组织多普勒技术检测主动脉瓣环运动评估主动脉瓣置换术后左心室整体功能改变

戚小杨 胡丽艳 王正平 郑哲岚

组织多普勒技术检测主动脉瓣环运动评估主动脉瓣置换术后左心室整体功能改变

戚小杨 胡丽艳 王正平 郑哲岚

目的 探讨组织多普勒检测主动脉瓣环运动评估主动脉瓣置换术后患者左心室整体功能的价值。方法 收集2014年3至5月主动脉瓣膜置换术后患者20例（观察组）和健康对照者20例（对照组），于组织多普勒成像（TDI）模式下获取心尖五腔切面（A5C）和心尖三腔切面（A3C）测定主动脉瓣环4个壁的组织速度，测量收缩期峰速（AASa）、舒张早期峰速（AAEa）、舒张晚期峰速（AAAa）。结果 观察组与对照组比较，主动脉瓣环直径（ARD）、主动脉内径（AO）、心率（HR）、右心室（RV）、E差异均无统计学意义（均P＞0.05），而舒张期室间隔厚度（IVSd）、舒张期左心室后壁厚度（LVPWs）、左心室舒张末期内径（LVIDd）、左心室收缩末期内径（LVIDs）、A、E/Ea、Tei指数均升高（P＜0.05或0.01），主动脉瓣环TDI参数均减低（均P＜0.01）。相关性分析显示，LVEF与Tei指数呈显著负相关（r＝－0.514，P＜0.01）。结论 主动脉瓣置换术后患者主动脉瓣环运动明显降低，术后左心室功能LVEF明显降低，E/Ea、Tei指数升高，主动脉瓣环运动可以评估左心室功能整体功能改变。

超声心动图 主动脉瓣环 瓣膜置换术 组织多普勒 左心室功能

主动脉瓣病变包括主动脉瓣狭窄和主动脉瓣关闭不全，主动脉瓣置换术是最常见的心脏瓣膜手术，占成人心脏手术的13%[1]。超声心动图是主动脉瓣置换术后临床标准评估工具，作为一种无创性手段，能够安全准确地检测并分析主动脉瓣及心功能指标，除了常规参数，新型超声新动态指标如组织多普勒成像（TDI）技术能够采集纵向心肌的频移信号，定量测量瓣环和心肌的运动速度和时间等参数，评价局部心肌及整个心室收缩及舒张功能[2]。因此笔者应用TDI对主动脉瓣膜置换术后患者和健康对照者主动脉瓣环的运动特征进行了研究，探讨其评估左心室收缩与舒张整体功能的价值。

1 对象和方法

1.1 对象 收集2014年3至5月入住浙江大学医学院附属第一医院的主动脉瓣膜置换术后患者20例为观察组，其中男12例，女8例，年龄24～73（51.95± 14.29）岁。均为单纯主动脉瓣置换术后患者，其中机械瓣16例，生物瓣4例，不伴有明显瓣周漏，无卡瓣，无明显瓣膜反流。同期选取性别、年龄相匹配的健康体检者20例为对照组，其中男12例，女8例，年龄25～75（52.10±14.22）岁。对照组均符合以下标准：窦性心律，无明显瓣膜反流，无合并高血压、冠心病、肥厚性心肌病等心血管疾病病史，无糖尿病、甲状腺功能亢进、肾功能不全等。两组对象除收缩压外，余指标比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），详见表1。

表1 两组对象一般资料比较

1.2 方法 入选者取左侧卧位，连接心电图，应用美国GE VividE9、PHILIP IE33型超声仪，探头为M5S或S5-1，探头频率1～5 MHz，对入选者行超声检查。图像显示胸骨旁左心室长轴切面、心尖四腔切面（A4C）、心尖五腔切面（A5C）、心尖三腔切面（A3C）；二维测量胸骨旁左心室长轴切面主动脉瓣环直径（ARD），M型测定左心室长轴舒张末内径（LVIDd）和收缩末内径（LVIDs），系统自动显示左心室射血分数（LVEF）。脉冲多普勒测主动脉瓣机械瓣瓣口流速（V）、峰值跨瓣压差（PG）、平均跨瓣压差（MPG）、射血加速时间（AT）、射血减速时间（DT）。左心室射血时间（LVET）、血流速度时间积分（VTI），脉冲多普勒测二尖瓣口血流频谱E峰、A峰。于TDI模式下获取获取主动脉瓣环右侧、左侧（A5C）和前侧、后侧（A3C）组织速度：收缩期峰速（AASa）、舒张早期峰速（AAEa）、舒张晚期峰速（AAAa）以及二尖瓣环十字交叉（A4C）的Sa、Ea、Aa。以A4C二尖瓣环十字交叉为标准Aa波结束至下一个Ea波起始的时间（a）和Sa波持续时间（b），依据Tei等[3]提出的公式，计算Tei指数=（a-b）/b[4]，其值作为左心室整体心肌作功指数[5]。

1.3 可重复性分析 从两组40例中随机抽取20例入选者，由另1位测量者独立测量a值，进行检查者间重复性检验；随机抽取20例入选者，2周后由原测量者再次测量A5C主瓣环右侧AASa、a值，进行测量者内重复性检验。

1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件，计量资料以表示，两组比较采用t检验，相关性分析采用Pearson相关。

2 结果

2.1 两组对象常规超声心动图测量结果比较 见表2。

表2 两组对象常规超声心动图测量结果比较

由表2可见，观察组较对照组左心扩大，室壁厚度增加，LVEF降低，Tei指数增高（P＜0.01或0.05）。

2.2 两组对象主动脉瓣口血流参数比较 见表3。

表3 两组对象主动脉瓣口血流参数比较

由表3可见，观察组与对照组比较，AO、ARD、AT差异均无统计学意义（均P＞0.05），而V、PG、MPG、LVET、VTI均升高（均P＜0.01），DT、LVET均降低（均P＜0.01）。

2.3 观察组与对照组主动脉瓣环TDI参数比较 见表4。

表4 观察组与对照组主动脉瓣环TDI参数比较

由表4可见，观察组与对照组比较，主动脉瓣环4个壁的AASa、AAEa、AAAa均降低（均P＜0.01），其中A5C（L）AAEa明显降低，A5C（R）与A3C（P）AAEa降低明显，而A5C（R、L）AASa、AAAa，A3C（A、P）AASa、AAAa，A3C（P）AAEa降低最为明显。

2.4 观察组与对照组二尖瓣口血流频谱与TDI参数比较 见表5。

表5 观察组与对照组二尖瓣口血流频谱与TDI参数比较

由表5可见，两组二尖瓣口血流频谱参数E、E/A差异均无统计学意义（均P＞0.05），观察组A值升高（P＜0.01），二尖瓣环TDI参数及E/Ea均减低（P＜0.01或0.05）。

2.5 LVEF与Tei指数的相关性分析 LVEF与Tei指数呈显著负相关（r＝－0.514，P＜0.01），详见图1。

2.6 重复性检验结果 抽取的20例中每例均选取A5C主动脉瓣环右侧AASa及a值，由笔者及另1位超声主治医师各自测量，两者的差异反映测量者之间的差异分别是15.1%、7.9%。然后由笔者在2周后再次测量此20例样本A5C主动脉瓣环右侧AASa及a值，两次测量差异反映测量者本身的差异分别是14.7%、7.6%。

3 讨论

图1 Tei指数与LVEF（%）的相关性散点图

在心脏结构中，与主动脉瓣关系最密切的主动脉瓣环位于心脏纤维支架的中心，支架其他各部结构均在其周围，使纤维支架以主动脉瓣环为中心形成一个完整的整体[6]。主动脉瓣环在收缩期朝向心尖运动，而舒张期向心底方向移动，主动脉瓣膜置换手术去除病变瓣膜换成人工瓣膜，造成瓣环的受力不均和运动异常，破坏心脏的纤维支架结构，进而影响左心室的整体功能。从而对主动脉瓣环的牵拉力减轻，主动脉瓣环运动速度下降，位移减小。超声心动图作为一种便利无创的检查技术，在主动脉瓣置换后的复诊中发挥不可替代的作用。随着超声心动图各类技术的迅猛发展，对设备、技术、人员等均有很高的要求，因此临床应用受到一定的限制。TDI在临床常见，简便易行，又能有效的反映心肌运动速度和方向、局部结构运动，可精确分析心室壁及瓣环运动状态[7]，观察心功能的改变。瓣环作为心脏结构的一部分，TDI可检测到瓣环运动的改变。二尖瓣环运动指标评估左心室局部和整体功能的应用已较广泛。而相对来说国内外主动脉瓣环运动研究较少，其检测指标也不全面，本文就此TDI检测主动脉瓣环运动做了研究，对瓣环运动的相关参数进行检测，并对Tei指数与LVEF行Pearson相关分析，发现用组织多普勒检测主动脉瓣环运动可作为评估左心室整体功能的指标。

本文通过主动脉瓣置换术后患者与对照组比较，显示：（1）观察组与对照组比较，AO、ARD差异无统计学意义。（2）主动脉瓣换瓣后，瓣口流速明显增快，PG、MPG明显升高，DT、LVET明显延长，VTI增加。而AT无统计学差异。（3）主动脉瓣置换术后，二尖瓣瓣口血流频谱E峰无统计学差异，A峰明显升高。A4C二尖瓣环十字侧Sa、Ea、Aa均明显降低。E/Ea明显增高。（4）观察组与对照组比较，LVEF与Tei指数差异有统计学意义。（5）观察组与对照组比较，A5C主动脉瓣环的右侧AASa、AAEa、AAAa及左侧的AASa、AAAa均降低，主动脉瓣环的左侧AAEa明显减低。（6）Tei指数与LVEF呈负相关，相关性良好。（7）相关测值具有很好的重复性：A5C主动脉瓣环右侧AASa测值观察者内及观察者间差异的均值均在20%范围内；a测值观察者内及观察者间差异的均值均在10%范围内。其中Tei指数可综合评价心肌的收缩和舒张功能，不受超声条件、心脏几何形态及心室收缩舒张压的影响，检测时间短，容易获取，测量方法的可操作性和结果的可靠性高，对LVEF与Tei指数行Pearson相关性分析，呈显著负相关，与相关文献吻合[8]。二尖瓣环作为心脏纤维支架的组成部分，瓣膜置换术后，舒张功能指标E/A无统计学差异，E/Ea比值明显增高，因E/A易受心率、年龄、心脏前后负荷等因素影响，且可表现为“假性正常化”，E/Ea比值与心导管测量的左心室充盈压有较高的相关性[9]；本研究中E/Ea明显增高，提示舒张功能不全，与以往研究结果一致[10]。测量A4C二尖瓣环十字交叉侧TDI参数Sa、Ea、Aa均明显降低，与LVEF减低平行，而二尖瓣环的运动反映的是左心室心肌纤维在长轴方向的变化特征，与左心室整体舒缩功能关系密切，符合相关文献报道[11]。主动脉瓣环作为纤维支架的中心，主动脉瓣环4个壁的AASa、AAEa、AAAa显著降低，其中以A5C（R、L）AASa、AAAa，A3C（A、P）AASa、AAAa，A3C（P）AAEa最为显著；A5C（R）与A3C（P）AAEa其次，A5C（L）AAEa亦明显降低，主动脉瓣环收缩早期峰速（AASa）降低，代表左心室收缩功能减退，主动脉瓣环舒张早期峰速（AAEa）、主动脉瓣环舒张晚期峰速（AAAa）降低代表左心室舒张功能减退。本研究表明TDI检测主动脉瓣环运动作为主动脉瓣置换术后评估左心室整体功能具有一定的临床价值。

部分患者合并有不同程度的左心室功能减退，部分患者因主动脉瓣疾病的影响，心脏结构略有改变，其图像显示相对较正常对照组有不同程度的模糊，另外主动脉瓣环的运动可能受到周围组织的干扰等因素。同时考虑到本研究样本数较少，因此，TDI检测主动脉瓣环运动作为评价主动脉瓣置换术患者左心室整体功能还需要进一步进行研究。

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Aortic annulus motion detected by tissue Doppler imaging for evaluation of left ventricular global function in patients with aortic valve re-placement

QI Xiaoyang，HU Liyan，WANG Zhengping,et al.
Echocardiography and Vascular Ultrasound Center，the First Affiliated Hospital,Zhejiang University School of Medicine，Hangzhou 310003,China

【 Abstract】 Objective To evaluate the global left ventricular function by means of aortic annulus motion using tissue Doppler imaging (TDI)in patients with aortic valve replacement. Methods Twenty patients with aortic valve replacement and 20 normal subjects were enrolled in the study.Basic parameters were detected by two-dimensional and M-mode echocardiography,regional aortic annulus motion profiles of apical 5 chamber view(A5C)and apical three chamber view(A3C)were obtained in TDI-mode．The peak systolic velocity(AASa)，early diastolic velocity(AAEa)and late diastolic velocity(AAAa)of aortic annulus were measured. Results Compared with control group,the ARD,AO,HR,RV,E in patients with aortic valve replacement did not alter significantly(P＞0.05),while IVSd,LVPWd,LVIDd,LVIDs,A,E/Ea and Tei index were significantly increased(P＜0.01or 0.05),aortic annulus TDI parameters were significantly lower (P＜0.01).LVEF was and negatively correlated with Tei index (r=-0.514,P＜0.01). Conclusion After aortic valve replacement,the aortic annulus motion of patients is significantly reduced, LVEF is significantly lower and Tei index,E/Ea are increased,indicating that the aortic annulus motion can used to assess the changes of global left ventricular function in patients with aortic valve replacement.

Echocardiography AorticannulusAorticvalvereplacement TissueDopplerimaging Leftventricularfunction

2014-08-15）

（本文编辑：马雯娜）

310003 杭州，浙江大学医学院附属第一医院心血管超声中心（戚小杨、郑哲岚，戚小杨系东阳市人民医院超声科进修医师、浙江大学在职研究生）；东阳市人民医院超声科（胡丽艳、王正平）