三维斑点追踪成像评价代偿期肝硬化患者左心室收缩功能

李洁欣 孙志丹 马义勇

肝硬化是多种临床慢性肝脏疾病的晚期结局，我国发病率高且病死率高[1]，常累及全身多个系统，当引起心脏结构和功能改变时称为肝硬化性心肌病（cirrhotic cardiomyopathy ，CCM）[2]。 因 CCM低后负荷的血流动力学特点，临床表现较为隐匿，仅在应激状态下和临床有创治疗时得以充分暴露，且后果较为严重[3]，所以，早期发现肝硬化患者的心肌损害显得尤为重要。本研究拟运用三维斑点追踪成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）这一新技术，定量评价心脏左室收缩功能，以期能早期、准确地检测出肝硬化患者隐匿的心脏受损情况，为临床评估患者预后、确定治疗方案提供可靠依据。

方 法

1.临床资料

肝硬化组：纳入2015年10月至2016年9月在锦州医科大学附属第一医院确诊的代偿期肝硬化患者38例，其中男26例，女12例；年龄38～64岁，平均(51.84±6.98)岁。所有患者均符合2000年西安第十次全国病毒性肝炎及肝病学术会议修订标准[4]中代偿期肝硬化的诊断标准：一般属Child-Puhg A级[5]；无明显肝功能衰竭表现；血清白蛋白降低，但仍＞35g/L，胆红素＜35μmol/L，凝血酶原活动度多大于60%；血清ALT及AST轻度升高，AST可高于ALT，γ-谷氨酰转肽酶可轻度升高；可有门静脉高压，但无腹水、肝性脑病或上消化道出血，并根据病史、影像学检查明确诊断。其中肝炎后肝硬化26例，酒精性肝硬化8例，胆汁淤积性肝硬化2例，自身免疫性肝硬化1例及药物性肝硬化1例。对照组：选取同期在我院经体检，实验室检查、心电图、超声心动图等各项指标均正常的健康者40例，其中男27例、女13例；年龄36～65岁，平均（51.78±7.55）岁。上述受检者均排除：先天性心脏病、后天性心脏病、肺部疾病、高血压、糖尿病、肾脏疾病、甲状腺功能亢进、贫血等，同时去除不能配合者、图像获得不满意者。肝硬化组一般资料与对照组相比，年龄、性别、身高及体重均无统计学意义（P＜0.05）。所有患者均签署知情同意书。

2.仪器与方法

应用GE vived E9超声诊断仪，配有1.5-2.0 MHz探头4V-D；四维自动左心室心功能分析(4D Auto LVQ )软件。取患者左侧卧位，连接胸前三导联心电图，平静呼吸下行常规超声心动图检查，获得参数：左室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDd）、 左 室 收 缩 末期 内 径（left ventricular end-systolic diameter，LVEDs）、室间隔舒张末期厚度（interventricular septal thickness，IVSt）、左室后壁舒张末期厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWt）。3D-STI检查：于心尖位置取清晰、标准的四腔心切面，嘱患者平静呼吸后屏气，进入4D全容积模式，连续取4个心动周期的三维图像并存储。应用4D Auto LVQ 软件分析存储图像，调整基线与二尖瓣后叶重叠，确认后软件自动描记舒张末期及收缩末期左室心内膜边界，如不满意需手动调整，随即可获得参数：左心室舒张末期容积（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左心室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、 左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左心室收缩期整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）、整体圆周应变（global circumferential strain，GCS）、整体径向应变（global radial strain，GRS）、整体面积应变（global area strain，GAS）及各应变容积-时间曲线。

3.统计学方法

应用SPSS 20.0软件进行统计学分析。选取符合正态分布且方差齐的计量资料，以 x ± s 表示，肝硬化组与对照组比较采用成组t检验。P＜0.05表示统计学上有显著差异。

结 果

1.常规超声参数比较

肝 硬 化 组 LVEDd、LVEDs、LVPWt、LVEF与对照组相比，差异均无统计学意义（P＞0.05）；硬化组IVSt较对照组增厚（P＜0.05），LVEDV、LVESV增大（P＜0.05），差异有统计学意义（表1）。

2.3D-STI参数比较

肝硬化组GLS、GCS、GRS、GAS与对照组相比均减低，差异有统计学意义（P＜0.05）（表2及图1）。

图1 肝硬化患者应变曲线及17节段牛眼图。A～D分别为GLS、GCS、GRS、GAS。

表1 肝硬化组与对照组常规超声参数比较

讨 论

肝硬化在我国发病率高，CCM是肝硬化的并发症之一，近年来，随着对CCM的不断深入研究，已经肯定CCM导致的心衰是肝移植患者继排异反应和感染之后的第三大死因[6]；也有报道称，CCM可增加消化道出血、外科手术后患者的死亡率[7]。CCM具有高循环的血流动力学特点，常表现为心输出量、血容量增加，心率增快，外周阻力下降等[2]，但因其心脏后负荷低的特点，心功能不全表现不典型，常规超声检查难以发现，所以寻找一种灵敏、准确的检查方法势在必行。

表2 肝硬化组与对照组3D-STI参数比较

STI技术通过识别斑点信号来追踪心肌运动，能准确评价心肌纵向、径向、圆周方向上的收缩功能，它克服了传统组织多普勒技术（issue Doppler imaging，TDI）角度依赖性的缺陷，且易操作，重复性好。3D-STI是一种能够定性并准确定量评价心肌整体收缩功能的新技术，它在二维斑点追踪成像（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）的基础上实现了三维空间立体定位，克服了左室壁扭转及位移对心室收缩量化分级造成的影像，弥补了2D-STI仅能在二维平面上追踪斑点信号的不足，能更加准确地评价心肌整体收缩功能[8]。研究称，3D-STI与磁共振这一评价心脏功能的金标准[9]间具有显著的一致性[10]。

本研究结果显示，反映左心室收缩功能的经典指标LVEF两组间无明显差异，这可能是因为肝硬化患者存在心输出量增加的代偿性循环，再加上其外周负荷降低的特点，掩盖了其隐匿存在的心功能异常。而STI参数均较对照组减低，说明3D-STI技术可较常规方法更早地检测出肝硬化患者潜在的心脏功能障碍。肝硬化组GLS减低，这与Sampaio等[11]的研究结果一致，原因可能是纵向心肌力学主要来源于心内膜下区，而且是心肌力学中最脆弱、最敏感的一部分[12]，当心脏容量负荷增加时，心内膜下心肌所受应力最大，易发生微血管功能障碍、心肌纤维化等改变，因此GLS首先减低。肝硬化组GCS、GRS参数减低说明肝硬化对左心室各个方向上的运动均造成了损害，其机制可能是：β-受体信号传导通路异常导致环磷酸腺苷(cAMP)减少，cAMP对腺苷酸环化酶的作用减弱，从而对心肌细胞产生了负性作用[13]；容量负荷过重导致去甲肾上腺素、血管紧张素、醛固酮等神经激素的激活，它们参与心肌肥厚和纤维化的形成，并通过增加间质胶原的沉积导致心肌结构重塑[14]；负性作用物质表达增多，如大麻素、一氧化氮(NO)等可减弱心肌收缩力；另外肝硬化患者左室心肌的肥厚可导致心肌的缺血、缺氧，从而进一步加重损伤。GAS是3D-STI独一无二的参数，综合了GLS与GCS两方面的形变数据，可以减少由高信噪比产生的追踪误差，能够更加客观地评估心肌形变[15]，所以，GAS的减低可能更准确地反映肝硬化患者心脏收缩功能的异常。

本研究的局限性在于：①样本量较小；②收集病例时干扰因素较多；③该研究是一项观察性研究，没有进行临床随访，因此，不能对评价结果与患者预后是否一致做出评价；④来自于3D-STI本身的限制：对图像质量要求高等。

总之，3D-STI技术能够早期、准确地检测出肝硬化患者心脏收缩功能方面的异常，为临床确定治疗方案、评估患者预后提供巨大帮助。

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