速度向量成像技术联合RT-3DE评价伴S状室间隔重度主动脉瓣狭窄病人左室收缩功能的临床价值

杨小燕，夏纪筑，张玉佩，夏晓蓉

摘要目的：探讨速度向量成像技术（VVI）联合实时三维超声心动图（RT-3DE）评价伴有S状室间隔的重度主动脉瓣狭窄（AS）病人左室收缩功能的应用价值。方法：选取72例重度AS病人，按照是否合并S状室间隔分为狭窄组（36例）与s-狭窄组（36例），再选取年龄、性别相匹配的40名健康体检者为对照组。二维超声心动图测量常规心脏超声参数，实时三维超声心动图测量容积参数及射血分数（3D-EF），速度向量成像技术测量左室整体峰值纵向应变（GLS）、整体径向应变（GRS）及整体圆周应变（GCS）。结果：与对照组比较狭窄组、s-狭窄组的室间隔基底段厚度（bIVS）、室间隔中段厚度（mIVS）增加；GLS、GRS降低，GCS增加，差异均有统计学意义（P＜0.05），s-狭窄组的室间隔-升主动脉夹角（Ao SA）减小；与狭窄组比较，s-狭窄组病人bIVS增加，Ao SA减小，GLS降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：VVI技术可以更好地评估合并S状室间隔的重度AS病人的左室收缩功能受损情况。

关键词主动脉瓣狭窄；速度向量成像技术；实时三维超声心动图；S状室间隔

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.08.027

主动脉瓣狭窄（AS）一种常见的心脏瓣膜疾病，其特征是主动脉瓣进行性增厚、纤维化和钙化，进而瓣叶运动异常、瓣口面积减小，可引起心绞痛、晕厥、心源性猝死等危及生命的并发症［1］。严重主动脉瓣狭窄病人多需手术治疗，术前准确评估病人的心功能对手术时机及预后有重要参考意义［2］。S状室间隔（SSIVS）也称为孤立性室间隔基底段增厚、乙状室间隔等，主要表现为室间隔基底段增厚并凸向左室流出道，伴室间隔-升主动脉夹角（Ao SA）变小。S状室间隔是一种影像学表现，其形成可能与增龄、高血压、主动脉伸长或弯曲有关等因素相关，会增加病人的心血管风险［3-4］。研究表明，在一系列轻-重度AS中S状室间隔的检出率约为26%，而在严重AS比例较高的人群中，检出率可能更高［5］。但S状室间隔的形成对AS病人的左室收缩功能是否有影响目前尚未达成共识。因此，本研究收集符合诊断标准的重度AS病人，以是否合并S状室间隔作为分组标志，应用速度向量成像技术（VVI）及实时三维超声心动图（RT-3DE）评价病人的左室收缩功能，并探讨S状室间隔的形成是否对重度AS病人的左室纵向应变有影响，为临床评估病人手术时机提供一定的帮助。

1资料与方法

1.1研究对象

将2021年2月—2022年5月在西南医科大学附属医院就诊的72例重度AS病人作为研究对象，按照是否合并S状室间隔分为重度AS组（狭窄组，36例）合并S状室间隔的重度AS组（s-狭窄组，36例）。纳入标准：1）经超声心动图检查确诊为重度AS；2）S状室间隔同时符合以下指标［6-7］：室间隔基底段厚度≥14 mm；室间隔基底段厚度/中段厚度＞1.3倍；Ao SA＜120°。排除标准：1）合并中度及以上主动脉瓣反流，中度及以上其他瓣膜狭窄或反流病人；2）患有心肌病、肺源性心脏病、先天性心脏病、慢性心力衰竭等心脏病史；3）二维超声心动图测量左室射血分数（LVEF）＜55%，或静息时有呼吸困难、胸痛、心悸等相关临床症状；4）患有慢性肾脏疾病、糖尿病、高脂血症、高血压等疾病；5）因肺气肿、过度肥胖等原因导致检查受限，不能获得满意图像者。另外，选取年龄、性别相匹配的40名健康体检者为对照组，无高血压、冠心病、糖尿病、肺源性心脏病、瓣膜性心脏疾病等病史，肝、肾功能正常，心功能及心电图检查无异常。所有研究对象均签署知情同意书，本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2方法

使用西门子SC 2000彩色多普勒超声诊断仪，仪器自带VVI成像技术及实时三维超声心动图数据分析软件，配备4V1C、4Z1C心脏探头，频率1～4 MHz，指导病人取左侧卧位，嘱病人平静呼吸，并连接同步心电图，二维常规超声测量左室舒张末期内径（LVEDD）、左室收缩末期内径（LVESD）、LVEF、室间隔基底段厚度（bIVS）、室间隔中段厚度（mIVS）、Ao SA。随后储存3个完整心动周期的左心室二维动态图像（长轴切面包括心尖四腔心切面、心尖三腔心切面、心尖二腔心切面；短轴切面包括二尖瓣开口处平面、左室乳头肌平面及心尖平面），啟动VVI后处理软件，在相应切面手动逐点勾划心内膜边界仪器自动测量各切面纵向应变，通过均值计算获得左室整体峰值纵向应变（GLS）、整体圆周应变（GCS）、整体径向应变（GRS）。使用三维成像4Z1C探头，1～4 MHz，在二维模式下显示标准心尖四腔心切面后，转换三维容积模式，得到清晰的左室三维图像后，采集3个心动周期的立体图像并储存，系统自动分析左室容积参数左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV），记录3D左室射血分数（3D-EF）。

1.3观察指标

对比各组的参数，包括临床资料、常规超声参数、三维容积参数及速度向量成像技术测值。

1.4重复性研究

随机抽取10例受检者，间隔2 d后重新对应变参数分析用于观察者内重复性检验，再由另1名经验丰富的超声医师对应变参数进行分析，用于观察者间重复性检验。

1.5统计学处理

应用SPSS 24.0统计软件，符合正态分布的定量资料以均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较行最小显著差异法（LSD）-t检验，非参数检验使用秩和检验；定性数资料以例、百分比（%）表示，组间比较行χ2检验；采用Pearson相关分析法分析各组 LVEF、3D-EF与应变参数间的相关性；应用系数ICC对应变参数进行一致性检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1临床资料比较

各组临床资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），详见表1。

2.2常规超声心动图参数比较

与对照组比较，狭窄组、s-狭窄组的bIVS、mIVS增加，s-狭窄组Ao SA减小，差异均有统计学意义（P＜0.05）；与狭窄组比较，s-狭窄组bIVS增加，Ao SA减小差异统计学意义（P＜0.05）。详见表2。

2.3各组VVI参数比较

与对照组相比，狭窄组、s-狭窄组病人的GLS、GRS降低，GCS增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与狭窄组比较，s-狭窄组GLS减小，差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表3。

2.4相关性分析

根据Pearson相关分析结果显示，s-狭窄组LVEF与GRS相关性无统计学意义（P＞0.05），LVEF、3D-EF与GLS、GRS呈正相关，与GCS呈负相关，且3D-EF与应变参数的相关性强于LVEF。GLS、GCS的结果为负值，代表收缩期心肌斑点沿长轴和圆周方向的缩短，进行相关性分析时采用数据的绝对值。详见表4。

2.5重复性检验

随机挑选10例研究对象对左室VVI参数（GLS、GCS、GRS）进行重复性检验，经统计学分析后发现 VVI 技术测量的参数在观察者内和观察者间均有良好的一致性。详见表5。

2.6典型左室纵向应变图及实时三维超声心动图（见图1、图2）

3讨论

AS是一种慢性进展性心脏瓣膜疾病，由风湿性心脏病、先天性瓣膜畸形以及老年退行性改变等原因引起，伴随人口老龄化的进展，退行性改变已成为我国AS病人的主要病因［8］，严重影响病人的生活质量。有症状的AS病人如果不及时进行主动脉瓣置换手术，2年死亡率超过50%［9］。随着经导管主动脉瓣置换术（TAVR）的不断发展与创新，临床医生更加关注左心室功能的亚临床改变以及AS晚期左心室结构变化的可逆程度，这些因素可能影响介入手术的最佳时机［10］。LVEF是评价左室功能最常用的参数之一，但LVEF是一个负荷依赖指标，受前负荷、后负荷以及心肌收缩能力等影响，不能反映细微的收缩功能障碍，LVEF降低通常发生在严重AS的末期，心功能损伤已不可逆转［11］。

本研究显示，常规超声参数与对照组相比，重度AS病人的bIVS、mIVS增厚，AS病人由于收缩期泵血受阻，左室压力负荷增加，通常会引起左室壁增厚，这是机体的代偿性反应，反映了此类病人在疾病发展过程中的左室重构。与对照组相比，AS病人在LVEF及3D-EF尚处于正常范围水平时，已经出现亚临床左室收缩功能障碍，表现为GLS、GRS降低，GCS增加。AS时左室压力负荷增加，导致左心室重构及冠状动脉血流灌注减少，心内膜下缺血，而主导纵向应变的心内膜下内斜纤维对缺血等变化较为敏感，因此GLS降低［12］。GRS反映了整个心肌壁的增厚、变薄的程度，AS病人长期心脏负荷增加，心肌胶原分布异常，容易引起微血管周围炎症和心肌细胞损伤，导致GRS下降［13］。GCS反映中间层纤维沿圆周方向的收缩，其增加有助于维持病人LVEF，研究表明，GCS代偿性增加的AS病人临床症状更少［14］。其次，合并S状室间隔AS病人的GLS降低更加显著，GCS、GRS比较差异无统计学意义。GLS是反映心肌受损的敏感指标，与AS严重程度和症状分级相关，也是全因死亡率强有力的独立预测因子之一［15］。研究表明，AS引起的纤维化变化可能始于心内膜下，并随着疾病进展逐渐发展为跨壁受累，因此AS发展过程中GLS通常首先受累［16］。本研究中s-狭窄组GLS较狭窄组降低，可能是由于S状室间隔形成并凸向左室流出道时，会导致室间隔承受的剪切应力过载［17］，长期的机械刺激可能加重心肌的纤维化，导致心功能受损；此外，由于病人的室间隔基底段厚度增加，增厚的室壁也会对收缩功能产生影响［18］，进一步导致GLS降低。

本研究结果显示，s-狭窄组M型超声所测LVEF与GRS相关性无统计学意义。关于左室收缩功能的测量，Teichholtz校正公式是所有M型超声心动图测量中最常用的，这种测量方式是建立在假设左室形态为长椭球形的数学公式而来的。但AS病人合并S状室间隔时，左室整体结构与长椭球形状有一定差别，此外同时垂直于室间隔及左室后壁的2a区超声束很难获得适当的角度，可能会进一步导致M型超声测量的LVEF与实际左室收缩功能有一定误差。而速度向量成像技术是在斑点追踪原理基础上的开展的一种超声新技术，可追踪二维图像上心肌产生的回声斑点，无角度依赖性，不受心脏运动影响，可真实反映心肌功能［19］。因此，對于合并S状室间隔的AS病人而言，VVI技术是一种可靠而准确的评估方式。本研究存在的不足有：样本量较小，不能排除可能存在的选择偏倚；速度向量成像技术测量时需手动调节心内膜边界，可能造成测量误差。

综上所述，重度AS会影响病人的左室收缩功能，当病人合并S状室间隔时左室纵向应变降低更为显著，早期使用速度向量成像技术可以较好地评价病人的心功能情况，为临床干预提供支持，改善病人长期预后。

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（收稿日期：2022-10-30）

（本文编辑王雅洁）