自动心肌运动定量技术评估频发室性期前收缩患者射频导管消融术后左心室功能的价值研究

肖莉莉 寇红菊 李秀云 吴道珠 宋静

频发室性期前收缩（premature ventricular contractions，PVCs）是临床常见的心律失常之一，可诱发PVCs相关性心肌病。排除其他器质性心脏病的情况下，多数频发PVCs的患者采用常规超声心动图检查难以发现异常。自动心肌运动定量（automated cardiac motion quantification，aCMQ）技术是基于斑点追踪成像（speckle tracking imaging，STI）技术发展起来的定量评价心肌运动的新方法，新近取得较大发展。aCMQ技术无角度依赖性，不仅可以评价心肌细胞在纵轴方向上的运动，也可以检测其环向、径向及旋转方向上的形变，从而更加全面了解局部及整体心肌的功能。本研究对频发PVCs患者采用aCMQ技术进行检测，探讨aCMQ技术评估频发PVCs患者射频导管消融术后左心室功能的价值，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2018年1月至2019年3月温州医科大学附属第二医院心内科住院的频发PVCs患者26例（观察组），其中男 9例，女 17例，年龄 21～65（42.04±13.54）岁；有心悸或胸闷症状20例，无症状6例；体表面积（1.66±0.20）m2。纳入标准：（1）年龄 18～65 岁；（2）24 h动态心电图示PVCs次数＞10 000个；（3）左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）正常（＞50%）；（4）术后6个月随访，资料完整。排除标准：（1）超声心动图图像不清晰，不符合定量分析要求；（2）合并慢性呼吸系统疾病、高血压、冠心病、房颤、瓣膜病、慢性心力衰竭、甲状腺功能亢进及减退。按病程是否＞1年将观察组分为≤1年患者及＞1年患者，各13例，≤1年患者年龄 25～65（42.92±13.41）岁，＞1 年患者年龄21～63（41.15±14.00）岁。选取同期本院健康体检者30例为对照组，男 11 例，女 19 例，年龄 23～65（41.37±10.39）岁，体表面积（1.68±0.20）m2。两组对象性别、年龄、体表面积比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。本研究经医院医学伦理委员会批准，所有对象签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 超声心动图检测 分别于观察组射频导管消融术前及术后6个月及对照组体检时，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，设置深度约15～17 cm，帧频FR＞50帧/s。连接胸导联心电图，取左侧卧位，于胸骨旁标准左心室长轴切面测量左心房内径（left atrial diameter，LAD）、左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic diameter，LVIDd），左心室收缩末期内径（left ventricular end systolic diameter，LVESd）。于标准心尖四腔心切面应用脉冲多普勒获得二尖瓣舒张早期E峰速度和心房收缩期A峰速度，并计算E/A比值，应用组织多普勒获得二尖瓣环（侧壁及室间隔）舒张早期平均e峰速度，并计算E/e比值。

1.2.2 aCMQ技术应变参数的采集 分别于观察组射频导管消融术前及术后6个月及对照组体检时，于胸骨旁左心室短轴基底段、中间段、心尖段采集连续3个心动周期的动态图像。于左心室心尖部采集连续3个心动周期的心尖两腔心、心尖三腔心及心尖四腔心动态图像。采集动态图时尽可能避开期前收缩发生的时间段，嘱患者在采集过程中尽量屏气几秒钟，使心脏随呼吸的移动幅度最小。当患者期前收缩过于频繁而无法避开时，采集4个心动周期，选取远离期前收缩的心动周期。启动分析软件，图像自动停帧在收缩末期，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，运行程序自动获得各应变参数，包括左心室整体纵向应变（global longitudinal strain of left ventricle，LVGLS）、心尖两腔心纵向应变（longitudinal strain of apex two-chamber 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）、左心室整体环向应变（global circumferential strain of left ventricle，LVGCS）、短轴基底段环向应变（circumferential strain of basal short axis view，SAXBCS）、短轴中间段环向应变（circumferential strain of mid short axis view，SAXMCS）、短轴心尖段环向应变（circumferential strain of apex short axis view，SAXACS），同时得到相应的纵向应变、环向应变牛眼图。

1.2.3 射频导管消融术 观察组常规消毒、铺巾，经股静脉穿刺置入SWARTZ鞘管，送入消融大头，在Ensite三维标测系统指导下行激动标测和起搏标测，找到靶点，放电消融。观察患者术中、术后一般情况，记录术中确认的异位起搏点及术后并发症。PVCs复发的标准为PVCs负荷较术前减少＜80%。

1.2.4 一致性检验 按简单随机抽样法于两组对象中各抽取12例，在不知原检查医师所测数据的情况下，由另1位年资及经验相当的医师使用原动态图测得LVGLS及LVGCS。该医师完成检查后1周由原检查医师再次测得LVGLS及LVGCS。通过组内、组间相关系数和变异系数检验测量的一致性。

1.3 统计学处理 采用SPSS 23.0统计软件，符合单样本kolmogorov-Smirnov检验的正态分布的计量资料以表示，组间比较采用t检验。应用ROC曲线分析各应变参数对左心室收缩功能受损的预测价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组对象超声心动图参数的比较 见表1。

由表1可见，观察组术前LVIDd、LVESd均大于对照组，差异均有统计学意义（t=2.14、2.22，均 P＜0.05）。观察组术前其余超声心动图参数与对照组比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。观察组术后LVIDd、LVESd均较术前改善，差异均有统计学意义（t=3.61、3.77，均P＜0.05）。观察组术后其他参数与术前比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 两组对象超声心动图参数的比较

2.2 ≤1年、＞1年患者术前术后超声心动图参数的比较 见表 2、3。

由表2可见，≤1年患者超声心动图各参数比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表2 ≤1年术前术后超声心动图参数的比较

由表3可见，＞1年患者术后LVIDd、LVESd均较术前改善，差异均有统计学意义（均P＜0.05），余指标比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表3 ＞1年患者术前术后超声心动图参数的比较

2.3 两组对象aCMQ技术各应变参数的比较 见表4。

由表4可见，观察组术前AP4LS、AP2LS、LVGLS、SAXMCS的绝对值较对照组低，差异均有统计学意义（t=2.11、2.83、2.69、2.40，均 P＜0.05）。观察组术前其余各应变参数与对照组比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。观察组术后与术前AP4LS、LVGLS比较，差异均有统计学意义（t=3.77、3.46，P＜0.05），其余参数与术前比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表4 两组对象aCMQ技术各应变参数的比较

2.4 ≤1年、＞1年患者术前术后aCMQ技术各应变参数的比较 见表5、6。

由表5可见，≤1年患者术前与术后AP4LS比较，差异有统计学意义（P＜0.05），其余参数比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表5 ≤1年患者术前术后aCMQ技术各应变参数的比较

由表6可见，＞1年患者术前、术后AP3LS、AP4LS、LVGLS比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），其余参数差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表6 ＞1年患者术前术后aCMQ技术各应变参数的比较

2.5 两组典型aCMQ技术分析获得的纵向应变、环向应变牛眼图比较 见图1、2（插页）。

图1 对照组1例健康体检者aCMQ技术应变分析所见及纵向应变、环向应变牛眼图[a：心尖三腔心纵向应变（AP3LS）；b：心尖四腔心纵向应变（AP4LS）；c：心尖两腔心纵向应变（AP2LS）；d：左心室 17个节段的纵向应变牛眼图；e：基底段环向应变（SAXBCS）；f:心尖段环向应变（SAXACS）；g：中间段环向应变（SAXMCS）；h：左心室16个节段的环向应变牛眼图]

由图1可见，健康体检者在同一心动周期内左心室各节段纵向应变及环向应变绝对值较高，各节段运动曲线形态幅度基本一致，纵向应变及环向应变牛眼图呈红色。

由图2可见，观察组在同一心动周期内左心室各节段纵向应变及环向应变绝对值较低，部分节段运动曲线形态幅度相差甚远，分离明显，纵向应变及环向应变牛眼图部分区域出现蓝色。

图2 观察组1例典型病例aCMQ技术应变分析所见及纵向应变、环向应变牛眼图[a：心尖三腔心纵向应变（AP3LS）；b：心尖四腔心纵向应变（AP4LS）；c：心尖两腔心纵向应变（AP2LS）；d：左心室 17 个节段的纵向应变牛眼图；e：基底段环向应变（SAXBCS）；f:心尖段环向应变（SAXACS）；g：中间段环向应变（SAXMCS）；h：左心室16个节段的环向应变牛眼图]

2.6 aCMQ技术应变参数预测频发PVCs患者左心室功能受损的ROC曲线分析 见表7、图3（插页）。

表7 aCMQ技术应变参数预测频发PVCs患者左心室功能受损的ROC曲线分析

图3 自动心肌运动定量（aCMQ）技术应变参数预测频发室性期前收缩（PVCs）患者左心室功能受损的ROC曲线分析

由表7、图3可见，AP2LS为-19.95%时，预测左心室收缩功能受损的灵敏度为60%，特异度为70%（AUC=0.70，P=0.007），LVGLS为-19.90%时，预测左心室收缩功能受损的灵敏度为60%，特异度为70%（AUC=0.68，P=0.01）。

2.7 观察组术中、术后一般情况 观察组射频导管消融术中及术后出现心包积液各1例。术后PVCs复发2例。频发PVCs起源于左心室7例，起源于右心室18例，左右心室各有起源1例。

2.8 一致性检验结果 LVGLS的检查者内相关系数为0.85，检查者间相关系数为0.82，检查者间及检查者内变异系数分别为7.6%、6.9%，测量LVGCS的检查者内相关系数为0.88，检查者间相关系数为0.84，检查者间及检查者内变异系数分别为7.1%、6.4%。

3 讨论

PVCs是指希氏束分叉以下部位过早发生的，提前使心肌除极的搏动。普通人群中PVCs的患病率高达1%～4%[1]。最初PVCs被认为是单纯的“良性”表现，死亡风险与一般人群比较差异无统计学意义，但是近年来越来越多的研究发现，无潜在器质性心脏病的频发PVCs患者随着PVCs的发生与发展，会发生心室的可逆性重构，并逐渐出现左心室功能受损等变化，甚至发生PVCs相关性心肌病[2-3]。

频发PVCs诱发心肌病的确切机制迄今并不完全清楚，但频发PVCs诱发的心肌病是可以逆转的[4]，所以早期识别尤为重要。然而，多数频发PVCs患者在排除其他器质性心脏病的情况下，超声心动图检查难以发现异常。许多患者并不知道PVCs什么时候开始，其临床症状的变异性较大。有研究表明，频发PVCS患者的临床症状与其预后结局并无显著相关[5]。有研究发现以LVIDd增大作为PVCs介导的心肌病的诊断指标可以较早期发现心肌病[6]。本研究中，有2例LVIDd增大，1例接近正常上限，LVIDd及LVESd这两个参数观察组术前与对照组、＞1年患者术前与术后差异均有统计学意义，但LVEF值差异无统计学意义。LVEF是应用最广泛的反映左心室收缩功能的指标，在正常人中存在较大差异。早期、隐匿的左心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，所以灵敏度不高。左心室内径在正常人当中亦存在较大差异，随着年龄的增大，左心室内径会减小，若频发PVCs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PVCs相关心肌病。

许多文献提到射频导管消融术可有效治疗频发PVCs[7]，经射频导管消融术后心脏结构及功能得到恢复。有学者通过对264例接受了射频导管消融术的特发性PVCs患者进行随访，发现出现左心室收缩功能受损的患者中，68%在术后4个月内LVEF恢复正常，约1/3的患者LVEF恢复时间延长[8]。本研究选取的是LVEF正常的频发PVCs患者，术前的心肌损害情况及术后的恢复情况均不能通过LVEF体现。

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。STI技术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[9]，可以免受声束与室壁运动方向间夹角的影响[10]。Adrianus等[11]利用STI成像技术评估了49例频发PVCs和LVEF正常患者的心室功能，发现频发PVCs可以导致隐匿性的心室收缩功能异常，表现为心室应变降低。本研究通过观察组术前与对照组、观察组术前与术后的对比，＞1年、≤1年术前与术后的对比，进一步验证频发PVCs对心室收缩功能的隐匿性损害。

aCMQ技术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。关于应变技术的一致性检验，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一致性最好，环向应变欠佳，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、组内系数及变异系数均较高，显示aCMQ技术一致性较好，这与宋芫等[14]报道aCMQ技术具有高度一致性的研究结果相同。aCMQ技术受操作者主观因素影响小，能自动计算，方便实用，且能选取最合适的心动周期分析，提高了准确性，降低心率、呼吸等因素的影响。既往研究表明[15]，对于心功能不全的患者，与基线临床指标、LVEF值相比，左心室纵向应变的预后价值更高。Magn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。本研究发现观察组术前AP4LS、AP2LS、LVGLS、SAXMCS绝对值较对照组减低，差异均有统计学意义；观察组术前与术后AP4LS、LVGLS差异均有统计学意义，由此可见纵向应变更敏感，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部分患者病程短，可能还未产生心肌损害，≤1年患者术前、术后除AP4LS差异有统计学意义外，其余参数差异无统计学意义也表明这一点。环向应变较少被应用研究，本研究发现SAXBCS易受二尖瓣环牵拉影响，两组数值绝对值均较低，灵敏度不高。SAXMCS灵敏度较好，观察组术前与对照组比较差异有统计学意义，观察组术前、术后差异无统计学意义，推测存在的原因可能是：SAXMCS术后恢复较慢，间接提示频发PVCs可能对左心室中段心肌损害较大。SAXACS差异亦无统计学意义，推测原因是频发PVCs首先引起起搏点附近的心肌损害（大部分异常起搏点远离左右心室心尖部）。

本研究尚存在一定的局限性，样本量少，未来可扩大样本量对不同PVCs起源、不同PVCs负荷、有无症状等因素进一步分组研究；aCMQ技术基于二维超声图像的基础上，为了准确追踪心肌运动，对图像清晰度要求较高。

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