纵向应变评估主动脉瓣狭窄置换术后心肌功能

李 茜，唐 红

(四川大学华西医院心血管内科 四川 成都 610041)

随着医疗技术的发展，人们平均寿命提升，主动脉瓣狭窄(aortic stenosis, AS)发病率逐渐增高，接受主动脉瓣置换术(aortic valve replacement, AVR)患者日渐增多。除传统外科正中开胸AVR(surgical AVR, SAVR)外，微创手术治疗也是重要治疗方式，包括外科小切口换瓣治疗及经导管AVR (transcatheter AVR, TAVR)。根据不同进入路径，TAVR又分为经心尖TAVR和经股动脉TAVR。应用微创技术使高龄、罹患合并症患者能够耐受换瓣手术，但对心脏本身获益如何仍需进一步评估。超声心动图用于评估心脏功能由来已久，以往评估心脏各个腔室收缩功能大多依赖于计算射血分数(ejection fraction, EF)。随着超声新技术、尤其是斑点追踪技术(speckle-tracking echocardiography, STE)的发展，发生于EF下降前的心肌损伤也能被认识及评估，有助于更好地认识心肌亚临床改变。本文对STE主要参数——纵向应变(longitudinal strain, LS)用于评估AS患者AVR后心肌功能的现状进行综述。

STE是近年发展起来的一种相对较新、角度独立的心肌功能评估技术[1]，可同时在图像内多个区域追踪由人体组织散射的超声波产生的斑点，提供局部位移信息，从而导出速度、应变、应变率等参数；且能计算瞬时速度矢量并将其叠加在动态图像上，量化成像平面内任意方向的应变，即LS、圆周应变(circumferential strain, CS)及径向应变(radial strain, RS)。

STE通过分析心肌整体及节段判断是否存在心肌节段运动异常，同时可选择性分析心外膜下、中层和心内膜下心肌功能，观察心肌供血对每层心肌功能的影响，即分层应变STE；同时可通过二维STE (two-dimensional STE, 2D-STE)或三维STE(three-dimensional STE, 3D-STE)分别得到二维或三维应变值。3D-STE可充分追踪心室复杂的三维运动，使追踪更加立体、准确和完整，但图像依赖性高，时间分辨率较低，使其应用受限。目前这项新技术可用于测量心室容积、评估整体和区域壁运动异常[2].以及心力衰竭患者左心室不同步[3]。LS是左心室肌纤维长度在纵轴上的变化百分比。整体LS(global LS, GLS)反映纵向排列的心内膜下纤维的收缩，是心肌收缩功能重要的组成部分，也是目前研究最多的参数。不同厂家仪器之间的差异导致无法形成统一的正常参考值范围，是限制STE推广应用和成为主流技术的重要因素，但正常人的GLS一般不低于20%[1]。2D-STE则可用于追踪右心室肌和心房肌，但心房和右心室壁较薄，信号质量可能不理想。

对主动脉瓣病变(狭窄、反流或二者并存)患者术前、术后进行LS评估可发现心肌功能亚临床改变，评价其手术获益程度。AS患者壁应力较高，冠状动脉血流受损，严重阻碍心肌尤其心内膜下心肌灌注[4]，故其LS最先受损[5]，并随AS病情加重而加重[6]。目前评估AS患者术后心肌功能变化多涉及LS。

2 左心室LS与AS术后患者预后的关系

成功接受AVR后，重度AS患者在病变程度一般可得到明显改善。术后随访中，LS对于预后的影响也逐渐被认识。LS对于预测患者术后院内事件及终点事件的作用已获证实。SONNY等[7]分析左心室GLS与术后正性肌力药支持、住院时间及术后心房颤动的发生率之间的关系，发现GLS降低是住院时间延长的有效预测指标。HERRMANN等[8]证实心肌纤维化与患者术后10年心脏和全因死亡率密切相关，提出心肌GLS可协助判断心肌纤维化程度，从而预测预后。有研究[9]证实LS对于术后左心室逆重构的预测作用。SATO等[9]对TAVR后患者进行长期随访(中位随访时间为1 345天)，发现术后1年内死亡患者GLS改善不明显，且多因素相关性分析发现术前基础GLS是术后左心室逆重构即左心室舒张末期内径减小的独立预测因素。ALENEZI等[10]利用TAVR后左心室心肌质量的变化证实GLS是左心室逆重构良好的预测因子。另有研究者试图将LS作为手术危险程度分层的指标，以指导手术决策。HUDED等[11]追踪961例外科换瓣术患者的死亡情况，发现基线GLS和动脉阻抗是EF保留的重度AS患者长期存活的独立预测因素，并建议将其加入术前危险程度分层。BAUMGARTNER等[12-13]认为AVR不仅可用于改善症状，还应更早干预病程以改善预后，而GLS则应作为选择手术时机的重要参考指标。

3 LS评估手术效果

LS与预后相关，LS改善意味着心肌功能改善。对于不同AVR，可使用LS来追踪及对比手术效果。

3.1 SAVR 传统外科主动脉瓣换瓣手术后1周[14]、4个月[15]、6个月[16]及17个月[17]，患者 GLS均较术前增加，表明外科换瓣术可使患者短期及中期获益。

3.2 TAVR LOZANO GRANERO等[18]发现TAVR术后患者出院前GLS既已得到改善，且术前EF越低，术后获益越大，证实TAVR可使AS患者短期内明显获益。SHIINO等[19]利用多层应变技术更加细致地分析左心室各层心肌纤维的获益，发现TAVR术后1个月左心室LS即有所改善，且内膜下改善最少，外膜下改善最多。SCHUELER等[20]利用3D-STE发现术后6个月GLS较术前改善。LOGSTRUP等[21-22]发现术后1年GLS仍较术前改善。TAVR治疗后GLS增加、心肌形变改善至少持续1年，可能与发病率及死亡率改善相关。

3.3 SAVR及TAVR对比 GARG等[23]发现SAVR和TAVR均能改善重度AS患者心肌功能，但TAVR术后患者GLS改善更明显，可能与手术引起的心肌顿抑和室间隔运动异常有关，而术后GLS改善则与后负荷缓解有关[24]。

3.4 经心尖TAVR及经股动脉TAVR 目前TAVR常用入路方式有3种，即经外周动脉(一般为股动脉)、经升主动脉及经心尖入路。经股动脉入路应用最广，但患者存在严重血管病变时可考虑经心尖入路。研究[25]发现近年来接受TAVR患者术后12个月GLS有所改善，但心尖扭转恶化。

ASTHANA等[26]比较经心尖TAVR及经股入路TAVR患者术后心肌功能变化，发现经心尖入路TAVR患者心尖部LS受损，但GLS与经股入路TAVR相似；临床则表现为经心尖TAVR患者住院时间及在重症监护病房时间明显延长，长期重症监护病房住院风险更高。

4 LS评估术后左心房及右心室功能

心房颤动(简称房颤)是AVR后难以预测的常见临床相关并发症。通过随访术后房颤发生率，并对可能的预测因子进行回归分析，发现左心房功能障碍即左心房LS减低是术后房颤发生的独立预测因子[27]，尤其是术前左心房大小正常患者[28]；而LS在评估术后左心房功能中也发挥着重要作用。对SAVR患者随访40天[29]，对TAVR患者3个月随访[30]，结果均显示手术可显著改善左心房GLS，并使左心房减小。

术后右心室功能变化十分重要。右心室游离壁LS减低被证明是SAVR后低心排综合征的可能危险因素，具有一定预测作用[31]。微创外科术后患者右心室LS下降幅度较传统外科手术明显减低，提示微创外科手术相比传统外科治疗创伤小，心室受损较轻，患者获益较大[32]。

5 LS评估术后新发手术相关传导障碍的心肌功能

左束支阻滞(left bundle branch block, LBBB)是TAVR后常见传导异常。KLAEBOE等[33]对比术后新发LBBB患者与无新发LBBB患者的GLS，发现两者均有改善，且大多无典型收缩不同步现象。DIMITRIADIS等[34]则经过长期随访发现TAVR后手术相关传导异常可致LBBB相关的失同步，使左心室功能受损，GLS下降，但不影响整体生存。

综上所述，STE可在左心室功能出现明显障碍前发现心肌功能亚临床变化。AVR后患者GLS降低是症状发展及死亡的重要预测因子，而对于无症状重度AS患者，GLS可能是早期介入的重要参考指标。利用LS也可对术后左心房及右心室功能变化进行评估，还可判断重要并发症对心肌的影响。目前LS应用广泛，但对其准确性和实用性仍需大样本、多中心、前瞻性随机对照研究加以进一步验证。