应变延迟指数对心脏再同步治疗患者术后反应的评估

陆娟 戴敏 钱大钧 高怡 王如兴

·论著·

应变延迟指数对心脏再同步治疗患者术后反应的评估

陆娟 戴敏 钱大钧 高怡 王如兴

目的 探讨斑点追踪成像应变延迟指数（strain dyssynchrony index，SDI）对心脏再同步治疗（cardiac resynchronization therapy，CRT）患者术后反应的评估价值。方法 采用常规超声心动图、组织多普勒成像和斑点追踪成像测定25例CRT治疗患者术前及术后6个月左室同步性和左室收缩功能。长轴SDI、径向SDI和圆周SDI分别通过左室长轴、径向和圆周应变峰值与收缩末期峰值差值之和的平均值计算得出；同时评估术前及术后6个月患者心功能的变化，CRT临床有反应定义为术后6个月心功能分级改善1级以上，CRT超声心动图有反应定义为术后6个月左室收缩末期容积减少≥15%。结果 在评估CRT患者术后反应的3种SDI中，径向SDI≥6.6%时，预测CRT有反应的敏感性为82%，特异性为83%，曲线下面积0.88（P＜0.001）；圆周SDI≥3.2%和长轴SDI≥3.5%时，预测CRT有反应的曲线下面积分别为0.78和0.76（P＜0.05）。3种SDI均阳性预测CRT有反应率为100%，且它们均与左室收缩末期容积减少相关。结论 径向SDI能较好地预测CRT患者术后反应，而联合使用3种SDI更能准确评估CRT患者术后的反应。

心脏再同步治疗；应变延迟指数；斑点追踪成像；心室不同步；心力衰竭

心脏再同步治疗（cardiac resynchronization therapy，CRT）已广泛应用于临床，研究表明CRT可缓解左室不同步患者的心力衰竭症状，从而提高患者的生活质量；但即使完全用CRT治疗Ⅰ类适应证的心力衰竭患者，治疗后仍有20%～30%的患者无反应［1］。因此，术前如何客观准确地评估患者的心室同步性，提高CRT术后患者有反应比例具有重大临床意义［2－3］。斑点追踪成像（speckle tracking imaging，STI）具有无声束角度限制及不受心肌节段影响的优点，可从纵向、径向和环向多角度、全方位分析心室各节段的室壁运动，故可准确评估CRT治疗患者术后的反应。近年来研究表明，在STI评估CRT疗效时，应变延迟指数（strain dyssynchrony index，SDI）可能具有较大价值。本研究从STI的纵向、径向和环向3方面联合评估CRT的疗效，以探讨SDI对CRT患者术后反应的评估价值。

1 资料和方法

1.1 研究对象

25例行CRT的扩张型心肌病患者，男17例，女8例，年龄49～82岁，平均（62.5±11.2）岁；均符合CRT治疗的Ⅰ类适应证，即经合理药物治疗后仍有严重心力衰竭症状，心功能Ⅲ～Ⅳ级，左室射血分数（LVEF）≤35%，QRS时限＞120 ms。所有患者术前及术后6个月均采用常规超声心动图、组织多普勒成像和STI测定左室同步性和左室收缩功能。

1.2 仪器和方法

1.2.1 常规超声心动图检查 采用GE Vivi7彩色多普勒超声仪，二维心脏探头频率2.0～3.5 MHz，配有PAC分析软件。所有受检者均采取左侧卧位，同步记录心电图，帧频（75±8）帧／s。图像采集过程中提醒患者尽量平稳呼吸，以获得完整的二维、彩色脉冲多普勒超声图像；采用Simpson法在心尖四腔及两腔观测定左室收缩末容积（LVESV）和左室舒张末容积（LVEDV），计算LVEF；采用多普勒定量和半定量评估二尖瓣返流。获取并储存清晰的心尖两腔观、四腔观、左室长轴观和胸骨旁左室短轴二尖瓣水平、乳头肌及心尖水平的连续3个心动周期图像。所有资料储存于硬盘内，图像均以源格式拷贝至工作站上进行脱机分析。测量采用盲法，由2位经验丰富的主治医师完成，数据取两者的平均值。

1.2.2 组织多普勒图像采集和测量参数 调整增益、色彩等参数，设置扇区大小和深度等，使帧幅＞100幅／s，以尽可能高的帧幅，于呼气末采集左室心尖两腔及四腔观切面所需要的彩色编码组织多普勒超声图像，超声多普勒方向与分析的心肌运动方向尽量保持直线。应用PAC分析软件，将取样容积置于室间隔和左室侧壁的基底部，获取时间－速度曲线。测量达峰时间（Ts），即从QRS波起点到室壁达到最大运动所用的时间。间隔与侧壁的达峰时间之差（Ts－SD），即Yu指数［4］，Yu指数≥32ms定义为室内不同步。

1.2.3 斑点追踪图像分析及参数测量 应用工作站分析软件进行分析，通过主动脉瓣血流频谱确定主动脉瓣开放与关闭的时间点，依据软件手动勾画心内膜，软件自动给出所追踪心肌节段的应变曲线、应变峰值和达峰时间。①分析测量自心电图QRS波起点至左室在心尖长轴观上的收缩期纵向应变达峰时间及胸骨旁短轴上的收缩期径向和环向应变达峰时间，同时测量各节段应变值，计算左室收缩期纵向、径向和环向应变达峰时间标准差（Tssl－SD，Tssr－SD，Tssc－SD）及节段达峰时间最大差值（Tssl－Dif，Tssr－Dif，Tssc－Dif），以左室短轴观乳头肌水平前间隔和后壁的径向应变达峰时间之差（ΔT）≥130 ms作为左室收缩不同步标准［5］。②分别计算18节段纵向应变峰值、6节段径向应变峰值以及6节段环形应变峰值与主动脉瓣关闭点对应的收缩末期应变差值之和作为SDI，取其平均值（图1），并分别以长轴延迟指数（LSDI）≥3.5%、径向延迟指数（RSDI）≥6.6%和圆周延迟指数（CSDI）≥3.2%作为左室不同步指标。

图1 长轴、径向和圆周应变曲线及应变延迟指数的计算Fig.1 Longitudinal，radial and circum ferential strain cu rves and SDI calculation

1.2.4 室间不同步参数的测量 通过采集肺动脉和主动脉的脉冲多普勒频谱，以QRS波起点分别至主动脉或肺动脉频谱起始的时间，即主动脉或肺动脉射血前期时间，两者的差值≥40 ms提示室间不同步［6］。

1.3 统计分析

使用SPSS 17.0统计软件进行分析，计量资料以均数±标准差（¯x±s）表示，纵向、径向和圆周三者之间的比较采用方差分析，两两比较采用q检验；有反应组和无反应组之间比较采用成组t检验，CRT治疗前后组内比较采用配对t检验，率的比较用卡方检验或精确概率法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CRT有反应和无反应患者术前的一般情况及超声心动图特征

CRT临床有反应定义为术后6个月NYHA心功能分级改善1级以上；CRT超声心动图有反应定义为术后6个月左室收缩末期容积减少≥15%。25例患者中有反应者18例（72%），无反应者7例（28%）。两组患者的性别、年龄、心率、NYHA心功能分级、LVESV、LVEDV、LVEF及二尖瓣返流容积差异均无统计学意义（P＞0.05），CRT有反应组相对于无反应组的室内机械延迟较明显，差异有统计学意义（P＜0.05），STI评估的应变达峰时间差及LSDI、RSDI和CSDI差异均有统计学意义（P＜0.05），而两组所测Yu指数差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

表1 心脏再同步治疗有反应和无反应患者术前的一般情况及超声心动图特征Tab.1 Baseline and echocardiography characteristics for patientswith and without response before CRT procedures

2.2 评估CRT的单个不同步参数的比较

本研究中，LSDI≥3.5%，RSDI≥6.6%和CSDI≥3.2%均可预测CRT术后疗效，尤其是RSDI，而传统不同步指数中以室间机械延迟≥40 ms、Yu指数≥32ms以及ΔT≥130ms作为不同步标准预测CRT疗效，其特异性和敏感性均较低（表2）。

表2 评估心脏再同步治疗单个不同步参数的比较Tab.2 Com parison of individual dyssynchronous parameters in evaluating CRT

2.3 有反应组和无反应组CRT前后SDI的对比

CRT前后有反应组LSDI、RSDI和CSDI分别为（4.5±1.2）%vs.（2.7±1.2）%，（P＜0.001）；（9.9± 4.2）%vs.（3.7±2.6）%，（P＜0.001）；（4.4± 1.7）%vs.（2.5±1.5）%，（P＜0.001）。CRT前后无反应组LSDI、RSDI和CSDI分别为（2.9±1.3）% vs.（2.9±1.0）%，（P＞0.05）；（4.3±2.3）%vs.（3.6±2.2）%，（P＞0.05）；（2.4±1.2）%vs.（2.2± 1.4）%，（P＞0.05）。

2.4 单个与联合SDI对CRT术后疗效预测的比较

在18例CRT有反应患者中，8例（44%）LSDI、RSDI和CSDI均达到界值（LSDI≥3.5%、RSDI≥6.6%和CSDI≥3.2%），预测CRT术后有反应率为100%。达到上述2个SDI界值的有反应患者4例（22%），预测CRT术后有反应率为84%。三者中有一个或均没达到上述界值时，预测CRT术后有反应率分别为42%和22%。

3 讨论

在评价CRT术前和术后心室同步性时，以往多采用组织多普勒超声心动图，即通过测定组织多普勒心尖长轴切面组织速度差值来评估心室收缩同步性，然而由于CRT术后心室收缩机械不同步受电极放置位置、瘢痕心肌和存活心肌数量等许多因素影响，故仅采用组织多普勒评估CRT术后心室收缩同步性，其价值有待商榷；最近大型临床试验PROSPECT［7］同样证明了采用组织多普勒评估心室同步性具有较大的局限性，因此，临床上需要一种相对全面而又简单的评估心室同步性和心功能的方法，以尽量减少CRT术后无反应患者的数量。

近年来，STI技术逐渐应用于心室同步性和心功能的评估［8－11］。Lim等［9］报道运用STI技术测定LSDI，并据此分析左室同步性和心功能，结果表明LSDI预测CRT术后反应的敏感性为95%，特异性为83%，且与心室逆重构相关，提示LSDI可较好地预测CRT患者术后疗效。但研究不足的是作者仅采用STI技术测定LSDI，尚未同时对RSDI和CSDI进行研究，而RSDI和CSDI评估心室同步性是否优于LSDI以及3种SDI联合测定对评估CRT患者心室同步性和心功能是否具有更高的敏感性和特异性均需进一步研究。

本研究对采用STI技术分别测定CRT患者术后长轴、径向和圆周3种SDI的变化，即LSDI、RSDI和CSDI的变化并联合评估CRT术后反应，同时与传统评估CRT同步性指数进行比较，结果表明在单个SDI中，RSDI最能预测CRT患者术后反应，而LSDI、RSDI和CSDI联合运用更能进一步提高对CRT患者术后同步性和疗效的预测；在与传统评估CRT同步性的Yu指数、室间不同步指数（IVD）和左室径向应变达峰时间之差（ΔT）进行比较时发现，SDI预测CRT术后反应的曲线下面积、敏感性和特异性均优于传统评估指数。

由于心脏是三维立体结构，心力衰竭时心肌形变通常在径向、圆周和长轴上均会发生变化，故单独径向、圆周或长轴检查提供的信息存在局限性；STI的优势是它在普通灰阶成像的基础上获得，克服了组织多普勒角度依赖的缺陷，可允许在LSDI、RSDI和CSDI 3种模式下对心室同步性进行评估，且受心率影响小，故与组织多普勒相比能更全面有效地评估心室同步性。

本研究还运用频谱多普勒测量主动脉关闭时作为收缩末期取点，时间较为固定，而Lim等［9］研究以运用整体应变峰值点作为收缩末期时间；由于同一患者径向、圆周和长轴的应变曲线不同，故可能出现误差。另一方面，Lim等［9］研究LSDI时，计算需要特殊软件，而本研究的SDI采用整体应变峰值与收缩末期应变峰值差值之和的平均值计算获得，故不需要任何特殊软件分析，方法较为简单实用。本研究的主要局限性是研究样本量较小，可能需要多中心大样本研究才能得出更准确的结论。

总之，SDI尤其是RSDI能较好地预测CRT患者术后反应，而3种SDI联合使用更能准确评估CRT患者术后的反应。

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Effects of strain dyssynchrony index on response evaluations in patients with cardiac resyn- chronization therapy postoperatively

Lu juan，Daimin，Qian dajun，Gao yi，Wang ruxing
（Heart Center，Wuxi People’s Hospital Affiliated to Nanjing Medical University，Wuxi Jiangsu 214023，China）

Objective To investigate the effects of strain dyssynchrony index（SDI）on response evaluations in patientswith cardiac resynchronization therapy（CRT）postoperatively.M ethods The synchrony and systolic function of left ventricle of 25 patientswith CRT were evaluated with conventional echocardiography，tissue Doppler imaging and speckle tracking imaging before and 6 months after CRT procedure respectively.The longitudinal，radial and circumferential SDIwas calculated as the average sum of difference between the corresponding peak strain and end-systolic peak respectively.Meanwhile，changes in patients’heart function before and 6 months after CRT procedure were also assessed according to clinical and echocardiographic performance.Response to CRT in clinic was defined as improvementofmore than 1 class in heart function grade.Response to CRT in echocardiography was defined as reduction in left ventricular end-systolic volume≥15%6months after CRT.Results Among the 3 SDI，radial SDI≥6.6%was the best predictor of response to CRT，with sensitivity of83%，specificity of 83%，and an area of 0.88 beneath the curve（P＜0.001）.Circumferential SDI≥3.2%and longitudinal SDI≥3.5%were also found to be predictive of response to CRT，with areas of0.78 and 0.76 beneath the curve，respectively（P＜0.05）.The rate of response to CRT in patientswith 3 positive SDIswas100%.Moreover，radial，circum ferential and longitudinal SDIat baseline were correlated with reduction of left ventricular end-systolic volume.Conclusion The radial SDIcan well predict patients’response to CRT postoperatively，whereas a combination of3 SDIproves to bemore accurate.

cardiac resynchronization theraphy；strain dyssynchrony index；speckle tracking imaging；ventricular dyssynchrony；heart failure

R541.6

A

1008－0740（2014）03－0157－06

2014－04－03）

（本文编辑：李政萍）

10.13308／j.issn.1008－0740.2014.03.002

国家自然科学基金（81070157、81370303）；江苏省自然科学基金（BK2011179）；江苏省人事厅“六大人才高峰”第七批高层次项目（006）；江苏省医学重点人才资助项目（RC201134）

214023江苏无锡，南京医科大学附属无锡市人民医院心脏中心

陆娟，副主任医师，主要从事心脏超声的临床研究。

王如兴，E-mail：ruxingw＠aliyun.com