改良心肌做功指数评价心力衰竭患儿心功能的可行性

唐颖,朱善良,陈俊,陈晔,花立春

(南京医科大学附属儿童医院，南京210008)

心力衰竭是小儿心血管疾病中常见的一种严重综合征，其病因众多，起病隐匿，临床表现特异性不强，并且患儿对自身症状多表述不清，临床症状又易受原发病影响，漏诊或误诊率较高，常延误治疗，导致病情恶化，严重者甚至死亡[1，2]。因此，准确把握儿童心功能是治疗的关键。心肌做功指数(MPI)是心室等容收缩间期(ICT)与等容舒张间期(IRT)之和与左心室射血时间(ET)的比值，是评估心功能的常用指标，可准确评价心脏收缩与舒张的整体功能[3]。传统MPI的计算需应用血流脉冲多普勒分别测量跨二尖瓣和左室流出道血流频谱，但这两个时间参数受心率影响较大，很难准确在同一心动周期血流频谱上测量，尤其是儿童，如不能配合检查则会影响检测结果。近年来组织多普勒成像测量MPI(MPITDI)用于临床，其不仅可在同一心动周期测量相应的ICT与IRT，还可避免心率变异对检测结果的影响[4]，但测量时舒张晚期A峰结束的时间点(即ICT起始点)较难识别，可能存在测量偏差。考虑到心电图R波波峰顶点与心室等容收缩期起始点一致，我们将超声心动图结合同步体表心电图对MPITDI测量方法进行了改良。本研究探讨改良心肌做功指数(MPITDI-R)诊断儿童心力衰竭的可行性。现分析结果并报告如下。

1 临床资料

选择2014年7月～2015年7月南京医科大学附属儿童医院收治的心力衰竭患儿40例(观察组)。所有患儿经临床病史采集、体格检查、心电图、超声心动图及相关实验室检查(如血清心肌酶谱、心肌肌钙蛋白、脑钠肽等)，符合心力衰竭的临床诊断标准[5]。排除合并严重心律失常或肥胖患儿。其中，男22例、女18例，年龄(57.9±36.9)个月，体质量(18.0±8.8)kg，心率(90.1±9.6)次/min；原发病：扩张型心肌病10例，心肌致密化不全2例，先天性心脏病11例，先天性心脏病术后10例，心肌炎7例；改良Ross心功能分级[6]：1级9例，2级23例，3级8例。选择同期南京医科大学附属儿童医院收治的非心血管系统相关疾病儿童40例(对照组)，主要为健康体检或因眼科疾病就诊患儿，左心室收缩功能正常(左心室射血分数≥60%)。其中，男25例、女15例，年龄(55.6±20.8)个月，体质量(19.0±6.8)kg，心率(91.3±10.3)次/min。两组性别、年龄、体质量、心率具有可比性。两组研究期间均为窦性心律。本研究经南京医科大学附属儿童医院医学伦理委员会批准，患儿家属均知情同意。

2 方法与结果

2.2 两组MPITDI、MPITDI-R检测及二者的相关性分析 所有研究对象取仰卧或左侧卧位，采用Philips IE33超声心动图诊断仪(S5-1或S8-3探头)，常规扫查心脏，在心尖四腔心观或五腔心观，分别将脉冲多普勒取样容积置于二尖瓣瓣口或主动脉瓣瓣口，分别记录左心室流入道及流出道血流频谱，检查时尽可能保持声束与血流方向平行，记录舒张早期E峰、舒张晚期A峰，测量A峰终止处至下一心动周期E峰起始处的时间间隔，定义为a间期，此间期包括ICT、ET和IRT；在左心室流出道血流频谱S峰上测量血流频谱开始至终止的时间，即左心室ET，定义为b间期。ICT为舒张期末二尖瓣关闭至射血期主动脉瓣开放的时间间隔，即A峰结束到S峰开始的时间间期；IRT为射血期末主动脉瓣关闭至舒张期二尖瓣重新打开的时间，即S峰结束至E峰开始的时间间期。启用TDI-PW模式，在心尖四腔心观，将多普勒取样容积置于二尖瓣瓣环与左心室侧壁连接处，尽量使声束平行于二尖瓣瓣环组织运动方向，获得二尖瓣瓣环运动的TDI频谱。同一频谱基线以下双峰依次为舒张期E′峰及A′峰，基线以上为收缩期S峰。A′峰终止至下一心动周期E′峰起始的时间间期为a′间期，S峰起始至终止的时间间期为b′间期，根据公式计算MPI[7]。MPITDI=(a′-b′)/b′。所有参数测量3个心动周期，取平均值。连接十二导联全自动心电图分析系统，记录同步体表心电图，扫描速度为25 mm/s。以心电图R波波峰顶点代替TDI运动频谱中A′峰结束的时间点，即等容收缩期起始点，同步体表心电图R波波峰最高点至下一心动周期舒张早期E′峰开始的时间记为aR′间期，此间期包含改良等容收缩间期(ICTTDI-R)、ET及IRT三个时间间期。根据公式计算MPITDI-R。MPITDI-R=(ICTTDI-R+IRT)/ET，即MPITDI-R=(aR′-b′)/b′。所有参数测量3个心动周期，取平均值。结果显示，心功能分级越差，MPITDI、MPITDI-R升高越明显；心功能3级者MPITDI-R及MPITDI均明显高于2级者。见表1。Spearman相关分析显示，两组MPITDI-R与MPITDI均呈明显正相关关系(r=0.844，P<0.01)。

表1 两组MPITDI、MPITDI-R比较

注：与对照组比较，*P<0.01；与同组心功能1级者比较，#P<0.01；与同组心功能2级者比较，△P<0.01。

2.3 MPITDI与MPITDI-R的重复性评价 从所有研究对象中随机抽取12例儿童，再次检测MPITDI、MPITDI-R，评价MPITDI、MPITDI-R的自身重复性误差(同一测量者测算同一儿童2次，计算2次测量差值的绝对值占2次均值的百分比)及不同测量者间的重复性误差(两位测量者分别测算同一儿童2次，计算两位测量者测量差值的绝对值占2次均值的百分比)。结果显示，MPITDI与MPITDI-R的自身重复性误差分别为(3.3±2.3)%、(2.5±2.3)%，不同测量者间的重复性误差分别为(5.0±3.3)%、(3.5±1.8)%。MPITDI-R的自身重复性误差和不同测量者间的重复性误差均低于MPITDI，但二者比较P>0.05。

2.4 MPITDI-R诊断儿童心力衰竭的敏感性和特异性分析 分别绘制MPITDI、MPITDI-R诊断儿童心力衰竭的ROC曲线，计算曲线下面积。结果显示，MPITDI-R诊断儿童心力衰竭的ROC曲线下面积为0.862(95%CI：0.778～0.946)，其cut off值为0.395，此时其诊断儿童心力衰竭的敏感性和特异性分别为67.5%、97.5%。

3 讨论

纽约心功能分级、步行试验、心脏超声等传统方法为临床评价心功能的常用方法，但其影响因素较多。心导管检查虽是心功能评价的金标准，但其为有创性检查，且基于心室几何构型假设。而组织多普勒检查以其无创、准确性高，相对不受心率及心室构型影响，目前应用较广。

MPI是一种能综合评价心脏功能的无创指标，不依赖于心室的几何形态、相对不受负荷、心率变异等影响，重复性好，且与其他有创或无创性心功能指标相关性较好，现已被用于多种疾病的心功能评价[8～10]。采用TDI测量的MPI虽受心率、前负荷、瓣膜反流等影响较传统测量方法更小，但较难识别ICT起始点，有可能导致测量偏差，继而影响MPITDI的准确性[11]。既往Besli等[12]将TDI结合同步体表心电图后衍生出射血前间期-MPI，发现其评估高血压患者左心功能效果较好。本研究对MPITDI测量方法进行了改良，将易致误差的ICT起始点以相对易辨识的同步体表心电图R波波峰顶点替代，以期提高MPI测量的准确性。本研究结果显示，观察组MPITDI、MPITDI-R均明显高于对照组；心功能分级越差，MPITDI、MPITDI-R升高越明显。表明二者均能反映心力衰竭患儿的心功能状态，与既往学者[13,14]研究报道一致。本研究结果显示，MPITDI-R与MPITDI具有良好的相关性，表明二者反映心功能状况具有一致性。进一步研究发现，MPITDI-R诊断儿童心力衰竭的特异性及准确性均较高，其敏感性虽不高，但对已确诊的心力衰竭患儿，MPITDI-R能评估病情的严重程度和判断心功能分级，对制定治疗方案意义重大。本研究还发现，MPITDI-R的自身重复性误差和不同测量者间的重复性误差均低于MPITDI，但二者比较并无统计学差异，说明MPITDI-R的可重复性较好，与Acharya等[15]报道基本一致。MPITDI-R与MPITDI测量值存在一定误差的原因是TDI记录心肌机械运动，而体表心电图记录心肌电生理传导运动，二者本身存在一定时间差，与二者测量方法的原理不同有关。对于儿童，组织多普勒频谱显示清晰度对MPI测量影响较大，尤其对ICT的测量，MPITDI-R测量方法结果更为精确，ICT的起始点能更好地得以显示，且通过比较可发现，MPITDI-R的可重复性更好，不同学者间测量值的差异更小。ROC曲线分析亦发现，MPITDI-R诊断心力衰竭的敏感性及特异性相对更高。

综上所述，MPITDI-R是一种测量简便、重复性较好的心功能评价指标，可用于评估心力衰竭患儿的心功能。但本研究样本量较小、缺乏对心力衰竭患儿后期随访且未纳入心电图QRS波异常者，其结果的可靠性还需要进一步深入研究。