二维超声斑点追踪成像评价多发性骨髓瘤患者右心室收缩功能的研究

申 晴,尹 航,石紫旋,赵田英,张 霞

(皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 超声医学科,安徽 芜湖 241001)

多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种血液系统的恶性疾病,是以浆细胞克隆性增殖,同时向外周血分泌大量单克隆免疫球蛋白轻链为特征的恶性肿瘤,可累及多个系统,其中以心脏受累最为严重,且与该病的预后密切相关[1]。由于MM起病隐匿,早期识别并判断心脏功能较为关键。近年来研究者发现右心室与疾病的预后及转归有关[2]。二维超声斑点追踪成像(two-dimensional speckle-tracking imaging,2D-STI)技术通过逐帧追踪心肌感兴趣区斑点的活动路径,不受心脏室壁运动影响,近年来已用于评估右心室功能[3]。本研究旨在探讨2D-STI技术评价MM患者右心室功能变化的临床应用价值,为临床诊治提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2021年2月～2022年4月于弋矶山医院初诊MM患者40例,年龄≥18岁,EF≥50%,均符合2013年WHO诊断标准。根据修订的国际分期系统(R-ISS)[4]对MM患者进行分级,R-ISSⅠ期:血清β2-MG<3.5 mg/L,血清白蛋白≤3.5 g/dL,无高危遗传学异常且乳酸脱氢酶水平正常;R-ISSⅢ期:血清β2-MG水平>5.5 mg/L,高危遗传学异常或高乳酸脱氢酶水平;R-ISSⅡ期:除Ⅰ、Ⅲ期外的所有其他可能的原因。排除标准:室壁运动异常、严重瓣膜病、冠心病、心肌病、肾衰竭等其他严重疾病。

根据R-ISS分期将MM患者分为B组20例(Ⅰ期、Ⅱ期)、C组20例(Ⅲ期)。同期选取年龄、性别等匹配的健康体检者25例为对照组(A组)。测定MM患者的血清学指标,包括β2-MG、白蛋白、B型脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase myocardial band,CK-MB)等。

1.2 仪器与方法 采用Philips EPIQ 7C超声诊断仪,频率为1～5 MHz的S5-1探头和Qlab 10.5工作站。取左侧卧位,连接心电图,常规超声测量参数包括:左房内径(left atrium diameter,LAD)、左室内径(left ventricular interal diameter,LVID)、室间隔厚度(interventricular septum,IVS)、左室后壁厚度(left ventricular posterior wall,LVPW)及主动脉内径(aortic diameter,AO),并测定EF值。采用美国超声心动图学会推荐标准[5]进行右心室常规参数的测定:右心室内径(基底段、中间段、长径),并通过体表面积(boby surface area,BSA)标化,获得标化后参数右心室横径指数(right ventricular transverse diameter,RVEDDI);在心尖四腔观测定右心室面积变化率(fractional area change,FAC);右心室游离壁TDI测量三尖瓣环侧壁峰值速度(S′、E′、A′)及右心室心肌做功指数(Tei index,Tei指数);M超测量三尖瓣侧瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE)。2D-STI指标:选取以右心室为主的心尖四腔切面,取连续4个心动周期的动态图像,启动Qlab工作站中的aCMQ分析软件,软件自动生成感兴趣区,允许手动调整右心室壁区域,获得右心室纵向应变曲线,得到右心室整体纵向应变(right ventricular global longitudinal strain,RVGLS)值。

2 结果

2.1 各组间一般资料对比 C组的β2-MG、BNP、CK-MB含量较B组更高,白蛋白含量较B组更低,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 各组一般资料及血清学指标比较

2.2 各组间超声心动图心脏构型参数比较 C组RVEDDI值较A组增高,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 各组超声心动图心脏构型参数比较

2.3 各组间右心室功能参数比较 C组RVGLS绝对值较B组减小,且B组的RVGLS绝对值较A组减小(均P<0.05);C组Tei指数较A、B组增高,而C组FAC、S′、RVGLS绝对值较A组减小(均P<0.05),见表3、图1。

A．A组以右心室为主的心尖四腔心切面纵向应变曲线;B.B组以右心室为主的心尖四腔心切面纵向应变曲线;C.C组以右心室为主的心尖四腔心切面纵向应变曲线。

表3 各组右心室功能参数比较

2.4 相关性分析

2.4.1 根据R-ISS分期标准MM患者β2-MG、白蛋白水平与各超声参数的相关性 Pearson相关分析表明,β2-MG与RVGLS绝对值呈负相关(r=-0.796,P<0.001);白蛋白与RVGLS绝对值呈正相关(r=0.416,P=0.009)。见图2。

图2 β2-MG、白蛋白与RVGLS绝对值的相关性

2.4.2 MM患者心肌损伤标记物与右心室功能相关性 Spearman相关分析表明,BNP与Tei指数、FAC相关性无统计学意义(P>0.05),与RVGLS绝对值呈负相关(rs=-0.436,P=0.005);CK-MB与Tei指数、FAC相关性无统计学意义(P>0.05),与RVGLS绝对值呈负相关(rs=-0.375,P=0.017)。

2.5 一致性分析 根据Kendall′s W分析,另外由两位经验丰富的超声医师按照标准测量RVGLS,一致性系数为0.895,一致性较好。

3 讨论

MM是一种浆细胞性恶性增殖性疾病,其特征为骨髓中克隆性浆细胞异常增殖,常伴有骨髓外组织器官的广泛浸润及大量M蛋白分泌,导致MM患者一系列靶器官功能受损,其中以心脏受累最为严重。多数患者发现心脏受损时已达晚期,预后差,因此早期发现MM患者心肌损害并了解其严重程度至关重要。既往关于MM患者左心室的研究居多,而右心室作为心脏“泵”功能的一部分,室壁较薄,收缩力较差,其结构与功能在MM患者发生心血管不良事件中同样起着重要作用[3]。本研究采用2D-STI技术评价MM患者右心室功能变化情况,为临床诊治提供影像学依据。

2D-STI技术基于二维超声成像,通过识别心肌内回声斑点信号并进行定量分析,进而追踪心肌运动轨迹,得到感兴趣区域内心肌形变,即应变[6]。既往已证实左心室整体纵向应变对心功能不全患者的诊断和危险分层都是可靠的,特别是对于那些LVEF保留的患者。研究表明右心室以纵向螺旋纤维为主,约80%的排出量取决于纵向运动[7]。本研究在常规二维超声基础上,通过2D-STI技术评价MM患者的右心室收缩功能指标RVGLS的变化情况。

本研究发现R-ISSⅠ期和Ⅱ期MM患者右心室收缩功能的常规二维超声参数变化不明显,然而R-ISS Ⅲ期患者的FAC、S′均减小,Tei指数均增高,由于早期MM患者的右心构型与功能无明显变化,随着异常增殖的骨髓瘤细胞分泌大量单克隆免疫球蛋白,对心肌间质的广泛浸润,将直接抑制心肌收缩力,进而导致右心室的收缩功能下降。再加上右心室形态结构复杂,故需要一个能够动态观察、不受角度依赖的测量方法评价右心室收缩功能。

研究发现:与对照组比较,MM患者的RVGLS绝对值减小(P<0.05),且以C组(R-ISS Ⅲ期)减小最为明显(P<0.05)。这表明MM患者体内异常增殖的单克隆免疫球蛋白处于低水平,即R-ISSⅠ期和Ⅱ期时,就已经出现早期的亚临床右心室心肌损害;而随着心肌细胞的广泛浸润,加重了氧化应激,进而影响心肌细胞对Ca2+的转运[8],右心室收缩功能的下降程度更明显,从而说明2D-STI技术可以作为早期评价右心室收缩功能检查手段。

梅奥分期将β2-MG作为评估MM患者病情严重程度的指标,可能预示心肌损害程度[9]。本研究发现MM患者β2-MG水平与RVGLS绝对值相关性较强,呈负相关(r=-0.796),这说明RVGLS能够客观、准确地评估右心室收缩功能。既往已经证明BNP、CK-MB等在早期预测心肌损伤方面具有一定的优势[10],本研究中MM组RVGLS绝对值与BNP、CK-MB含量相关性无统计学意义,这可能与本研究选取样本量较少有关。

本研究应用2D-STI技术的优势在于能够对心肌运动进行实时观察,不受室壁运动及与声束方向夹角的依赖性。但选取样本量较少,故结果可能存在偏差,今后还需增加样本量方能取得更精准数据。

综上所述,2D-STI技术能早期、客观准确地评价MM患者右心室收缩功能,为临床诊疗提供可靠的影像学依据。