实时三维斑点追踪成像技术对冠心病并二尖瓣反流临床应用价值

黄瑞丽,谭卫锋,董凌云,王纳,梅世月

(1 驻马店市第一人民医院超声科,河南 驻马店 463000;2 郑州大学)

二尖瓣反流是冠心病常见的并发症[1]。一旦冠心病病人合并二尖瓣反流,且长时间得不到合理处理,其左心容量负荷及压力将明显增加,导致左心房出现适应性反应,左心房原发性扩大后射血分数升高[2]。而这种因二尖瓣反流引起的左心房功能变化将对左心室功能造成负面影响,使得心排血量降低,出现诸多临床症状[3]。此外,左心房一旦发生心肌重塑将直接对心脏的舒张或收缩功能带来影响,可引起卒中、心力衰竭甚至猝死[4]。可见尽早为冠心病病人检出二尖瓣反流并给予合理有效的治疗,对改善病人预后极为关键。实时三维斑点追踪成像技术是一种用于评价心脏房室腔功能与心肌运动功能的新技术,该技术与传统超声技术比较,不存在角度依赖性,能够更准确地反映心肌功能变化情况,现已被广泛用于左心室功能的评估[5]。三维斑点追踪成像技术近年来被较多用于左心室功能变化的检测,但将其用于因冠状动脉病变引起的心肌缺血诱发的心脏左心室功能改变的评估相关研究并不多见。本研究旨在观察实时三维斑点追踪成像技术用于冠心病合并二尖瓣反流的临床价值,现将结果报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

在征得我院医学伦理委员会同意后,选择我院2017年2月—2019年3月收治的110例冠心病病人作为冠心病组,其中男性60例,女性50例;年龄41～80 岁,平均(60.47±12.14)岁;体质量45～81 kg,平均(60.15±11.12)kg;受教育程度:初中及以下37例,高中及中专45 例,大专及以上28 例。参照相关标准[6],按照有无二尖瓣反流发生将冠心病病人分为单纯冠心病组(B组)与合并二尖瓣反流组(C组)。抽取同期在我院体检的健康者100例作为对照组(A 组),其中男性55例,女性45例;年龄40～80 岁,平均(60.14±11.59)岁;体质量46～82 kg,平均(61.01±12.01)kg;受教育程度:初中及以下34例,高中及中专41 例,大专及以上25 例。两组性别、年龄、体质量、受教育程度等一般资料比较,差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 入选标准

(1)纳入标准:①冠心病组病人全部接受冠状动脉造影检查,符合《2015年急性ST 段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》[7]中冠心病的诊断标准;②对照组均为健康体检者,无合并疾病,均接受体格检查、超声心动图和心电图等检查,结合临床病史证实身体无异常;③所有研究对象对本次研究的内容均知情,并签署知情同意书。(2)排除标准:①合并先天性心脏病、心肌病、高血压等器质性疾病者;②合并肝、肾等其他重要脏器功能不全者;③合并心理疾病、精神疾病等不能很好地配合研究者;④在参加本次研究的同时还参加其他类似研究者;⑤对照组中经查体有异常者。

1.3 影像学检查

所用超声心动图诊断系统型号为Philips EPIQ 7C型,由荷兰飞利浦公司提供,二维探头为S5-1二维探头,三维探头为X5-1探头,探头频率均为1～5 MHz。受检者在检查期间取左侧卧位,保持呼吸平静,首先通过二维探头测定左心室舒张末期内径(LVEDd)、左心房内径(LAD)、左心室收缩末期内径(LVEDs)等常规指标。然后在心尖切面使用simpson法测定左心室射血分数(LVEF),分别在心室舒张早期、晚期经二维探头检测二尖瓣血流峰速度(E、A)以及二尖瓣环运动峰速度(Em、Am)。将探头切换至三维探头,与心电图连接,获得清晰的心尖四腔切面二维图像,启动全容积成像,使左心房心内膜在取样框内完整显示,固定探头位置,叮嘱病人屏住呼吸,采集连续的4个心动周期图像。Tomtec工作站脱机,从数据库中获取清晰的三维图像,并调整3个平面上取样线位置,用软件对左心房内膜自动扫描,手动修正不同心动周期时相内膜,期间应将肺静脉排除,软件自动生成左心房容积(LAV),得到左心房纵向、径向、圆周应变(GLS、GRS、GCS)和达峰时间(TLS、TRS、TCS)。计算纵向、径向、圆周达峰时间标准差(TLS-SD、TRS-SD、TCS-SD)。同时检测并计算出心动周期不同时相LAV,主要包括左心房最大容积(LAVmax,二尖瓣即将开放时左心房收缩末期的LAV)、左心房最小容积(LAVmin,二尖瓣即将关闭时测量得到的LAV)、左心房主动收缩前容积(LAVp,心动周期心电图P波起始点时的LAV)。分别计算左心房不同时相的射血分数,包括左心房射血分数(LAEF)、左心房被动射血分数(LAp EF)和左心房主动射血分数(LAaEF)。

1.4 统计学方法

应用SPSS 20.0统计学软件处理数据。计量资料以表示,多组比较采用单因素方差分析,相关性检验采用Pearson线性相关性分析。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 二尖瓣反流检出情况

本文110例冠心病病人中检出二尖瓣反流72例(65.45%),单纯冠心病病人38例(34.55%)。

2.2 各组常规超声心动图和实时三维斑点追踪成像相关参数比较

与对照组比较,合并二尖瓣反流组E/Em、LAD升高,Em/Am、LAEF、LVEF、LAp EF降低,差异有统计学意义(F=37.686～293.320,t=12.203～34.152,P＜0.01)。与单纯冠心病组比较,合并二尖瓣反流组LAVp、LAD、LAVmin升高,LVEF、Em/Am、LAp EF 降低,差异有显著意义(F=30.159～293.320,t=3.994～12.948,P＜0.05)。见表1。

表1 各组常规超声心动图及三维斑点追踪成像相关参数比较()

表1 各组常规超声心动图及三维斑点追踪成像相关参数比较()

各指标3组间比较,F=6.696～326.958,P＜0.01。单纯冠心病组除E/A 和LAaEF外的其他指标与对照组比较,t=4.052～13.819,P＜0.05;合并二尖瓣反流组各指标与对照组比较,t=4.794～35.188,P＜0.05;合并二尖瓣反流组各指标与单纯冠心病组比较,t=2.928～23.229,P＜0.05。

2.3 各组三维斑点追踪成像心肌应变参数比较

单纯冠心病组、合并二尖瓣反流组GLS、GCS较对照组降低,且单纯冠心病组低于合并二尖瓣反流组,差异有统计学意义(F=123.095、450.012,t=12.405～42.356,P＜0.01)。与对照组相比较,单纯冠心病组和合并二尖瓣反流组TLS-SD、TRS-SD、TCS-SD 升高,差异有统计学意义(F=68.975～183.182,t=7.997～22.801,P＜0.01)。见表2。

表2 各组实时三维斑点追踪成像心肌应变相关参数比较()

表2 各组实时三维斑点追踪成像心肌应变相关参数比较()

各指标3组间比较,F=68.975～450.012,P＜0.01。单纯冠心病组除GRS外的其他指标与对照组比较,t=7.997～42.356,P＜0.01;合并二尖瓣反流组各指标与对照组比较,t=10.545～22.801,P＜0.01;合并二尖瓣反流组各指标与单纯冠心病组比较,t=3.467～27.387,P＜0.05。

2.4 主要左心房心肌应变指标与LAEF 的相关性分析

冠心病合并二尖瓣反流病人的GLS、GCS 与LAEF呈负相关(r=-0.612、-0.589,P＜0.05),GRS与LAEF呈正相关(r=0.835,P＜0.05)。

3 讨 论

二尖瓣反流是冠心病常见并发症之一,是心肌梗死后病死独立高危因素,病人一旦合并二尖瓣反流常预示着预后不佳。冠心病合并二尖瓣反流机制复杂,二尖瓣病变由瓣环、瓣叶、乳头肌和左心室共同参与[8]。心肌梗死后房室腔重构会引起二尖瓣形态发生变化,这一变化是导致二尖瓣反流发生的关键机制[9]。重构的发生导致心脏不同程度形态的改变,此时若采用二维超声检测左心房直径及大小的准确性将受到影响,而三维超声心动图因为能够获得心脏腔室动态容积数据,故对房室腔容积的测量精确度以及用于评价左心房功能较二维超声检测更为理想[10-11]。

左心房具有管道、储存、辅助泵等功能。其中储存功能主要经测量机体左心房总排空容积来计算LAEF获得;管道功能以左心室舒张早期肺静脉血液自左心房流入左心室来表现,通过计算LAVmax与LAVp差值获得,以LAp EF表示;辅助泵功能体现为在心动周期中左心室舒张末期将血液经左心房向左心室泵入,通过计算LAVp与LAVmin差值获得,以LAaEF表示[12]。这些功能均在左心房左心室充盈度调节及心脏正常排血量维持中起到关键作用。本研究结果显示,单纯冠心病组、合并二尖瓣反流组E/Em 显著高于对照组,LVEF、LAEF则显著低于对照组,且合并二尖瓣反流组LAVmin较对照组明显升高,提示冠心病合并二尖瓣反流病人左心房储存功能、舒张功能及左心室收缩功能较正常人或单纯冠心病病人明显降低。有研究结果表明,E/Em 能够作为左心房整体舒张功能的标志,LAEF和LAVmin可用于左心室舒张功能的评估[13-14]。由上述结果推测,测量冠心病病人LAV 变化情况与收缩期E/Em 值能够间接反映出病人左心室舒张功能的改变。本研究结果显示,单纯冠心病组、合并二尖瓣反流组病人LVEF均低于对照组,且以合并二尖瓣反流组水平最低,提示冠状动脉病变后心肌功能障碍导致心肌运动障碍,心肌运动被迫减弱,左心室收缩功能受影响,此时病人一旦出现二尖瓣功能障碍,因血流动力学参数改变带来的影响,将同步影响到病人局部心肌运动,进一步降低LVEF 水平[15]。冠心病病人一旦合并二尖瓣反流其左心室舒张期间需要接受来自左心室反流与肺静脉血液,病人LAVp较正常人或单纯冠心病病人显著升高,故合并二尖瓣反流病人LAp EF 最低,管道功能最差。在辅助泵功能方面,本研究结果显示,冠心病合并二尖瓣反流病人的LAaEF水平较单纯冠心病组和对照组显著降低。究其原因,病人左心房主动收缩,心肌运动减弱,LAVmin 水平升高。为了更准确地判断冠心病病人二尖瓣反流情况,本研究进一步对比分析了3组心肌应变相关指标,结果显示,单纯冠心病组和合并二尖瓣反流组GCS、GLS均较对照组降低,且合并二尖瓣反流组较单纯冠心病组更低,差异均有显著性,表明冠心病合并二尖瓣反流对左心房心肌运动带来的负面影响更大,病人心肌运动功能减弱明显,该指标可用于二尖瓣反流病人左心房主动射血功能的间接评价。由此可见,结合心肌应变指标与容积变化情况更能够对左心房功能的变化进行全面分析。

左心房心肌分层走行,在心脏收缩及舒张期间,心肌可向不同的方向运动,深层心肌以圆周、纵向运动为主,而浅层心肌径向心肌组织薄弱,因此对于心房收缩而言,深层心肌的作用更大[16-17]。本研究结果显示,冠心病合并二尖瓣反流病人的GCS、GLS、GRS较其他两组降低,且以GCS降低幅度最为明显。该结果与人体心肌结构特性符合,也从侧面反映了冠心病病人一旦合并二尖瓣反流其左心房心肌运动将降低,对心肌运动和心脏功能会产生严重的影响[18]。为了进一步探讨各心肌应变参数在冠心病合并二尖瓣反流评估中的应用价值,本研究分析了冠心病合并二尖瓣反流病人各主要心肌应变指标与LAEF 的相关性,结果显示,各心肌应变指标与LAEF均呈高度相关。可见冠心病病人一旦合并二尖瓣反流其心肌应变降低,可诱发容积变化,降低左心房储存功能及收缩功能。机体正常心房心肌同步性收缩依赖细胞兴奋与电生理传导,若其中某环节异常将影响心肌同步性,降低心肌收缩协调性,进一步对LVEF产生影响,出现不同程度的表现与相关症状[19-20]。本研究中,合并二尖瓣反流组病人TCSSD、TLS-SD、TRS-SD 较对照组和单纯冠心病组升高,表明二尖瓣反流病人普遍存在左心房心肌运动不同步。因本研究未将左心耳对受检者左心房功能带来的潜在影响排除,研究所得结果可能有偏差,结论还需进一步的前瞻性、大样本研究加以证实。

综上所述,实时三维斑点追踪成像技术可通过测定冠心病合并二尖瓣反流病人的LAV 变化情况、计算其LVEF、追踪其心肌运动,来评价病人心肌运动改变并对其左心房功能进行客观评估,有重要的临床应用价值。