超声心动图对心脏再同步化治疗慢性心力衰竭的临床应用价值

马 进，张 静，邱燕玲，李培英，罗永科，吕 品

慢性心力衰竭(chronic heart failure， CHF)常见于各种器质性心脏病的终末阶段，发病率和病死率均较高，现已逐渐成为一个威胁公众健康的主要问题[1]。

尽管药物治疗已取得一定的效果，但病人预后仍然不佳，病死率很高[2]。目前，心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy， CRT)作为一种新型的非药物疗法，主要通过植入起搏器来纠正病人心电传导延迟和机械收缩不同性问题，其疗效已得到多中心的临床试验证实[3]。该法主要是通过改善病人的左心室收缩功能，终止或逆转心室重构，从而起到缓解临床症状的作用[4]。然而相关研究发现，仍有一部分病人CRT无效[5]，因此，如何识别心脏收缩不同步化和早期预判CRT对慢性心力衰竭病人的治疗效果显得十分重要。近年来，研究发现超声心动图特别是心肌组织多普勒，因其具有高时间和空间分辨率，可定量分析和无创性等优点，使得其在研究CRT慢性心力衰竭的机制、病人选择及优化起搏程序、评价疗效等方面具有重要作用[6]。因此，本研究收集来我院就诊的临床诊断为慢性心力衰竭且接受CRT的病人76例，采用超声心动图对其疗效和预后进行评价，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年1月—2018年9月来我院就诊的临床诊断为慢性心力衰竭且行CRT的病人76例，其中男46例，女30例；年龄53～75(63.1±5.2)岁；心电图 QRS 时限为(160.0±20.1)ms，纽约心脏病协会心功能分级为Ⅲ级26例，Ⅳ级50例；合并扩张型心肌病30例，冠心病18例，高血压性心脏病16例，缺血性心肌病12例。所有研究对象均植入了三腔起搏器，且均为双室同时起搏。本研究获得我院伦理委员会批准，并同意进行研究。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①所有病人均符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南(2014版)》中失代偿性心力衰竭的诊断标准[7]；②心电图显示为窦性心律，且QRS时限≥120 ms；③心功能分级为Ⅲ级或Ⅳ级；④左室射血分数(LVEF)≤35%；⑤左心室舒张末期内径(LVEDD)≥55 mm；⑥使用抗心力衰竭药物治疗后效果不明显；⑦均安装三腔起搏器；⑧均知情同意，且愿意配合本次研究，并签署知情同意书。排除标准：①合并严重心瓣膜疾病或持续性心房颤动的病人；②存在安装起搏器禁忌证的病人；③3个月内有心肌梗死且行冠状动脉搭桥或行支架植入术的病人；④合并肝肾等重要脏器严重疾病的病人；⑤患有神经精神性疾病，不能配合完成本次研究的病人；⑥超声心动图质量差导致无法进行准确分析的病人。

1.3 研究方法 所有病人均于术前3 d、术后1周及术后3个月行超声心动图检查，采用Philips iE33型超声诊断仪，探头为X3-1，频率在1～5 MHz，内置Qlab 7.0定量分析软件，检查完成后对所有病人超声心动图进行存储，以方便脱机分析和查验。所有病人均采集胸骨旁左心室长轴、左心室短轴水平切面和心尖切面的3个心动周期的二维和组织多普勒成像动态图像，帧频为每秒112～145帧，测量二尖瓣、左心室及右心室流出道血流频谱。检查时嘱病人取左侧卧位，连接心电图肢体导联，用X3-1探头在心尖四腔切面上获取理想左室图像，然后开启“Full Volume”键，屏幕上显示左右排列的2幅互为正交的二维图像，尽量使两个图像包容整个左心室，随后嘱病人屏气，之后心电图自动触发，采集动态三维图像存储，启动Qlab键应用3D Qady软件进行分析。以心尖两腔心和四腔心切面为基础，选择舒张末期和收缩末期，选取5个左室心内膜的取样点，之后软件会勾画出心内膜的边界并行三维立体图像的拟合，还会自动显示任一节段和左心室的真题容积-时间曲线，从而获得相关参数，包括左室收缩末期容积(LVESV)、左室舒张末期容积(LVEDV)、LVEDD、左室射血分数(LVEF)。然后采用Qlab7.0软件分析左心室收缩和舒张同步性，利用TDI图像，测量并计算病人心尖3个切面的左室基底段和中间段共12个节段的心肌收缩期血流速度达峰时间标准差(Vs-T-SD)，定义为左心室收缩同步性，计算术前及术后数值。同时进行RT-3DE图像分析，软件显示左室整体和16个心肌节段的容积-时间曲线，测量左心室16个节段收缩末期容积达峰时间标准差(Tmvs16-SD)，用心率校正得到Tmvs16-SD/RR，作为左心室收缩同步性指标。计算手术前后的Tmvs16-SD的变化率(ΔTmvs16-SD)，计算公式为ΔTmvs16-SD=(术前Tmvs16-SD-术后1周Tmvs16-SD)/Tmvs16-SD术前。随访病人3个月后，计算3个月的左室舒张末期容积减小率(ΔLVEDV)、左室收缩末期容积减小率(ΔLVESV)以及左室射血分数减小率(ΔLVEF)。

1.4 观察指标 对CRT手术前、手术后1周及手术后3个月左心室功能指标进行分析，其中左心室功能指标包括LVESV、LVEDV、LVEDD和LVEF；对CRT手术前、手术后1周及手术后3个月的心脏同步化指标进行分析；对ΔTmvs16-SD与ΔLVEDV、ΔLVESV及ΔLVEF的相关性进行分析，并将ΔLVESV≥15%定义为CRT反应，用ROC曲线分析法获取预测CRT反应的Tmvs16-SD的截断值。

2 结 果

2.1 CRT手术前、手术后1周及手术后3个月的左心室功能分析 对CRT手术前、手术后1周及手术后3个月的左心室功能指标进行分析发现，手术后1周病人的LVESV值低于手术前，手术后3个月的LVESV、LVEDV和LVEDD值低于手术前，LVEF值高于手术前，手术后3个月的LVESV、LVEDV和LVEDD值低于手术后1周，LVEF值高于手术后1周，差异均具有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 手术前后病人左心室功能指标比较(±s)

2.2 CRT手术前及手术后心脏同步化指标分析 对CRT手术前、手术后1周及手术后3个月的心脏同步化指标进行分析发现，手术后1周及手术后3个月的Tmvs16-sd/RR和Vs-T-SD值均低于手术前，差异具有统计学意义(P<0.05)，而手术后3个月与手术后1周的Tmvs16-sd/RR和Vs-T-SD值比较差异无统计意义(P>0.05)。详见表2。

表2 CRT手术前、手术后1周及手术后3个月心脏同步化指标(±s) 单位：ms

2.3 分析ΔTmvs16-SD与ΔLVEDV、ΔLVESV及ΔLVEF的相关性 ΔTmvs16-SD与ΔLVEDV的相关系数(r=0.71，P=0.001)；ΔTmvs16-SD与ΔLVESV、ΔLVEF则无相关性(P>0.05)。以相关文献报道的ΔLVESV≥15%为预测CRT反应的金标准，分析ΔTmvs16-SD预测CRT反应的截断值后发现，ΔTmvs16-SD>3.5%为预测CRT反应的敏感性指标，其灵敏度为77.4%，特异度为71.4%，ROC曲线下面积为0.744。详见图1。

图1 ΔTmvs16-SD>3.5%预测CRT反应的ROC曲线

3 讨 论

CRT是通过植入左室及右室电极来改善房室、室间以及室内同步性对左心室的收缩功能，逆转左室重构，从而达到恢复左、右心室同步收缩的目的[8]。CRT能够使左右心室同步收缩，增加左室充盈时间，使心排血量增加，从而达到改善心力衰竭病人心功能，提高生活质量，降低病死率的作用[9]。然而相关研究发现，临床上仍有30%～50%的病人对CRT无反应[10]。因此，如何更好地评估CRT手术后心肌运动的同步性和心功能成为该领域的一个研究热点。而超声心动图作为一项新技术，能够利用组织多普勒技术评价左室机械运动同步性，此外，实时三维超声可检查纵向、横向和环向收缩引起的综合效应，同时还可以显示整个左室的所有节段，不受心肌的运动方式和方向的影响，能够同步评价左室的16节段收缩的同步性[11]。还有相关研究发现，不同步指数ΔTmvs16-SD能够较早且敏感地对CRT慢性心力衰竭病人发挥疗效[12]。因此，本研究在对相关文献进行研究的基础上，通过对CRT慢性心力衰竭病人采用超声心动图进行评价，对CRT有效性预测进行研究，旨在评价超声心动图对CRT慢性心力衰竭的有效性。

本研究发现，CRT手术后1周病人的LVESV低于手术前，手术后3个月的LVESV、LVEDV和LVEDD低于手术前，LVEF值高于手术前，手术后3个月LVESV、LVEDV和LVEDD低于手术后1周，LVEF值高于手术后1周，手术后1周及手术后3个月的Tmvs16-sd/RR和Vs-T-SD值均低于手术前，差异均有统计学意义(P<0.05)，说明超声心动图能够对CRT慢性心力衰竭病人的心功能和左室收缩的同步性改善情况进行反应。考虑可能与以下几方面因素有关：①超声心动图能够从三维角度反映心动周期内左室各节段运动的丰富信息，且测量结果准确。②参数化成像技术可用不同颜色的曲线来代表不同的心室节段，从而可更加直观地体现左室收缩的最延迟节段，为病人的病情分析和治疗提供依据[13]。③通过实时三维超声的左室容积-时间曲线来计算Tmvs，从而可以进行更加客观的评价。本研究还发现，ΔTmvs16-SD与ΔLVEDV的相关系数为r=0.71，P=0.001，说明ΔTmvs16-SD与ΔLVEDV的相关性较好，因此，本研究采用ROC曲线法寻找ΔTmvs16-SD预测CRT慢性心力衰竭的有效性，发现ΔTmvs16-SD>3.5%为预测CRT反应的敏感性指标，其灵敏度和特异度均较高，这与任卫东等[14]研究一致，但本研究样本量更大，可信度更高。使用超声心动图对CRT慢性心力衰竭病人的临床价值进行评价时，还存在一定局限：①实时三维超声心动图容易受二维图像的影响，分辨力较低[15]；②对心内膜的显影不够清楚；③缺乏大样本多中心临床试验。

CRT可显著改善慢性心力衰竭病人的心功能，超声心动图可有效评价左室收缩功能和同步性，能对CRT有效性进行预测。