。以双侧检验P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 RVA 组与RVOT 组术前与术后3、12个月心功能的比较RVOT 组术后3、12个月各节段LS 与术前比较均呈降低趋势，但RVA 组侧壁基底段、侧壁中间段、下壁基底段、前壁基底段及前壁中间段术后3个月均较术前增加（P＜0.05）。两组内术后3、12个月相比较，各个节段LS 均减少，其中RVA 有7个节段差异具有统计学意义（P＜0.05），而RVOT 有5个节段具差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1、图1。

两组术前GLS和LVEF 差异均无统计学意义（P＞0.05）；术后GLS和LVEF 均小于术前，且两组术后12个月GLS 与术前及术后3个月均有减低（P＜0.05）。RVA 组术后12个月GLS 较RVOT 组同时点GLS 明显下降（P＜0.05）。两组术后3个月和术后12个月LVEF 均低于术前，RVA 组术后3个月、术后12个月LVEF 呈逐渐减低趋势（P＜0.05），较RVOT 组术后12个月明显降低（P＜0.05）。见表2。

2.2 RVA 组与RVOT 术前与术后3个月、术后12个月心室同步性的比较两组间术前TAS-POST均差异无统计学意义（P＞0.05），术后TAS-POST均有增加（P＜0.05）。两组间术后3个月和术后12个月同时点比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表1 两组术前与术后3、12个月各节段纵向应变峰值比较Tab.1 Comparison of longitudinal strain peaks in various segments of preoperative、postoperative 3 months and postoperative 12 months in different group ±s，%

表1 两组术前与术后3、12个月各节段纵向应变峰值比较Tab.1 Comparison of longitudinal strain peaks in various segments of preoperative、postoperative 3 months and postoperative 12 months in different group ±s，%

注：与术前比较，aP＜0.05；与术后3个月比较，bP＜0.05；与同时点的RVA 组比较，cP＜0.05

RVA 组（n=30）术前术后3个月术后12个月RVOT 组（n=26）术前术后3个月术后12个月左室后壁基底段-15.52±4.42-15.18±3.89-14.46±4.38-17.24±3.10-16.81±4.10-15.80±3.95中间段-18.96±5.16-14.45±4.19a-11.40±2.92ab-18.27±5.72-17.42±5.37c-15.43±4.93c心尖段-19.45±6.94-12.90±6.31a-9.03±7.22ab-20.77±3.20-18.67±3.79c-16.06±4.78abc左室后间隔基底段-21.34±4.04-20.05±3.89-17.16±1.9ab-19.72±3.63-15.83±4.01ac-12.80±2.59abc中间段-22.88±3.80-19.57±3.48-16.41±4.42ab-23.70±3.40-20.82±4.18a-18.38±3.92a心尖段-24.31±3.71-18.81±4.20a-16.48±3.24a-25.44±3.02-27.01±3.32c-22.52±2.88abc RVA 组（n=30）术前术后3个月术后12个月RVOT 组（n=26）术前术后3个月术后12个月左室前间隔基底段-18.85±4.56-16.49±3.27-14.30±3.77ab-18.76±3.40-15.73±2.75a-13.83±2.43ac中间段-19.13±5.83-15.69±4.70a-13.24±3.62a-19.46±4.77-17.61±4.48-15.60±4.15ac心尖段-21.02±5.90-14.85±5.02a-11.97±4.80a-22.14±5.22-24.36±4.48c-18.57±3.37abc左室侧壁基底段-18.03±1.99-22.31±2.73a-20.90±3.88a-20.44±4.90-18.82±4.25c-18.36±3.10ac中间段-18.55±2.54-21.70±3.85a-20.74±5.31-23.76±4.64c-17.66±3.83ac-18.58±2.90a心尖段-20.11±7.12-18.48±3.71-17.78±3.93-24.32±5.03c-23.99±5.34c-22.25±4.61c RVA 组（n=30）术前术后3个月术后12个月RVOT 组（n=26）术前术后3个月术后12个月左室下壁基底段-18.72±1.93-22.39±3.25a-20.62±5.27-19.54±4.17-18.99±4.23c-16.59±3.10bc中间段-18.85±1.71-17.74±3.13-16.94±4.11-20.69±3.62c-19.10±5.53-17.78±3.93心尖段-20.98±4.96-17.06±2.58a-13.42±3.60ab-23.16±3.99-21.87±6.02c-19.56±4.85ac左室前壁基底段-15.51±5.02-20.65±3.05a-19.75±4.23a-18.50±5.16-17.25±3.00-16.14±3.23c中间段-17.92±5.28-21.92±3.49a-19.25±3.36-20.06±4.83-18.69±4.59-17.33±3.22a心尖段-24.36±3.33-16.89±4.05a-13.18±3.93ab-21.65±4.35c-19.00±4.54c-18.04±4.08ac

3 讨论

一直以来RVA 被视为永久性心室起搏的常规起搏位点，但越来越多的研究发现RVA 起搏时改变了正常的心室激动顺序，室间隔、心尖部与左室后壁呈反常运动，形成左室心肌本身和左右心室除极不同步而使整个心脏收缩不同步，丧失了整体协调性，并使心室顺应性减低，导致左心室收缩和舒张功能不全，进而引发不良临床事件［10］。而RVOT 起搏时，因电极位置靠近希氏束和浦氏纤维系统，心室的激动从流出道间隔部的心肌开始，心室的激动顺序和同步性较接近生理性，因而理论上可获得较RVA 起搏更好的血流动力学效果及心功能［2，11］。STI技术是一种观察心室运动、定量评价心肌功能及同步性的准确可靠且无创的新方法，通过测量心肌在径向、纵向和环向3个空间方向上的应变及应变率，间接反映心室运动形变及应力，克服了2D和TDI 成像等技术角度依赖性的缺陷，比TDI 成像技术具有更大的优越性［12］，能客观评价心肌整体及局部的收缩和舒张功能［14］。

表2 两组术前与术后3、12个月整体纵向和射血分数比较Tab.2 Comparison of the peak global longitudinal strain andejection fractions in various segments of preoperative，postoperative 3 months andpostoperative 12 months in different group ±s

表2 两组术前与术后3、12个月整体纵向和射血分数比较Tab.2 Comparison of the peak global longitudinal strain andejection fractions in various segments of preoperative，postoperative 3 months andpostoperative 12 months in different group ±s

注：与术前比较，aP＜0.05；与术后3个月比较，bP＜0.05；与同时点的RVA 组比较，cP＜0.05

RVA 组（n=30）术前术后3个月术后12个月RVOT 组（n=26）术前术后3个月术后12个月GLS-20.37±2.58-18.87±4.60-15.94±3.43ab-21.00±2.25-19.43±2.99-17.42±2.44abc LVEF 60.11±6.17 57.02±6.40a 51.48±6.59ab 61.11±7.26 60.30±7.35 57.69±7.47c

表3 两组术前与术后3、12个月TAS-POST 比较Tab.3 Comparison of the TAS-POST in various segments of preoperative，postoperative 3 months and postoperative 12 months in different group ±s

表3 两组术前与术后3、12个月TAS-POST 比较Tab.3 Comparison of the TAS-POST in various segments of preoperative，postoperative 3 months and postoperative 12 months in different group ±s

注：与同组术前比较，aP＜0.05；与同组术后3个月比较，bP＜0.05；与同时点的RVA 组比较，cP＜0.05

组别RVA 组（n=30）术前术后3个月术后12个月RVOT 组（n=26）术前术后3个月术后12个月TAS-POST（ms）29.95±12.50 59.05±20.95a 123.65±30.66ab 30.6±10.84 37.85±8.48ac 69.6±15.04abc

图1 心尖四腔切面二维斑点追踪成像纵向应变-时间曲线Fig.1 Longitudinal strain-time curve of two-dimensional speckle tracking imaging in apical four-chamber section

本研究显示两组术后TAS-POST均有延长，但RVA组更为明显，RVA 组中有9例TAS-POST＞130 ms，不同步发生率高达30%。RVOT 组未见不同步病例。RVA 组术后3、12个月TAS-POST较RVOT 组同时点明显延长，比较差异有统计学意义，说明RVOT 起搏可获得较接近正常生理的心室激动顺序，延缓左房、左室及心室内各节段的收缩不同步［14-15］，降低了起搏不良事件的发生。

本研究同时观察右室两种不同起搏位点对左心室GLS和节段LS 应变的的影响，发现两组术后GLS和LVEF 均小于术前，两组术后12个月GLS 与术前及术后3个月比较均明显减低，RVA 组术后12个月GLS 较RVOT 组同时点明显下降，RVOT 组LS 术后3、12个月与术前比较也呈下降趋势，两组术后12、3个月分别比较，各个节段的LS 均减少，其中RVA 组有7个节段差异具有统计学意义，而RVOT 组有5个节段差异有统计学意义，表明RVA起搏较RVOT 起搏更易使左室纵向收缩功能受损。两起搏组组内比较术后LVEF 均小于术前，除RVA 组术前与术后12个月及术后3个月与术后12个月比较差异有统计学意义外，其余均无统计学意义，而两组间术后12个月LVEF 相比较有统计学意义，表明两种起搏方式均会造成左室收缩受损，但RVOT 起搏可获得较RVA 起搏更为优化的心功能，故RVOT 起搏不失为目前有效、合适及安全的植入起搏位点。两组术后3、12个月GLS和EF 均较术前减低，RVOT 组术后12个月GLS 与术后3个月及术前GLS 比较差异均有统计学意义，但LVEF 在RVOT 组术前、术后3个月及术后12个月两两比较差异均无统计学意义，说明2D-STI 较二维超声更为敏感，这与其他相关报道相吻合［16］。

本文的局限性在于样本量较小，没有将VVI及DDD 起搏方式进行分组分析；没有分节段分析径向应变及圆周应变。同时有报道称在某些药物所致的心功能损害中，3D-STE 相比较2D-STE 能够更早、更准确的检测反应出［17］，本研究组未来将引入3D-STE 用于不同部位起搏器植入术后心功能改变的评估。

综上所述，2D-STI 是目前用于观察心室运动、定量评价心肌功能及同步性的一种可靠方法。从长远趋势看，RVA和RVOT 起搏对左室收缩同步性和心功能均存在不同程度的不良影响，但RVOT起搏较RVA 起搏能延缓心室起搏后心脏结构及心功能的恶化，因此，对于高度房室传导阻滞及以上的患者应尽可能保持正常的心室激动顺序，应选择更接近生理性起搏位点（如RVOT 起搏、希氏束起搏等），以减少或延缓对心脏收缩功能和同步性的不良影响。