自动心肌运动定量技术评价射血分数保留型频发室性早搏患者左室收缩功能的价值

肖莉莉，宋静，陈晓乐，林玲玲，董雁雁，吴道珠

温州医科大学附属第二医院，浙江 温州 325027，1.超声科；2.心内科

频发室性早搏是临床上常见的心律失常之一，可导致心功能恶化，并发展为心肌病。由于室早诱发的心肌病是可以逆转的，所以早期识别并制定治疗方案及评价预后极其重要，然而大多数频发室早患者在排除其他器质性心脏病的情况下，常规超声心动图检查难以发现异常。在发展为心肌病之前，是否存在隐匿性的心功能损害，是否需要接受药物或者射频消融等治疗来抑制频发室早是个亟须解决的问题。自动心肌运动定量（automated cardiac motion quantification，aCMQ）是新发展起来的二维应变技术，无角度依赖性，能自动识别测量心脏运动的纵向、径向和环向应变和应变率，定量心脏运动的旋转、扭转，评价左心室整体及局部运动功能。本研究探讨aCMQ技术评价射血分数保留型频发室早患者左室收缩功能的价值。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2018年1月至2019年1月于温州医科大学附属第二医院心内科就诊的频发室性早搏患者为室早组，入选标准：年龄≥18周岁；左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）正常（＞50%）；Holter示室早次数＞10 000个/24 h。排除标准：图像不清晰不符合定量分析要求；合并慢性呼吸系统疾病；合并高血压、冠心 病、房颤、瓣膜病及慢性心力衰竭等疾病；甲状腺功能亢进及减退。共选取34例，男11例，女23例，年龄21～65（43.0±12.5）岁。另外随机选取相同时间段内性别匹配的健康者作为对照组，男9 例，女18例，年龄27～63（42.7±10.0）岁。

1.2 仪器和方法

1.2.1 仪器：采用philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪，容积探头为X5-1，频率1.0～5.0 MHz，设置深度15～17 cm，帧频FR＞50帧/s，配在机图像分析软件。

1.2.2 图像采集及aCMQ技术的测量：患者连接胸导联心电图取左侧卧位，探头先于胸骨旁标准左心室长轴切面测量左心房内径（left atrium diameter， LAD）、左室舒张末期内径（left ventricular enddiastolic diameter，LVIDd）、左室收缩末期内径（left ventricular end-systolic diameter，LVIDs）。于标准心尖四腔心切面应用PW获得二尖瓣舒张早期峰值流速（E）和心房收缩期峰值流速（A），并获得比值（E/A），应用组织多普勒测量二尖瓣环（侧壁及室间隔）舒张早期运动速度的平均值E’a，并获得E/E’a。于胸骨旁左室短轴基底段、中间段、心尖段分别采集连续3个心动周期的动态图像；于左室心尖部采集连续3个心动周期的两腔心、三腔心及四腔心动态图像。尽量避开早搏发生的时间段采集动态图，且让患者在采集过程中尽量屏气几秒钟，使心脏移动最小。个别患者早搏过于频繁而无法避开时，采集4个心动周期，图像分析时选取远离早搏的心动周期（未主动选择时，软件默认选取中间的心动周期）；启动分析软件，图像自动停帧在收缩末期，在上述6个切面上软件自动勾画出左心室心内膜及心外膜轮廓，必要时适当调整勾划线，使其与心内膜及心外膜边界重合，运行程序自动计算出各应变参数，获取左室整体纵向应变（global longitudinal strain of Left ventricle，LVGLS）、心尖两腔心纵向应变（longitudinal strain of apex twochamber view，AP2LS）、心尖三腔心纵向应变（longitudinal strain of apex three-chamber view，AP3LS）、心尖四腔心纵向应变（longitudinal strain of apex four-chamber view，AP4LS）、左室整体环向应变（global circumferential strain of Left ventricle，LVGCS）、左室短轴基底段环向应变（circumferential strain of basal short axis view，SAXBCS）、左室短轴中间段环向应变（circumferential strain of mid short axis view，SAXMCS）、左室短轴心尖段环向应变（circumferential strain of apex short axis view，SAXACS）及相应的纵向应变、环向应变牛眼 图，见图1-2。

1.3 重复性检测 从2组受检者中各随机抽取12例，在不知先前所测数据的情况下，由另1位检查医师使用原动态图测得LVGLS及LVGCS。1周后由原检查医师再次测得LVGLS及LVGCS。两次测量的差值的绝对值除以两次测量的均值的百分数作为变异系数。通过组内、组间相关系数和变异系数检验测量的重复性。

1.4 统计学处理方法 采用SPSS23.0统计软件进行统计学分析。计量资料用表示，2组间均数比较用两独立样本t检验；左室收缩功能受损的预测价值用ROC曲线进行分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料及常规超声心动图比较 34例频发室早病例中，病程半月至20余年不等，无症状7例，均为体检发现，其余均有心悸或胸闷症状；二尖瓣轻度反流4例，主动脉瓣轻中度反流1例；术中及术后出现心包积液各1例；2例术后复发（室早负荷较术前减少＜80%）；7例室早起源于左室，其余26例起源于右室，1例二源室早，左右室均有一起源。室早组与对照组年龄、体表面积差异均无统计学意义（均P＜0.05）；常规超声心动图获取的参数中，室早组LVIDd、LVIDs较对照组增大，差异有统计学意义（均P＜0.05），室早组术前左室增大2例（均女性，LVIDd=51 mm），左室内径正常上限1例（女，LVIDd=50 mm）；2组LAD、LVEF、E/A、E/E’a差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

图1 对照组aCMQ分析

图2 室早组aCMQ分析

表1 2组一般资料及常规超声心动图参数比较

表1 2组一般资料及常规超声心动图参数比较

组别 例数 年龄（岁） 体表面积（m2） LAD（mm） LVIDd（mm） LVIDs（mm） LVEF（%） E/A E/E’a对照组 27 42.7±10.0 1.69±0.21 29.37±3.92 44.33±3.32 27.70±2.13 67.48±2.86 1.18±0.21 7.4±2.93室早组 34 43.0±12.5 1.67±0.20 30.94±3.66 46.91±3.46 29.74±2.55 66.26±3.55 1.09±0.20 7.0±2.01 t-0.111 0.428 -1.613 -2.953 -3.318 1.452 1.942 0.626 P 0.912 0.788 0.112 0.005 0.005 0.154 0.063 0.527

2.2 2组应变参数比较及应变参数ROC曲线分析 室早组AP2LS、LVGLS、SAXMCS绝对值较对照组减低，差异有统计学意义（均P＜0.05），见表2。将有统计学差异的LVGLS、AP2LS、SAXMCS绘制ROC曲线，表明AP2LS为-19.85%时，预测左室收缩功能受损的灵敏度为58%，特异度为74%（AUC=0.74，P=0.002）；LVGLS为-20.00%时，预测左室收缩功能受损的灵敏度为58%，特异度为70%（AUC=0.69，P=0.013）；SAXMCS为-23.20%时，预测左室收缩功能受损的灵敏度为58%，特异度为74%（AUC=0.66，P=0.039），见表3和图3。

表2 2组aCMQ技术检测心功能各应变参数比较，%）

表2 2组aCMQ技术检测心功能各应变参数比较，%）

组别 例数 AP4LS AP3LS AP2LS LVGLS SAXBCS SAXACS SAXMCS LVGCS对照组 27 -19.45±3.09 -21.58±3.70 -21.60±3.03 -20.85±2.68 -20.10±4.32 -29.36±6.72 -25.29±4.46 -23.66±2.83室早组 34 -19.01±2.56 -19.87±3.28 -19.41±2.71 -19.33±2.19 -19.60±4.60 -29.90±6.41 -22.60±4.94 -22.69±3.76 t 0.608 1.914 2.967 2.442 0.425 1.444 2.196 1.113 P 0.548 0.062 0.004 0.018 0.671 0.153 0.032 0.269

表3 aCMQ应变参数预测频发室早患者左室功能受损的ROC曲线分析

图3 aCMQ应变参数预测频发室早患者左室功能受损的ROC曲线分析

2.3 重复性检验 重复性检验示测量LVGLS的组内相关系数为0.85，组间相关系数为0.82，组间及组内变异系数分别为7.6%、6.9%；测量LVGCS的组内相关系数为0.88，组间相关系数为0.84，组间及组内变异系数分别为7.1%、6.4%。aCMQ技术所测的各应变参数具有较高的重复性。

3 讨论

室性早搏，亦称室性期前收缩，是临床上常见的心律失常，在普通人群中室早的患病率高达1%～4%。既往学者认为室早多数属于良性心律失常，不主张对其进行处理，只是出现较明确的临床症状时才采取药物干预或射频消融治疗，但室早患者的临床症状变异性较大，且临床症状与其预后结局并无显著相关[1]。近年来越来越多的研究表明，频发室早可导致心功能恶化，可造成室早介导的心肌 病[2-3]。室早诱发心肌病的确切机制迄今并不完全清楚。室早发生时，心肌激动点远离传导系统，可引起双室间、间隔部及游离壁心肌收缩不同步，造成舒张末期心脏负荷增加，室壁压力增加，进而导致心脏扩大，引起心脏重构[4]。心室收缩的不同步性同样对局部心肌血流灌注、电活动及代谢率有很大影响[5]。由于室早无法产生足够的心输出量，它的实际有效频率或机械频率只有电学心率的一半，这种情况被称为“隐匿机械性心动过缓”[6]。

由于室早诱发的心肌病是可以逆转的，所以早期识别尤为重要。然而大多数室早患者在排除其他器质性心脏病的情况下，LVEF、左室内径、室壁运动都处在正常范围之内，常规超声心动图检查难以发现异常。本研究中，有2例LVIDd增大，1例接近正常上限，其余的左室内径均正常。左室内径在正常人当中存在较大差异，随着年龄的增大，左室内径会减小，若频发室早患者年龄偏大，体表面积不大，而LVIDd增大或接近正常上限，排除其他心血管疾病后，则可判断已出现室早相关心肌病。这与研究[7]发现以LVIDd增大作为室早介导的心肌病的诊断标准可以较早期发现心肌病相符。LVEF是应用最广泛的反映左心室收缩功能的指标，在正常人中亦存在较大差异。早期、隐匿的左室收缩功能受损不能通过LVEF来发现，这可能是由于LVEF易受到心肌收缩前、后负荷及心肌本身的收缩能力等因素的影响，所以敏感性不高。本研究选取的频发室早患者LVEF值均正常。

超声心动图技术已不局限于类似LVEF等基本参数的评估，定量分析节段心肌或整体心肌的应变，从机械力学角度评价心肌功能已成为研究的热点。斑点追踪技术（speckle tracking imaging，STI）是一种从心肌纤维形变的角度定量评价心肌运动的新方法[8]，可以免受声束与室壁运动方向间夹角x的影响[9]。WIJNMAALEN等[10]利用STI成像技术评估频发室早心室功能，发现频发室早可以导致隐匿性的心室收缩功能异常。

aCMQ是基于STI技术发展起来的，能自动分析心肌整体及局部力学运动状态，对节段性运动异常的心肌组织非常敏感且准确。符梦竹等[11]研究报道aCMQ能早期发现慢性肾脏病患者的心肌损害。目前国内外对室早的应变研究较少，考虑原因可能是频发的早搏会影响应变分析，本研究发现aCMQ可选取合适的心动周期除外早搏的影响，提高了准确性，同时降低心率、呼吸等因素的影响。横向测量应变的软件之间变异度的研究显示，在纵向、径向及环向应变中，观察者内部以及观察者间以纵向应变可重复性最好，环形应变欠佳，径向应变最差[12-13]。 本研究测量了纵向应变及环向应变的组间、组内系数，均较高，显示aCMQ技术可重复性较好，这与宋芫等[14]报道aCMQ技术具有高度可重复性的研究结果相同。既往研究[15]表明，对于心功能不全的患 者，与基线临床指标、LVEF值及室壁运动评分相比，左心室纵向应变的预后价值更高。MAGNE等[16]研究提示，在揭示左心室功能亚临床状态方面，LVGLS更具潜在的价值，是心肌组织收缩功能早期受损的敏感指标。本研究发现室早组AP2LS、LVGLS、SAXMCS 绝对值较对照组减低，差异有统计学意义（P＜0.05），这与上述研究结果相符，纵向应变更敏感，更具潜在价值，但总体灵敏度及特异度不高，AUC不高，考虑原因可能为纳入的病例全部为EF正常的患者，且部分患者病程短，可能还未产生明显心肌损害。环向应变较少被应用研究，本研究发现左室基底段易受二尖瓣环牵拉影响，两组SAXBCS数值绝对值均较低，差异无统计学意义。SAXMCS灵敏度较好，差异有统计学意义，两组SAXACS差异亦无统计学意义，推测可能原因是室早首先引起起搏点附近的心肌损害（大部分异常起搏点远离心室心尖部）。

aCMQ提供了一项新的手段，有助于早期发现频发室早介导的心肌病，并有助于对频发室早患者制定合理的治疗及随访方案。