應(yīng)變率成像對左室整體舒張功能正常高血壓患者局部心肌功能的評價

仇 晶，王志斌 ，姜本濤 ，紀(jì)邦啟

（1.青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山東 青島 266000；2.山東省青島市城陽區(qū)第二人民醫(yī)院影像科，山東 青島 266100；3.濟(jì)鋼總醫(yī)院放射科，山東 濟(jì)南 250101）

高血壓是舒張功能障礙最常見的病因之一，也是以人群為基礎(chǔ)的取樣中相當(dāng)一部分心力衰竭發(fā)病機(jī)制的主要因素。應(yīng)變率成像是用來評價左室收縮和舒張功能相對較新的方法，不受心肌平移運動和相鄰室壁牽拉的影響［1］。 最新研究［2］表明，基于應(yīng)變率成像的節(jié)段性舒張功能改變也許是評價早期舒張功能改變的更好方法，因為其出現(xiàn)早于整體舒張功能障礙。對高血壓患者來說，早期準(zhǔn)確評價舒張及收縮功能變化，有助于制定合理治療方案，對預(yù)防心血管疾病的發(fā)生及發(fā)展有重要意義。本研究旨在應(yīng)用應(yīng)變率成像探討左室整體舒張功能正常高血壓患者節(jié)段性心肌功能異常的分布區(qū)域，評價高血壓患者早期心肌受損情況的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年12月至2014年8月青島大學(xué)附屬醫(yī)院原發(fā)性高血壓患者70例作為高血壓組，男 39例，女 31例；年齡 35～68歲，平均（49±6）歲；心率（65.5±12.1）次/min，體質(zhì)量指數(shù)（BMI）（28.6±5.0）kg/m2。 35 例健康志愿者作為對照組，男 20例，女 15例；年齡 35～65歲，平均（48±5）歲；心率（68.7±9.1）次/min，BMI（26.5±3.1）kg/m2。 2組年齡、性別、心率及BMI差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。入選標(biāo)準(zhǔn)：2組均排除非竇性心律、冠狀動脈疾病病史、部分室壁運動異常、二尖瓣或三尖瓣狹窄、先天性疾病、心肌病、二尖瓣和主動脈瓣返流，心包疾病、肺心病。高血壓組均符合1999年WHO/ISH高血壓病診斷標(biāo)準(zhǔn)［3-4］，即收縮壓（SBP）≥140 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），和/（或）舒張壓（DBP）≥90 mmHg；近期有藥物治療史。對照組參考血壓測量值和治療史，血壓均正常。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid 7型彩色多普勒超聲儀，M3S超寬頻電子相控陣探頭，頻率1.7～3.4 MHz，幀頻40～90幀/s。測量被檢者的血壓、身高、體質(zhì)量、心率，計算BMI及體表面積（BSA）。被檢者取左側(cè)臥位，同步連接記錄心電圖，平靜呼吸狀態(tài)，于呼氣末屏氣狀態(tài)下采集圖像。行二維和多普勒超聲心動圖檢查。測量指標(biāo)至少測量連續(xù)3個心動周期，取平均值。

根據(jù)歐洲工作組的舒張功能異常超聲心動圖評價標(biāo)準(zhǔn)［5-6］：二尖瓣口舒張早期血流峰值（E峰）和舒張晚期血流峰值（A 峰）之比（E/A）（＜50歲）＜1.0和E 峰減速時間（DT）（＜50 歲）＞220 ms，E/A（＞50 歲）＜0.5 和 DT（＞50 歲）＞280 ms，和/（或）左室等容舒張時間（IVRT）（＜30 歲）＞92 ms，IVRT（30～50 歲）＞100 ms，IVRT（＞50 歲）＞105 ms，和/（或）肺靜脈血流頻譜收縮波（S）和舒張波（D）之比（S/D）（＜50 歲）＞1.5 或 S/D（＞50 歲）＞2.5，和/（或）二尖瓣血流頻譜E峰與二尖瓣環(huán)運動速度Ea比值（E/Ea）＞15。

胸骨旁和心尖切面的獲得參照美國超聲心動圖學(xué)會（ASE）的建議［7-8］。采用M型超聲心動圖測量左心房、左心室收縮末期及舒張末期內(nèi)徑，室間隔及左室后壁舒張末期厚度。左室射血分?jǐn)?shù)計算采用辛普森雙平面法。相對壁厚（RWT）計算公式：RWT=2×舒張期后壁厚度（LVPWd）/左室舒張末期直徑（LVIDd）。左室質(zhì)量（LVM）計算公式：LVM＝1.04×［（LVIDd+IVSd+LVPWd）3-LVIDd3］-13.6，其中 IVSd 為舒張期室間隔厚度。左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）計算公式：LVMI=左室質(zhì)量（LVM）/BSA。

二尖瓣入左室血流的脈沖波多普勒在心尖四腔心切面觀察，取樣容積線置于二尖瓣瓣尖水平，測量E、A 峰峰值血流速度及 E/A、DT、IVRT、肺靜脈波形以評價左室整體舒張功能。室間隔和左室側(cè)壁的脈沖波組織多普勒也由心尖四腔心切面獲得。

縱向收縮末室壁壓計算公式：縱向收縮末室壁壓=SBP×R/2WT（1+WT/R），其中R為收縮末半徑，WT為室壁厚度；脈壓（PP）估算公式：PP=SBP-DBP；平均動脈壓（MAP）估算公式：MAP=DBP+1/3（SBPDBP）。

在呼氣末屏氣狀態(tài)，分別在心尖四腔心、三腔心和兩腔心切面獲得側(cè)壁、后間隔、前間隔、后壁、前壁和下壁在3個連續(xù)心動周期的組織多普勒成像并記錄數(shù)據(jù)。扇面角度約30°，彩色多普勒幀頻大于150幀/s，校正角度小于15°。聲波頻率設(shè)置在2.8 MHz。濾波器諧波成像作為所有記錄的標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)整脈沖重復(fù)頻率避免混淆現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置在4.2 kHz左右。

所有圖像存盤，導(dǎo)入EchoPAC PAC工作站，脫機(jī)分析應(yīng)變率參量，將左室壁分為18個節(jié)段以評價節(jié)段性舒張功能障礙?？v向分別記錄基底段、中間段和心尖段的舒張早期、晚期應(yīng)變率參量SRE和SRA，以SRE/SRA＜1.1作為節(jié)段性舒張功能障礙的指標(biāo)。計算被檢者節(jié)段性舒張功能改變的節(jié)段總數(shù)，以及6個基底段、6個中間段和6個心尖段的SRE/SRA平均值。有3個以上節(jié)段不符合應(yīng)變率分析要求的參與者不參與分析研究。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，連續(xù)變量以±s表示，用Student’t檢驗比較各組。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組常規(guī)測量指標(biāo)比較（表1） 2組評價整體舒張功能的指標(biāo)（DT、IVRT、E/A）都在正常范圍內(nèi)，盡管高血壓患者在接受藥物治療，其SBP、DBP、MAP和PP仍高于對照組（P＜0.05）。高血壓組的壁厚、相對壁厚及左室質(zhì)量指數(shù)均大于對照組（P＜0.05）。

2.2 2組心肌階段性舒張功能異常情況 與對照組比較，高血壓組有明顯的節(jié)段性舒張功能障礙。高血壓組二尖瓣環(huán)運動速度和平均舒張早期運動速度顯著降低。二組的充盈壓都維持在較低水平。對照組存在節(jié)段性松弛性異常，可能與年齡較大有關(guān)，這個在評價整體舒張功能障礙的指標(biāo)中并未顯現(xiàn)。因此，評價整體舒張功能障礙的指標(biāo)無法評價高血壓組節(jié)段性舒張功能障礙。

2組心肌節(jié)段性舒張功能異常情況的分布見表2。2組節(jié)段性舒張功能異常均從基底段開始向左室心尖部延伸，心尖段較基底段受影響較少。SRE和SRE/SRA值從心尖段到基底段，特別是損傷嚴(yán)重的室壁和高血壓患者。在對照組中，室間隔基底段是最易受損害的區(qū)域，其次是下壁基底段。側(cè)壁是受影響最小的區(qū)域，特別是中間段和心尖段。

高血壓患者在基底段、中間段和心尖段平均都較低，基底段舒張功能較顯著。舒張功能最顯著的區(qū)域為室間隔基底段、下壁基底段和前壁基底段，側(cè)壁是受影響最小的區(qū)域。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，對于用傳統(tǒng)指標(biāo)評價沒有證據(jù)表

明存在整體舒張功能障礙的高血壓組和對照組，應(yīng)用應(yīng)變率成像評價都存在節(jié)段性舒張功能障礙。高血壓組與對照組相比較，有更顯著的節(jié)段性舒張功能異常。在對照組中，心肌基底段，特別是室間隔、下壁，受影響更為嚴(yán)重。高血壓患者心肌基底段的舒張功能降低更明顯，在部分患者中，損害區(qū)域向中間段及心尖段發(fā)展。傳統(tǒng)評價指標(biāo)不能預(yù)測在早期舒張功能障礙和整體舒張功能正常狀態(tài)中節(jié)段性舒張功能的細(xì)微變化［11］。

表 1 2組常規(guī)測量指標(biāo)比較（±s）

表 1 2組常規(guī)測量指標(biāo)比較（±s）

注：*P＜0.05，與對照組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

組別對照組高血壓組例數(shù)35 70組別 例數(shù)對照組 35高血壓組 70收縮壓（mmHg） 舒張壓（mmHg） 平均壓（mmHg） 脈壓（mmHg） 壁厚（l/mm） 相對壁厚（l/mm）121.6± 8.3 79.2±4.2 94.0± 5.3 42.8± 7.6 8.9±1.1 0.37±0.04 136.7±16.0* 82.8±7.8* 101.0±10.7* 53.5±14.6* 9.7±1.0* 0.42±0.06*左室舒張徑（d/mm）射血分?jǐn)?shù)（%）47.9±5.8 30.3±3.9 24.4±2.5 82.1±15.6 68.5±10.5 65.5±5.5 45.4±5.0 28.7±3.6 23.7±2.7 87.3±17.4 73.3±11.6 68.4±6.7左室收縮徑（d/mm）左室舒張末期內(nèi)徑指數(shù)（mm/m2）左室等容舒張時間（t/ms）E峰流速（v/cm·s-1）組別 例數(shù)對照組 35高血壓組 70 E峰減速時間（t/ms）48.7±11.1 1.40±0.28 36.0±3.9 94.5±16.5 180.7±25.2 55.2±11.3 1.32±0.25 38.1±3.7 106.4±15.1* 187.6±37.6 A峰流速（v/cm·s-1） E/A 左房前后徑（d/mm）左室質(zhì)量指數(shù)（g/m2）

表2 2組心肌節(jié)段性舒張功能異常情況比較（±s）

表2 2組心肌節(jié)段性舒張功能異常情況比較（±s）

注：SRE：舒張早期峰值應(yīng)變率；SRA：舒張晚期峰值應(yīng)變率。*P＜0.05，與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

組別 測量指標(biāo) 側(cè)壁基底段 側(cè)壁中間段 側(cè)壁心尖段 后間隔基底段 后間隔中間段 后間隔心尖段對照組 SRE 3.19±0.54 3.47±0.61 3.46±0.75 1.51±0.34 1.77±0.87 2.47±0.72 SRA 1.91±0.33 1.51±0.49 1.31±0.35 1.71±0.54 1.52±0.51 1.49±0.44 SRE/SRA 1.67±0.59 2.29±0.91 2.63±1.08 0.88±0.52 1.16±0.57 1.66±0.41高血壓組 SRE 2.68±0.73* 3.06±0.67* 3.39±0.63 1.23±0.45* 1.51±0.69* 1.87±0.64*SRA 1.97±0.54* 1.59±0.73* 1.34±0.49 1.81±0.64* 1.61±0.69* 1.56±0.43*SRE/SRA 1.36±0.74* 1.93±0.62* 2.53±0.99 0.67±0.31* 0.93±0.48* 1.20±0.41*組別 測量指標(biāo) 前壁基底段 前壁中間段 前壁心尖段 下壁基底段 下壁中間段 下壁心尖段對照組 SRE 2.56±0.68 3.28±0.62 3.27±0.54 1.99±0.47 2.32±0.66 2.55±0.42 SRA 1.29±0.42 1.26±0.38 1.21±0.32 1.64±0.48 1.58±0.41 1.51±0.67 SRE/SRA 1.98±1.01 2.59±1.02 2.70±0.95 1.21±0.94 1.47±0.66 1.69±0.82高血壓組 SRE 1.92±0.55* 2.72±0.66* 3.21±0.53 1.53±0.41* 1.80±0.72* 1.96±0.67*SRA 1.65±0.59* 1.40±0.43* 1.23±0.40 1.76±0.65* 1.69±0.39* 1.59±0.47*SRE/SRA 1.16±0.69* 1.94±0.88* 2.61±0.92 0.86±0.46* 1.07±0.52* 1.23±0.46*組別 測量指標(biāo) 前間隔基底段 前間隔中間段 前間隔心尖段 后壁基底段 后壁中間段 后壁心尖段對照組 SRE 1.56±0.32 1.99±0.88 2.51±0.43 2.41±0.67 2.65±0.51 2.63±0.37 SRA 1.69±0.46 1.66±0.72 1.15±0.33 1.71±0.53 1.62±0.54 1.53±0.46 SRE/SRA 0.92±0.49 1.19±0.43 2.19±0.74 1.41±0.54 1.63±0.66 1.71±0.63高血壓組 SRE 1.27±0.23* 1.49±0.51* 2.26±0.89* 2.25±0.65* 2.51±0.79* 2.59±0.68 SRA 1.76±0.48* 1.49±0.49* 1.33±0.58* 1.85±0.54* 1.68±0.59* 1.54±0.51 SRE/SRA 0.72±0.36 1.00±0.54* 1.70±0.59* 1.21±0.85* 1.49±0.82* 1.68±0.79組別 測量指標(biāo) 基底段平均值 中間段平均值 心尖段平均值對照組 SRE 2.20±0.50 2.58±0.69 2.81±0.53 SRA 1.65±0.46 1.44±0.45 1.36±0.42 SRE/SRA 1.34±0.60 1.80±0.75 2.09±0.77高血壓組 SRE 1.80±0.50* 2.18±0.67* 2.54±0.67*SRA 1.81±0.57* 1.57±0.55* 1.43±0.48*SRE/SRA 0.99±0.56* 1.39±0.64* 1.82±0.69*

舒張功能障礙是個被廣泛研究的課題，夸張的心肌纖維化、肌細(xì)胞自身修復(fù)、微血管局部缺血、負(fù)荷影響，如腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的體液物質(zhì)，在系統(tǒng)性高血壓中，這些是引起舒張功能異常的主要原因。進(jìn)一步的研究［12］表明，形態(tài)計量學(xué)測定的間質(zhì)和血管周圍纖維化，而不是過度增生（肥厚），是心肌舒張性異常的原因。

本研究中，高血壓患者存在更廣泛的節(jié)段性舒張功能異常，在基底段、中間段、心尖段平均舒張功能均低于對照組。此結(jié)論支持以往的發(fā)現(xiàn)［2-3］，證明了在臨床上有顯著左室肥厚表現(xiàn)之前舒張異常的存在。盡管本研究患者LVM和左室體積指數(shù)輕度升高，肥厚狀態(tài)仍低于明顯肥厚的極限。

以往研究已證實［4］，對節(jié)段性舒張功能障礙的評價相較于在出現(xiàn)早期舒張功能異常上優(yōu)于傳統(tǒng)評價指標(biāo)。舒張功能障礙逐步發(fā)展，只有當(dāng)受損區(qū)域大于心肌節(jié)段的50%（9/18）時舒張功能障礙整體指標(biāo)才變?yōu)殛栃裕?］。 本研究中，2 組的整體指標(biāo)（DT、IVRT和E/A）都在正常范圍內(nèi)，高血壓組應(yīng)變率成像已顯示有顯著的舒張功能異常表現(xiàn)。

本研究的意義是發(fā)現(xiàn)了節(jié)段性心肌舒張功能異常的分布。本研究中基底段比心尖段更易發(fā)生，室間隔和下壁比其他心肌壁更易受影響，側(cè)壁似乎是最不易發(fā)生舒張功能異常的區(qū)域。伴隨舒張功能異常的進(jìn)展，SRE和SRE/SRA值下降，而SRA升高。在基底段心肌中，后者特別顯著，或許因為解剖結(jié)構(gòu)接近左房。

既往研究提出基底段室壁應(yīng)力增大和因此的室壁厚度增加，而不是心尖段。這在室間隔和側(cè)壁相比較中是特別真實的，因此心肌功能/（形變）在這些區(qū)域可能更容易發(fā)生。左室功能異常伴有壁面曲率的修改，決定了室壁壓力室壁壓力對左室功能的影響［10-14］。因此，跨節(jié)段室壁應(yīng)力、WT，以及曲率差異可能在心肌節(jié)段性舒張功能異常發(fā)生的表現(xiàn)和進(jìn)展中扮演關(guān)鍵的角色。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)了整體舒張功能評價指標(biāo)正常的個體節(jié)段性舒張功能改變的分布，同時表明應(yīng)變率成像評價舒張功能的優(yōu)越性，在發(fā)現(xiàn)早期舒張功能異常上優(yōu)于傳統(tǒng)評價指標(biāo)，有助于臨床及早診斷，為舒張功能障礙高風(fēng)險的患者制定治療方案。

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