实时三维超声心动图评价肥厚型心肌病患者左室收缩协调性研究

陈军红 ，李东野 ，王志荣 ，徐通达 ，张延斌

（1.徐州医学院附属医院心内科，江苏 徐州 221000；2.徐州医学院心血管病研究所，江苏 徐州 221000）

肥厚型心肌病（Hypertrophic cardiomyopathy，HCM）是一种有遗传倾向的原发性心肌疾病，为常染色体显性遗传病，超声心动图主要表现为左心室和/或右室心肌肥厚，以左室肥厚多见，多为非对称性左室肥厚，可累及左室不同部位，最常见的为室间隔，其次为心尖部、左室侧壁和下壁，部分患者可长期存活，部分患者可出现房颤、脑卒中、猝死、心力衰竭等结局[1]。左室心肌的同步运动对维持正常心脏整体舒张和收缩功能有重要意义，左室心肌收缩不同步是导致收缩功能减低的重要因素。实时三维超声心动图（RT3DE）是近年来超声领域发展起来的一项新技术，可在不依赖左室几何构型假设的条件下获取左室心肌各节段的运动情况和容积-时间曲线，对于评价左室整体与局部心肌功能，研究左室协调性提供了新的手段[2]。以往对HCM左室协调性研究较少，本实验拟通过应用先进的RT3DE技术研究HCM患者左室室壁协调性变化，为研究HCM患者左室构型变化对心肌运动的影响提供超声依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

本院2009年3月—2012年11月门诊及住院HCM患者中选取40例入选本实验，其中男22例，女 18 例，年龄 18～55 岁，平均（46.3±12.8）岁，均符合HCM的诊断标准[3]。其中室间隔肥厚为主21例，心尖部肥厚型6例，混合型肥厚13例，根据静息状态下左室流出道压力阶差是否＞30 mmHg（1 mmHg≈0.133 kPa），分为梗阻型13例，非梗阻型27例。排除高血压、主动脉瓣狭窄、糖尿病、肾病等可以引起继发性室壁肥厚的疾患。所有患者均为窦性心律，左室射血分数≥50%，选取25例年龄及性别大致匹配的健康志愿者为对照组，年龄25～50岁，平均（44.3±13.5）岁，经心电图、胸片及超声心动图排除心脏疾患。

1.2 仪器与方法

1.2.1 常规超声心动图

仪器：Philips iE33彩色多普勒超声仪，S5-1探头，频率2.0～3.5 MHz。采集受试者胸骨旁左室长轴二维图像及心尖四腔切面，各指标均采用美国超声心动图推荐的方法进行检测，M超测量室间隔厚度（IVST）、左室后壁厚度（LVPWT）、左室舒张末内径（LVEDD）、 左室收缩末内径（LVESD）。左室质量（LVM）=1.04[（LVEDD+LVPWT+IVST）3－LVEDD3]-13.6，体表面积（BSA）=0.006×身高（cm）+0.012 8×体质量（kg）-0.152 9， 左室重量指数（LVMI）=LVM/BSA。女性 LVMI≤95 g/m2，男性≤115 g/m2。左室室壁节段参照美国心脏协会（AHA）推荐的17节段左室壁节段分法分析。

1.2.2 RT3DE分析

X3-1矩阵探头，频率1～3 MHz，受试者同步连接心电图，取心尖四腔观切面至满意心内膜图像，启动心电触发全容积三维模式，存储于介质，4个心动周期后仪器自动获得清晰全容积左室三维图像，启动QLab7.0脱机分析软件，进入3D Advance定量分析程序，调节冠状面和矢状面通过左室正中，横切面通过二尖瓣环连线，手动取点勾勒心内膜图像，计算后自动获得LVEF。根据心电图确定左心室舒张末期及收缩末期帧，在上述两个切面定义5个点于二尖瓣环和心尖部，自动勾勒心内膜边界，手动调节心内膜边界使之与心内膜边界更贴合，启动序列分析，生成左室17节段容积-时间变化曲线。通过容积-时间变化曲线可获得左心室特定节段达到最小收缩容积时间（Tmsv）的标准偏差（SD）及最大差值，上述指标以心动周期标准化后百分比，作为左心室收缩同步化运动指标，分别为Tmsv 16-SD%、Tmsv 12-SD%、Tmsv 6-SD%、Tmsv 16-Dif%、Tmsv 12-Dif%、Tmsv 6-Dif%。

1.3 统计学方法

应用SPSS 17.0软件进行统计学分析，所有计量数据采用表示，样本均先经正态性检验和方差齐性检验，确定该样本是否符合正态分布和方差齐性，样本符合正态分布和方差齐性时，两组间比较采用独立样本的t检验，若样本不符合正态分布则采用两样本比较的秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

HCM 组 IVST、LVPWT、LVMI显著大于正常对照组（P<0.01），LVESD小于正常对照组（P<0.05），LVEF、LVEDD与对照组相比无显著差异（P>0.05），见表1。在40例HCM患者中，无论梗阻型或非梗阻型，Tmsv 16-SD%、Tmsv 12-SD%、Tmsv 6-SD%、Tmsv 16-Dif%、Tmsv 12-Dif%、Tmsv 6-Dif%与对照组比较均显著延长（P<0.05），见表2。对HCM患者和正常对照左室17节段容积-时间变化曲线（VTC曲线）进行观察，发现正常对照组左室各室壁节段VTC曲线集中，排列有序，起伏趋势一致，各节段达收缩末最小容积的时间点接近于一条直线（图1），而HCM患者其VTC曲线排列紊乱，左室各节段到达收缩末最小容积的时间点差别较大（图2）。

表1 HCM患者与正常对照组一般资料比较（）

表1 HCM患者与正常对照组一般资料比较（）

HCM组（n=40） 正常对照组（n=25） P值年龄 38.6±11.6 41.2±13.5 0.141男/女 22/18 15/10 0.091 IVST（mm） 17.8±3.2 9.3±1.1 0.000 LVPWT（mm） 12.2±1.9 9.1±0.9 0.000 LVEDD（mm） 41.74±3.63 47.42±3.05 0.081 LVESD（mm） 20.33±2.82 28.12±3.05 0.038 LVMI（g/m2） 115.22±34.34 70.25±15.80 0.000 LVEF 64.4%±5.6% 65.3%±6.2% 0.113

图1 正常对照组三维超声左心室17节段容积-时间曲线（VTC）。Figure 1. The 17-segment left ventricle volume-time curves(VTC)of the normal control.

图2 HCM患者三维超声左心室17节段VTC。Figure 2. The 17-segment left ventricle VTC of HCM patient.

表2 RT3DE方法正常对照组与HCM组左室收缩同步化指标比较（）

表2 RT3DE方法正常对照组与HCM组左室收缩同步化指标比较（）

注：1：与对照组比较（P<0.05）。

组别 Tmsv 16-SD% Tmsv 16-Dif% Tmsv 12-SD% Tmsv 12-Dif% Tmsv 6-SD% Tmsv 6-Dif%对照组 2.31±0.76 4.12±1.82 1.96±0.86 4.27±1.12 1.25±0.40 3.16±0.95梗阻型 5.46±0.981 7.95±3.201 4.08±0.781 7.88±2.581 4.22±1.271 8.11±2.451非梗阻型 5.58±0.841 8.07±2.831 3.87±0.961 8.02±3.011 3.98±1.641 7.72±2.801

3 讨论

心肌收缩的不协调性可以反映出心肌结构紊乱所致的不同心肌节段之间运动和机能的异常，近年来出现很多方法来评价左室室壁的协调性，以组织多普勒、二维斑点追踪及RT3DE等方法较为常见。RT3DE方法不受假想左室几何构型和心肌运动方式及方向的影响，相对于前两种方法更能真实地反映心脏立体构型变化，与核磁共振方法有良好的相关性，在评价左室协调性方面有其独特优势[4-6]。HCM是以心肌非对称性肥厚为主要特点的一种遗传性疾病，患者主要表现为左室心肌增厚，左室腔容积变小，左心室血流充盈受阻，早期LVEF可正常或高于正常，晚期可出现心力衰竭，甚至猝死。研究证实RT3DE在HCM患者室壁厚度、左室容量、左室射血分数、重量指数、协调性参数的评价上优于二维超声[7]。目前关于HCM患者左室协调性的研究并不多，利用三维超声检测HCM患者左室协调性研究较少，有研究表明HCM患者体表心电图QT间期及QT离散度以及二维超声左室各节段到达收缩期峰值应变的时间等代表左室协调性的指标较正常对照组均显著延长[8]，本研究利用先进的RT3DE技术来评价HCM患者左室协调性，发现HCM患者无论是梗阻型或者非梗阻型，均存在左室收缩协调性障碍，其 Tmsv 16-SD%、Tmsv 12-SD%、Tmsv 6-SD%、Tmsv 16-Dif%、Tmsv 12-Dif%、Tmsv 6-Dif%同步化指标较正常对照组明显延长。HCM患者病理特征主要表现为心肌肥厚，且多为非对称性肥厚，HCM患者左室肥厚分布的明显不均一性，导致HCM 患者左室心肌收缩在空间和时间上不一致，可严重影响HCM的左室收缩同步性。镜下表现HCM患者心肌细胞排列紊乱，细胞核畸形，心肌细胞肥大，间质纤维增生，弹性降低，心肌纤维的排列紊乱，这可能是致收缩同步性下降的主要原因。本研究选取的HCM患者LVEF均在正常范围却出现左室协调性障碍，可能与HCM患者左室整体收缩功能下降之前就已经出现左室节段性功能受损有关[9-10]。以往对HCM患者的研究中很少将患者根据肥厚部位和梗阻与否进行分型，本研究发现HCM患者梗阻型左室收缩协调障碍并没有比非梗阻型更加严重，间接说明左室流出道梗阻并不能成为HCM患者收缩协调性障碍发生和加重的原因。

本实验存在的局限性：临床中约25%的HCM患者表现为隐匿性梗阻，激发试验后其中约50%会出现较高的左室流出道压差，由于例数较少本实验并未将隐匿性梗阻患者另外分组研究，RT3DE方法要求受试者图像尤其心内膜要足够清晰，对于透声性差或心脏明显增大的患者，分析都会出现困难，故RT3DE方法在图像质量上有一定要求，这在客观上限制了其广泛应用。

[1]ElliottPM,PolonieckiJ,DickieS,etal.Sudden death in hypertrophic cardiomyopathy:identification of high risk patients[J].J Am Coll Cardiol,2000,36(7):2212-2218.

[2]Marsan NA,Henneman MM,Chen J,et al.Real-time threedimensional echocardiography as a novel approach to quantify left ventricular dyssynchrony:a comparison study with phase analysis of gated myocardial perfusion single photon emission computed tomography[J].J Am Soc Echocardiogr,2008,21(7):801-807.

[3]Ramaraj R.Hypertrophic cardiomyopathy:etiology,diagnosis,and treatment[J].Cardiol Rev,2008,16(4):172-180.

[4]Vieira ML,Cury AF,Naccarato G,etal.Analysisofleft ventricular regional dyssynchrony:comparison between real time 3D echocardiography and tissue Doppler imaging [J].Echocardiography,2009,26(6):675-683.

[5]Soliman OI,van Dalen BM.Quantification ofleftventricular systolic dyssynchrony by real-time three-dimensionalechocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2009,22(3):232-239.

[6]QiX,CogarB,Hsiung MC,etal.Live/realtime threedimensionaltransthoracic echocardiographic assessmentofleft ventricular volumes,ejection fraction,and mass compared with magnetic resonance imaging[J].Echocardiography,2007,24(2):166-173.

[7]Bicudo LS,Tsutsui JM,Shiozaki A,et al.Value of real time three-dimensional echocardiography in patients with hypertrophic cardiomyopathy:comparison with two-dimensionalechocardiography and magneticresonanceimaging[J].Echocardiography,2008,25(7):717-726.

[8]Badran HM,Elnoamany MF,Soltan G,et al.Relationship of mechanical dyssynchrony to QT interval prolongation in hypertrophic cardiomyopathy[J].Eur Heart J Cardiovasc Imaging,2012,13(5):423-432.

[9]李爱莉，王勇，杨鹏，等.组织多普勒与二维应变评价家族肥厚型心肌病患者的左室整体功能 [J].中国超声医学杂志，2011，27（12）：1075-1079.

[10]尹丽，郭丽萍，薛伟.斑点追踪技术评价肥厚型心肌病左室收缩功能[J]. 中国医学影像杂志，2012，20（2）：123-125；129.