實時三維超聲心動圖評價早期心尖肥厚型心肌病的左心室心肌節(jié)段收縮功能

宋　光　SONG Guang　李方方　LI Fangfang　任衛(wèi)東　REN Weidong　吳　丹　WU Dan　喬　偉　QIAO Wei　張　晶　ZHANG Jing

實時三維超聲心動圖評價早期心尖肥厚型心肌病的左心室心肌節(jié)段收縮功能

宋光SONG Guang李方方LI Fangfang任衛(wèi)東REN Weidong吳丹WU Dan喬偉QIAO Wei張晶ZHANG Jing

作者單位
中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科遼寧沈陽110004

Department of Ultrasound, Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China

Address Correspondence to: REN Weidong

E-mail: renwd01@163.com

國家自然科學(xué)基金（81571686）。

R445.1； R542.2

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第10期：758-761，765

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 (10): 758-761, 765

目的應(yīng)用實時三維超聲心動圖（RT-3DE）技術(shù)評價早期心尖肥厚型心肌?。≒AHCM）患者左心室節(jié)段收縮功能的變化。資料與方法選取26例PAHCM患者作為PAHCM組，同時選取26例性別相匹配的健康志愿者作為正常對照組。于心尖四腔心切面應(yīng)用全容積顯像方式采集RT-3DE圖像，顯示左心室17節(jié)段的容積-時間曲線，獲得節(jié)段舒張末期容積（rEDV）、節(jié)段收縮末期容積（rESV）和節(jié)段射血分?jǐn)?shù)（rEF）。結(jié)果PAHCM組的心尖水平4個節(jié)段以及心尖帽的rEDV、rESV和rEF與正常對照組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其他水平各節(jié)段兩組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。正常對照組rESV及rEF心尖水平各節(jié)段、乳頭肌水平各節(jié)段差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），而PAHCM組rESV及rEF心尖水平各節(jié)段、乳頭肌水平各節(jié)段差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論RT-3DE可反映PAHCM患者左心室各個節(jié)段容積及收縮功能的變化，為臨床評估以及盡早干預(yù)治療提供了一種檢測手段。

心肌病，肥厚性；超聲心動描記術(shù)，三維；心室功能，左；心肌收縮

心尖肥厚型心肌?。╝pical hypertrophic cardiomyopathy，AHCM）是肥厚型心肌病的特殊亞型，其心肌纖維排列紊亂、心肌肥厚程度不一，在一定程度上影響了心臟的收縮和舒張運(yùn)動。早期AHCM（pre-apical hypertrophic cardiomyopathy，PAHCM）是AHCM的早期階段。有研究指出，盡管PAHCM患者的左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）較正常人未減低，但是左心室不同水平的心肌收縮功能有不同程度地改變[1-2]，但該研究沒有指出左心室具體每個節(jié)段心肌收縮功能的變化。實時三維超聲心動圖（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）技術(shù)能通過容積-時間曲線客觀地描述整個心動周期內(nèi)心臟各節(jié)段容積與收縮功能的變化。本研究旨在應(yīng)用RT-3DE技術(shù)探討PAHCM患者心肌的非均一性改變對其節(jié)段收縮功能的影響。

1　資料與方法

1.1研究對象選取2009年1月—2010年12月中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院確診為PAHCM的患者26例，其中男21例，女5例；年齡22～77歲，平均（49.85± 17.77）歲。超聲數(shù)據(jù)的獲取均在PAHCM階段完成。PAHCM診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]：二維超聲心動圖測量心尖處心肌最大厚度≥11 mm且＜15 mm；心尖處心肌最大厚度與左心室后壁心肌厚度的比值增高；收縮期時心尖處心腔面積減??；心尖處心肌運(yùn)動可以正常、減弱或消失。排除由于高血壓、內(nèi)分泌疾病等因素導(dǎo)致左心室壁增厚的病例。所有患者經(jīng)心電圖檢查及長期超聲隨訪。此外5例患者同時接受MRI檢查，5例接受左心室造影，3例接受心肌活檢，3例接受實時超聲造影。收集同期健康志愿者26例作為正常對照組，其中男20例，女6例；年齡27～75歲，平均（45.42±16.25）歲，均經(jīng)實驗室檢查、心電圖及超聲檢查排除心血管疾病。

1.2儀器與方法采用Philips iE33超聲診斷儀，受試者取常規(guī)左側(cè)臥位，記錄心電圖。待其穩(wěn)定呼吸時，使用S5-1探頭，頻率1.0～5.0 MHz，在胸骨旁左心室長軸切面，測量舒張末期左心室內(nèi)徑（left ventricular end diastolic dimension，LVEDd）、舒張末期左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall diastolic dimension，LVPWDd）。于左心室短軸心尖水平測量舒張末期左心室心尖段心肌最大厚度（left ventricular apical myocardial diastolic diameter，LVAMDd）。RT-3DE檢查采用X5-1探頭，頻率1～5 MHz，啟動三維程序，在心尖四腔觀用全容積顯像方式將連續(xù)4個心動周期的動態(tài)三維圖像儲存到移動硬盤中以備脫機(jī)分析。

1.3圖像分析RT-3DE圖像采用QLab 9.1軟件3DQ Advance插件進(jìn)行分析。軟件自動顯示左心室17節(jié)段的容積-時間曲線，獲得左心室收縮功能參數(shù)。①整體收縮功能參數(shù)：左心室舒張末期容積（end diastolic volume，EDV）、收縮末期容積（end systolic volume，ESV）、每搏量（stroke volume，SV）和 LVEF；②局部收縮功能參數(shù)：節(jié)段舒張末期容積（regional end diastolic volume，rEDV）和節(jié)段收縮末期容積（regional end systolic volume，rESV）、節(jié)段射血分?jǐn)?shù)（regional ejection fraction，rEF），其中rEF=（rEDV—rESV）/rEDV× 100%，rEF越小表示該節(jié)段收縮功能越低。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 17.0軟件，計量資料兩組間比較采用成組資料t檢驗，組內(nèi)比較采用單因素方差分析，有統(tǒng)計學(xué)意義者再行LSD兩兩比較。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1臨床及常規(guī)二維超聲心動圖指標(biāo)的比較5例接受MRI心臟檢查、5例接受左心室造影、3例接受心肌活檢以及3例接受實時超聲造影的患者均被證實為PAHCM，其余患者經(jīng)長期超聲隨訪被證實為PAHCM。26例患者最終均演變?yōu)锳HCM。PAHCM組的心率、收縮壓、舒張壓、LVPWDd、LVEDd、LVEF等指標(biāo)與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；PAHCM組的LVAMDd增加，EDV、ESV、SV等指標(biāo)減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1　兩組臨床資料及常規(guī)二維超聲心動圖指標(biāo)的比較

2.2RT-3DE測量兩組間左心室各節(jié)段rEDV、rESV以及rEF的比較PAHCM組的二尖瓣水平以及乳頭肌水平的12個節(jié)段的rEDV與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），而在心尖水平的4個節(jié)段以及心尖帽的rEDV兩組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；PAHCM組的二尖瓣水平以及乳頭肌水平的12個節(jié)段的rESV與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），而在心尖水平的4個節(jié)段以及心尖帽的rESV兩組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；PAHCM組的二尖瓣水平以及乳頭肌水平的12個節(jié)段的rEF與正常對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），而在心尖水平的4個節(jié)段以及心尖帽的rEF兩組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。RT-3DE對左心室17節(jié)段容積-時間曲線見圖1、2。

表2　RT-3DE測量兩組間左心室各節(jié)段rEDV、rESV、rEF的比較（ml）

圖1　男，24歲，PAHCM。三維超聲心動圖示左心室17節(jié)段容積-時間曲線相對分散

圖2　男，27歲，正常成人。三維超聲心動圖示左心室17節(jié)段容積-時間曲線相對集中

2.3兩組組內(nèi)心尖水平各節(jié)段rEDV、rESV和rEF的比較正常對照組rEDV心尖水平各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=1.204，P＞0.05），PAHCM組rEDV心尖水平各節(jié)段間差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義（F=2.975，P＞0.05）；正常對照組rESV心尖水平各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=0.781，P＞0.05），而PAHCM組rESV心尖水平各節(jié)段間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=37.021，P＜0.05）；正常對照組rEF心尖水平各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=2.729，P＞0.05），而PAHCM組rEF心尖水平各節(jié)段間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=39.188，P＜0.05）。

2.4兩組組內(nèi)乳頭肌水平各節(jié)段rEDV、rESV和rEF的比較正常對照組乳頭肌水平rEDV各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=2.435，P＞0.05），PAHCM組乳頭肌水平rEDV各節(jié)段間差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義（F=4.135，P＞0.05）；正常對照組乳頭肌水平rESV各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=0.399，P＞0.05），而PAHCM組乳頭肌水平rESV各節(jié)段間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=7.325，P＜0.05）；正常對照組乳頭肌水平rEF各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=0.840，P＞0.05），而PAHCM組乳頭肌水平rEF各節(jié)段間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=8.257，P＜0.05）。

2.5重復(fù)性檢驗隨機(jī)選取10例受試者，觀察者對研究對象重復(fù)測量2 次，另一觀察者重新測量1次，比較觀察者間及觀察者內(nèi)的變異系數(shù)。rEDV、rESV、rEF的不同觀察者間變異率分別為（5.2±1.9）%、（7.0±3.9）%、（—8.2±3.2）%，同一觀察者變異率分別為（6.1±1.9）%、（7.2±3.0）%、（—9.0±3.8）%。各測量指標(biāo)有較好的可重復(fù)性。

3　討論

AHCM約占肥厚型心肌病的16%～24%，一般人群的發(fā)病率為0.01%[4]。在臨床工作中，超聲心動圖往往作為診斷AHCM的首選檢測手段。通過超聲心動圖檢查可清晰觀察心肌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及運(yùn)動情況，最終確診典型的AHCM。PAHCM為AHCM的早期階段，隨著時間推移，部分PAHCM會演變成典型的AHCM。Suzuki等[5]通過隨訪發(fā)現(xiàn)，13例PAHCM中7例在（54±10）個月內(nèi)可逐漸演變成典型的AHCM，故在演變?yōu)锳HCM前，盡早診斷PAHCM及評價其功能就顯得尤為重要。

RT-3DE不需要對心腔作幾何形態(tài)假設(shè)，可實時采集、同步顯示心臟的立體解剖結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確快速地重建左心室的三維幾何形態(tài)[6]。RT-3DE技術(shù)所測心腔容積與MRI檢查結(jié)果具有良好的一致性，并可顯示整個心動周期內(nèi)左心室整體和任一心肌節(jié)段容積的連續(xù)變化，定量分析各個節(jié)段的收縮功能，進(jìn)一步了解左心室壁各節(jié)段心肌運(yùn)動差異，為評價肥厚型心肌病提供科學(xué)依據(jù)[7]。

PAHCM患者心肌細(xì)胞增大、心肌細(xì)胞排列紊亂、心肌纖維化導(dǎo)致左心室順應(yīng)性減低，從而影響心肌收縮性能[8]，但是PAHCM處于疾病的早期階段，會啟動代償機(jī)制[1]。同時PAHCM主要累及心尖部心肌，因此，本研究中PAHCM組的rEDV、rESV以及rEF在心尖水平各節(jié)段及心尖帽與正常對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），即rEDV和rESV均減低，rESV減低更明顯（因為PAHCM診斷的特征就包括收縮末期左心室心尖部心腔面積的減小[9]）；同時rEF增加。在其他節(jié)段各指標(biāo)中，本研究未發(fā)現(xiàn)類似改變。rEF：與正常人相比，PAHCM患者心尖水平反映心肌收縮力的指標(biāo)——圓周應(yīng)變峰值和縱向應(yīng)變峰值均減低[2]。上述研究結(jié)果說明PAHCM患者的心尖水平心肌收縮力減低，而PAHCM患者心肌處于代償狀態(tài)，會反應(yīng)性地增加rEF。

本研究發(fā)現(xiàn)rEDV、rESV和rEF在正常對照組內(nèi)心尖水平各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），這與國內(nèi)研究結(jié)論相吻合[10]。rEDV在PAHCM組內(nèi)心尖水平各節(jié)段間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），而rESV和rEF在PAHCM組內(nèi)心尖水平各節(jié)段間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），下壁和側(cè)壁較間壁和前壁改變的更加明顯，說明PAHCM主要影響心尖水平的下壁和側(cè)壁，使這兩個節(jié)段的rESV和rEF的改變較其他節(jié)段明顯。這樣的特殊表現(xiàn)也與之前的研究結(jié)果基本一致[11-12]。

宋光等[9]研究認(rèn)為乳頭肌水平的rEDV、rESV和rEF在PAHCM組內(nèi)差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），在正常對照組組內(nèi)差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。本研究卻發(fā)現(xiàn)PAHCM組內(nèi)乳頭肌水平下壁和后側(cè)壁的rESV和rEF的改變較其他節(jié)段更加明顯（P＜0.05），驗證了之前研究提出的假說——PAHCM的功能受損往往不局限于心尖水平[13]。

總之，通過重復(fù)性檢驗反映出RT-3DE有較好的重復(fù)性，是一種可靠的檢測技術(shù)。盡管如此，RT-3DE還是受二維圖像質(zhì)量和患者透聲條件的影響，在一定程度上限制了其臨床應(yīng)用的范圍，隨著超聲診斷儀成像質(zhì)量的不斷提高，相信在不久的將來RT-3DE一定會成為臨床應(yīng)用廣泛的評價心功能的檢測技術(shù)。本研究的樣本量尚小，還需要進(jìn)一步增加樣本量。未來可應(yīng)用RT-3DE技術(shù)進(jìn)一步評價PAHCM患者左心室收縮同步性。

[1]宋光, 任衛(wèi)東, 胡金玲, 等. 二維斑點追蹤顯像評價左室旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動在早期心尖肥厚型心肌病診斷中的價值. 中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 2015, 44(8): 704-708, 713.

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（本文編輯周立波）

學(xué)術(shù)交流

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Assessment of Segmental Left Ventricular Systolic Function with Real-time Three-dimensional Echocardiography in Patients with Early Apical Hypertrophic Cardiomyopathy

PurposeTo assess the changes of segmental left ventricular systolic function in patients with pre-apical hypertrophic cardiomyopathy (PAHCM) using real-time threedimensional echocardiography (RT-3DE). Materials and MethodsTwenty-six patients with PAHCM and twenty-six healthy volunteers were enrolled in the study. The apical fourchamber view of left ventricular was acquired by RT-3DE. The left ventricular volume-time curves were analyzed quantitatively. The regional end diastolic volume (rEDV), regional end systolic volume (rESV) and regional ejection fraction (rEF) were acquired and compared. ResultsThere were significant differences in rEDV, rESV and rEF of all segments of apical level and apical cap between control group and PAHCM group (P＜0.05). There was no significant difference in other segments (P＞0.05). There was no significant difference of rESV and rEF at the apical and papillary muscle level in control group (P＞0.05). There were significant differences of rESV and rEF at apical and papillary muscle level in PAHCM group (P＜0.05). ConclusionRT-3DE could detect the changes of the segmental volume and systolic function of the left ventricle in patients with PAHCM, which provides an alternative method for clinical evaluation and early intervention treatment.

Cardiomyopathy, hypertrophic; Echocardiography, three-dimensional; Ventricular function, left; Myocardial contraction

任衛(wèi)東

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.10.012

2016-04-23

2016-06-12