基于三維斑點追蹤成像技術(shù)評價風(fēng)濕性心臟病患者二尖瓣置換術(shù)后左心室功能研究

趙亞西，曹禮庭，顧鵬，汪海飛，譚雄，賴應(yīng)龍

風(fēng)濕性心臟?。╮heumatic heart disease，RHD）是心臟瓣膜病變，主要表現(xiàn)為氣促、乏力、咳粉紅色泡沫痰等心功能失代償表現(xiàn)［1］，以二尖瓣病變最為常見［2］。目前，二尖瓣置換術(shù)（mitral valve replacement，MVR）是RHD患者的首選治療方法［3］，但部分患者術(shù)后心功能無明顯改善，甚至出現(xiàn)惡化傾向，故如何有效評估MVR效果及術(shù)后患者臨床預(yù)后至關(guān)重要［4］。目前，評價左心室功能的傳統(tǒng)方法為半定量法，但其在準(zhǔn)確性和可重復(fù)性方面存在局限［5］。斑點追蹤成像（speckle tracking imaging，STI）技術(shù)是近年發(fā)展起來的新型技術(shù)，其是通過測量組織位移而獲得心肌組織運動的速度、應(yīng)變及心臟旋轉(zhuǎn)角度等指標(biāo)，從而評價心肌局部和整體運動［6］。目前雖有不少研究應(yīng)用三維斑點追蹤成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技術(shù)評價不同類型心臟病患者左心功能，但均存在隨訪時間較短、樣本量較小、研究人群多為非手術(shù)患者或術(shù)前患者的情況［7-8］。本研究基于3D-STI技術(shù)評價RHD患者M(jìn)VR后左心室功能，現(xiàn)報道如下。

1 對象與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡23～75歲；（2）同意參加本研究并簽署知情同意書者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴有主動脈瓣狹窄和/或關(guān)閉不全者；（2）合并心房顫動、心動過速等其他類型心律失常者；（3）嚴(yán)重RHD伴瓣膜損傷者；（4）合并冠心病、先天性心臟病、擴張型心肌病、限制型心肌病、肥厚型心肌病者；（5）合并嚴(yán)重的肝、肺、腎臟疾病者；（6）既往有心臟手術(shù)史者。

1.2 研究對象 選取2017年11月至2020年11月川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心臟外科收治的103例行MVR治療的RHD患者作為觀察組，另選取同期80例健康志愿者作為對照組。兩組受試者性別、年齡、高血壓發(fā)生率、糖尿病發(fā)生率及紐約心臟病協(xié)會（New York Heart Association，NYHA）分級比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組受試者一般資料比較Table 1 Comparison of general information between the two groups

1.3 研究方法

1.3.1 儀器及軟件 采用GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，選擇M5S探頭（探頭頻率為3.5 MHz）及4V探頭（探頭頻率為1.5～4.0 MHz）；四維自動左心室定量分析技術(shù)、實時三維自動定量分析軟件（EchoPAC PC2011）及HDF5數(shù)據(jù)處理軟件。

1.3.2 3D-STI技術(shù)檢查方法 將三維探頭置于患者心尖，調(diào)整扇角、深度、增益等參數(shù)以清晰顯示心內(nèi)膜，獲取心尖四腔心圖像后啟動四維模式，以獲取左心室三維超聲圖像。

1.3.3 軟件分析 應(yīng)用四維自動左心室定量分析技術(shù)分析圖像，分別在三腔、二腔和四腔心尖切片上手動選擇二尖瓣環(huán)中點及心內(nèi)膜頂點，軟件可自動追蹤心內(nèi)膜和心外膜邊界。自動得出左心室心肌17節(jié)段應(yīng)變牛眼圖及應(yīng)變-時間曲線，記錄左心室整體心肌應(yīng)變峰值〔包括整體縱向應(yīng)變（globle longitudinal strain，GLS）、整體圓周應(yīng)變（globle ircumferential strain，GCS）、整體徑向應(yīng)變（global radial strain，GRS）、整體面積應(yīng)變（global area strain，GAS）〕及左心室17個節(jié)段的應(yīng)變值〔包括縱向應(yīng)變（longitudinal strain，LS）、面積應(yīng)變（area strain，AS）、圓周應(yīng)變（circumferential strain，CS）及徑向應(yīng)變（radial strain，RS）〕。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。符合正態(tài)分布及近似正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用成組t檢驗，組內(nèi)比較采用配對t檢驗；計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 左心室整體心肌應(yīng)變峰值 觀察組術(shù)前GLS、GCS、GRS、GAS低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；觀察組術(shù)后3個月GLS、GCS、GRS、GAS高于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組左心室整體心肌應(yīng)變峰值比較（±s，%）Table 2 Comparison of left ventricular global myocardial strain peak between the two groups

表2 兩組左心室整體心肌應(yīng)變峰值比較（±s，%）Table 2 Comparison of left ventricular global myocardial strain peak between the two groups

注：GLS=整體縱向應(yīng)變，GCS=整體圓周應(yīng)變，GRS=整體徑向應(yīng)變，GAS=整體面積應(yīng)變；t1、P1值為對照組與觀察組術(shù)前比較結(jié)果，t2、P2值為觀察組術(shù)前與術(shù)后3個月比較結(jié)果

images/BZ_43_1274_1002_2281_1061.png對照組 80 24.63±7.22 27.65±8.09 42.15±10.28 37.61±9.77觀察組術(shù)前 103 14.40±3.02 14.21±4.22 26.80±4.22 16.92±4.20觀察組術(shù)后3個月 103 20.26±5.16 23.71±6.80 35.77±7.24 28.30±7.45 t1值 12.998 14.516 13.745 19.327 P1值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 t2值 4.772 3.577 4.922 7.315 P2值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 左心室17個節(jié)段的應(yīng)變值

2.2.1 左心室17個節(jié)段的LS 對照組與觀察組術(shù)前、觀察組術(shù)后3個月與術(shù)前基底段前側(cè)壁、下側(cè)壁、下壁和中間段下壁及心尖段側(cè)壁、下壁的LS比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；觀察組術(shù)前基底段前間壁、前壁、下間壁和中間段前間壁、前壁、前側(cè)壁、下側(cè)壁、下間壁及心尖段前壁、間壁、心尖的LS高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；觀察組術(shù)后3個月基底段前間壁、前壁、下間壁和中間段前間壁、前壁、前側(cè)壁、下側(cè)壁、下間壁及心尖段前壁、間壁、心尖的LS低于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組左心室17個節(jié)段的LS比較（±s）Table 3 Comparison of LS of 17 segments of left ventricle between the two groups

表3 兩組左心室17個節(jié)段的LS比較（±s）Table 3 Comparison of LS of 17 segments of left ventricle between the two groups

注：t1、P1值為對照組與觀察組術(shù)前比較結(jié)果，t2、P2值為觀察組術(shù)前與術(shù)后3個月比較結(jié)果

節(jié)段 對照組（n=80）觀察組術(shù)前（n=103）觀察組術(shù)后3個月（n=103） t1值 P1值 t2值 P2值基底段前間壁 -17.31±5.60 -10.27±3.17 -14.38±4.30 10.739 ＜0.001 7.808 ＜0.001前壁 -19.35±6.47 -12.24±4.05 -16.27±5.28 9.096 ＜0.001 6.146 ＜0.001前側(cè)壁 -18.26±6.32 -17.33±5.80 -17.65±5.87 1.034 0.302 0.394 0.694下側(cè)壁 -17.34±6.19 -16.57±5.92 -17.11±6.08 0.856 0.393 0.646 0.519下壁 -16.35±6.04 -16.10±5.94 -16.37±5.99 0.280 0.780 0.325 0.746下間壁 -17.30±6.21 -11.26±5.92 -14.80±6.05 6.701 ＜0.001 3.974 ＜0.001中間段前間壁 -17.92±6.35 -12.23±3.34 -14.83±5.04 7.812 ＜0.001 4.364 ＜0.001前壁 -15.90±5.12 -11.12±2.80 -13.46±4.22 8.054 ＜0.001 4.689 ＜0.001前側(cè)壁 -16.53±5.77 -10.04±2.55 -15.92±5.14 10.209 ＜0.001 10.400 ＜0.001下側(cè)壁 -17.48±6.03 -15.63±4.29 -17.13±5.87 2.423 0.016 2.094 0.038下壁 -17.72±6.14 -16.50±5.93 -17.36±6.10 1.359 0.176 1.026 0.306下間壁 -18.16±6.40 -12.04±3.37 -15.08±5.22 8.335 ＜0.001 4.966 ＜0.001心尖段前壁 -14.52±4.28 -8.43±2.36 -11.43±4.36 12.247 ＜0.001 6.141 ＜0.001側(cè)壁 -15.46±6.27 -14.90±6.20 -15.33±6.25 0.603 0.547 0.464 0.643下壁 -16.28±6.41 -15.83±6.30 -16.18±6.36 0.581 0.562 0.397 0.692間壁 -17.85±6.78 -11.27±4.30 -14.08±4.41 7.960 ＜0.001 4.630 ＜0.001心尖 -15.52±6.20 -8.22±2.40 -12.45±4.36 10.947 ＜0.001 8.626 ＜0.001

2.2.2 左心室17個節(jié)段的AS、CS 對照組與觀察組術(shù)前、觀察組術(shù)后3個月與術(shù)前基底段前側(cè)壁、下側(cè)壁、下壁和中間段前側(cè)壁、下側(cè)壁、下壁及心尖段側(cè)壁、下壁、心尖的AS、CS比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；觀察組術(shù)前基底段前間壁、前壁、下間壁和中間段前間壁、前壁、下間壁及心尖段前壁、間壁的AS、CS高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；觀察組術(shù)后3個月基底段前間壁、前壁、下間壁和中間段前間壁、前壁、下間壁及心尖段前壁、間壁的AS、CS低于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表4～5。

表4 兩組左心室17個節(jié)段的AS比較（±s）Table 4 Comparison of AS of 17 segments of left ventricle between the two groups

表4 兩組左心室17個節(jié)段的AS比較（±s）Table 4 Comparison of AS of 17 segments of left ventricle between the two groups

注：t1、P1值為對照組與觀察組術(shù)前比較結(jié)果，t2、P2值為觀察組術(shù)前與術(shù)后3個月比較結(jié)果

節(jié)段 對照組（n=80）觀察組術(shù)前（n=103）觀察組術(shù)后3個月（n=103）t1值 P1值 t2值 P2值基底段前間壁 -26.81±8.45 -18.32±5.21 -22.19±7.10 8.358 ＜0.001 4.460 ＜0.001前壁 -27.84±8.60 -9.04±6.02 -23.45±7.50 17.377 ＜0.001 15.207 ＜0.001前側(cè)壁 -27.56±8.35 -26.55±8.24 -26.34±8.16 1.611 0.109 0.184 0.854下側(cè)壁 -23.64±6.22 -22.37±5.80 -23.51±6.19 1.457 0.147 1.400 0.163下壁 -29.58±9.37 -28.64±9.26 -28.84±9.33 0.677 0.499 0.154 0.877下間壁 -29.63±9.42 -20.07±6.83 -25.18±8.11 7.141 ＜0.001 4.379 ＜0.001中間段前間壁 -28.81±7.54 -20.42±5.19 -24.95±6.80 4.009 ＜0.001 5.112 ＜0.001前壁 -29.42±9.55 -20.40±4.77 -24.76±7.30 8.343 ＜0.001 4.871 ＜0.001前側(cè)壁 -35.90±11.28 -34.37±10.28-34.45±10.33 0.957 0.340 0.052 0.959下側(cè)壁 -33.27±10.24 -32.30±9.60 -32.78±10.20 0.726 0.469 0.420 0.675下壁 -32.57±9.60 -31.15±8.74 -32.42±9.49 1.044 0.298 0.999 0.319下間壁 -27.71±8.40 -19.52±5.33 -23.35±6.38 8.033 ＜0.001 4.676 ＜0.001心尖段前壁 -26.34±6.85 -17.90±5.12 -22.08±6.40 9.539 ＜0.001 5.176 ＜0.001側(cè)壁 -22.73±5.70 -21.30±5.46 -21.65±5.63 1.424 0.086 0.423 0.651下壁 -20.53±4.19 -19.37±4.10 -20.17±4.18 1.880 0.062 1.387 0.167間壁 -27.63±6.90 -18.75±3.26 -24.56±5.08 11.517 ＜0.001 9.386 ＜0.001心尖 -19.65±4.10 -18.62±3.77 -19.16±3.86 1.877 0.062 1.016 0.311

表5 兩組左心室17個節(jié)段的CS比較（±s）Table 5 Comparison of CS of 17 segments of left ventricle between the two groups

表5 兩組左心室17個節(jié)段的CS比較（±s）Table 5 Comparison of CS of 17 segments of left ventricle between the two groups

注：t1、P1值為對照組與觀察組術(shù)前比較結(jié)果，t2、P2值為觀察組術(shù)前與術(shù)后3個月比較結(jié)果

節(jié)段 對照組（n=80）觀察組術(shù)前（n=103）觀察組術(shù)后3個月（n=103） t1值 P1值 t2值 P2值基底段前間壁 -16.45±5.28 -8.64±2.29 -12.62±3.37 13.528 ＜0.001 9.988 ＜0.001前壁 -20.77±6.41 -11.55±3.27-15.77±5.28 12.640 ＜0.001 6.896 ＜0.001前側(cè)壁 -15.79±5.11 -14.56±4.34-15.24±5.02 1.759 0.080 1.040 0.300下側(cè)壁 -14.46±4.70 -13.75±3.51-14.36±3.84 0.676 0.500 1.119 0.265下壁 -19.56±6.38 -18.07±4.21-19.55±5.30 1.898 0.059 1.944 0.053下間壁 -18.35±5.22 -11.27±2.76-14.72±4.28 11.809 ＜0.001 6.875 ＜0.001中間段前間壁 -14.72±4.26 -8.62±2.44 -11.24±3.36 12.190 ＜0.001 6.403 ＜0.001前壁 -16.65±5.30 -9.05±3.02 -12.58±5.19 12.226 ＜0.001 5.966 ＜0.001前側(cè)壁 -23.57±6.80 -22.08±6.12-22.14±6.18 1.556 0.122 0.070 0.944下側(cè)壁 -16.42±6.18 -15.24±5.83-15.90±5.93 1.323 0.188 0.805 0.422下壁 -14.45±3.38 -13.56±3.17-14.48±3.45 1.830 0.069 1.343 0.181下間壁 -12.80±2.39 -7.11±1.56 -9.16±2.05 19.422 ＜0.001 8.076 ＜0.001心尖段前壁 -12.95±3.40 -6.93±2.04 -9.53±3.42 14.859 ＜0.001 6.626 ＜0.001側(cè)壁 -15.17±5.28 -14.55±5.29-14.62±5.17 0.787 0.432 0.096 0.923下壁 -14.76±5.12 -13.70±4.66-14.46±5.04 1.462 0.146 1.056 0.292間壁 -15.78±6.70 -8.82±2.19 -12.55±4.33 9.890 ＜0.001 7.586 ＜0.001心尖 -15.87±6.76 -14.45±6.70-14.92±5.16 1.417 0.158 0.564 0.573

2.2.3 左心室17個節(jié)段的RS 對照組與觀察組術(shù)前、觀察組術(shù)后3個月與術(shù)前基底段前側(cè)壁、下側(cè)壁、下壁、下間壁和中間段前側(cè)壁、下側(cè)壁、下壁、下間壁及心尖段側(cè)壁、下壁、間壁的RS比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；觀察組術(shù)前基底段前間壁、前壁和中間段前間壁、前壁及心尖段前壁、心尖的RS高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；觀察組術(shù)后3個月基底段前間壁、前壁和中間段前間壁、前壁及心尖段前壁、心尖的RS低于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表6。

表6 兩組左心室17個節(jié)段的RS比較（±s）Table 6 Comparison of RS of 17 segments of left ventricle between the two groups

表6 兩組左心室17個節(jié)段的RS比較（±s）Table 6 Comparison of RS of 17 segments of left ventricle between the two groups

注：t1、P1值為對照組與觀察組術(shù)前比較結(jié)果，t2、P2值為觀察組術(shù)前與術(shù)后3個月比較結(jié)果

節(jié)段 對照組（n=80）觀察組術(shù)前（n=103）觀察組術(shù)后3個月（n=103） t1值 P1值 t2值 P2值基底段前間壁 39.53±11.27 27.36±8.11 33.26±10.05 8.491 ＜0.001 4.637 ＜0.001前壁 39.80±11.42 23.40±6.52 32.35±9.56 12.237 ＜0.001 8.060 ＜0.001前側(cè)壁 41.45±12.39 38.92±10.71 39.80±11.15 1.480 0.141 0.578 0.564下側(cè)壁 32.55±7.52 30.63±5.70 32.27±6.65 1.965 0.051 1.794 0.074下壁 40.16±12.24 38.62±11.07 40.06±12.11 0.891 0.374 0.891 0.374下間壁 39.54±11.36 38.22±10.17 38.45±10.26 0.827 0.409 0.151 0.880中間段前間壁 41.92±12.35 26.32±8.05 32.53±10.47 10.310 ＜0.001 4.772 ＜0.001前壁 41.83±12.25 30.24±9.43 36.14±10.52 7.233 ＜0.001 4.238 ＜0.001前側(cè)壁 40.36±11.21 38.53±10.06 39.42±10.53 1.161 0.247 0.620 0.536下側(cè)壁 41.15±12.08 39.22±10.69 39.45±10.80 1.144 0.254 0.154 0.878下壁 40.63±11.30 38.24±10.04 39.36±10.19 1.451 0.149 0.763 0.446下間壁 39.85±11.07 38.05±10.86 39.75±10.03 1.103 0.272 1.167 0.245心尖段前壁 37.42±10.28 27.14±6.80 32.41±8.44 8.119 ＜0.001 4.935 ＜0.001前側(cè)壁 29.80±7.16 28.63±6.03 28.94±6.12 1.199 0.232 0.366 0.715下壁 30.32±8.05 28.31±5.76 29.24±6.03 1.968 0.051 1.132 0.259間壁 39.62±12.06 38.34±12.01 38.60±12.04 0.714 0.476 0.155 0.878心尖 29.42±9.05 18.62±6.55 25.27±8.03 9.362 ＜0.001 6.513 ＜0.001

3 討論

RHD是我國常見的心臟病類型，由于人口老齡化進(jìn)程加劇，近年來RHD發(fā)生率呈逐年增長趨勢。臨床常采用MVR治療RHD，其可有效促使心肌細(xì)胞激活、恢復(fù)左心室功能［9-11］。但在臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，部分RHD患者M(jìn)VR后仍存在心功能惡化傾向，故有效評估MVR治療效果具有重要的臨床意義［11］。

3D-STI技術(shù)是基于三維超聲和二維STI技術(shù)發(fā)展的新型技術(shù)，其是通過采集左心室容積圖像，并在三維空間跟蹤心肌回聲點軌跡和心內(nèi)膜邊界，進(jìn)而建立心肌三維運動信息，計算相應(yīng)截面應(yīng)變值，以評價左心室局部和整體收縮功能［12-13］。此外，3D-STI技術(shù)相關(guān)軟件還可以計算心肌的扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運動，并利用內(nèi)部分析軟件在相互垂直的兩幅斷層圖像上識別心室最大直徑，避免低估左心室值，有效評價左心室各節(jié)段功能［14-15］。本研究結(jié)果顯示，觀察組術(shù)前GLS、GCS、GRS、GAS低于對照組，與矯妮等［16］研究結(jié)果相一致，其原因可能如下：RHD患者心肌氧合血流量減少，心肌細(xì)胞和心肌收縮蛋白受損，心肌代謝紊亂，因此左心室整體心肌應(yīng)變能力下降。本研究結(jié)果還顯示，觀察組術(shù)后3個月GLS、GCS、GRS、GAS高于術(shù)前，表明基于3D-STI技術(shù)發(fā)現(xiàn)，MVR可有效改善RHD患者左心室整體心肌應(yīng)變峰值，分析其原因可能如下：心肌血流再灌注后其收縮功能有所恢復(fù)，從而使左心功能進(jìn)一步改善。本研究還分析了左心室17個節(jié)段的應(yīng)變值，結(jié)果顯示，觀察組術(shù)后3個月基底段前間壁、前壁、下間壁和中間段前間壁、前壁、前側(cè)壁、下側(cè)壁、下間壁及心尖段前壁、間壁、心尖的LS低于術(shù)前，基底段前間壁、前壁、下間壁和中間段前間壁、前壁、下間壁及心尖段前壁、間壁的AS、CS低于術(shù)前，基底段前間壁、前壁和中間段前間壁、前壁及心尖段前壁、心尖的RS低于術(shù)前，表明基于3D-STI技術(shù)發(fā)現(xiàn)，MVR可有效改善RHD患者左心室部分節(jié)段的應(yīng)變值，尤其是基底段、中間段及心尖段前壁的應(yīng)變值，與李浩［17］研究結(jié)果一致。

綜上所述，基于3D-STI技術(shù)發(fā)現(xiàn)，MVR可有效改善RHD患者左心室整體心肌應(yīng)變峰值及左心室部分節(jié)段的應(yīng)變值，對RHD患者M(jìn)VR治療效果具有一定判斷價值。

作者貢獻(xiàn)：趙亞西進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計，研究的實施與可行性分析，結(jié)果分析與解釋，負(fù)責(zé)撰寫、修訂論文，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，并對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理；曹禮庭、顧鵬、汪海飛、譚雄、賴應(yīng)龍進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理、分析。

本文無利益沖突。