实时三平面组织同步性成像检测慢性心力衰竭伴宽QRS波群患者左心室失同步研究

2017-03-24毛萍周李涛徐晨凯唐礼江孙寅光

浙江医学 2017年5期

毛萍周李涛徐晨凯唐礼江孙寅光

毛萍周李涛徐晨凯唐礼江孙寅光

目的研究实时三平面组织同步性成像（RT3P-TSI）对慢性心力衰竭（CHF）伴宽QRS波群患者左心室同步性的评估意义。方法选择CHF伴宽QRS波群患者75例，对照组75例，分别以RT3P-TSI技术和传统二维组织同步性成像（2D-TSI）技术测量同一心动周期下各个节段收缩达峰时间（Ts）并进行定量分析。比较RT3P-TSI和2D-TSI测量CHF患者及对照组左心室失同步情况，同时比较两种技术操作时间。15d后复测比较操作者间变异及操作者本人变异。结果与对照组相比，CHF组左心室各节段Ts及各节段收缩达峰时间最大差值（Ts-diff）明显延长（P＜0．01），CHF组后壁基底段Ts最大，侧壁基底部次之，对照组后壁基底段Ts最大，其次为下壁基底部。以收缩达峰时间标准差（Ts-SD）≥33ms判断为左心室失同步，QRS时间≥130ms患者中，2D-TSI法测量CHF组与对照组左心室失同步率分别为81．34%、65．21%（P＜0．05），RT3P-TSI法测量CHF组与对照组左心室失同步率分别为80．0%、71．7%（P＞0．05）。Pearson相关性分析提示2D-TSI与RT3P-TSI测量Ts及Ts-SD值相关性良好（r=0．85、0．57，均P＜0．01）。RT3P-TSI检查花费时间（59．8±11．8）s，低于2D-TSI（155．6±13．4）s。RT3P-TSI法操作者内变异率及操作者间变异率均低于2D-TSI法。结论CHF伴宽QRS波群患者左心室失同步率高于宽QRS波群但无CHF患者,CHF组左心室各节段收缩延迟，后壁基底段收缩最缓慢。采用RT3P-TSI可以得到与二维方法相近的左心室运动同步信息,其优势是切面规范，人为干扰减少，操作简便快捷。

实时三平面组织同步性成像左心室失同步慢性心力衰竭宽QRS波群

左心室失同步严重影响慢性心力衰竭（CHF）患者的预后[1-2]。心脏再同步化治疗（CRT）是改善CHF患者左心室失同步的主要治疗手段，但目前仍有30%左右的患者经CRT后无应答[3-4]。原因在于心电图为心脏除极综合向量的表现，仅反应左右心室之间失同步，无法准确反应左心室内同步情况。目前临床上主要应用组织同步性成像（TSI）评估左心室同步性[5-7]。但是，行TSI检查时操作者需调整超声探头以获取左心室长轴切面、心尖二腔心及心尖四腔心切面从而得到左心室12节段心肌组织运动信息以评估不同左心室节段运动协调性。PROSPECT[8]研究表明超声预测CRT疗效并不可靠，该研究中操作者间变异率高达33.7%，由于操作者间差异性太大，限制了超声技术在判断左心室失同步的应用。实时三平面组织同步性成像（RT3P-TSI）是基于TSI技术上的实时三平面组织同步性成像技术，操作者只需完成一个标准切面即可自动间隔60°获取另外两个平面，一次性完成图像采集，理论上可以降低人为干扰，并减少操作时间。目前尚不明确RT3P-TSI评价CHF伴宽QRS患者左心室失同步的实用性及有效性。本研究旨在探讨CHF伴宽QRS波群患者及宽QRS波群但无CHF表现患者左心室同步性情况，并评估RT3P-TSI技术的可重复性。

1 对象和方法

1.1 对象选择2013年7月至2016年7月在本院就诊的CHF患者75例，其中男42例，女33例，32～87（58.98±20.11）岁。入选标准：超声心动图检查图像质量合格，QRS时间≥130ms，纽约心功能Ⅱ～Ⅲ级的CHF患者。排除标准：非窦性心律、急性心肌梗死、急性脑梗死、呼吸衰竭、多脏器功能衰竭、肿瘤、严重肝肾功能受损、肺气肿、超声图像质量不佳、不愿签署知情同意书的患者。选择在本院检查心电图提示完全性或不完全性束支传导阻滞，但不合并心脏扩大或CHF的75例患者作为对照组，其中男45例，女30例，年龄25～90（57.06± 22.57）岁。两组患者性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），两组患者一般资料比较详见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 2D-TSI及RT3P-TSI检查采用美国GE公司Vivid 7超声心动图仪，对检查过程进行计时。2D-TSI使用M3S宽频探头，频率2.5MHz，采集心尖四腔心切面、心尖二腔心切面和左心室长轴切面图像。RT3P-TSI使用3V线控阵探头，频率2.5 MHz，采集标准心尖四腔心切面后，心尖二腔心切面及左心室长轴切面可自动获取。测量左心室舒张末期内径、收缩末期内径、舒张末期容积及收缩末期容积，LVEF使用Simpson双平面法测量。所有后处理分析在美国GE公司EchoPac专用工作站上完成。按照美国超声心动协会指南[5]将左心室分为17节段，测量心尖四腔心切面、心尖二腔心切面和左心室长轴3个切面左心室基底部、中段共12个节段平均收缩达峰时间（Ts），分析软件自动将基底部和中段的Ts列于牛眼图。Ts定义为从QRS波群的起点到室壁某节段达到峰值速度的时间[6]，Ts-SD定义为收缩达峰时间标准差[7]，Ts-diff定义为任意2个节段达峰时间之差的最大差值[8]。根据文献[10]，以Ts-SD≥33ms判断为左心室失同步，比较RT3P-TSI和2D-TSI两种方法检测CHF组及对照组左心室失同步发生率。所有超声测量由2位专业超声医师完成。

1.2.2 变异率的检测操作者内变异：检查完成15d后随机抽取同一操作者检查的10例患者（随机数字由在线随机数字生成器自动生成），由该操作者再次测量Ts，根据Bland-Altman一致性检验计算变异率。操作者间变异：检查完成15d后随机抽取同一操作者检查的15例患者，由另一操作者再次测量Ts，根据Bland-Altman一致性检验计算变异率。

1.3 统计学处理采用SPSS19.0统计软件，正态分布的计量资料以表示，比较采用t检验，非正态分布的计量资料比较采用非参数检验；计数资料以百分率表示，比较采用χ2检验；相关性分析采用Pearson相关。

2 结果

2.1 2D-TSI与RT3P-TSI检查左心室各节段达峰时间比较见表2。

由表2可见，CHF组左心室12节段Ts、Ts-diff均大于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.01或0.05）。CHF组后壁基底段Ts最大，其次为侧壁基底部，对照组

后壁基底段Ts最大，其次为下壁基底部。

2.2 两组患者左心室失同步情况比较见表3。

表3 两组患者左心室失同步情况比较[例（%）]

由表3可见，2D-TSI法测量发现CHF组左心室失同步发生率为81.3%，对照组为65.2%，差异有统计学意义（χ2=3.971，P＜0.05）；RT3P-TSI法测量CHF组左心室失同步发生率为80.0%，对照组为71.7%，差异无统计学意义（χ2=1.094，P＞0.05）。CHF组及对照组左心室失同步的患者中CLBBB形态占大多数，其次为CRBBB。

2.3 RT3P-TSI和2D-TSI 12节段Ts、Ts-SD相关性分析见图1、2。

由图1、2可见，RT3P-TSI法和2D-TSI法测量左心室12节段Ts呈正相关（r=0.85，P＜0.01），RT3P-TSI法和2D-TSI法测量左心室12节段Ts-SD呈正相关（r=0.57，P＜0.01）。

2.4 RT3P-TSI法与2D-TSI法测量时间比较 RT3D-TSI用时（59.8±11.78）s，低于2D-TSI（155.6±13.40）s（t=-44.362，P＜0.01）。

2.5 变异率操作者内变异率RT3P-TSI法为8%，2D-TSI法为15%，操作者间变异RT3P-TSI法为7%，2D-TSI法为14%。

图1 RT3P-TSI和2D-TSI 12节段Ts散点图

3 讨论

近来ESC指南建议QRS波群≥130ms，并且合并LVEF≥35%，左束支传导阻滞（LBBB）形态[11]，纽约心功能Ⅱ～Ⅳ级患者行CRT植入，而不再是QRS波群≥120ms的患者[12]。原因在于既往研究发现入选QRS波群≤130ms患者行CRT病死率反而升高，这些入选患者左心室失同步率低于50%[13]，本研究中发现以Ts-SD≥33ms为判断标准，CHF伴QRS时间≥130ms患者左心室失同步率为80%，与Kazemisaeid等[14-15]报道一致。Auger等[16]纳入平均QRS波群152ms且拟行CRT患者166例，术前行左心室失同步化检查，术后6个月根据患者左心室舒张末容积是否缩小15%进行回顾性分析，发现术前左心室同步化检查提示左心室失同步性的患者中97%对CRT无应答，此外，研究发现左心室12节段Ts-SD是CRT后是否应答的独立预测因子。而Risum等[17]报道无论患者植入CRT后高反应或无反应，根据左心室Ts-SD优化V-V间期均可提高CRT应答。O′Mara等[14]同样对CRT植入前后的心力衰竭患者行TSI检查，左心室失同步主要表现为后侧壁延迟，并且后侧壁延迟与CRT后高应答呈正相关。本研究发现，CHF患者左心室收缩延迟程度后壁＞侧壁＞下壁＞前壁＞前间隔＞后间隔，证实CRT时左心室电极选择左心室侧后壁为最佳植入部位。

图2 RT3P-TSI和2D-TSI 12个节段Ts-SD散点图

本研究同时发现CHF伴宽QRS波群患者左心室各节段较宽QRS波群但无CHF患者整体收缩延迟，且CHF伴宽QRS波群患者左心室失同步率高于宽QRS波群但无CHF患者，说明心脏电活动失同步不能完全替代左心室机械性失同步的概念。电活动与机械活动的相互作用机制复杂，Kiris等[7]发现新发高血压患者左心室失同步率显著高于血压正常患者，Inci等[18]报道，与术前相比，急性ST段抬高型心肌梗死患者经皮冠状动脉腔内成形术后左心室失同步率明显改善。Ozturk等[19]发现亚临床性甲状腺功能减退患者Ts及Ts-SD显著高于对照组，且Ts-SD升高提示早期左心室收缩功能减退。本研究发现慢性心力衰竭伴左心室失同步患者中CRBBB形态占16%，提示CRBBB患者也可合并左心室失同步，可能与双束支病变、心肌缺血、心肌纤维化、炎症等因素相关。目前指南并未推荐宽QRS波群合并CRBBB形态患者行CRT，但Leong等[20]入选561例拟行CRT的CHF患者随访观察6个月分析生存曲线，结果发现左心室失同步是CRBBB形态患者CRT后预后较好的独立预测因子。此外，韩金霞等[21]曾入选CRBBB伴心力衰竭且左心室失同步患者行CRT，结果发现CRT后患者Ts-SD明显改善。尽管如此，本研究发现，左心室失同步患者中CRBBB形态患者远少于CLBBB形态，对于CHF合并宽QRS波群的患者如何筛选CRT可能获益的人群，笔者认为无创TSI检查能提供更多的信息。

超声心动图作为筛选CRT目标人群的首选，目前主要应用二维技术评估左心室失同步情况，但是二维超声需要手动调整三个切面才能获得左心室12节段心肌收缩信息，对于心房颤动等异位心律患者信息采集完全并非在同一心动周期，因此可能产生系统性误差，在临床推广应用面临挑战。PROSPECT[8]研究失败之处在于操作者间及操作者自身差异太大，可重复率不高，采图时切面及后期处理图像不规范，导致部分患者成像质量差，难以获取准确数据，PR3P-TSI可以减少人为处理时间，进而减少可能出现的偏倚。本研究显示，RT3P-TSI无论操作者间变异还是操作者内变异均远低于2DTSI，提示可重复性高，可广泛推广于各临床中心。在对心肌运动同步性评价方面，RT3P-TSI的测量结果与2D-TSI接近，两者相关性分析提示测量数据高度一致。因此，对于CHF伴宽QRS波群患者可以行RT3P-TSI检查分析患者左心室失同步情况，筛选CRT治疗可能获益的患者，可能明确延迟激动部位，可应用于临床以指导CRT左心室电极植入。

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Assessment of left ventricular dyssynchrony in chronic heart failure patients with wide QRS complex by real-time triplane echocardiography

Objective To investigate the application of real-time triplane tissue synchronization imaging(RT3P-TSI)in assessment of left ventricular synchrony for chronic heart failure(CHF)patients．MethodsSeventy five CHF patients with wide QRS complex and 75 controls were enrolled in the study．The subjects underwent RT3P-TSI and conventional two dimensional TSI(2D-TSI)examinations．The dyssynchrony indices in six basal and six middle segments of left ventricle were compared between the two methods．Time consuming during examination was recorded;interobserver and intraboserver variability were calculated 15 days later．Results In the CHF group,the values of Ts and Ts-diff were significantly larger than those in control group(P＜0．01)．The biggest value of Ts in CHF group was observed in posterior basal segment,followed by lateral basal segment．When using Ts-SD≥33ms as definition for systolic dyssynchrony,the rate of dyssynchrony in CHF group was higher than that in control group(81．34%vs 65．21%,P＜0．05 as measured by 2D-TSI,80．00%vs 72．57%,P＞0．05,as measured by RT3P-TSI)．Pearson correlation analysis showed that the correlations between Ts and Ts-SD value calculated by two methods were moderate to high(r=0．85,0．57)．The examination time of RT3P-TSI was lower than that of 2D-TSI(59．8±11．8 vs 155．6± 13．4 sec)．Interobserver and intraboserver variability in evaluation of Ts by RT3P-TSI were lower than that by 2D-TSI．Conclusion The prevalence of left ventricle dyssynchrony was much higher in CHF patients with wide QRS complex than that in non-CHF patients with wide QRS complex．In CHF patients the left ventricle contracts are delayed in most segments,particularly inposterior wall．The RT3P-TSI method demonstrates excellent agreement with conventional 2D-TSI in evaluation of left ventricular synchronization with less time consuming and less variability．

Real-time triplane tissue synchronization imaging Left ventricle dyssynchrony Chronic heart failure Wide QRS complex