超声心动图自动心肌运动定量技术评估川崎病患儿左心室收缩功能

刘 云，耿笑端，栗河舟，李 艳，吴 娟，张亚鹏

(1.郑州大学第三附属医院超声科，2.儿内科，河南 郑州 450052)

川崎病(Kawasaki disease, KD)为急性多系统、自限性血管炎，又称黏膜皮肤淋巴结综合征，是5岁以下儿童获得性心脏病的主要病因。常规超声心动图对于KD的临床应用价值有限[1]。基于二维斑点追踪超声心动图原理的自动心肌运动定量(automatic cardiac motion quantification, aCMQ)技术通过自动逐帧追踪声学斑点信息，定性、定量心肌组织实时运动和变形，追踪二尖瓣环相对于心尖的运动[2]，已用于评估KD患者心功能[3-4]。本研究观察aCMQ技术评估KD患儿左心室收缩功能变化的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年9月—2021年9月53例郑州大学第三附属医院收治的KD患儿(KD组)，男34例，女19例，年龄2个月～8岁，中位年龄1.8岁；均符合文献[5] 诊断KD标准，入院后接受静脉注射免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin, IVIG)，并分别于IVIG治疗前12 h内(急性期)、治疗后1周(亚急性期)及6～10周(恢复期)[6]接受超声心动图检查。53例中，入组时22例冠状动脉扩张(内径Z值>2)(A亚组)，其中6例累及单支冠状动脉、16例累及2支及以上，包括右冠状动脉扩张11例、左前降支扩张17例、左冠状动脉主干扩张16例，18例2

1.2 仪器与方法 采用Philips Epiq 7C超声诊断仪，S8-3相控阵探头，频率3～8 MHz，连接胸导联心电图同步记录。使受检儿左侧卧、于其平静呼吸时，以M型超声测量常规参数，包括左心室射血分数(left ventricular ejection fraction， LVEF)、左心室短轴缩短率(left ventricular fraction shortening， LVFS)、舒张末期室间隔厚度(interventricular septum thickness at end-diastole， IVSD)、左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic dimension， LVEDD)及左心室收缩末期内径(left ventricular end-systolic dimension， LVESD)；获得并以DICOM格式存储至少3个心动周期的左心室心尖两腔、三腔及四腔观二维动态图像，采用QLab 13.0软件行脱机aCMQ分析：选择Global条件并描记心内膜，获得基底段、中间段及心尖段纵向应变(longitudinal strain， LS)，软件自动得出左心室心尖两腔观LS(apical two chamber view LS， LSAP2)、心尖三腔观LS(apical three chamber view LS, LSAP3)、心尖四腔观LS(apical four chamber view LS, LSAP4)及整体LS(global LS, GLS)(图1、2)；选择追踪二尖瓣环位移(tracking of mitral annular displacement, TMAD)条件，分别选取二尖瓣环室间隔和侧壁、二尖瓣环下壁和前壁及心尖处描记，软件自动给出心尖二腔观二尖瓣环下壁收缩期峰值位移(AP2 MV1)、前壁收缩期峰值位移(AP2 MV2)、二尖瓣环平均位移(AP2 Midpt)及平均位移率(AP2 Midpt%)和心尖四腔观二尖瓣环室间隔收缩期峰值位移(AP4 MV1)、侧壁收缩期峰值位移(AP4 MV2)、二尖瓣环平均位移(AP4 Midpt)及平均位移率(AP4 Midpt%)。对各参数均测量3次，取平均值。

图1 急性期KD患儿，男，2岁，左心室峰值LS A～C.三腔(A)、两腔(B)、四腔(C)心切面二维超声心动图； D.左心室18节段LS牛眼图，LSAP2、LSAP3、LSAP4、GLS分别为-11.5%、-13.6%、-12.8%、-12.6%

图2 对照组健康儿童，男，3岁，左心室峰值LS A～C.三腔(A)、两腔(B)、四腔(C)心切面二维超声心动图； D.左心室18节段LS牛眼图，LSAP2、LSAP3、LSAP4、GLS分别为-26.6%、-25.0%、-29.0%、-26.9%

1.3 实验室指标 采用电化学发光免疫分析法检测急性期KD患儿静脉血N末端B型利钠肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide， NT-proBNP)水平，计算中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio, NLR)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，以独立样本t检验比较2组间参数差异；采用重复测量方差分析进行多组间比较，以LSD检验进行两两比较。对计数资料行χ2检验。以Pearson相关性分析评估相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规超声心动图参数 急性期KD患儿与健康儿童LVEF、LVFS、IVSD、LVEDD、LVESD差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

2.2 LS 急性期、亚急性期KD患儿基底段LS、中间段LS、心尖段LS、LSAP2、LSAP3、LSAP4、GLS均较健康儿童降低(P均<0.05)；恢复期基底段LS、LSAP4较健康儿童降低(P<0.05)。亚急性期和恢复期基底段LS、中间段LS、心尖段LS、LSAP2、LSAP3、LSAP4、GLS均较急性期升高(P均<0.05)；恢复期中间段LS、心尖段LS、LSAP3、GLS较亚急性期升高(P均<0.05)。见表2。

2.3 KD组内LS及TMAD参数比较 急性期A亚组与B亚组左心室LS及TMAD参数差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表3。恢复期A亚组基底段LS和TMAD AP4 Midpt%较B亚组降低(P<0.05)，见表4。

2.4 相关性 急性期 KD患儿平均血清NT-proBNP为(884.98±814.77)pg/ml，中位NLR为3.37。急性期KD患儿GLS与NT-proBNP、NLR呈正相关(r=0.557、0.580，P均<0.001)，恢复期AP4 Midpt%分别与左心室基底段LS、LSAP4呈负相关(r=-0.572、-0.558，P均<0.001)，见图3、4。

表1 急性期KD患儿与健康儿童常规超声心动图参数比较

表2 各期KD患儿与健康儿童LS比较(%)

表3 有无冠状动脉扩张急性期KD患儿的LS和TMAD参数比较

表4 有无冠状动脉扩张恢复期KD患儿的LS和TMAD参数比较

图3 KD急性期GLS与NT-proBNP(A)及NLR(B)相关性的散点图

图4 KD恢复期TMAD AP4 Midpt%与左心室基底段LS(A)及LSAP4(B)相关性的散点图

3 讨论

早期检出KD心肌收缩功能异常具有重大临床意义。本研究以aCMQ技术同时获取左心室LS和TMAD参数，以综合评价KD患儿左心室收缩功能变化，发现急性期、亚急性期KD患儿左心室局部LS和GLS均低于健康儿童。既往研究[7-8]证实KD患儿TMAD参数均较健康儿童明显降低，急性期KD患儿无论有无冠状动脉扩张，左心室LS及TMAD改变均提示其存在心功能障碍。

aCMQ为新兴的超声定量分析技术，左心室LS和TMAD是其主要衍生参数，可有效评估左心室整体和局部收缩功能障碍。前期研究[7]结果显示，KD患儿TMAD AP4 Midpt%(反映左心室基底段相对于心尖的收缩运动)在恢复期仍低于健康儿童，且恢复期LSAP4、基底段LS与TMAD AP4 Midpt%相关。本研究发现急性期、亚急性期KD患儿基底段LS、中间段LS、心尖段LS、LSAP2、LSAP3、LSAP4、GLS及恢复期基底段LS、LSAP4均较健康儿童降低，亚急性期、恢复期基底段LS、中间段LS、心尖段LS、LSAP2、LSAP3、LSAP4、GLS均较急性期升高，恢复期中间段LS、心尖段LS、LSAP3、GLS较亚急性期升高，提示aCMQ技术可早期评估KD患儿心功能及其在恢复期的改变。

KD患者左心室各节段纵向收缩功能变化并不一致[9]。本研究急性期KD患儿A、B亚组左心室LS及TMAD参数差异均无统计学意义，恢复期A亚组基底段LS和TMAD AP4 Midpt%较B亚组降低，而LSAP4差异无统计学意义，提示冠状动脉扩张对KD恢复期左心室侧壁和后间隔的中间段和心尖段的局部收缩功能影响相对较小，而对左心室基底段影响较大。

DEDEOGLU等[10]认为存在冠状动脉扩张的KD患儿在恢复期的左心室后间隔基底段及前侧壁基底段应变显著低于正常儿童，本研究结果与其相符。IVIG治疗后，急性心室功能障碍可短期恢复，但冠状动脉病变可致慢性左心室功能障碍。冠状动脉扩张可引起相应供血区血流量增加[11]，而其他冠状动脉供血区处于相对缺血状态，导致恢复期基底段心肌血流量储备能力降低及局部收缩功能异常。KD累及冠状动脉在血管炎症之后可发生内膜增生和血管重构，存在血管狭窄和血栓形成风险。

NT-proBNP是心肌炎症相关生物标志物，NT-proBNP水平较高与左心室收缩功能异常有关。NLR反映炎症反应和免疫平衡状态，其增高提示炎症反应加剧，可用于预测KD所致左心室收缩功能异常[12]。本研究急性期KD患儿GLS与NT-proBNP及NLR均相关，且急性期TMAD改变与NT-proBNP亦相关[7]。因此，以aCMQ技术获取左心室LS和TMAD，结合NT-proBNP、NLR改变，有望协助诊断KD。

本研究的局限性：①样本量小，且随访时间较短；②aCMQ技术基于二维声像图进行分析，对图像清晰度有一定要求，难以完全避免操作者主观因素的影响。

综上，利用超声心动图aCMQ技术可早期评估KD患儿左心室收缩功能；冠状动脉扩张影响KD恢复期左心室功能。