組織多普勒及應(yīng)變率成像技術(shù)對(duì)二尖瓣狹窄患者右心室收縮功能的評(píng)價(jià)

商志娟，叢 濤，孫穎慧，王 珂，張樹(shù)龍

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科，遼寧大連 116011)

組織多普勒及應(yīng)變率成像技術(shù)對(duì)二尖瓣狹窄患者右心室收縮功能的評(píng)價(jià)

商志娟，叢 濤，孫穎慧，王 珂，張樹(shù)龍

(大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科，遼寧大連 116011)

目的 應(yīng)用組織多普勒(TDI)及應(yīng)變率成像(SRI)技術(shù)評(píng)價(jià)無(wú)右心衰癥狀的二尖瓣狹窄(MS)患者的右心室(RV)整體及局部心肌收縮功能。方法 單純性MS患者40例，健康對(duì)照組20例。測(cè)量左心房前后徑(LAD)、肺動(dòng)脈收縮壓(PASP)，描記二尖瓣口面積(MVA)，M型超聲測(cè)量三尖瓣環(huán)的收縮期位移(TAPSE)，計(jì)算右室面積變化率(RVFAC)。應(yīng)用TDI技術(shù)測(cè)量三尖瓣環(huán)收縮期速度(Tric-s)，等容收縮期速度(IVV)，等容收縮期加速度(IVA)。SRI測(cè)量右心室游離壁(RVFW)及室間隔的收縮期應(yīng)變(S)及應(yīng)變率(SR)，RVFW及室間隔的S及SR的均值作為RV整體長(zhǎng)軸的S和SR。并將S和SR與PASP進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 與對(duì)照組相比，MS組的LAD及PASP明顯增高(P＜0.01)。MS組的 TAPSE及 Tri-s、IVV、IVA明顯低于對(duì)照組(P＜0.01或P＜0.05)。RV長(zhǎng)軸整體S及SR，RVFW基底段及中段的S及SR，室間隔基底段S明顯低于對(duì)照組(P＜0.05或P＜0.01)，室間隔中段S及室間隔各段SR在兩組間無(wú)差別。RV長(zhǎng)軸整體S、SR均與PASP呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為r=-0.71，r=-0.59(P均＜0.05)。結(jié)論 應(yīng)用TDI及SRI技術(shù)可以早期發(fā)現(xiàn)MS患者RV整體及局部功能的受損情況。

組織多普勒;應(yīng)變;應(yīng)變率;二尖瓣狹窄;右心室功能;超聲心動(dòng)圖

右心室(right ventricle，RV)功能狀況直接影響二尖瓣狹窄(mitral stenosis，MS)患者的癥狀和生存率［1］，在沒(méi)出現(xiàn)體循環(huán)淤血之前，亞臨床的RV功能不全容易被忽視［2］。RV形態(tài)不規(guī)則，解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，收縮功能的定量評(píng)價(jià)較困難［3］，MRI及核素顯像能夠用來(lái)評(píng)價(jià)RV功能，但這些方法費(fèi)時(shí)，而且價(jià)格昂貴，不能廣泛應(yīng)用于臨床［4-5］。超聲二維應(yīng)變也可用來(lái)評(píng)價(jià)右室功能，但MS患者多數(shù)是房顫心律，因此，超聲二維應(yīng)變?cè)谶@部分人群中應(yīng)用受到限制。組織多普勒(tissue doppler imaging，TDI)及其衍生的應(yīng)變率成像技術(shù)(strain rate imaging，SRI)可用來(lái)評(píng)價(jià) RV 收縮功能［6-7］，該技術(shù)成熟，方法簡(jiǎn)單，可行性好，而且不受患者心律的影響，可以廣泛應(yīng)用。本文的目的是應(yīng)用TDI及其衍生的SRI研究無(wú)右心衰癥狀和體征的MS患者的右心室形態(tài)及功能的變化，從而了解MS對(duì)右心室整體及局部的收縮功能的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 MS組:入選2012年1月—2013年3月大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院住院及門(mén)診的單純性MS患者40例，女性27例，男性13例。輕度狹窄10例、中度狹窄16例、重度14例，年齡42～69歲，平均(57.0 ±8.9)歲，竇性心律11 例，房顫29 例，心功能分級(jí)Ⅰ～Ⅱ級(jí)，排除標(biāo)準(zhǔn):具有右心衰的臨床表現(xiàn)，糖尿病，高血壓，冠心病，除二尖瓣狹窄外的中度或中度以上程度的瓣膜反流或狹窄，肺疾病，左心室射血分?jǐn)?shù)＜50%。

1.1.2 健康對(duì)照組:同期體檢健康人20例。女性13例，男性7例。年齡41～71歲，平均(54.2±8.6)歲，臨床、化驗(yàn)、輔助檢查排除心肺疾患。

兩組間年齡、性別比例、心率及體表面積的差異無(wú)顯著性意義(P＞0.05)。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器:GE Vivid7超聲心動(dòng)圖儀，S4探頭，探頭頻率2.5 ～4.0 MHz，配有定量分析軟件。

1.2.2 方法:受檢者均左側(cè)臥位、連接同步心電圖，在呼氣末采集3～5個(gè)心動(dòng)周期圖像。測(cè)量左心室舒張末內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD)、左心房前后徑(left atrial end-systolic diameter，LAD)、心尖四腔切面右心室中部橫徑(right ventricular diameter，RVD)、描記二尖瓣口面積(mitral valve area，MVA)，跨二尖瓣口的平均壓差(mean pressure gradient，MPG)、通過(guò)三尖瓣反流法壓差法估測(cè)肺動(dòng)脈收縮壓(pulmonary artery systolic pressure，PASP)，用雙平面 Simpson法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)。獲得心尖四腔心切面，描記右室舒張末和收縮末期的面積，并計(jì)算面積變化率(right ventricular fractional area change，RVFAC)，將M型超聲的取樣線(xiàn)通過(guò)右心室游離壁與三尖瓣環(huán)交界處，測(cè)量三尖瓣環(huán)收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)。進(jìn)入TVI模式，將脈沖TDI的取樣容積置于三尖瓣環(huán)與右室游離壁交界處，可獲得三尖瓣環(huán)收縮期速度(tricuspid annulus S-wave velocity，Tric-s)、等容收縮期速度(peak isovolumic contraction velocity，IVV)及IVV與加速時(shí)間的比值即等容收縮期加速度(isovolumic myocardial acceleration，IVA)。采集心尖四腔動(dòng)態(tài)圖像，幀頻＞120 f/s，清晰顯示右心室游離壁(right ventricular free wall，RVFW)及室間隔，選擇strain及strain rate程序，測(cè)量RVFW及室間隔的基底段及中間段的收縮期應(yīng)變(strain，S)及應(yīng)變率(strain rate，SR)，取 RVFW及室間隔的S和SR的平均值作為RV整體長(zhǎng)軸的S和SR值。上述測(cè)量值在竇性心律時(shí)取3個(gè)心動(dòng)周期的平均值，房顫心律時(shí)取5個(gè)心動(dòng)周期的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS11.5分析軟件，計(jì)量資料以±s表示，兩組間比較用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn);變量間的相關(guān)性分析應(yīng)用Pearson直線(xiàn)相關(guān)分析，分類(lèi)變量用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，兩組間比較用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MS與對(duì)照組常規(guī)超聲心動(dòng)圖比較

MS組的 MPG 為(9.40 ±5.80)mmHg，MVA 為(1.07 ±0.31)cm2。MS組 LVEDD、LVEF 及 RVFAC與對(duì)照組比較差異無(wú)顯著性意義(P＞0.05)，MS組LAD、PASP、TASPE與對(duì)照組比較差異有顯著性意義(P＜0.01)，MS組的RVD與對(duì)照組比較差異無(wú)顯著性意義(P=0.05)。見(jiàn)表1。

表1 MS組與對(duì)照組常規(guī)超聲參數(shù)Tab 1 Conventional echocardiographic parameters in MS group and control group

2.2 MS組與對(duì)照組的TDI參數(shù)的比較

與對(duì)照組相比，MS組的Tri-s、IVV及IVA明顯低于對(duì)照組(P＜0.05)。見(jiàn)表2。

表2 MS組與對(duì)照組TDI參數(shù)的比較Tab 2 TDI parameters in MS group and control group(±s)

表2 MS組與對(duì)照組TDI參數(shù)的比較Tab 2 TDI parameters in MS group and control group(±s)

1)與對(duì)照組比較，P均＜0.05

參數(shù) 對(duì)照組(n=20) MS組(n=40)Tri- s(cm/s) 14.52 ±2.12 12.52 ±2.431)IVV(cm/s) 12.32 ±2.13 10.34 ±2.331)IVA(m/s2) 4.41 ±1.02 3.85 ±1.111)

2.3 MS組與對(duì)照組的SRI參數(shù)的比較

如表3所示，MS組RV長(zhǎng)軸整體S及SR顯著低于對(duì)照組(P＜0.01或 P＜0.05)，節(jié)段性分析結(jié)果是，RVFW基底段及中段S及SR，室間隔基底段S明顯降低(P＜0.01或 P＜0.05)，室間隔中段 S、室間隔基底段及中段SR呈降低趨勢(shì)，但差異無(wú)顯著性意義。相關(guān)性分析表明RV長(zhǎng)軸整體S、SR與PASP呈負(fù)相關(guān)，r= -0.71和 r= -0.59(P均 ＜0.05)，與 LAD 呈負(fù)相關(guān)，r= -0.51(P ＜0.05)，與MVA均無(wú)相關(guān)性。MS患者及正常對(duì)照組的應(yīng)變曲線(xiàn)見(jiàn)圖1和圖2。

表3 MS組與對(duì)照組SRI參數(shù)的比較Tab 3 SRI parameters in MS group and control group (±s)

表3 MS組與對(duì)照組SRI參數(shù)的比較Tab 3 SRI parameters in MS group and control group (±s)

1)與對(duì)照組比較，P＜0.05;2)與對(duì)照組比較，P＜0.01;RVGLS:右心室整體應(yīng)變;RVGLSR:右心室整體應(yīng)變率;RVFW:右心室游離壁;IVS:室間隔;basal:基底段;mid:中段

參數(shù) 對(duì)照組(n=20) MS組(n=40)RVGLS(%) -26.21 ±5.01 -21.79 ±4.191)RVGLSR(s-1) -1.63 ±0.39 -1.34 ±0.252)RVFW -basal S(%) -34.95±10.59 -29.22±7.222)RVFW -basal SR(s-1) -2.27±0.79 -1.74±0.551)RVFW -mid S(%) -31.95±7.51 -24.28±6.482)RVFW -mid SR(s-1) -1.99±0.51 -1.49±0.462)IVS- basal S(%) -19.05±4.87 -14.98±3.621)IVS- basal SR(s-1) -1.22±0.45 -1.13±0.32 IVS-mid S(%) -19.65 ±4.68 -17.07 ±3.84 IVS -mid SR(s-1)-1.14 ±0.31 -1.00 ±0.24

圖1 MS患者右心室游離壁基底段應(yīng)變曲線(xiàn)圖Fig 1 Strain curves for basal segment of right ventricular free wall in MS patient

圖2 健康對(duì)照組的右心室游離壁基底段應(yīng)變曲線(xiàn)圖Fig 2 Strain curves for basal segment of right ventricular free wall in healthy subject

3 討論

右心室的收縮功能直接影響MS患者的運(yùn)動(dòng)耐量、預(yù)后和生存率［1］，如果患者的右心室功能差，不能耐受手術(shù)過(guò)程中的各種刺激，會(huì)導(dǎo)致各種惡性心律失常的出現(xiàn)，以及術(shù)后低心排綜合征。因此MS患者的右心室功能越來(lái)越引起人們的重視。由于RV形態(tài)不規(guī)則，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖對(duì)其功能的評(píng)價(jià)受到限制。有研究證實(shí)RV心肌在收縮過(guò)程中大部分是沿長(zhǎng)軸方向運(yùn)動(dòng)的［8］，心肌長(zhǎng)軸方向上的縮短對(duì)每搏量起主要作用［9］，因此長(zhǎng)軸功能可作為MS患者的RV功能的有效評(píng)價(jià)指標(biāo)。而TDI及SRI技術(shù)能夠不依賴(lài)心室的形態(tài)定量評(píng)價(jià)RV長(zhǎng)軸方向上的收縮功能。

有研究證實(shí)Tri-s、TAPSE可以用來(lái)準(zhǔn)確評(píng)估RV的長(zhǎng)軸的收縮功能［10-11］，本研究發(fā)現(xiàn) MS患者RVD改變不明顯，但Tri-s、TAPSE明顯降低，說(shuō)明在沒(méi)出現(xiàn)右心衰癥狀及RV形態(tài)沒(méi)發(fā)生改變時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了收縮功能減低。IVA是評(píng)價(jià)RV整體收縮功能的新指標(biāo)，相對(duì)不受前后負(fù)荷狀態(tài)的影響［12］，已有研究證實(shí)了其評(píng)價(jià)MS患者RV功能的有效性［13-14］，本研究發(fā)現(xiàn)MS患者的IVA明顯低于對(duì)照組，說(shuō)明RV整體收縮功能已經(jīng)受損。

應(yīng)變(S)是指心肌受力后長(zhǎng)度變化，以百分?jǐn)?shù)表示，正值代表伸長(zhǎng)，負(fù)值代表縮短;應(yīng)變率(SR)是指單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變，指形變發(fā)生的速率。兩個(gè)參數(shù)都能夠反映心肌收縮功能，一項(xiàng)研究心肌功能的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)了局部應(yīng)變反映了局部射血分?jǐn)?shù)，整體應(yīng)變反映了整體的射血分?jǐn)?shù)［15］。SR反映了心肌的收縮性能，能夠反映局部和整體心肌收縮功能。長(zhǎng)軸S及SR已用來(lái)精確評(píng)價(jià)RV的收縮功能［7］，本研究發(fā)現(xiàn)MS組患者RV整體的S、SR明顯降低，RVFW基底段及中段S、SR明顯降低，這與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)論一致［16-17］。說(shuō)明了MS患者在沒(méi)出現(xiàn)臨床癥狀時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)RV整體及局部收縮功能減低。室間隔只有基底段S顯著下降，其他節(jié)段的S、SR兩組間差別不顯著，分析原因可能與室間隔的心肌包括左右心室兩種纖維成分，右心室的心肌纖維對(duì)壓力負(fù)荷敏感，而左心室心肌纖維對(duì)壓力負(fù)荷不敏感，本組MS患者僅是中度的肺動(dòng)脈高壓，肺動(dòng)脈的壓力還沒(méi)增加到使室間隔所有節(jié)段的S及SR明顯下降的程度，而室間隔基底段S顯著下降可能與室間隔基底部距離二尖瓣環(huán)較近，容易受到風(fēng)濕侵及導(dǎo)致心肌收縮功能減弱。相關(guān)性分析表明，RV整體S和SR與肺動(dòng)脈收縮壓呈負(fù)相關(guān)，提示RV收縮功能的減低與肺動(dòng)脈壓力的增高有關(guān)，MS的病理生理過(guò)程導(dǎo)致左心房壓力增高，肺靜脈高壓，進(jìn)而導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓，后負(fù)荷增加，RV室壁薄，收縮功能對(duì)后負(fù)荷的變化很敏感，后負(fù)荷是RV射血分?jǐn)?shù)的主要決定因素［18］，有研究證明肺動(dòng)脈壓力增加，RV后負(fù)荷增大，能夠顯著降低RV的收縮功能指標(biāo)，包括心肌應(yīng)變和速度［19-20］，這與本研究的結(jié)論一致。

本研究具有局限性，TDI及SRI技術(shù)都具有角度依賴(lài)性，為了克服這一弱點(diǎn)，盡量使采取單個(gè)室壁顯示的方法，使得聲束方向與室壁盡量平行。

本研究結(jié)果提示，利用TDI及SRI成像技術(shù)可以早期發(fā)現(xiàn)MS患者RV整體及局部功能的受損情況，收縮功能受損的程度與肺動(dòng)脈壓力的升高有關(guān)，與二尖瓣狹窄程度無(wú)關(guān)。

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Assessment of right ventricular systolic function in patients with mitral stenosis using tissue Doppler imaging and strain rate imaging

SHANG Zhi-juan，CONG Tao，SUN Ying-hui，WANG Ke，ZHANG Shu-long
(Department of Cardiology，the First Affiliated Hospital of Dalian Medical University，Dalian116011，China)

［Abstract］ObjectiveTo investigate the global and regional longitudinal systolic function of right ventricle(RV)using tissue Doppler imaging(TDI)and strain rate imaging(SRI)in mitral stenosis(MS)patients without clinical symptoms of right heart failure.MethodsConventional echocardiography and TDI，SRI analysis were performed in 40 MS patients and 20 normal subjects.left atrial end-systolic diameter(LAD)，pulmonary artery systolic pressure(PASP)were measured.End-diastolic and end-systolic areas of RV were measured from the apical four-chamber view to calculate RV fractional area change(RVFAC)，tricuspid annular plane systolic excursion(TAPS)was determined in apical four-chamber view.Parameters derived from TDI and SRI included tricuspid annulus S-wave velocity(Tric-s)，peak isovolumic contraction velocity(IVV)and myocardial acceleration during isovolumic contraction(IVA)，longitudinal systolic strain(S)and strain rate(SR)of right ventricular free wall(RVFW)and septum.The average of RVFW and septum S，SR were defined as the whole S，SR of RV.Correlation between S，SR and PASP were analyzed.ResultsCompared with normal subjects，LAD and PASP were significantly higher in patients with MS(P＜0.01)，TAPSE and Tric-s(IVV)and(IVA)were significantly lower in MS patients(P ＜0.01 or P ＜0.05).S and SR of the global RV and all segments of RVFW were significantly reduced in MS patients(P ＜0.05 or P ＜0.01)，regional longitudinal S was significantly reduced in the basal septum(P ＜0.05).Correlation analysis indicated a significant relationship between the PASP and global S，SR of RV.ConclusionRV global and regional systolic function evaluated by TDI and SRI analysis in patients with MS has shown decreased before right heart failure.

［Key words］tissue Doppler imaging;strain;strain rate;mitral stenosis;right ventricular function;echocardiography

R445.1

A

1671-7295(2014)01-0057-05

商志娟，叢濤，孫穎慧，等.組織多普勒及應(yīng)變率成像技術(shù)對(duì)二尖瓣狹窄患者右心室收縮功能的評(píng)價(jià)［J］.大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，36(1):57 -61.

10.11724/jdmu.2014.01.14

商志娟(1980-)，女，遼寧葫蘆島人，主治醫(yī)師，碩士。E-mail:zhijuansh1@hotmail.com

2013-07-03;

2013-09-13)