左心室流出道相关解剖学参数对肥厚性心肌病血流动力学的影响

徐盼盼，朱晓梅，陈杨，徐怡，祝因苏

南京医科大学第一附属医院放射科，江苏 南京 210029；*通信作者 朱晓梅 xiaomeizhu@njmu.edu.cn

肥厚性心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）是一种遗传性心肌病，诊断标准是在排除其他心脏、代谢或全身性疾病引起心肌肥厚的情况下，左心室任意节段心肌舒张末期（end-diastole，ED）最大壁厚≥15 mm；当HCM患者基因检测阳性或有明确家族史，心肌厚度为13～14 mm也可诊断[1-2]。75%的HCM会出现左心室流出道（left ventricular outflow tract，LVOT）梗阻，其中大多数患者表现为严重的、不对称的基底部室间隔肥厚和二尖瓣收缩前向运动（systolic anterior motion，SAM）。梗阻定义为LVOT压力阶差≥30 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[1-4]。

HCM的LVOT梗阻机制为室间隔肥厚伴LVOT狭窄、二尖瓣延长、乳头肌前向移位等[1-4]。既往研究表明，二尖瓣的结构参数（如二尖瓣前叶长度）和LVOT相关的ED参数（如LVOT直径）对预测LVOT梗阻具有一定的意义，但梗阻主要发生在收缩期；以往超声心动图对HCM的诊断及血流动力学分析更为常用，但目前心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）广泛应用于心肌疾病评估与危险度分层中[5-9]，本研究利用CMR的优势，探讨CMR收缩末期（end-systole，ES）的解剖学参数对梗阻及LVOT压力阶差的影响，并与ED参数进行比较，探讨ES解剖学参数能否在判断HCM是否梗阻及预测LVOT压力阶差方面较ED参数具有更多的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018年1月—2020年10月在南京医科大学第一附属医院行CMR及超声心动图检查的81例HCM患者及40例正常对照组，HCM患者分为非梗阻组51例、梗阻组30例。所有受检者检查前均签署知情同意书。本回顾性研究已通过南京医科大学第一附属医院伦理委员会批准。

分组标准：CMR测得左心室任意节段ED心肌厚度≥15 mm定义为HCM；超声心动图测量LVOT压力阶差，≥30 mmHg为梗阻型，并记录相应数值；LVOT压力阶差<30 mmHg为非梗阻型。正常对照组指CMR未见心脏结构异常和心肌延迟强化。排除标准：体内植入起搏器或其他金属植入者，幽闭恐惧症，图像不全或质量不佳者。

梗阻组男18例，女12例，平均年龄（53±13）岁；非梗阻组男35例，女16例，平均年龄（50±18）岁；正常对照组男22例，女18例，平均年龄（34±18）岁。

1.2 CMR图像 采用Siemens 3.0T MR系统。传统分层电影成像采用回顾性心电门控，吸气末屏气采集图像，运用快速平衡稳态进动序列进行电影成像扫描。扫描获得三腔心长轴位电影图像及各节段短轴电影图像，每层传统分层电影需10～15 s。扫描参数：回波时间1.4 ms，翻转时间3.4 ms，视野350 mm×350 mm，翻转角50°，矩阵208×166，层厚8 mm，层间距2 mm，每个心动周期采集25帧电影图像。

1.3 测量方法 在CMR电影序列的三腔心及短轴位上测量参数。在三腔心层面测量二尖瓣前叶长度（anterior mitral valve length，AML）、主动脉瓣下直径（subaortic diameter，SAD）及LVOT直径，并观察二尖瓣前叶是否存在SAM征。AML包括2种测量方法：二尖瓣铰链点到瓣叶尖端的长度（partial anterior mitral valve length，PAML）；二尖瓣于主动脉瓣下插入点到瓣叶尖端的长度（total anterior mitral valve length，TAML）。LVOT的直径选取在主动脉瓣下1 cm处。在短轴位上测量基底部前室间隔厚度（basal anterior interventricular septum，BAIS）。除PAML和TAML外，以上参数均在ED及ES分别测量。基于以上参数，计算AML与LVOT的比值：PAML/LVOTES、PAML/LVOTED、TAML/LVOTES和TAML/LVOTED。部分参数测量见图1。

图1 左心室流出道相关解剖学参数的测量方法。A.二尖瓣前叶在舒张中期显示清晰；B.在舒张中期测量部分二尖瓣前叶长度（黄色线段所示长度）与总二尖瓣前叶长度（黄色线段加红色线段所示长度）；C.收缩末期主动脉瓣下直径SADES（蓝色线条）与左心室流出道直径LVOTES（黄色线条）；D.舒张末期主动脉瓣下直径SADED（蓝色线条）与左心室流出道直径LVOTED（黄色线条）；E.收缩末期基底部前室间隔厚度BAISES（黄色线条）；F.舒张末期基底部前室间隔厚度BAISED（黄色线条）

1.4 统计学方法 使用SPSS 26.0软件，正态分布的计量资料以±s表示，3组影像学参数比较采用方差分析，两两比较采用LSD法。用多因素二元Logistic回归分析ES参数、ED参数、两期联合参数对LVOT是否梗阻的影响，并获得预测模型；用χ2检验比较各预测模型之间的差异。ES参数、ED参数、两者联合参数分别纳入多因素线性回归分析，探讨LVOT压力阶差的独立预测因子。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 LVOT解剖学参数组间比较 3组受试者性别、年龄比较，差异无统计学意义（P>0.05）。LVOT解剖学参数除SADES外，其余在3组间差异均有统计学意义（表1）。

表1 HCM非梗阻组、梗阻组与正常对照组的CMR基本解剖学参数比较（±s）

表1 HCM非梗阻组、梗阻组与正常对照组的CMR基本解剖学参数比较（±s）

注：PAML为二尖瓣铰链点至小叶尖端长度，TAML为二尖瓣于主动脉瓣下插入点到瓣叶尖端的长度，SADED/SADES为舒张末期/收缩末期主动脉根部直径，BAISED/BAISES为舒张末期/收缩末期基底部前室间隔厚度，LVOTED/LVOTES为舒张末期/收缩末期流出道宽度，DED/DES为舒张末期/收缩末期主动脉根部直径-流出道宽度；与正常对照组比较，aP<0.01，bP<0.05；与非梗阻组比较，cP<0.01，dP<0.05

参数非梗阻组（n=51）梗阻组（n=30）正常对照组（n=40）F值P值PAML（mm） 26.7±5.6a 26.0±4.9b 23.3±4.6 5.2 0.007<0.001 SADED（mm） 20.7±3.4 19.8±2.4a 21.8±2.6 4.3 0.016 TAML（mm）33.6±6.9a 32.0±5.4a 27.7±4.8 11.6<0.001 LVOTED（mm） 19.5±4.5a 15.0±3.3ac 23.5±2.9 44.7 <0.001 BAISED（mm）15.6±5.2a 21.9±3.4ac 8.0±1.7 11.7<0.001 SADES（mm） 18.8±3.5 18.2±3.3 19.2±3.1 0.8 0.471 DED（mm）1.2±3.4a 4.8±2.5ac -1.7±2.4 43.7<0.001 LVOTES（mm） 15.5±4.1a 12.3±2.6ac 18.6±3.0 29.1 <0.001 BAISES（mm）17.2±6.2a 27.5±18.0ac 10.9±2.7 24.2<0.001 PAML/LVOTED 1.4±0.4a 1.8±0.5ac 1.0±0.2 43.8 <0.001 DES（mm）3.2±3.3a 6.0±4.2ac 0.7±2.9 20.8<0.001 TAML/LVOTED 1.8±0.5a 2.2±0.6ac 1.2±0.2 55.1 <0.001 PAML/LVOTES 1.9±0.8a 2.2±0.5ad 1.3±0.3 22.4 TAML/LVOTES 2.3±0.9a 2.7±0.6ad 1.5±0.3 28.0<0.001

梗阻组ES和ED的BAIS厚度（BAISES、BAISED）、SAD与LVOT的差值（DES、DED）、PAML/LVOTES、PAML/LVOTED、TAML/LVOTES、TAML/LVOTED均大于非梗阻组，而ES和ED的LVOT直径（LVOTES、LVOTED）均小于非梗阻组，差异均有统计学意义（图2）。其中梗阻组存在SAM征的比例较非梗阻组高[57%（17/30）比6%（3/51），P<0.001]，且梗阻组的BAISED均>15 mm。2.2 LVOT梗阻的预测模型比较 上述解剖学参数分别纳入单因素二元Logistic回归模型，BAISED、LVOTED、DED、BAISES、LVOTES、DES、PAML/LVOTED、TAML/LVOTED是LVOT梗阻的预测因素（P<0.05），见表2。

表2 单因素二元Logistic回归分析LVOT是否梗阻的预测因子

图2 梗阻组与非梗阻组LVOT解剖学参数比较。BAISES为收缩末期基底部前室间隔厚度，LVOTES为舒张末期LVOT直径，BAISED为舒张末期基底部前室间隔厚度，LVOTED为舒张末期LVOT直径

根据单因素二元Logistic回归模型结果，将LVOT梗阻相关解剖学参数分别纳入多因素二元Logistic回归模型，ES参数（BAISES+LVOTES）的准确性为82.7%；ED参数（BAISED+DED）的准确性为80.2%；联合ES和ED参数（BAISED+DED+LVOTES）时，准确性为82.7%（表3）。3种预测模型的准确性差异均无统计学意义（P>0.05）。

表3 ES、ED及两期联合参数预测LVOT梗阻的准确性

2.3 LVOT压力阶差的独立预测因子 梗阻组患者中，上述解剖学参数分别纳入单因素线性回归模型，仅ES 参数PAML/LVOTES与LVOT 压力阶差相关（P=0.005），而ED参数均无统计学意义。把LVOT相关解剖学参数纳入多因素线性回归模型，PAML/LVOTES（R=0.507）是与LVOT压力阶差相关的独立预测因子（表4）。

表4 ES、ED及两期联合参数预测LVOT梗阻程度的多因素线性回归结果

ES参数或两期联合参数分析时，PAML/LVOTES与LVOT压力阶差呈正相关（LVOT压力阶差=-2.2+38.5×PAML/LVOTES，R=0.507），PAML/LVOTES每增加1，LVOT压力阶差增加38.5 mmHg。

3 讨论

本研究表明，LVOT的ES解剖学参数BAISES、LVOTES可预测梗阻，且PAML/LVOTES与LVOT压力阶差呈正相关，比值每增加1，LVOT压力阶差增加38.5 mmHg。ED参数模型虽然能预测梗阻，其预测准确性与ES参数预测能力相似，但不能预测LVOT压力阶差。

LVOT梗阻是HCM患者预后的一个强大的独立决定因素，包括HCM相关的总死亡风险，进展为严重心力衰竭或死于心力衰竭或卒中，以及任何原因导致的死亡。因此，探讨LVOT梗阻及梗阻程度的预测因子，对临床治疗方案的确定及降低病死率有一定的意义[5,10-11]。LVOT梗阻主要发生在收缩期[3]，既往研究参数大多基于舒张期[12]，仅少数涉及收缩期参数[13]。与ED参数相比，LVOT收缩末期解剖学参数易受到左心室收缩力的影响。然而当左心室收缩力减弱时，收缩末期左心室容积相对较大，LVOT直径相对较大，PAML/LVOTES相对较小；且左心室收缩力减弱时，LVOT压力阶差相对减小[1-4]，两者的变化趋势一致，表明ES参数研究具有可行性，并在结果中得以证实。且本研究中患者的左心室射血分数均在正常范围内。所以本研究着重探索ES解剖学参数对LVOT梗阻及LVOT压力阶差的影响，并且获得ES解剖学参数不仅可以预测LVOT是否梗阻，且能够预测LVOT压力阶差，优于ED期参数。

梗阻型HCM大多表现为严重不对称的BAIS肥厚和SAM征。BAIS肥厚导致心室容积减少及LVOT狭窄[1-4,10-11]。本研究证实所有梗阻组的BAIS均肥厚。既往研究显示室间隔厚度及LVOT直径均基于ED参数，且舒张末期LVOT直径与LVOT是否梗阻相关（P<0.001）[12]，与本研究结果一致。此外，本研究还证实梗阻组患者收缩末期BAIS明显大于非梗阻组及正常对照组；梗阻组ES、ED的LVOT直径分别小于非梗阻组及正常对照组，且BAISES联合LVOTES对梗阻的预测有较高的准确性（82.7%），高于舒张末期预测效能。

SAM征的机制主要是室间隔肥厚伴LVOT狭窄以及二尖瓣及其附属结构的解剖学异常[1-4,10-11]。既往研究表明，室间隔厚度、AML、乳头肌向前移位均与LVOT梗阻相关[11,14-15]。AML与LVOTED的比值可以预测梗阻（P<0.001），且具有较高的敏感度（87.5%）及特异度（90%）[12]。本研究中AML/LVOTED对预测梗阻同样具有统计学意义，但准确性及特异性低于前者研究，可能与样本的选取有关。另有研究表明，AML/LVOTES比值>2在梗阻组患者中更为常见[13]。Maron等[13]提出二尖瓣有2种测量方法，包括PAML及TAML，因此本研究用这2种方法分别测量AML，结果表明HCM的PAML和TAML均大于正常对照组，但在梗阻与非梗阻间无显著差异。梗阻组的AML与收缩末期LVOT直径比值PAML/LVOTES、TAML/LVOTES均>2，与既往研究结论相符[13]，且明显大于非梗阻组与正常对照组，经多因素线性回归证实PAML/LVOTES是LVOT压力阶差的独立预测因子，此比值每增加1，LVOT压力阶差平均增加38.5 mmHg。PAML/LVOTED虽然对LVOT是否梗阻具有一定的预测价值，但不能预测LVOT压力阶差。

目前检查心脏疾病最常用的方法是超声心动图，其简便、实时、可重复性好，可实时监测血流动力学改变，但其声窗窄、图像分辨率低、易受到疾病本身和操作者的影响等，对HCM患者的心脏结构和功能的检测不够准确；而CMR组织对比度好，可以在任意平面清晰显示心脏的解剖结构，且能准确地评价左心室容积及功能，同时通过心肌延迟强化可判断心肌纤维化程度，因此CMR在HCM的诊断及预后有很高的准确性、可靠性及使用价值[1,5,12]。本研究结论理论上适用于超声心动图。

然而，本研究尚存在一些局限性：首先，二尖瓣长度的测量具有一定的主观性。为尽量提高测量的准确性，本研究AML的测量选取在二尖瓣显示最清时，通常为舒张期早期。其次，研究样本量不够大，但本研究中已有一定的阳性结果，可以为今后的研究提供参考。最后，SAM征可能会影响LVOT直径的测量，此时本研究选取左心室流入道与左心室流出道的信号差界面为二尖瓣前叶的位置来定义LVOT收缩末期直径。

总之，LVOT的ES解剖学参数BAISES、LVOTES可预测LVOT梗阻，且PAML/LVOTES对LVOT压力阶差有一定的预测价值。ED参数模型虽然能预测梗阻，其预测准确性与ES参数预测能力相似，但不能预测LVOT压力阶差。因此，ES参数对预测梗阻及LVOT压力阶差更具有意义，可以在CMR的电影序列上采集相关的解剖学参数，对LVOT压力阶差进行判断，为临床工作提供指导。