二尖瓣环位移斑点组织追踪成像在重症瓣膜病诊疗中的应用

纪淑姣，李玉珍，冯艳芬，张莹莹

河南省胸科医院超声科，河南郑州 450003；

重症心脏瓣膜病合并心功能不全患者行心外科手术风险巨大，术后仍有一部分患者心功能低下，生活质量差，生存率低，因此术前对心肌收缩储备（contractile reserve，CR）的评估有助于选择治疗方案、评价疗效及预测预后[1]。小剂量多巴酚丁胺负荷超声试验（low-dose dobutamine stress echocardiography，LDSE）是评估心肌收缩储备简便、有效的方法之一[2]，但用于心功能衰竭的重症瓣膜病患者CR评价的研究较少。二尖瓣环位移斑点组织追踪成像（mitral annulus displacement tissue tracking imaging，TMAD）可以反映左心室整体收缩功能，不受心脏负荷改变的影响，是评价心脏瓣膜病患者左心室收缩功能的理想指标。本研究拟探讨 TMAD在合并左心功能衰竭的重症瓣膜病患者诊疗中的应用价值，为临床诊疗提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2014年3月－2016年10月河南省胸科医院收治的重症瓣膜病合并心功能衰竭患者48例，均进行二尖瓣和（或）主动脉瓣置换术，其中主动脉瓣重度关闭不全并轻度狭窄12例，主动脉瓣脱垂并重度关闭不全16例，主动脉瓣重度狭窄并轻度关闭不全10例，二尖瓣重度关闭不全并中度狭窄10例。排除合并先天性心脏病、严重心律失常、高血压、糖尿病、甲状腺功能亢进或减低、肾功能衰竭等可能影响心功能的瓣膜病患者，以及冠状动脉狭窄率>50%、行冠状动脉旁路移植术的瓣膜病患者。根据美国超声心动图学会报告瓣膜病入选标准至少满足下列标准之一：①主动脉瓣狭窄：平均压差>40 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和（或）峰值流速>4.0 m/s；②主动脉瓣关闭不全：缩流径>0.6 cm，反流分数>50%；③二尖瓣狭窄：瓣口面积<1.0 cm2；④二尖瓣关闭不全：反流缩流径>0.7 cm，反流分数>50%。48例患者均为窦性心律，平均心率为（78.5±10.9）次/min，行冠状动脉造影显示冠状动脉狭窄率均<50%，左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）<50%，按照LDSE峰值剂量时每搏量（stroke volume，SV）增加是否>20%分为两组，均行外科手术治疗，A组（有CR）30例，其中男16例，女14例；年龄49～71岁，平均（64.81±6.61）岁。B组（无CR）18例，其中男9例，女9例；年龄51～72岁，平均（66.34±5.77）岁。

1.2 仪器与方法 采用 Philips EPIQ7C型超声诊断仪，MX5-1探头，频率1～3 MHz，常规连接心电图，测量常规超声心动图数据，采用二维法直接测量左心室舒张末期内径（LVEDd），用Simpson双平面法测量LVEF、左心室舒张末期容积（LVEDV）；用组织多普勒二尖瓣环运动频谱计算心肌做功指数（Tei指数），Tei=（等容收缩时间+等容舒张时间）/射血时间。然后储存4个心动周期四腔观切面动态图，启动aCMQ软件，手动标记左心室侧壁、后间隔二尖瓣环及心尖部，软件自动追踪左心室壁运动轨迹，获得二尖瓣环后间隔最大位移（TMADsep）、二尖瓣环侧壁最大位移（TMADlat）。见图1、2。

接受LDSE试验前48 h，患者均停用影响心肌功能的药物。试验时，对患者进行心电监护和建立静脉通路，由输液泵控制静脉滴注多巴酚丁胺，起始给药剂量为 2.5 μg/（kg·min），3 min 增加 1 次剂量，每次增加2.5 μg/（kg·min），直至多巴酚丁胺峰值剂量（dobutamine peak dose，DBpk）达 20 μg/（kg·min）。记录上述超声参数的变化，并存储图像。LDSE时，出现频发的心律失常或心率增加>10次/min、明显的血压升高（>220/130 mmHg）或减低（<90/60 mmHg）、头晕、头痛、胸闷不适、恶心、呕吐等不适时试验中止。

治疗1、6个月患者复查时，应用同一超声诊断仪，同一超声医师对患者进行心脏结构及功能检查，并记录上述超声参数。

图1 基础状态时二尖瓣环运动曲线及TMAD参数

图2 多巴酚丁胺峰值剂量时二尖瓣环运动曲线及TMAD参数

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，计数资料组间比较采用χ2检验；计量资料以±s表示，治疗前A、B两组间一般资料及DSE峰值剂量时各参数比较采用t检验，A、B两组治疗后1、6个月和术前比较采用单因素方差分析，进一步采用 LSD检验进行组间比较。TMAD参数与 LVEF间的相关性采用Pearson线性相关分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料比较 术前A、B两组患者年龄、性别、血压、心率、LVEF、LVEDd比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。

表1 两组患者一般资料比较（ ±s）

表1 两组患者一般资料比较（ ±s）

注：LVEF：左心室射血分数；LVEDd：左心室舒张末期内径

分组 例数年龄收缩压舒张压心率LVEF LVEDd（岁）（mmHg）（mmHg）（次/min）（%）（mm）A 组 30 64.81±6.61 115±18 75±5 79±9 38.61±6.10 62.80±10.11 B组1866.34±5.77119±1674±882±838.11±6.4265.70±11.43

2.2 两组患者治疗前 DSE峰值剂量时各参数比较A 组患者 LVEFpk、SVpk、ΔLVEF（%）、ΔSV、ΔTMAD明显高于B组，SBPpk明显低于B组，差异有统计学意义（P<0.05）；其余指标差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

表2 两组患者DSE峰值剂量时各参数比较（ ±s）

表2 两组患者DSE峰值剂量时各参数比较（ ±s）

注：DBpk：多巴酚丁胺峰值剂量；SBPpk：多巴酚丁胺达峰值剂量时收缩压；DBPpk：多巴酚丁胺达峰值剂量时舒张压；LVEFpk：多巴酚丁胺达峰值剂量时左心室射血分数；SVpk：多巴酚丁胺达峰值剂量时每搏量；ΔHR：多巴酚丁胺达峰值剂量时心率较基础状态的变化率；ΔLVEF：多巴酚丁胺达峰值剂量时左心室射血分数较基础状态的变化率；ΔTMADsep：多巴酚丁胺达峰值剂量时二尖瓣环后间隔最大位移较基础状态的变化率；ΔTMADlat：多巴酚丁胺达峰值剂量时二尖瓣环侧壁最大位移较基础状态的变化率；ΔSV：多巴酚丁胺达峰值剂量时每搏量较基础状态的变化率

D B P p k（m m H g） 69±8 77±7 2.274 >0.05 L V E F p k（%）48.10±8.7237.81±5.331.783<0.01 S V p k（m l） 98.14±4.91 62.11±8.32 0.335 <0.05 Δ H R（%）10.77±2.7811.01±6.8511.620>0.05 Δ L V E F（%） 12.43±3.91 5.37±2.12 8.765 <0.01 Δ T M A D s e p（%）8.23±1.542.34±1.328.132<0.01 Δ T M A D l a t（%） 8.42±1.11 3.12±1.24 7.931 <0.01 Δ S V（%）33.27±9.729.58±8.517.275<0.01

2.3 A组患者治疗前后左心功能参数比较 A组治疗1、6个月与治疗前比较，及治疗6个月与治疗1个月比较，LVEF、TMADsep、TMADlat均明显升高，LVEDd、LVEDV、Tei指数均明显减低，差异均有统计学意义（P<0.05），见表3。

表3 A组治疗前、治疗1个月及6个月超声参数比较（ ±s）

表3 A组治疗前、治疗1个月及6个月超声参数比较（ ±s）

注：LVEF：左心室射血分数；LVEDd：左心室舒张末期内径；LVEDV：左心室舒张末期容积；TMADsep：二尖瓣环后间隔最大位移；TMADlat：二尖瓣环侧壁最大位移；治疗1、6个月与治疗前比较，*P<0.05；治疗6个月与治疗1个月比较，#P<0.05

分组L V E F（%）T e i指数L V E D d（m m）L V E D V（m l）T M A D s e p（m m）T M A D l a t（m m）治疗前 38.61±6.10 0.56±0.07 62.80±10.11 207.50±11.20 3.34±1.22 4.12±1.51治疗1个月49.92±9.41*0.47±0.09*54.91±10.70*161.19±38.30*8.87±1.41*7.92±1.31*治疗 6 个月 55.21±10.31*# 0.39±0.08*# 50.33±6.51*# 140.42±29.51*# 11.71±2.91*# 10.56±3.62*#F值5.3536.56286.937121.3725.0348.343 P值 <0.01 <0.05 <0.01 <0.05 <0.01 <0.01

2.4 B组患者治疗前后左心功能参数比较 B组LVEF、TMADsep、TMADlat、LVEDd、LVEDV 术后1、6个月较术前明显减低，Tei指数术后1、6个月较术前明显增高，差异有统计学意义（P<0.05）；术后6个月与术后1个月比较，TMADsep、TMADlat明显减低，差异有统计学意义（P<0.05），而LVEF、LVEDd、LVEDV及Tei指数差异均无统计学意义（P>0.05），见表4。

表4 B组治疗前、治疗1个月及6个月超声参数比较（ ±s）

表4 B组治疗前、治疗1个月及6个月超声参数比较（ ±s）

注：与治疗前比较，*P<0.05；与治疗1个月比较，#P<0.05

治疗 6 个月 32.12±6.10* 0.68±0.01* 56.30±6.42* 168.23±23.31* 1.97±1.19*# 2.57±1.31*#F值6.3442.98334.32198.8711.8952.451 P值 <0.01 <0.05 <0.05 <0.01 <0.01 <0.01

2.5 TMAD参数与 LVEF的相关性 A、B组TMADsep与LVEF呈显著正相关（r=0.783、0.732，P均<0.05）；A、B组TMADlat与LVEF呈显著正相关（r=0.762、0.742，P均<0.05）。

2.6 各组治疗前后心功能参数变化趋势 各组TMAD参数、Tei指数和LVEF值随时间推移，左心功能变化趋势基本一致。A组随时间推移1、6个月时，LVEF及TMAD参数升高，Tei指数逐渐减小，提示心功能逐渐好转；B组治疗 1个月 LVEF及TMAD参数减小，Tei指数升高，6个月时LVEF及TMAD参数继续下降，Tei指数进一步升高，提示心功能恶化。

3 讨论

当心脏瓣膜结构和功能异常，使心脏长期在高负荷状态下，心肌细胞逐步损伤至失代偿，引起心脏整体功能下降[3]。而心脏瓣膜外科手术治疗可改变心脏前后负荷，减少心肌损害。无CR者较有CR者死亡风险高[4]，当心肌仍有CR时进行手术治疗，对后期改善心功能至关重要，临床通常采用负荷试验判断心肌有无 CR。在负荷试验中，LDSE是常用的方法之一，有研究证明[5-6]，LDSE在评价CR能力方面有独特的优势，临床已广泛应用于治疗后心功能恢复的疗效预测，对术后心功能的恢复或恶化有一定的预测价值；当LDSE达峰值剂量时，每搏量和LVEF的变化可作为评价心肌有 CR的有效指标[7]。姜阳等[8]用TMAD技术评价高血压患者左心室收缩功能，发现TMAD参数和LVEF值呈高度相关性，且较LVEF敏感。该研究中TMAD参数与LVEF值相关性良好。本研究尝试采用TMAD技术联合LDSE对合并左心功能不全的重症心脏瓣膜病患者心肌的储备功能及疗效进行评估。

以往采用的M型超声心动图、组织多普勒成像及三维超声心动图技术均可测量二尖瓣环运动判断左心室收缩功能，但其易受图像质量及夹角的影响，并且操作繁琐费时，对操作者技术要求较高，使其应用受到限制。TMAD技术是建立在斑点组织追踪成像基础上，通过识别二维超声图像上的斑点，跟踪二尖瓣环运动轨迹，反映左心室整体收缩功能的新方法，不受心脏形态及负荷改变的影响，无角度依赖性，更适用于评估瓣膜病患者治疗前后的心功能。

本研究中，A组患者LDSE峰值剂量时，SV增加>20%，LVEF增加>10%，TMAD参数增幅>8%，术后与术前比较，左心室内径减小，LVEF、Tei指数和 TMAD参数明显改善，且临床症状减轻或消失，说明随瓣膜功能改善，高负荷因素对心肌的损害改善，有储备功能的心肌逐渐恢复活性。Madaric等[9]研究认为，有CR的患者瓣膜置换术后心功能可恢复正常，本研究中 A组患者术后 6个月 LVEF均值（55.21±10.31）%，基本恢复正常与其研究结论一致，表明有心肌收缩储备功能的患者心肌损伤是可逆的。B组患者LDSE峰值剂量时SV增加<20%，LVEF增加≤10%，TMAD参数增加8%以下，应患者要求行外科瓣膜置换术，术后 1、6个月时心功能较术前明显减低，说明LDSE提示无心肌收缩储备功能的患者，心肌遭受不可逆的损伤，再加上外科手术、麻醉及体外循环的巨大创伤，尽管高负荷因素手术解除，但心功能难以恢复，Bhattacharyya等[10]研究认为，LDSE试验阳性时，积极的外科治疗能降低远期心脏事件的发生率；反之，多巴酚丁胺试验阴性者，即使手术成功，术后LVEF增加也不明显，本研究与该结论一致。当B组治疗6个月，LVEF下降时，TMAD参数则较1个月时明显减低（P<0.05），提示TMAD参数可早期反映左心室功能改变。此外，TMAD参数与LVEF值相关性良好，因此，TMAD参数可作为评价重症瓣膜病患者心肌收缩储备及治疗效果的另一个参考指标。

当心脏增大，尤其心室形态不规则时，常规超声M型、Simpson法测得的LVEF值常存在较大误差，本研究引入了不受心脏负荷及心腔形态影响的TMAD参数、Tei指数进行验证，发现研究对象TMAD参数、Tei指数和LVEF值随时间推移，左心室功能变化趋势基本一致。A组呈逐渐好转的变化趋势；B组左心室功能则呈恶化性表现。

本研究的不足之处为：①收集样本量较少，需要纳入更多的受试者；②对患者手术治疗后随访周期较短，有必要延长随访周期，观察无CR患者的远期疗效；③对于无CR内科保守治疗的患者，进行内科疗效随访研究，以便临床医师采取更有效的治疗措施。

总之，对于重症瓣膜病合并左心功能衰竭的患者，术前进行心肌收缩储备的评估意义重大，TMAD参数在评价左心室收缩功能方面有高度敏感性，可作为重症瓣膜病患者心肌收缩储备及治疗效果的另一个参考指标，具有较高的临床应用价值。