应用二维斑点追踪技术评价肥厚型心肌病患者乳头肌功能

白若岑，郭 洁，孙丹丹，杨 军

（中国医科大学附属第一医院心血管超声科，辽宁 沈阳 110001）

肥厚型心肌病 （Hypertrophic cardiomyopathy，HCM）是最为常见的遗传性心脏病[1]，除了不能用负荷异常解释的左室壁增厚外[2]，独特的乳头肌异常也已被越来越多地认识并识别出来[3-4]。乳头肌肥大、前移的HCM 患者，心肌细胞较正常人肥大，使冠状动脉微血管功能发生障碍，心肌缺血，受到损伤，从而导致乳头肌功能的异常[5]。同时，这些患者还可以出现持续的SAM 征及不同程度的二尖瓣反流[6]，造成动态的流出道梗阻甚至最终导致不良的结局[7-9]。本研究采用无声束角度和帧频依赖性的二维斑点追踪技术（2D-STE）测量乳头肌纵向应变，评估乳头肌收缩功能及位置，为临床提供可靠的诊疗依据。

1 资料与方法

选取2013 年4 月—2017 年11 月就诊于中国医科大学附属第一医院心血管超声科并被诊断为HCM 的患者34 例作为病例组，男19 例，女15 例，平均年龄（48.79±12.95）岁，另外再选择同期健康人34 例作为对照组，男16 例，女18 例，平均年龄（44.38±14.03）岁。

1.1 病例组纳入标准

①使用经胸超声心动图测量得到左室壁任一节段≥15 mm。②窦性心律。

1.2 对照组纳入标准

①由高血压、运动员性心脏、主动脉瓣狭窄等负荷原因引起的左心室心肌异常肥厚；②由Anderson-Fabry 病、心肌淀粉样变等代谢原因引起的左心室心肌异常肥厚；③透声条件差或乳头肌显示不理想的患者；④曾经接受过侵入式的心脏治疗。本研究受试者均取得口头知情同意。

1.3 研究方法

使用仪器：美国GE Vivid E9 彩色多普勒超声诊断仪，M5S 探头 （频率1.7～3.3 MHz）；脱机Echo PAC 工作站（PC version 113.1）。

图像采集：患者取左侧卧位，同步连接心电图，嘱患者平静呼吸，调整患者体位及探头角度，待患者呼吸、心率稳定时，选用同一模式，调整最优化的深度及扇角，确保包全整个左心室，保证帧频为50～70帧/s，采集患者胸骨旁短轴乳头肌水平切面、胸骨旁长轴切面、心尖四腔、两腔、三腔心切面以及乳头肌显示清晰且能够显露尽量长的长度的心尖部长轴切面，连续存储3 个稳定的心动周期图像，以供后续脱机分析。

图像分析：将储存的患者超声图像资料导入EchoPAC 应变分析工作站。选择乳头肌长轴切面图像，使用Qanalysis→2D strain 目录下的ALPAX 按键，将感兴趣区（ROI）分别定位于前外、后内侧乳头肌，适当调节二维增益，准确识别并描记乳头肌边界，并手动调整ROI 的大小，直至包全整个乳头肌并与之贴合，选择心室收缩早期时间后点击Approve 按键，乳头肌各节段及整体纵向应变时间曲线将被自动生成，读取乳头肌各节段及整体应变数据并记录，同时记录两乳头肌QRS 起点至乳头肌应变达峰所用时间，计算二者差值，为达峰时间差。

选择胸骨旁左室长轴切面图像，按照中国成年人超声心动图检查测量指南的要求，常规测量左室舒张末期内径（LVDD），左室收缩末期内径（LVSD），室间隔厚度（IVS），左室后壁厚度（LVPW）。

选择胸骨旁左室短轴切面图像，于胸骨旁短轴切面乳头肌水平，测量收缩末期两乳头肌横截面积。以后室间沟为坐标，测量收缩末期两乳头肌插入点与收缩中心点，后室间沟所成角度。

1.4 统计学分析方法

采用SPSS 24.0 统计学软件处理所有数据，以n/%表示数据中的计数资料并使用χ2检验进行组间的分析比较；以表示数据中的计量资料并使用独立样本t 检验进行组间的分析比较，以P<0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组间一般资料及常规超声心动图基本参数比较

HCM 组与对照组相比，两组间的年龄、性别、LVDD、体质量指数（BMI）均无显著统计学差异（P＞0.05），而HCM 组的IVS、LVPW 比对照组增厚，LVSD 比对照组减小，均有显著统计学差异（P＜0.05）（表1）。

表1 两组间一般资料及常规超声心动图基本参数比较

2.2 两组间乳头肌参数比较

HCM 组与对照组相比，HCM 组患者两乳头肌圆周角度及前外侧乳头肌面积均明显大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表2）。HCM 组患者两乳头肌基底段、中间段、远段及整体的应变值均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表3，图1）。

表2 两组间乳头肌面积及圆周角度参数比较

表3 两组间乳头肌应变及达峰时间差参数比较

图1 HCM 组患者乳头肌纵向应变明显低于对照组曲线。图1a：HCM 组。图1b：对照组。Figure 1.The longitudinal strain of the papillary muscle in the HCM group was significantly lower than that in the control group.Figure 1a:HCM group; Figure 1b:Control group.

①HCM 组患者两乳头肌应变达峰时间差值显著大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表3）。

3 讨论

HCM 是一种以心肌质量的增加为特征的遗传性心脏疾病，在成年人群中的发病率约为1/500，其表达的表型也是非常广泛、各不相同的[10]。近年来，随着临床实践与研究的深入，HCM 患者乳头肌的异常之处如乳头肌的肥大、前向移位被越来越多的认识并引起了研究者们极大的重视。

2D-STE 是一种通过评估心肌纤维在某一特定方向的缩短或增厚，定量而且全面地评估心肌力学的方法，近年来，以其分析时间短、无角度依赖性、重复性好等诸多优点得到了越来越广泛的临床应用[11-12]。目前，2D-STE 已被成功应用于多种心肌疾病[13]。Tigen 等[14]应用2D-STE 评估乳头肌，结果发现乳头肌收缩的不同步性是预测及鉴别中度至重度功能性二尖瓣反流患者的有效工具。Garsse 等[15]发现乳头肌应变达峰时间差值＞58 ms 可有效预测缺血性心肌病患者行二尖瓣修复术后反流的复发。然而，关于HCM 患者乳头肌的研究目前多数关注于乳头肌形态、横截面积的评价，缺少关于乳头肌功能的相关研究[16]。

本研究利用2D-STE 技术检测HCM 患者乳头肌的纵向应变及两乳头肌达峰时间差，结果显示HCM 患者的乳头肌各节段及整体纵向应变均显著低于正常对照组，且达峰时间差显著大于正常对照组。分析其原因，可能是由于HCM 患者乳头肌心肌细胞较正常人更为肥大，且排列紊乱、不规则，使心室壁内的冠状动脉微血管管腔受压变窄、微血管的功能发生障碍，心肌细胞缺血损伤，发生纤维化，最终导致肥大的乳头肌纵向收缩功能减低[5，17]且收缩不同步。本研究结果显示，我们所分别测量的两乳头肌插入点与收缩中心及后室间沟所成角度均显著大于正常对照组，也充分地证明了HCM 患者乳头肌存在的前向位移的异常。

事实上，乳头肌肥大不仅能够影响乳头肌的收缩功能，它也可以使两乳头肌间的距离变小，从而引起附着于二尖瓣前叶中央部分即A2 区的腱索松弛；另一方面，乳头肌的前移也可使二尖瓣小叶更靠近室间隔，因而二尖瓣前叶于收缩期更容易被左室内的血流拖拽从而朝向间隔运动，产生SAM 征，引起动态的左室流出道梗阻[18]。而在SAM 征出现的同时，二尖瓣前后叶间产生的对合缝隙也会导致不同程度的二尖瓣反流的发生[19]。值得注意的是，长期的二尖瓣反流可能导致心房颤动的发生，而心房颤动亦可使左房进一步扩大，加重二尖瓣反流的程度，二者相互作用[20-21]，最终可能会引起缺血性卒中或系统性栓塞等恶性事件及不良结局的发生风险大大增加[22]。因此，超声心动图评估HCM 患者乳头肌情况变得尤为重要。

综上所述，2D-STE 技术能够定量地早期评价HCM 患者乳头肌收缩功能、同步性及位置信息，可以为临床质量及手术方案提供更详尽全面的可用资料，在长期随访及预后评价中具有实际的重要的临床意义。