无创心肌做功在心脏再同步化治疗中的应用进展

2022-11-24李依峣张衍涛李艳玲邢长洋

临床超声医学杂志 2022年9期

鲁元李依峣张衍涛李艳玲桑毅邢长洋

近年来, 斑点追踪超声心动图（speckle tracking echocardiography, STE）技术不断发展, 其通过对回声斑点的追踪计算心肌实时运动和应变, 从而评估心肌收缩和舒张功能, 尤其是整体纵向应变（global longitudinal strain, GLS）已被大量研究[1-3］证实是评价亚临床左室收缩功能损伤最敏感、可靠的指标。然而, STE技术仍存在一定局限性, 后负荷的增加会使整体心肌应变降低, 导致评估心肌功能的准确性、有效性下降[4］。基于此, 临床将STE与无创拟合的心内压力曲线相结合, 提出无创心肌做功, 克服了单纯心肌应变指标的负荷依赖性, 能够对心肌做功参数进行定量分析, 在心脏再同步化治疗（cardiac resynchronization therapy, CRT）中有重要的作用[5］。本文就无创心肌做功在CRT中的应用进展进行综述。

一、无创心肌做功介绍

1.无创心肌做功的概念：心室压力-容积环可反映心肌氧耗量, 但其存在有创、操作复杂、对环境和操作者要求高等不足[6-8］。近年来, 有学者[9-10］在左室功能测量过程中考虑到后负荷的影响, 将STE技术与左室压力变化情况相结合, 提出无创心室应变-容积环, 根据心脏运动过程中心内压力与心肌应变的变化曲线, 即压力-应变环（pressure-strain loop, PSL）, 计算心肌做功参数, 并通过动物实验证实其与有创心室压力-容积环测得的心肌做功参数相关性很好（r=0.99）, 可准确地反映心肌功能。另有研究[11］发现PSL评估局部心肌做功与MRI检测结果相关性较好（r=0.71,P＜0.05）。因此, 与传统的有创心室压力-容积环比较, PSL不仅能够评估整体心肌做功, 其在评估局部心肌做功和无创性方面也更具优势。

2.无创心肌做功相关参数：目前无创心肌做功可以获得以下参数, 具体包括：①整体心肌做功指数（global myocardial work index, GWI）, 为从二尖瓣关闭到二尖瓣开放期间左室PSL的曲线面积, 即心肌整体的收缩功；②整体有用功（global constructive myocardial work, GCW）, 为心脏收缩期对射血做出贡献的功, 即射血期心肌细胞缩短和等容舒张期心肌细胞伸长的做功之和；③整体无用功（global wasted myocardial work, GWW）, 为心脏收缩期对左室射血无贡献的功, 即射血期心肌细胞伸长和等容舒张期心肌细胞缩短的做功之和；④整体做功效率（global myocardial work efficiency, GWE）, 为GCW与GCW和GWW之和的比值。

3.无创心肌做功参数的影响因素：无创心肌做功相关参数在正常人群中主要受性别、年龄和负荷状态的影响。Manganaro等[12］应用无创心肌做功对226例健康受试者[平均年龄（45±13）岁, 男85例, 女141例）］进行研究, 结果显示静息状态下女性GWI和GCW均随着年龄的增长而增加, 差异均有统计学意义（均P＜0.05）。林静茹等[13］研究结果显示, 正常成人负荷状态GWI、GCW、GWW均大于静息状态, GWE小于静息状态, 差异均有统计学意义（均P＜0.05）；且在负荷状态下, 男性GWW低于女性（P＜0.05）, 但静息状态下无创心肌做功参数无性别差异。

二、无创心肌做功在CRT术前选择、疗效评估和术后随访中的作用

CRT是在传统起搏方式的基础上增加了左室起搏, 即通过双心室起搏的方式治疗心室收缩不同步患者。该方法可使左右心室恢复同步起搏, 减少二尖瓣反流, 增加心脏搏出量, 改善心脏功能。其适应证包括：①缺血性或非缺血性心肌病；②充分抗心力衰竭药物治疗后, 心力衰竭心功能分级为Ⅲ级或无需卧床的心功能分级Ⅳ级患者；③窦性心律；④左室射血分数≤35%；⑤QRS波群时限≥120 ms。无创心肌做功凭借其在心肌运动和耗氧量评估上的优势, 在CRT术前选择、疗效评估和术后随访中展现了良好的应用潜力, 为CRT的精准治疗和预后判断提供了重要信息。

1.术前选择：Zhu等[14］对40例拟行CRT的心力衰竭患者和20例健康志愿者进行研究, 结果显示左室应变-容积环可为预测CRT应答提供有效信息, 且基线检查时评估间隔心肌的GWW有助于CRT患者的选择。Riolet等[15］应用二维STE和PSL对249例接受CRT治疗的患者进行分析, 发现术前GWW＜200 mm Hg%与CRT无应答及全因死亡风险相对增加有关, 提示对于射血分数改善的心力衰竭患者, 检测GWW有助于CRT术前选择。另一项对166例拟行CRT患者的回顾性研究[16］发现, GCW≤888 mm Hg%的患者发生心源性死亡的风险较GCW不在此范围的患者大大增加, 差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.疗效评估：一项关于200例接受CRT患者的前瞻性多中心研究[17］发现, 应用心肌做功参数预测CRT患者的疗效优于QRS形态、QRS持续时间、心尖摆动及收缩拉伸指数。这与曹司琪等[5］研究结果一致, 表明无创心肌做功相关参数可评估CRT患者的心肌做功情况, 并可预测其疗效, 具有重复性好、可行性高的优势。另一项关于充血性心力衰竭患者的研究[18］显示, 无创心肌做功参数可以评估CRT改善左室功能的情况, 通过恢复心肌运动的同步性, 可在不增加整体左室氧化代谢的前提下提高心肌效率。

3.术后随访：Galli等[19］对97例心力衰竭患者进行CRT, 术后6个月随访发现63例患者对CRT有应答, 其GCW（＞1057 mm Hg%）较无应答者显著增加, 差异有统计学意义（P＜0.05）；且GWW＞384 mm Hg%是与CRT应答相关的唯一参数, GCW＞1057 mm Hg%结合GWW＞384 mm Hg%对识别CRT有应答具有良好的特异性（100%）和阳性预测值（100%）, 但可能由于房室不同步、室间不同步导致其敏感性（22%）、阴性预测值（41%）和准确性（49%）均较低。文献[20］报道, GCW＜1057 mm Hg%可筛选85%的CRT无应答者, 其阳性预测值为88%。另有研究[21］对CRT患者随访过程中的GWW和GWE进行评估, 证实左束支区起搏能有效改善心功能、机械同步性和机械效率, 是一种极具前景的CRT方法。另一项关于106例接受CRT的心力衰竭患者的研究[6］显示, CRT前和治疗后6个月分别应用PSL分析整体和节段性（室间隔和侧壁）心肌做功指数, 74%的患者（78例）出现CRT应答, 基线检查时CRT应答者的GWI和GCW均高于无应答者, 差异均有统计学意义（均P＜0.05）。表明无创心肌做功相关参数能较好地预测CRT疗效。有学者[22］比较CRT前后患者的GWE发现, 左室GWE＜75%与全因死亡率降低独立相关（风险比0.48, 95%可信区间0.25～0.92,P=0.027）。此外, 室间隔无用功和左室壁运动评分指数也被证明为CRT应答率降低的显著预测因子[23］。

三、无创心肌做功的局限性

首先, 其依据STE获得心肌应变, 对图像质量要求较高, 并非所有患者均能获得满意图像；其次, 无创心内压力曲线是通过外周肱动脉血压拟合心内压获得的, 当存在主动脉狭窄、左室流出道梗阻时, 该方法不再适用；最后, 理论上心肌做功应当使用室壁应力, 心内压力是一种替代手段, 由于无创心肌做功未考虑室壁厚度而无法获得室壁应力, 因此与理论上的做功概念并不完全相同。现阶段国内外心肌做功的相关研究仍相对较少, 临床广泛应用有一定困难。