压力-应变环技术评估格雷夫斯病患者左心室功能

张 莉，尹立雪,2*，彭 熠，王 锐

(1.西南医科大学临床医学院，四川 泸州 646000；2.四川省医学科学院·四川省人民医院心血管超声及心功能科，四川 成都 610072；3.川北医学院临床医学院，四川 南充 637000；4.遵义医科大学临床医学院，贵州 遵义 563000)

格雷夫斯病(Graves disease， GD)是以甲状腺功能亢进(简称甲亢)为主要表现的自身免疫性疾病。甲状腺激素(thyroid hormone， TH)可通过基因或非基因途径影响心血管系统，导致心率、心肌收缩力增加、外周血管阻力降低等；随病程延长，过量TH可改变心肌细胞内代谢和肌原纤维收缩功能，最终影响心脏结构及功能，引发心房颤动、代偿性心肌肥厚、充血性心力衰竭和动脉血管硬化等心血管系统损伤[1-2]。甲亢患者甲亢性心脏病发病率约15%[3]，与病程、年龄、游离甲状腺素(free thyroxine， FT4)水平及相关合并症等密切相关[4-5]，故早期诊断并治疗GD继发心肌损害具有重要临床意义。本研究观察左心室压力-应变环(left ventricular pressure-strain loop， LV-PSL)技术评估GD患者左心室功能的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 纳入2021年4月—2022年2月101例于四川省人民医院确诊的GD患者，根据病程分为2组：长病程组(n=45，病程>6个月)男16例、女29例，年龄14～71岁、平均(36.0±13.2)岁；短病程组(n=56，病程≤6个月)男21例、女35例，年龄14～64岁、平均(34.3±11.9)岁。GD诊断标准：①二维和多普勒超声见甲状腺弥漫性肿大或血流信号丰富；②血清促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone， TSH)水平降低，同时血清游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine， FT3)或FT4水平升高，促甲状腺激素受体抗体(thyroid stimulating hormone receptor antibody， TRAb)水平升高。排除标准：①合并甲状腺高功能腺瘤、亚急性甲状腺炎等其他可引起甲亢的疾病；②合并缺血性心肌病、先天性性心脏病、高血压、糖尿病等影响心肌功能的相关代谢性疾病；③甲亢性心脏病患者；④图像质量不佳。同期纳入52名健康受试者(对照组)，男20名、女32名，年龄14～66岁、平均(32.0±13.0)岁。本研究通过院伦理委员会批准，受试者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E95超声诊断仪，配备M5S心脏探头(频率1～5 MHz)。嘱受试者平卧休息10 min，于右上肢测量血压，连接心电图同步记录心脏电活动；由2名具有2年以上工作经验的超声科医师于左心室长轴切面测量主动脉舒张末期内径(aortic end-diastolic diameter， AOEDD)、左心房前后径(left atrial diameter， LAD)、左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter， LVEDD)、室间隔舒张末期厚度(interventricular septum thickness at end-diastolic， IVSD)、左心室后壁舒张末期厚度(left ventricular posterior wall thickness at end-diastolic， LVPWD)，于心尖四腔心切面测量二尖瓣口血流舒张期峰值速度(E峰、A峰)、舒张期二尖瓣环侧壁运动速度(e'、a')，以双平面Simpson法测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction， LVEF)、左心室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume， LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume， LVESV)；均测量3次，以平均值作为结果。连续储存3个以上心动周期心尖四腔心、两腔心、三腔心动态图像，帧频不低于57帧/秒。

1.3 图像分析 将图像导入Echo PAC 204工作站，由2名年资同上的超声科医师独立分析数据，选取图像清晰的心动周期依次分析三腔、两腔、四腔心切面，手动勾画心内膜面，获取整体纵向应变(global longitudinal strain， GLS)、纵向峰值应变离散度(peak strain dispersion， PSD)；点击“myocardial work”，输入血压后获取整体心肌做功参数，包括整体做功指数(global work index，GWI)、整体有用功(global constructive work， GCW)、整体无用功(global wasted work， GWW)及整体做功效率(global work efficiency， GWE)。根据Framingham公式对心肌做功相关参数进行心率(heart rate， HR)校正。

1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布、方差齐的计量资料，多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD检验；以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布者，多组间比较采用Kruskal-WallisH检验，两两比较以Bonferroni法校正。以频数表示计数资料，组间行χ2检验。采用Spearman或Person相关性分析评价GD患者各指标之间的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料及实验室检查 3组受检者性别构成、年龄及舒张压差异均无统计学意义(P均>0.05)。长、短病程组HR、FT3、FT4、TRAb均高于、而TSH低于对照组(P均<0.05)。长病程组收缩压高于对照组(P<0.05)。长病程组与短病程组各指标差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 GD患者与健康人基本资料比较

2.2 常规超声心动图 长、短病程组AOEDD、A峰、a'均大于对照组(P均<0.05)；长病程组LVEDD大于对照组(P<0.05)；短病程组LVEF、e'均大于对照组(P均<0.05)。长、短病程组间各常规超声心动图参数差异均无统计学意义(P均>0.05)。3组间IVSD、LVPWD、LVEDV、LVESV、E峰、E/e'差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表2。

表2 GD患者与健康人常规超声心动图参数比较

2.3 LV-PSL 长病程组GLS、GWI、GWE均低于、而GWW高于短病程组及对照组(P均<0.05)；短病程组GLS、GWI、PSD均低于、而GWW高于对照组(P均<0.05)，见表3及图1。

图1 LV-PSL结果图 A.长病程组GD患者，男，24岁； B.短病程组GD患者，女，26岁； C.对照组受试者，女，29岁 (左上：压力-应变曲线；右上：左心室17节段心肌做功指数牛眼图；左下：左心室GCW与GWW柱状图)

表3 GD患者与健康人LV-PSL参数比较

2.4 相关性分析 GD患者心肌做功参数与血清学甲状腺激素指标之间均无显著相关(P均>0.05)；A峰与FT3、FT4均呈正相关(rs=0.25、0.21，P=0.01、0.04)。GLS与LVEF、GCW、GWE均呈正相关(rs=0.31、0.23、0.25，P均<0.05)，与GWW、PSD均呈负相关(rs=-0.21、-0.25，P均<0.05)；GWW与PSD呈正相关(rs=0.35，P<0.01)；GWE与PSD呈负相关(rs=-0.38，P<0.01)。

3 讨论

本研究常规超声心动图分析结果显示短病程组LVEF高于对照组，表明疾病早期GD患者心腔内呈高血流动力学状态；随病程延长，心肌功能受损情况更为明显，长病程组收缩压及LVEDD均较对照组增加，提示长期TH作用引起血流动力学超负荷及交感-副交感失衡，最终可致左心室心肌重塑、心腔扩大。SHOJAEIFARD等[6]报道，甲亢患者静息态和最大运动状态GLS均较对照组显著降低。GLS主要反映心内膜下纵行心肌纤维的收缩运动。本研究中，长病程组GLS较短病程组和对照组更低，与姜艳娜等[7]研究结果相似，可能与长期高血流动力学状态使心肌耗氧量增大、引发心肌相对缺血和损伤有关。

LV-PSL技术是结合斑点追踪技术与左心室压力、通过建立PSL无创计算心肌做功的新技术，可克服负荷对参数测值的影响[8]。GWI代表PSL从二尖瓣关闭至开放的面积，可作为预测心脏耗氧量的指标[9]。本研究发现短病程组GLS与对照组无明显差异，但GWI较对照组降低，表明GWI参数在GLS尚未发生改变前已出现变化，即相比应变参数，PSL参数或能更好地反映GD患者早期心脏功能受损。GCW代表有利于左心室射血或舒张的做功，GWW表示对左心室射血或舒张无用的做功，GWE为有用功占总功的百分比[10]。本研究发现长病程组GWI、GWE均较短病程组及正常对照组降低，而GWW则有所增加，表明随着病程延长，心肌细胞长期处于缺氧状态可致心肌细胞膜不稳定性增加，同时肾素-血管紧张素系统激活可引发心肌细胞纤维化和心室重构，最终导致心肌收缩功能出现障碍，心肌做功总量降低；心肌受损后心室运功同步性降低，心肌需消耗更多能量用于射血，故GWW增加、GWE降低。长病程组收缩压较对照组增高，可能代偿了GCW降低，故本研究各组间GCW无明显差异。

本研究中PSL参数GCW、GWE均与GLS呈正相关，而GWW与GLS呈负相关，心肌做功参数与血清学指标均无显著相关性，可能与本研究排除了心肌功能明显受损的甲亢性心脏病患者，并对心肌做功参数行心率校正以排除心率对参数影响有关。

本研究的局限性：①样本量较小，部分患者入组前已接受药物治疗，可能对结果产生一定影响；②未进一步随访评估血清TH正常后心肌功能指标恢复状况。

综上，LV-PSL可用于评估GD患者左心室心肌功能，长病程GD所致心肌功能受损更为明显，而血清学甲状腺激素指标水平与心肌做功无明显相关性。