XPLANE技术评价经皮介入封堵房间隔缺损前后右心室功能

刘 晗，刘安宁，李玉宏

(锦州医科大学附属第一医院超声科，辽宁 锦州 121001)

房间隔缺损(atrial septal defect, ASD)是最常见的先天性心脏病之一，经皮介入封堵术(percutaneous intervention, PI)为其有效治疗方法，而术前、术后准确评价患者右心功能甚为重要[1-2]。右心室纵向运动对评估右心室功能有重要意义[3-4]。采用XPLANE技术测量右心室纵向缩短分数(longitudinal shortening fraction, LSF)可有效评价右心室功能变化[5]。本研究观察XPLANE技术测量LSF评估PI前后ASD患者右心室功能变化的应用价值，并分析其影响因素，为临床治疗ASD提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年12月—2019年6月68例于锦州医科大学附属第一医院经超声诊断为继发孔型ASD患者。纳入标准：①年龄>10岁；②5 mm≤ASD直径<36 mm；③继发孔型ASD；④适于接受PI治疗。排除标准：①ASD直径≥36 mm；②缺损边缘与冠状静脉窦、上腔静脉、下腔静脉及肺静脉的距离均<5 mm，与房室瓣距离<7 mm；③原发孔及多孔型ASD、ASD合并肺静脉异位引流；④合并需外科手术的其他心脏畸形；⑤心房水平右向左分流；⑥原发性高血压，无法行PI；⑦妊娠、哺乳期；⑧持续性房颤及频发期前收缩。

1.2 仪器及方法 采用Philips EPIQ 7C超声诊断仪，X5-1探头，频率1～5 MHz，于PI前及术后1、3个月行超声心动图检查。嘱患者左侧卧，采集心尖四腔心切面(apical plane of 4-chamber, AP4)图像，连续5个心动周期，帧频大于60帧/s。选取XPLANE模式，显示屏自动显示2幅相交垂直的切面图像后，尽量将取样线置于三尖瓣开口处，嘱患者屏气后采集图像。由2名具有5年工作经验的超声科主治医师采用Philips QLAB 10.5定量分析软件对所有数据进行分析，分别于二腔心切面(apical plane of 2-chamber, AP2)及AP4图像上手动选取包括三尖瓣两侧瓣环及心尖在内的3个点，获得2个切面下右心室LSFAP2及LSFAP4并计算其均数：LSFAPM=(LSFAP2+LSFAP4)/2。见图1。

图1 患者女，40岁，ASD，PI前后3个时间点右心室LSF A.术前声像图(LSFAP2：24.90%，LSFAP4：20.60%)； B.术后1个月声像图(LSFAP2：19.30%，LSFAP4：15.70%)； C.术后3个月声像图(LSFAP2：20.20%，LSFAP4：17.70%)

根据简化伯努利方程及三尖瓣反流峰速(tricuspid regurgitation peak velocity, TRPV)计算肺动脉收缩压(pulmonary arterial systolic pressure, PASP),间接估测肺动脉高压(pulmonary hypertension, PH)等级：PASP<50 mmHg为轻度/无PH，记为1级；50 mmHg≤PASP<70 mmHg为中度PH，记为2级；PASP≥70 mmHg为重度PH，记为3级[6-7]。

于AP4图像上手动测量右心室及左心室舒张期最大直径，并计算其比值，即右心室与左心室舒张末期内径之比(right ventricle end-diastolic diameter/left ventricle end-diastolic diameter, RVEDD/LVEDD)。RVEDD/LVEDD<2/3为右心比例正常，记为1级；2/3≤RVEDD/LVEDD<1的为右心比例略增大，记为2级；RVEDD/LVEDD≥1者为右心比例增大,记为3级。记录三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE)[8]。

1.3 统计学方法 采用SPSS 23.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，计数资料以频数表示。采用Kruskal-Wallis检验比较PI前及术后1、3个月PH分级及RVEDD/LVEDD分级的差异。采用单因素方差分析比较PI前后患者右心室LSF及TAPSE差异，以LSD检验进行组间两两比较；采用Pearson相关分析观察LSF与TAPSE的关系，多元线性逐步回归分析右心室LSFAPM的影响因素。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

共68例ASD患者纳入本研究，男24例，女44例，年龄12～68岁，中位年龄46.5岁；ASD直径5～35 mm，平均(18.56±8.51) mm。

2.1 PI前后ASD患者右心各参数比较 3个时间点RVEDD/LVEDD及PH分级差异均有统计学意义(P均<0.05)；两两比较，术后1、3个月RVEDD/LVEDD分级、PH分级均较术前明显降低(P均<0.05，表1、2)。3个时间点右心室LSFAP2、LSFAP4、LSFAPM及TAPSE差异均有统计学意义(F=6.11、3.18、8.35、20.28，P均<0.05)；两两比较，术前与术后3个月LSFAP4、LSFAPM差异均无统计学意义(P均>0.05)，而LSFAP2、LSFAP4、LSFAPM、TAPSE差异均有统计学意义(P均<0.05)。见图2。

图2 PI前后3个时间点ASD患者右心功能参数箱式图 A.LSFAP2； B.LSFAPM； C.LSFAP4； D.TAPSE(*：P<0.05；NS为P>0.05)

表1 PI前后ASD患者RVEDD/LVEDD及PH分级比较(例，n=68)

2.2 LSF参数与TAPSE的关系 PI术前(r=0.72、0.76、0.76，P均<0.05)、术后1个月(r=0.56、0.58、0.61，P均<0.05)、术后3个月(r=0.78、0.79、0.81，P均<0.05)LSFAP4、LSFAP2、LSFAPM均与TAPSE呈正相关，其中LSFAPM与TAPSE相关性均最强。见图3。

图3 PI前后3个时间点ASD患者右心室LSFAPM与TAPSE相关性的散点图 A.PI前(r=0.76)； B.PI后1个月(r=0.61)； C.PI后3个月(r=0.81)

2.3 PI前后患者右心室LSFAPM的影响因素 以3个时间点右心室LSFAPM值为因变量，年龄、术前ASD直径、术前RVEDD/LVEDD分级、术前PH分级为自变量进行多元线性逐步回归分析，结果示年龄、术前PH分级为3个时间点LSFAPM的共同影响因素，术前RVEDD/LVEDD分级为术前LSFAPM的影响因素。见表3。

表2 PI前后ASD患者RVEDD/LVEDD分级及PH程度两两比较

表3 PI前后3个时间点ASD患者右心室LSFAPM影响因素多元逐步回归分析结果

3 讨论

目前PI已成为ASD的标准治疗方法[9]。超声心动图可用于评估PI后心功能变化，是判断预后及病情发展的重要手段[10-11]。ASD对右心形态和功能影响较大，评价PI后ASD患者右心室功能尤为重要[2]。右心解剖结构复杂，传统双平面Simpson法不能较好地评价其功能。有学者[12]认为右心室功能改变主要体现为纵向缩短，故纵向运动参数对观察右心室功能有较好的价值。

TAPSE为评价右心室长轴变化的常用传统指标，可很好地反映右心室总体运动，且与其他右心指标相关性好[8]。本组PI前后3个时间点右心室LSF变化趋势与TAPSE基本一致，且与TAPSE均呈正相关，LSFAPM与TAPSE相关性均最佳。既往研究[3-4]显示LSF与CMR的相关性及一致性均较好，后者为评价心室功能的金标准，且诊断效能高于TAPSE。李一丹等[5]发现以XPLANE模式测得的双平面LSFAPM与传统右心室功能参数的相关性高于任意单平面获得的LSF，且其预测右心功能减低的特异度亦较CMR更佳。采用XPLANE技术测量LSF，可将2个平面的LSF结合而成为一种实时双平面二维斑点追踪技术，可用于评估ASD患者PI前后右心室功能变化。

本研究结果显示PI后右心室径线及PH分级均明显下降，提示PI可使之迅速改善；而代表右心功能的LSF及TAPSE则在短期内下降，可能是术后右室容积迅速减小，前负荷减低，心肌初长度缩短，右室功能代偿性下降所致。既往研究[13]认为上述表现并不意味着右心功能真正降低，相反是良性改变[14]；但本组术前存在重度肺动脉高压患者术后右心功能恢复缓慢而微弱，且右心室内径恢复时间延长，50岁以上患者甚至可于术后3～6个月发生病情恶化和右心功能衰竭。研究[15]发现18～50岁ASD患者PI后右心室收缩压下降，而50岁以上患者术后右心室收缩压基本无改变；而在无右室流出道梗阻以肺动脉狭窄的前提下，右室收缩压等同于肺动脉高压[16]。50岁以上ASD患者或许已经存在不可逆肺动脉高压，直接影响右室功能恢复。

通过分析PI前后各时间点右心室LSFAPM的影响因素，本研究发现年龄及术前PH分级与各时间点LSFAPM均呈负相关，为其共同影响因素，即年龄越大、PH级别越高，对右心功能影响越大；而ASD直径对3个时间点右心室LSFAPM均无明显影响，可能与样本量小、且其中50岁以上者较少有关。即使ASD直径>25 mm，早期行PI亦可使轻、中度PH患者肺动脉压恢复正常，避免发展成为永久性PH[17]。早期干预及降低PH分级对提高PI治疗ASD的效果及善预后十分重要。

综上，利用XPLANE技术可有效测量ASD患者PI前后右心室功能变化；PI术后ASD患者右心室形态及功能均获改善，且PI前后LSF与TAPSE变化趋势基本一致，提示年龄和术前PH分级为PI前后影响右心功能的因素。本研究尚存不足：①样本量少，未能按照年龄、PH等因素进行分组观察；②未随访右心功能远期恢复情况。