三维斑点追踪心脏超声分析妊娠高血压患者左心室心肌应变能力研究

徐婧 高继康 钱春燕 杜易 江燕

妊娠高血压是孕妇特有疾病，对母婴健康、妊娠结局可产生严重影响。早期监测妊娠高血压患者左心功能状态意义重大[1]。三维斑点追踪心脏超声（three-dimension speckle tracking echocardigraphy，3D-STE）是超声技术发展的重大突破，可定量分析心肌做功的形变状态，准确评估局部或整体心肌运动功能[2]。血浆氨基末端脑钠肽前体（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）是一种脑钠素降解产物，在心力衰竭早期诊断、程度判断中应用价值极高[3]。本研究运用3D-STE分析妊娠高血压患者左心室心肌应变能力，探讨其与血浆NT-proBNP相关性，旨在为临床早期监测及干预妊娠高血压提供依据，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2019年4月至2021年11月在杭州市临平区第一人民医院诊治的妊娠高血压患者85例，年龄20～40（31.67±4.00）岁，孕龄26～36（30.78±2.28）周。根据Ganau分型法分为左心室重构组34例（异常组）和左心室正常构型组（正常组）51例[4-5]。纳入标准：均符合妊娠高血压诊断标准[6]；超声图像清晰；配合检查。排除标准：孕前患有糖尿病、心脏瓣膜疾病、冠心病、先天性心脏病、心肌病等；孕前合并肝肾功能不全、甲状腺功能异常或合并恶性肿瘤。选取同时期在本院行产前检查的60例健康孕妇作为对照组。3组对象年龄、孕龄、体重指数（body mass index，BMI）、心率等一般资料比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。异常组、正常组收缩压、舒张压均明显高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；异常组收缩压、舒张压与正常组比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。本研究经医院医学伦理委员会批准。3组对象均签署知情同意书。

表1 3组对象一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 超声心动图检查 使用美国通用公司Vivid E9超声诊断仪，配有1.5～4.0 MHz实时三维全容积探头（4V-D）。3组对象取左侧卧位，同步连接心电图。先行常规超声心动图检查，测定常规超声心动图参数，包括：室间隔厚度（interventricular septum diameter，IVSd）、左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall diameter，LVPWd）、左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic diameter，LVEDd）、左心室收缩末期内径（left ventricular end systolic diameter，LVESd），左心室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）、相对室壁厚度（relative wall thickness，RWT）、左心室质量指数（left ventricular mass index，LVMI）、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。启动4D模式，采集6个连续心动周期图像（帧频＞25帧/s），行3D-STE分析，由系统软件自动计算各左心室心肌应变参数，包括：整体长轴应变（global longitudinal strain，GLS）、整体面积应变（global area strain，GAS）、整体轴向应变（global circumferential strain，GCS）及整体径向应变（global radial strain，GRS）等。所有参数均测量3次取平均值，以绝对值表示。某对照组孕妇左心室心肌应变参数示意图见图1。

图1 对照组某例孕妇左心室心肌应变参数示意图（a：GLS；b：GAS；c：GCS；d：GRS）

1.2.2 血浆NT-proBNP测定 于清晨空腹状态，使用无抗凝剂真空采血管，经肘部浅静脉采集3组对象静脉血3 mL，采用3 000 r/min离心5 min后使用电化学免疫发光技术测定血浆NT-proBNP水平。

1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0统计软件。计量资料以表示，多组间比较用单因素方差分析，组内两两比较采用LSD-t检验。GAS、GLS、GRS、GCS与NT-proBNP水平的相关性分析采用Pearson相关。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组对象常规超声心动图参数比较3组对象IVSd、LVPWd、LVEDd、LVESd、LVFS、RWT、LVMI、LVEF比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。异常 组IVSd、LVPWd、LVEDd、LVESd、RWT、LVMI大于正常组及对照组，LVFS、LVEF低于正常组及对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。正常组与对照组IVSd、LVPWd、LVEDd、LVESd、LVFS、RWT、LVMI、LVEF比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表2。

表2 3组对象常规超声心动图参数比较

2.2 3组对象左心室心肌应变参数比较3组对象GAS、GLS、GRS、GCS比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。异常组GAS、GLS、GRS、GCS均小于正常组及对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。正常组GAS、GLS均小于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表3。

表3 3组对象左心室心肌应变参数比较

2.3 血浆NT-proBNP水平比较 异常组、正常组、对照组NT-proBNP水平分别为（1 362.60±436.75）、（828.22±343.13）和（77.97±20.19）pg/mL，3组比较，差异均有统计学意义（F=224.020，P＜0.01）。异常组NT-proBNP水平高于正常组，异常组、正常组均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。2.4左心室心肌应变参数与NT-proBNP水平的相关性分析 异常组患者GAS、GLS、GRS、GCS与NT-proBNP水平均呈负相关（r=-0.849、-0.881、-0.783、-0.768，均P＜0.05）；正常组患者GAS、GLS与NT-proBNP水平呈负相关（r=-0.862、-0.874，均P＜0.05）。

3 讨论

妊娠高血压是一种较为常见的妊娠期心血管疾病，可严重损害孕产妇心脏功能，若不能及早发现并给予干预，会诱发心力衰竭，导致不良妊娠结局[7]。因此，加强监测和早期评估妊娠高血压患者的心功能状态，对维护母婴健康意义重大。

心脏重构不仅是妊娠高血压的重要病理变化，而且是其持续恶化的基础[8]。从妊娠高血压发生到心脏重构，再到心力衰竭过程复杂。妊娠高血压对心脏所造成的损害主要表现为心肌肥厚、心脏重构，而左心功能异常可增加心力衰竭的发生风险[9]。因此，早期发现妊娠高血压患者左心功能异常，对病情评估至关重要。左心室几何构型主要受心脏负荷影响，而长期心脏负荷增加是诱发左心室重构的根本刺激因素。本研究显示，异常组IVSd、LVPWd、LVEDd、LVESd、RWT、LVMI大于正常组及对照组，差异均有统计学意义，而正常组IVSd、LVPWd、LVEDd、LVESd、RWT、LVMI与对照组比较，差异均无统计学意义。异常组LVFS、LVEF低于正常组及对照组，差异有统计学意义，而正常组LVFS、LVEF与对照组比较，差异无统计学意义，提示常规超声心动图存在局限性，难以在左心室重构前敏感发现左心功能异常变化，不利于早期评估患者左心功能受损程度。当心肌长期处于超负荷状态，在低营养以及缺血刺激下，肌球蛋白和肌动蛋白调控基因表达发生变化，致使心肌纤维重排，心肌间质中胶原纤维增多，心肌纤维化，左心室构型发生改变[10-11]。

左心室收缩功能通过纵行和环行心肌协同实现，心脏收缩不是简单的心肌纤维缩短，而是不同心肌纤维层重新排列，相互滑行的复杂过程，左心功能状态与不同走向的心肌功能状态相一致[12]。因此，监测心肌应变有助于全面评估左心功能状态。3D-STE是近年来基于斑点追踪原理上发展起来的一项重大超声技术，能直观反映复杂心脏结构的空间关系以及解剖特征，且不受心肌运动方向限制，可通过三维全容积图像追踪心肌运动轨迹，准确测量心室容积和评估心功能[13]。本研究显示，异常组GAS、GLS、GRS、GCS均小于正常组及对照组，正常组GAS、GLS均小于对照组，差异均有统计学意义，提示运用3D-STE能敏感监测患者左心室心肌应变能力变化，能在左心室重构前准确评估左心功能受损程度，从而为临床早期评估患者左心功能状态提供一种有效手段。长轴应变在正常构型患者中下降，原因可能是左心室心内膜下心肌在心脏超负荷状态下所承受的应力最大，容易发生微血管功能障碍、缺血性变化以及心肌纤维化，而心内膜下心肌以纵行心肌为主，故纵行心肌最早且最易受损，表现为GLS下降。面积应变是轴向应变和长轴应变复合体，故其在左心室重构前也首先出现下降，表现为GAS下降。随着病情进展，心肌增厚，左心室重构，心肌耗氧量增加，心肌缺血加重，心肌病变程度及范围增大，累及中外层心肌并损害其应变能力，表现为GCS、GRS下降。本研究中，妊娠高血压患者LVEF尚处于正常范围，而左心室心肌应变参数已有不同程度下降。原因可能是心肌收缩所产生的应变反映的是心肌本身的收缩运动能力，而LVEF反映的是左心室整体射血能力，不能准确反映局部心肌收缩能力。

NT-proBNP作为近年来被临床广泛应用的心功能生化指标，其主要优势包括抗干扰性强，血浓度更高，生物半衰期长，血浆清除率低，生物样本来源多样等，能及时精确反映心功能变化，已成为临床对心力衰竭早期诊断以及预后判断的新一代标志物[14]。本研究中，异常组、正常组NT-proBNP水平均明显高于对照组，而异常组NT-proBNP水平明显高于正常组，差异有统计学意义，提示血浆NT-pro BNP水平能有效反映妊娠高血压患者心功能受损程度。这与以往研究相似，NT-proBNP水平不仅与高血压严重程度密切相关，还与高血压所致心力衰竭的发生率密切相关[15]。

通过相关分析显示，异常组患者GAS、GLS、GRS、GCS与NT-proBNP水平均呈负相关，正常组患者GAS、GLS与NT-proBNP水平均呈负相关，提示妊娠高血压患者的心肌运动功能与NT-proBNP水平具有良好关联性。运用3D-STE测量的左心室心肌应变参数能有效反映妊娠高血压患者心功能状态。一方面，妊娠高血压患者存在局部心肌灌注减少，心肌运动能力受损，致使局部心功能下降，诱发NT-proBNP不同程度释放；另一方面，妊娠高血压患者心脏负荷加重，导致心肌增厚，心脏重构，刺激NT-proBNP进一步分泌，加重病情。

综上所述，3D-STE可准确反映妊娠高血压患者左心室心肌应变能力受损程度，能早期评估局部心功能状态，其应变参数与NT-proBNP水平相关性可为临床早期监测干预妊娠高血压提供依据。