二维斑点追踪成像对二尖瓣反流患者二尖瓣成形术前后左室扭转运动改变的评估

周鼎文，禇 雯，王 华，王振华，张社芳

（郑州大学附属洛阳中心医院超声科，河南 洛阳 471000）

二尖瓣反流发病过程较隐匿，早期不易被临床识别。左心腔随反流时间及反流量增加而代偿性增大，逐渐导致左心容量负荷过重及功能障碍，严重时患者预后较差，影响生活质量。二尖瓣手术是唯一被证实可改善临床症状及预防心力衰竭的方法，主要有二尖瓣成形术和置换术，其中成形术疗效较好，是临床治疗二尖瓣反流的最佳手术方式［1］。早期管理及定量评估对该病有重要临床价值。超声心动图是最常用的非侵入性检查方法，临床多采用目测法与半定量法评价左室功能，易受操作者的主观影响，无法真实反映左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）正常患者的心肌功能状态。斑点追踪技术可定量检查心肌的纵向、径向、圆周及扭转运动，使以上问题得到解决，并为临床分析与诊断患者的心肌功能提供依据，具有重要的临床应用价值［2］。研究发现，纵向应变与扭转运动比环向应变和径向应变具有更高的临床诊断和预后价值［3-4］。目前对纵向应变的研究很多，但对左室扭转运动的报道很少。本研究使用二维斑点追踪成像技术（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）探讨二尖瓣反流患者二尖瓣成形术前后左室扭转运动的变化，分析扭转运动与左室容积有无相关性，以及容量负荷的变化对扭转运动的影响，以期为临床诊疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2018 年1 月至2019 年12 月在我院诊断为中重度单纯性二尖瓣反流、纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级为Ⅰ级（心功能代偿期）且择期行二尖瓣成形术治疗的患者30 例作为患者组，其中男13 例，女17 例；年龄9～67 岁，平均（44.23±14.08）岁。同期选择年龄、性别与患者组相匹配的30 例健康志愿者为对照组，其中男15 例，女15 例；年龄26～60 岁，平均（44.37±8.43）岁。2 组年龄及性别相比，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。排除标准：先天性心脏病、冠状动脉硬化性心脏病、高血压性心脏病、频发早搏、术前LVEF 降低、合并其他严重瓣膜病等。本研究经我院医学伦理委员会批准，家属均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 使用GE Vivid E9 超声诊断仪，M5S 探头，频率1.5～4.5 MHz，帧频≥40 帧/s。心电图连接后，患者取左侧卧位，静卧5 min，待心率稳定后取双平面使用Simpson 法测量左室舒张末期容积（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左室收缩末期容积（left ventricular end systolic volume，LVESV）与LVEF。采集并储存3 个规则心动周期的左室基底部水平与心尖水平短轴切面图像。将图像输入Echo PAC 工作站脱机分析，系统可展示左室扭转角度峰值（peak twist，Ptw）随心动周期变化的曲线图（图1，2）。

图1 男，45 岁，患者组受试者 图1a，1b 分别为二尖瓣成形术前和术后左室扭转角度曲线图，术前左室扭转角度峰值15°，术后降至8°，恢复至对照组水平 图2 男，44 岁，对照组受试者，左室扭转角度曲线图，左室扭转角度峰值7°

1.3 统计学方法 采用SPSS 22.0 软件进行统计学分析。计量资料均行正态检验及方差齐性检验，组间比较行t 检验。2 个参数间相关性行Pearson 法分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组常规超声心动图参数及左室Ptw 的比较（表1）术前2 组LVEF 差异无统计学意义（P＞0.05），患者组术后的LVEF 比术前及对照组均降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。患者组术前的LVEDV和LVESV 显著高于对照组，上述参数在患者组术后减低，但仍高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。患者组术前Ptw 值明显大于对照组（P＜0.05），术后Ptw 值大于术前（P＜0.05），患者组术后Ptw 值与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 2 组常规超声心动图参数及左室Ptw 的比较（）

表1 2 组常规超声心动图参数及左室Ptw 的比较（）

注：Ptw，扭转角度峰值；LVEDV，左室舒张末期容积；LVESV，左室收缩末期容积；LVEF，左室射血分数。a，与对照组比较，P＜0.05；b，与患者组术前比较，P＜0.05。

2.2 Ptw 值与左室容积之间的相关性分析 Pearson相关分析表明，Ptw 值与LVEDV 呈中度相关性（r=0.432，P＜0.001）（图3）。

图3 左室扭转角度峰值与左室舒张末期容积之间的相关性散点图

3 讨论

左室扭转运动指心尖段相对于基底段的旋转运动，是心脏三维空间的运动，可显著影响左室收缩期射血与舒张早期充盈［5］。部分研究认为左室扭转运动的变化可敏锐地反映左室整体和局部的左室功能改变，对心血管疾病的早期诊断与治疗有重要意义［6-7］。左心室心肌纤维具有特有的分列和走行特点，即斜行的外层心肌、环行的中层心肌、纵行的内层心肌［8］。运动反向的内、外膜下心肌纤维引起左心室扭转运动，使左室收缩射血［5］。左室扭转运动的改变主要受左室前后负荷、心肌的松弛程度，以及心肌纤维的排列方向等影响［9］。Burns 等［10］通过动物实验研究发现左心室扭转运动对急性心脏负荷变化较敏感，指出左心室扭转运动可能比其他常规超声参数对容量负荷改变更灵敏。目前临床上以患者为研究对象探讨容量负荷变化对左心室扭转运动影响的研究较少，且关于左室扭转运动参数的指标范围并无相关正常参考值。

长期过重的容量负荷导致二尖瓣反流患者左心扩张及左心结构重塑［11］。本研究发现，患者组术前的LVEDV、LVESV 最高，显著大于其术后与对照组；这可能与二尖瓣反流患者长期经受较重的容量负荷致左心负荷增加及结构重塑有关。二尖瓣成形术后左心容量负荷下降，血流动力学发生改变，因此患者组术后LVEF 较对照组和术前均降低，而患者组术前LVEF与对照组比较差异无统计学意义，这可能与二尖瓣反流患者左心室血液反流入左房、使LVESV 减小有关。

本研究中，患者组术前左室Ptw 最大，高于对照组和患者组术后，说明在二尖瓣反流所致左室容量负荷增加的情况下，左心室为适应容量负荷增加而作出了相适应的代偿。Zhou 等［12］通过结扎猪下腔静脉，人为使左心容量负荷降低，应用斑点追踪成像发现Ptw 值明显升高，推断这可能与引起反射性交感神经激活有关。而本研究发现左室容量负荷增加时，左室扭转运动代偿性增强。关于左室容量负荷变化与左室扭转运动的关系争议较大，但以上研究均表明当容量负荷改变时，左室扭转运动可敏锐评估左室收缩功能变化。Kazui 等［13］研究发现，二尖瓣反流患者成形术前组的左室体积高于术后组与对照组，Ptw 值在术前组亦最大，当术后组左室体积降低，且Ptw 值亦随着相应降低，均恢复至正常对照组数值水平，猜测左室扭转运动和左室体积之间可能存在某种关系，但未进行相关分析以验证。本研究与上述研究结果相近，且本研究对左室扭转运动与左室容积行Pearson 相关分析，发现Ptw 与LVEDV 呈中度相关性（r=0.432，P＜0.001），证实了Kazui 等［13］的上述猜测。而王梦宣等［14］分析了室间隔缺损导致左室容量负荷增加对左室扭转运动的影响，发现左室扭转运动与容量负荷改变无相关性，与本研究不一致。上述研究存在差异的原因可能是与所用超声仪器或后处理软件不同造成的，亦可能与所纳入的病种不同有关。王梦宣等［14］采用的是Philips IE33 超声诊断仪，而本研究采用的是GE Vivid E9 超声诊断仪。因此，关于左室扭转运动与容量负荷变化的相关性尚待进一步研究。

Zito 等［15］将一组二尖瓣反流患者依据反流程度分为3 组，比较3 组间左心室扭转运动的差异，结果表明，左心室大小及体积随着反流程度的增加而增大，在轻中度二尖瓣反流患者中，左心室试图代偿慢性容量负荷，Ptw 值随着反流程度的增加而增加，在中度反流组达到最大值，而这种代偿机制有限，在重度反流组Ptw 值开始降低，而且此时可能已产生亚临床左室功能障碍。此研究说明，在一定代偿阈值范围内，Ptw 值开始随着左心室容量负荷的增加而增大，但当超过代偿阈值、无法完成代偿机制时，Ptw 值开始降低，不再随容量负荷的增加而增大，导致心脏功能受损，出现相关症状。本研究显示，患者组术前Ptw 值较对照组呈增大趋势，且差异有统计学意义；与上述研究结果差异的原因可能与所纳入二尖瓣反流患者处于疾病发生发展的不同阶段有关，本研究中重度二尖瓣反流患者处于病变发展的较早期阶段，左心室功能仍处于代偿期，Ptw 值升高，而Zito 等研究的重度二尖瓣反流患者处于病变发展的较晚期，左心室功能失代偿，Ptw 值降低。故Ptw 值可间接推测二尖瓣反流患者病程长短，并评价左室心肌功能，为临床诊断和治疗提供参考依据。

本研究的局限性：由于样本量较小及研究时间较短，使用2D-STI 研究容量负荷改变对左室扭转运动影响的敏感性及特异性有待进一步探讨。

综上所述，左心功能代偿期中重度二尖瓣反流患者受容量负荷增加致Ptw 值增大，二尖瓣成形术后可恢复正常，且Ptw 与LVEDV 呈中度相关性。Ptw能较为敏感地反映左室心肌代偿运动增强，为临床诊断和治疗提供参考依据。