二维斑点追踪技术评价中重度二尖瓣反流隐匿性左心室收缩功能异常

张 静，陈 昕

二尖瓣反流时左心房在心室收缩期不仅接受肺静脉回流的血液，而且接受反流的血液，导致左心室前负荷的增大，左心室室壁应力增加，长此以往，造成心肌的不可逆损伤。根据欧洲心脏病学会指南建议：严重的二尖瓣反流患者，一旦出现临床症状，左心室的重塑如：左心室收缩末内径(left ventricular end systolic dimension，LVESD)>45 mm，或左心室功能的减低如左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)<60%，或存在肺动脉高压、房颤时，建议及早进行手术[1]。然而，有研究发现，LVEF正常(>60%)的重度二尖瓣反流患者，其心肌结构已发生明显的组织学改变，只是由于LVEF的增加掩盖了这种心肌功能的异常。尽管此类患者遵循目前的指南建议实施手术，且手术非常成功，其术后的左心室功能减低和心衰仍旧有可能发生[2]。由此可见常规超声指标如LVEF和LVESD，因其存在低敏感度和容量依赖性的缺陷，无法揭示左心室功能的潜在异常。近年来，由不同成像技术获得的左心室形变指标是否可以作为新兴的敏感指标越来越引发广泛关注[3-4]。二尖瓣成形术具有保留二尖瓣瓣膜结构的优点，使得左心室血流动力学更稳定，并且可以避免瓣膜置换后患者抗凝治疗引发的出凝血等并发症，还减低了感染性心内膜炎发生的风险，因此，目前二尖瓣成形术治疗二尖瓣反流越来越受到外科医生的推崇。本研究拟用二维斑点追踪技术评价中重度二尖瓣反流成形术前及术后早期左心室功能，探讨可以提示早期左心室收缩功能减低的指标。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2017年8月—2019年6月由中国医科大学附属第一医院心血管超声科诊断为二尖瓣脱垂致中重度二尖瓣反流，并于我院心脏外科行二尖瓣成形术的患者40例，纳入标准为：①LVEF >60%;②LVESD <45 mm;③测量二尖瓣反流缩流径宽度>4 mm;④患者为窦性心律。排除标准：冠状动脉造影提示冠状动脉重度狭窄或超声心动图提示有节段性运动异常，合并其他心脏瓣膜病(狭窄程度大于轻度，反流大于轻度)，心肌病，重度肺动脉高压，或合并先天性心脏病，心律失常等。最后纳入的患者30例，其中男性19例，女性11例，年龄42～75(56.65±9.12)岁。Barlow病12例，纤维弹性组织退行性变18例。分别与术前3 d与术后2周对患者进行超声心动图检查，病例组根据术后2周较术前LVEF减低是否大于10%分为2组：A组(术后LVEF减低<10%)15例和B组(术后LVEF减低≥10%)15例。选择健康体检者20例作为对照组。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 采用美国GE公司GE E9型超声诊断仪，M5S探头，频率2.0～4.0 MHz。

1.2.2 图像采集 所有患者均于术前3 d，术后2周内进行超声心动图检查。检者安静状态下取左侧卧位，连接胸前导联，于呼吸末采集胸骨旁左心室长轴切面、左心室短轴切面(二尖瓣水平、乳头肌水平、心尖水平)、心尖切面(四腔心、五腔心、两腔心、三腔心)，取连续3个心动周期的动态图像。所有的图像存盘，使用EchoPAC工作站进行脱机分析。

1.2.3 超声参数测量 ①常规超声指标测量：胸骨旁左心室长轴测量左心室舒张末内径(left ventricular end diastolic dimension，LVEDD)、LVESD；双平面Simpson’s法于心尖四腔及两腔切面测量左心室舒张末容积(left ventricular end diastolic volume，LVEDV)，左心室收缩末容积(left ventricle end systolic volume,LVESV)，LVEF；近端等速表面积法测量二尖瓣反流缩流宽度(vena contracta,VC)。②二维应变参数：分别采集并存储心尖左心室长轴、四腔心、两腔心切面，二尖瓣水平左心室短轴、乳头肌水平左心室短轴、心尖水平左心室短轴切面，在EchoPac工作站二维应变软件程序上，选取心内膜图像清晰的心动周期，收缩末期勾画感兴趣区心内膜，调整感兴趣区的宽度，使其与心肌厚度一致，系统将自动追踪感兴趣区内的回声斑点，系统自动将左心室壁分为6个节段，记录各个节段左心室收缩期整体纵向应变(global longitudinal systolic strain,GLS)及整体纵向应变率(global longitudinal systolic strain rate,GLSr)，整体径向应变(global radial systolic strain,GRS)及整体径向应变率(global radial systolic strain rate,GRSr)，整体圆周应变(global circumferential systolic strain,GCS)及整体圆周应变率(global circumferential systolic strain rate,GCSr)，并取均值进行分析。

2 结果

2.1 常规超声参数比较 A和B组术前的LVEDV、LVESV、LVEDD、LVESD均较对照组升高(P<0.05)。A、B组间术前LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV差异比较无统计学意义(P>0.05)。表1。

表1 常规超声心动图测值比较

注：A组术前与对照组比较，*P<0.05；B组术前与对照组比较，#P<0.05

2.2 二维斑点追踪参数比较 A组术前GLS和GLSr较对照组升高(P<0.05)，GCS、GCSr及GRS、GRSr与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)；B组术前GLS和GLSr较对照组减低(P<0.05)，术前GCS、GCSr及GRS、GRSr与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。表2。

表2 二维斑点追踪参数的比较

注：A组与对照组比较，*P<0.05；B组与对照组比较，#P<0.05；B组与A组比较，&P<0.05

2.3 中重度二尖瓣反流患者术前左心室应变指标与二尖瓣成形术术后早期LVEF改变之间的相关关系 术前GLS与术后早期LVEF改变之间存在中等程度负相关关系(r=-0.74，P<0.01)，术前GLSr与术后早期LVEF改变之间存在中等程度负相关关系(r=-0.57，P<0.01)，术前GCS、GCSr、GRS、GRSr与术后早期LVEF改变之间无相关关系(r分别为-0.30、-0.25、0.20、0.11，P>0.05)。图1。

图1 术后LVEF改变与GLS及GLSr之间的相关性

2.4 预测二尖瓣成形术术后早期LVEF减低的因素 将可能影响术后早期LVEF减低大于10%的超声参数如：LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV、LVEF、GLS及GLSr等进行Logistic逐步向前回归分析发现：术前GLS及GLSr是预测术后早期LVEF减低大于10%的预测因素(表3)。ROC曲线下面积分析：分别对比GLS、GLSr对术后早期LVEF减低的识别能力，发现：GLS参数曲线下面积最大(AUC=0.87，P<0.01)，截断点为：-19.69，特异度和敏感度分别为87%和87%。图2。

表3 预测术后LVEF下降的相关因素分析

A：GLS的ROC曲线AUC=0.87，P<0.01；B：GLSr的ROC曲线AUC=0.82，P<0.01

3 讨论

二尖瓣反流是二尖瓣成形术患者左心室结构发生改变的原因。长期反流引发左心室重塑过程发生，室壁应力增加，最终导致心肌的不可逆性的损伤，左心室功能的下降。在不可逆的左心室心肌受损前进行手术有利于术后左心室功能的恢复，改善患者的长期预后。常规二维超声参数如：LVESD>45 mm和LVEF<60%是现有指南建议，用来评估左心室功能的指标[1]，但其对左心室功能的评价存在局限性。由于LVEF和LVESD都是负荷依赖性指标，二尖瓣反流患者LVEF的提升主要是由于容量的改变，因此其常在左心室心肌功能受损时仍可保持正常范围[5]，由超声斑点追踪技术所得的应变和应变率等参数可直接反映心肌自身的形变特征，受心脏负荷及其他因素影响相对小，对中重度二尖瓣反流时的心脏损伤敏感度高，评价左心室功能更加客观准确，已经逐渐可以辅助常规超声评估二尖瓣反流患者心肌功能的评价[6-7]。

已有研究发现，由于心内膜最容易受到前负荷改变的影响，因此纵向应变被认为是二尖瓣反流患者左心室收缩功能异常时最早发生改变的参数。而径向及圆周应变发生改变较晚[4]。本研究发现中重度二尖瓣反流患者中，A组与B组术前GCS、GCSr及GRS、GRSr均与对照组比较差异无统计学意义。A组(LVEF减低≥10%组)术前GLS及GLSr较对照组增加，其原因可能是长期二尖瓣反流处于代偿期时，由于左心室容量负荷的增大，LVEDV及压力增加使得心肌的初长度增大，根据Frank-straling机制，心肌的收缩力及收缩速度增强。但这种代偿机制是不可持续的，随疾病发展，心内膜下缺血进一步深入，心肌的氧化应激增强，可能导致心肌细胞退化，脂褐素沉积从而引起左心室收缩功能的异常。B组(LVEF减低<10%组)术前GLS及GLSr较对照组减低，可能由于B组处于疾病较晚期，心肌缺血程度加重[4]，左心室心肌功能已有受损。而B组术前LVEF与对照组比较差异无统计学意义，术前GLS及GLSr较对照组减低，再次说明GLS及GLSr较LVEF能更早探测出左心室功能的潜在性异常。本研究结果显示，对GLS及GLSr绘制ROC曲线后分析，GLS曲线下面积最大，对术后左心室功能异常的识别能力更强。这与Magne等[8]及Donal等[9]的研究是相一致的。更多研究提出：术前GLS是预测术后左心室功能异常的最佳指标。且A、B组患者术后LVEF的改变与GLS及GLSr呈中等程度负相关，这也验证了重度二尖瓣反流患者术后LVEF的改变主要与左心室长轴应变有关这一说法[10]。

本研究采用的分组标准采纳于Piccart-Gebhar等[11]发表于新英格兰杂志上的文献，提出10%可作为LVEF减低的界定标准，且有其他学者以此同样标准分组。但目前对10%作为术后LVEF下降的截点值的研究甚少，未得到广泛应用，一是可能由于术后早期LVEF减低可能受手术影响，二是患者术后远期的左心室功能恢复更能引起关注，因此尚无此截点值的定论。本研究对象采用手术方式均为二尖瓣成形术，由于不同的术者操作、瓣膜修复的难易程度都有可能引发术中心肌损伤的发生，对患者术后早期心功能减低存在一定程度的影响。