二维斑点追踪技术评价房间隔缺损封堵术后右心室功能的改善效果

董静，张俊霞，周陵，冉红，吴文芳，方玲玲，张平洋

房间隔缺损(ASD)是先天性心脏畸形，主要是由于原始房间隔在胚胎发育过程中出现异常，导致患者的左右心房间存在间隙[1]。ASD患者心房间存在分流情况，会引起血流动力学异常，若不及时治疗易导致右心室功能衰竭，所以ASD患者的右心室功能变化对于预后的判断存在重要意义[2]。ASD封堵术是目前临床上治疗ASD较为成熟的一种方法，能够矫正心脏解剖畸形、调节血流动力学紊乱，有研究显示其对患者右心室的应变及应变率、运动速度也有影响[3]。二维斑点追踪技术(2D-STI)属于超声心动图新技术，具有评价心脏应变、应变率及运动速度的作用，以此来实现对心脏舒张、收缩功能的评价，较传统多普勒超声心动图具有更加明显的优势[4]。现采用2D-STI对ASD封堵术前及术后的右心室功能改善情况进行评价，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2017年3月—2018年12月于南京医科大学附属南京医院/南京市第一医院心内科行房间隔缺损封堵术患者44例作为观察组，且经胸超声心动图检查图像清晰者, 均为窦性心律。男24例，女20例，年龄15～42(30.41±5.34)岁；房间隔缺损直径10～35(18.26±5.88)mm；合并症：轻度肺动脉高压13例，中度肺动脉高压10例，未合并肺动脉高压21例。随机匹配性别、年龄相符的健康正常人36例作为健康对照组，经心电图与超声心动图检测结果为无心脏疾病且身体各项指标均正常的体检者，其中男19例，女17例，年龄15～42(31.34±5.19)岁。2组成员的性别及年龄均匹配，具有可比性。

1.2 选择标准 (1)纳入标准：继发性孔ASD患者；ASD缺孔直径<34mm。(2)排除标准：有先天性心脏病家族遗传史者，先天性心脏病与异位心律患者，合并有肺动脉狭窄者，原发孔型ASD患者，严重肺动脉高压者，其他未矫正的心血管畸形者，合并心内膜炎及出血性疾病者，高血压、糖尿病患者，患有其他器质性疾病的患者。

1.3 手术方法 所有患者在全麻状态下穿刺右侧股静脉经导管进行ASD封堵术，根据患者ASD形状、与主动脉距离选取合适的封堵器，详细操作过程见文献[5]。

1.4 检查指标与方法 ASD患者均于封堵术前、术后3 d，由工作资历8～10年的医师采用飞利浦EPIQ7C彩色超声诊断仪(S5-1探头，频率1.0～5.0 MHz，外置QLAB心肌定量分析软件)采集图像。常规在心尖四腔心切面二维图像上采用Simpson法测量右室舒张末期容积(RVEDV)、右室收缩末期容积(RVESV)、左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)；采集以右心为主的心尖四腔切面3 个连续心动周期动态图像并将其传送至QLAB工作站，观察所得右心室内膜的收缩期二维图像，软件自动显示出右心室游离壁及室间隔的基底部、中段、心尖部的应变、速度及应变率随心动周期变化，自动跟踪处理后获得右心室各节段收缩峰值纵向应变(PSLS)及其应变率、运动速度等数据，健康者于体检时测量以上数据。

2 结 果

2.1 左右心室功能变化比较 与健康对照组比较，观察组术前RVEDV、RVESV水平明显升高(P<0.01)，而LVEDV、LVESV水平明显降低(P<0.05或P<0.01)；观察组术后3 d的RVEDV、RVESV水平明显低于术前，而LVEDV、LVESV水平高于术前，差异均有统计学意义(P<0.01)，见表1。

2.2 右心室游离壁各段二维参数比较 与健康对照组比较，观察组患者术前右心室游离壁基底段、中间段及心尖段的应变、速度及应变率均增加(P<0.01)，术后3 d各指标均降低，与健康对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)；与术前比较，观察组患者术后3 d各指标均降低(P<0.01)，见表2，图1～3。

2.3 右心室间隔各段二维参数比较 与健康对照组比较，观察组患者术前、术后3 d右心室间隔中间段的应变、速度及应变率差异均无统计学意义(P>0.05)，而术前右心室间隔基底段、心尖段的应变、速度、应变率均明显增加(P<0.01)；与术前比较，观察组患者术后3 d右心室间隔基底段、心尖段的应变、速度、应变率降低(P<0.01)，见表3，图1～3。

表1 ASD患者封堵术前、后与健康对照组左右心室功能比较

表2 ASD患者封堵术前后与健康对照组右心室游离壁各段二维参数比较

表3 ASD患者封堵术前后与健康对照组右心室间隔各段二维参数比较

3 讨 论

ASD为先天性心脏病，其病因为心房水平的左向右分流，导致右心容量负荷加大，同时也导致右室功能改变，因此右心室功能是先天性心脏病患者预后的一种重要因素[6]。近年来的研究显示，右心室的构型分析在评价右室功能方面具有重要意义[7]，但是由于右心室的结构比较复杂且存在不对称性，导致右心室的流入与流出不在一个水平且方位也存在不同，使右心室功能的准确判断难度较大。2D-STI能够实时追踪心肌回声斑点的空间运动，若相邻的2个斑点阈距离发生改变就表示局部心肌形态发生了变化，也就是二维应变与应变率。2D-STI主要是通过逐帧追踪所观察区域中呈现出低于入射超声波长的结构在心动周期中散射斑点信息，并对该位置的心肌运动进行标测，以此来反映心肌组织收缩及舒张变化，并得出相应组织的应变、应变率及运动速度[8]。此外，2D-STI对角度的依赖性弱，能够客观、准确地评价心肌功能，可以弥补多普勒应变、应变率成像技术条件不足的缺点[9]。

本结果显示，ASD患者术后3 d的RVEDV、RVESV水平明显低于术前，而LVEDV、LVESV水平显著较术前增加，陈华等[10]研究显示经导管介入封堵可以降低ASD患者术后RVEDV、RVESV，蒋海波等[11]研究发现ASD患者封堵术后LVEDV、LVESV较术前增加。本文结果与上述结果相似，可能是因为ASD患者心房水平存在左向右分流，导致ASD患者右心室长期处于高动力及高负荷状态，左心室的输出量降低，而当进行ASD封堵术后阻断了心房水平的左向右分流，使ASD患者在短时间内右心室负荷减低，增加了左心室充盈，所以右心室舒张及收缩末期容积在ASD术后会降低。

右心室游离壁主要是由纵行的心肌纤维组成，超过心肌成分的70%，心肌纤维以心底朝向心尖的螺旋形方向排列，为心肌产生纵向运动。当心肌收缩时，因受纵向心肌的牵拉，心底部朝着心尖方面移动，协助室间隔将右心室的血液送入肺循环[12]。因此，右心室纵轴方面的收缩功能变化在很大程度上也反映了右心的整体功能。应变也叫做形变，为心肌形变能力，能够反映患者局部心肌伸长、收缩形变力学特点。应变率主要指心肌发生形变的速度，可以反映收缩肌束膨胀或压缩特征，可以通过心肌缩短率来反映患者的心肌收缩功能。本研究发现ASD患者术前右心室游离壁各段、右心室间隔的基底段与心尖段的收缩峰值应变、速度及应变率显著高于健康对照组，而经ASD封堵术后的收缩峰值应变、运动速度、应变率降低。ASD患者在行房间隔缺损封堵术治疗前，因为心房水平左向右分流，右心室负荷逐渐增大，会使心室的心肌纤维在一定程度上拉长，使心室的收缩张力增强，最终导致收缩峰应变及应变率增大。房间隔缺损封堵术可以纠正紊乱的血流动力学，纠正右心形态、减少右心室的负荷，降低心室收缩张力，所以术后应变及应变率降低。有研究显示，ASD患者的心肌运动速度与右心室的容量负荷有关，并且运动速度表现出心室容量依赖性[13]，右心室的容量负荷降低，所以右心室的运动速度也会降低。本结果还发现房间隔缺损封堵术对右心室间隔中间段的收缩峰值应变、运动速度、应变率影响不明显，对右心室间隔的基底段与心尖段影响较大。刘娟等[14]研究结果也显示，房间隔缺损封堵术对患者室间隔中间段的应变、应变率影响不大。研究结果显示，可能是因为室间隔是左右心室共同的组织，室间隔也参与ASD过程，室间隔自身的张力不大并且还受左心室运动的影响，并不能完全代表右心室的功能[15]，所以其变化不明显，且王智芬等[16]也认为左心室的负荷改变对心室间隔的影响大于右心室。

综上所述，ASD封堵术降低了右心室负荷，进而使右心室游离壁及室间隔基底段、心尖段收缩峰的运动速度、应变及应变率降低，从而改善ASD患者右心室功能，同时2D-STI也可以很好地评价ASD患者行封堵术后右心功能改善情况，能够为临床ASD患者术后观察提供参考依据。