超声心动图对风湿性心脏病二尖瓣狭窄及左房功能的诊断价值*

夏佩佩，王欢

(华中科技大学同济医学院附属梨园医院 超声科，湖北 武汉 430077)

风湿性心脏病是由风湿性炎症引起的心脏瓣膜病变，主要以二尖瓣为主。临床资料显示，二尖瓣狭窄(mitral stenosis，MS)是造成风湿性心脏病患者左房扩大及功能改变的主要因素，可促使血流动力学改变，影响机体循环系统功能[1-2]；外科手术及心导管介入治疗二尖瓣口面积(mitral valve orifice area，MVA)是MS的有效治疗方法，因此早期准确评估MS对患者的治疗至关重要[3]。研究指出，左房容积及功能包含储器功能、管道功能及泵功能，3者对左室正常功能的维持作用明显；且左房容积及功能的改变与心血管疾病的发生密切相关，可预测心房颤动、心力衰竭等疾病的发生[4-5]。有研究表明，二维超声心动图及多普勒压力减半时间测量MVA具有一定的价值，但仍具有局限性[6]。三维超声心动图具有可实时、有效显示心脏正常或异常解剖结构图像的优点[7]，目前临床关于超声心动图对风湿性心脏病MS及左房功能的评估价值的研究较少。本研究以64风湿性心脏病MS患者为研究对象，采用三维超声心动图进行检查，探讨超声心动图对风湿性心脏病MS及其左房功能的诊断价值，报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2019年4月—2021年4月诊治的风湿性心脏病MS患者64例作为病例组，纳入标准：(1)患者均为窦性心律；(2)超声心动图检查结果及参数指标等临床资料完整者。排除标准：(1)重要脏器功能不全者；(2)左房血栓者；(3)主动脉瓣病变；(4)合并其他心血管疾病者(高血压、糖尿病、心肌病、冠心病等)。另选取42例同期健康体检且经超声心动图等检查均未发现心脏疾病者作为对照组。本研究获院医学伦理委员会批准(医伦19-0401)。

1.2 研究方法

1.2.1检查方法 受试者均行左侧卧位，采用Philips iE 33彩色多普勒超声诊断仪检查，探头为S5-1，设置频率为2 MHz～5 MHz，常规采集受试者二维图像及数据。检测时，嘱患者平静呼吸，同步心电图，获取二维图像，于二尖瓣水平短轴切面测量MVA。后调整角度，使用X3-1探头，频率为1 MHz～3 MHz，于心尖四腔观取样，显示清晰左房后，连续获取三维超声动态图各4个心动周期，结束后行脱机分析。使用QLAB 8.1软件，选择3DQ模式，并作出左房时间-容积曲线。根据曲线分别测量左心房最大容积(left atrial maximum volume,LAVmax)、左心房最小容积(left atrial minimum volume,LAVmin)值，并测量左心房收缩前容积(left atrial presystolic volume,LAVpre)。根据测量的LAVmax、LAVmin及LAVpre值，分别计算左房总射血容量(left atrial total ejection volume,TASV)=LAVmax-LAVmin，左房被动射血容量(left atrial passive ejection volume,PASV)=LAVmax-LAVpre，左房主动射血容量(atrial active ejection volume，AASV)=LAVpre-LAVmin；再将得到的LAVmax、LAVmin、LAVpre、TASV、PASV、AASV值分别除以个体体表面积(BSA)，得到左心房最大容积指数(left atrial maximum volume index，LAVmaxI)、左心房最小容积指数(left atrial minimum volume index，LAVminI)及左心房收缩前容积指数(left atrial presystolic volume index，LAVpreI)，左房总射血容量指数(left atrial total ejection volume index，TASVI)、左房被动射血容量指数(left atrial passive ejection volume index，PASVI)、左房主动射血容量指数(atrial active ejection volume index，AASVI)值。左房扩张指数(left atrial expansion index，LVEI)=(LAVmax-LAVmin)/LAVmin×100%，左房整体射血分数(left atrium ejection fraction，LAEF)=TASV/LAVmax×100%，左房被动射血分数(Left atrium passive ejection fraction，LAEFpassive)=PASV/LAVmax×100%，左房主动射血分数(left atrium active ejection fraction，LAEFactive)=AASV/LAVpre×100%。

1.2.2二尖瓣标本MVA测量 所有风湿性心脏病MS患者均进行手术切除二尖瓣，术后保留完整的瓣叶及瓣口，测量瓣口轮廓并计算其面积，MVA轻度狭窄为≥1.5～<2.0 cm2，中度狭窄为≥1.0～<1.5 cm2，重度狭窄≤ 1.0 cm2[8]。

1.3 观察指标

观察并计算二尖瓣的整体形态及MVA、使用Kappa检验超声心动图与二尖瓣标本MVA及狭窄程度的一致性，Kappa值≥0.75提示一致性较好；比较两组LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI、TASVI、PASVI、AASVI、LVEI、LAEF、LAEFpassive、LAEFactive的差异。采用Pearson相关性分析患者MVA与LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI、TASVI、PASVI、AASVI、LAEF、LAEFpassive、LAEFactive的相关性；采用受试者工作曲线(receiver operatingcharacteristic,ROC)下面积(AUC)评估超声心动图对风湿性心脏病的预测价值。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 病例组患者超声心动图与二尖瓣标本MVA的一致性

超声心动图结果显示，病例组患者二尖瓣口显著缩小，部分患者出现瓣膜粘连、增厚，测量的MVA为(1.28±0.45)cm2；二尖瓣标本测量MVA为(1.25±0.48)，二者相关性系数为R2=0.717，Y=0.242+0.764X。见图1。

图1 病例组患者超声心动图与二尖瓣标本MVA的一致性Fig.1 The correlation between echocardiography and specimen MVA

2.2 病例组患者超声心动图与二尖瓣标本狭窄程度的一致性

二尖瓣标本显示64例风湿性心脏病MS患者二尖瓣轻度、中度、重度分别为36、18、10例，而超声心动图检查显示风湿性心脏病MS患者二尖瓣轻度、中度、重度狭窄各34、21、9例，Kappa为0.840 ，P=0.063，一致性较好。见表1。

表1 病例组患者超声心动图与二尖瓣标本狭窄程度的一致性(n)Tab.1 The consistency of echocardiography with stenosis degree of specimen MS(n)

2.3 超声心动图指标

结果显示，病例组患者LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI及AASVI均高于对照组，TASVI、PASVI、LVEI、LAEF、LAEFpassive及LAEFactive均低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组受试者左房容积、功能及射血量比较Tab.2 Comparison of left atrial volume,function,and ejection volume between the two

2.4 风湿性心脏病患者左房容积、功能及射血量指标与MVA的相关性

Pearson相关性分析显示，LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI、AASVI与MVA均呈正相关(r=0.840、0.829、0.818、0.675，P<0.05)；TASVI、PASVI、LVEI、LAEF、LAEFpassive、LAEFactive均呈负相关(r=-0.426、-0.377、-0.609、-0.643、-0.590、-0.646，P<0.05)。见表3。

表3 左房容积、功能及射血量指标与MVA的相关性Tab.3 Correlation of left atrial volume,function,and ejection volume with MVA

2.5 风湿性心脏病患者左房容积、功能及射血量指标评估MS的价值

ROC曲线分析显示，评估风湿性心脏病MS的AUC由高到低分别为LAVminI(0.998)、LAVmaxI(0.982)、LAVpreI(0.982)、LAEF(0.964)、LAEFpassive(0.958)、LAEFactive(0.953)、LVEI(0.948)、TASVI(0.883)、AASVI(0.816)、PASVI(0.783)，均具有一定的准确性。见表4，图2、3。

表4 患者左房容积及功能、射血量指标评估、MS的价值Tab.4 The values of left atrial volume,function,and ejection volume of the patients with RHD in evaluating MS

图2 风湿性心脏病患者LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI及AASVI评估MS的ROC曲线Fig.2 ROC curves of LAVmaxI,LAVminI,LAVpreI,and AASVI in evaluating rheumatic MS

图3 风湿性心脏病患者TASVI、PASVI、LVEI、LAEF、LAEFpassive、LAEFactive评估MS的ROC曲线Fig.3 ROC curves of TASVI,PASVI,LVEI,LAEF,LAEFpassive,and LAEFactive in evaluating rheumatic MS

3 讨论

风湿性心脏病主要为风湿热活动累及心脏瓣膜而引起的心脏瓣膜病变，其初期症状无特异性，后期主要以心慌气短、咳嗽、下肢水肿等为主要表现，可危害患者的生命健康。临床资料显示，二尖瓣的病变在风湿性心脏病中的发生率可高达70%～80%，其可引起瓣叶交界处粘连、粗糙、硬化及钙化等，引起二尖瓣下腱索缩短及粘连，进一步造成MS[9]。临床上外科手术及心导管介入治疗为MS的有效治疗方式，二者均可有效纠正狭窄的MVA。故早期准确评估二尖瓣病变及其狭窄程度至关重要。既往研究中，二维超声心动图及多普勒压力将半时间对MVA的测量具有一定准确性，但二维超声心动图主要依赖于检验者的经验，且受患者声窗条件的限制；而多普勒压力将半时间易受左室顺应性的影响，二者均可造成检测的误差，具有一定的局限性[10-11]。三维超声心动图可采集完整的三维数据库，立体显示二尖瓣瓣口形态、位置及范围，并结合三维图像任意旋转及切割，从而准确对狭窄的二尖瓣瓣口平面进行定位，测量解剖瓣口面积，进一步提高二尖瓣狭窄病变程度评估的准确性。且已有研究证实，实时三维双平面成像测定主动脉瓣狭窄能清晰显示主动脉瓣的结构，准确测得狭窄瓣口的面积，进而为临床手术治疗提供参考价值[12]。本研究中，三维超声心动图测量MVA与手术标本测量MVA的相关性为(R2=0.717)；且三维超声心动图显示二尖瓣轻度、中度、重度狭窄各34、21、9例，与标本值的一致性良好(Kappa=0.840)。该结果提示三维超声心动图对风湿性心脏病MS的测量准确性高。

左心房通过储存器、管道功能及助力泵功能对左室充盈的调节及左室功能的维持均具有作用。风湿性心脏病主要累及二尖瓣，该过程中，心瓣膜的反复病变及机化，可促使瓣膜增厚、瓣叶粘连，造成MVA缩小，进一步造成左房血液在舒张期流入左室受阻，引起左房容积及功能变化，导致肺淤血及肺动脉高压[13-14]。纳丽莎等[15]对肥厚型心肌病左房功能进行评估显示，左房可代偿性增加左室舒张末期血容量。另张芬等[16]对舒张性心力衰竭患者进行研究显示，左房做功随左房收缩的后负荷及容量负荷的增加而增加。证实了准确评估左房容积及功能对风湿性心脏病患者病情的评估及预后的提高具有重要意义。研究表明，左心房可通过两个时相对左室进行充盈末，其分别为舒张早期的左心房作为管道将肺静脉血引入左心室，而在舒张晚期左心房主动收缩可将血射入左室[17]。本研究中，病例组患者LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI、AASVI高于对照组(P<0.05)，TASVI、PASVI均低于对照组(P<0.05)。提示二尖瓣狭窄时，舒张早期通过二尖瓣口进入左室的血液减少，被动排空容量降低，因此左房存留的血液增多，左房变大，故左房管道功能降低。另本研究中病例组患者LVEI、LAEF、LAEFpassive、LAEFactive均低于对照组(P<0.05)。提示二尖瓣狭窄时左房阻力泵功能下降。相关性分析显示，LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI、AASVI与MVA均呈正相关；TASVI、PASVI、LVEI、LAEF、LAEFpassive、LAEFactive均呈负相关，提示MVA可作为左房负性重构及功能改善的重要因素。另ROC分析显示，LAVmaxI、LAVminI、LAVpreI、TASVI、PASVI、AASVI、LVEI、LAEF、LAEFpassive及LAEFactive评估估风湿性心脏病MS的AUC分别为0.982、0.998、0.982、0.883、0.783、0.816、0.948、0.964、0.958及0.953，均具有一定准确性。以上即说明三维超声心动图对风湿性心脏病MS左房功能具有较高的评估价值。但本研究样本量偏小，可能会对研究结果造成一定偏倚，因此仍有待进一步行大样本研究检验。

综上所述，超声心动图对风湿性心脏病MS及左房功能的评估价值均较高，其可准确、有效显示风湿性心脏病二尖瓣口的整体形态，体现瓣膜的狭窄程度；并可反映患者左房的血流动力学变化，体现风湿性心脏病患者的左房功能，为患者的诊断、治疗及预后提供参考。