周年偉　潘翠珍△　舒先紅　趙盈潔　陳　昊　王春生

(1復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心電圖室,2心外科　上海　200032;3上海市影像醫(yī)學(xué)研究所　上?！?00032;4上海市心血管病研究所　上海　200032)

三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)心臟移植患者術(shù)后早期左心功能

周年偉1,3,4潘翠珍1,3,4△舒先紅1,3,4趙盈潔1,3,4陳昊2,4王春生2,4

(1復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心電圖室,2心外科上海200032;3上海市影像醫(yī)學(xué)研究所上海200032;4上海市心血管病研究所上海200032)

【摘要】目的應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)心臟移植患者術(shù)后早期左心功能的變化情況。方法分析55例心臟移植患者的三維超聲圖像,運(yùn)用后處理軟件評(píng)價(jià)術(shù)后1個(gè)月及術(shù)后12個(gè)月左室收縮功能、容積等指標(biāo),比較術(shù)后早期左心功能的變化。結(jié)果55例心臟移植患者中2例失訪,其余53例中10例出現(xiàn)了排異反應(yīng)(排異組),43例未出現(xiàn)排異反應(yīng)(無(wú)排異組)。組內(nèi)比較發(fā)現(xiàn)排異組術(shù)后12個(gè)月左室舒張末容積(left ventricular end diastolic volum,LVEDV)、左室收縮末容積(left ventricular endstolic volume,LVESV)、左室每搏量(left ventricular stroke volume,LVSV)和心肌質(zhì)量(MASS)較術(shù)后1個(gè)月明顯減小,無(wú)排異組術(shù)后1個(gè)月及12個(gè)月左心功能無(wú)明顯差異。組間比較發(fā)現(xiàn)術(shù)后1個(gè)月兩組左心功能無(wú)明顯差異,而術(shù)后12個(gè)月排異組LVEDV、LVSV、MASS、左室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變(GPSL)較無(wú)排異組明顯減小(P值均<0.05)。結(jié)論心臟移植術(shù)后早期左心功能發(fā)生變化,三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能較靈敏地反映心臟移植患者左心功能的變化。

【關(guān)鍵詞】三維斑點(diǎn)追蹤;心臟移植;左心室功能

心臟移植是終末期心衰患者的一種有效治療方法,患者術(shù)后早期生存率隨著藥物治療的進(jìn)步及并發(fā)癥的有效控制等得到了較大提高,但長(zhǎng)期生存率并不理想[1],早期監(jiān)測(cè)心臟移植術(shù)后功能狀態(tài)的改變意義較大。以往研究主要關(guān)注心臟移植患者與正常人的心功能比較[2-3],并不能客觀反映移植心臟的功能,因?yàn)樾呐K移植患者的自身狀況與正常人有很大差別,我們更需要觀察移植心臟自身的功能改變。三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是評(píng)估心肌功能的新技術(shù)[4],不受聲束角度依賴、周圍心肌牽拉和整體運(yùn)動(dòng)的干擾,能夠更加客觀地反映移植心臟的功能狀態(tài)。本研究利用三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)移植心臟術(shù)后其早期功能變化情況。

資 料 和 方 法

研究對(duì)象55例復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心臟移植隨訪患者,除2例肥厚型心肌病繼發(fā)擴(kuò)張型心肌病、2例心臟腫瘤、1例限制型心肌病、3例缺血型心肌病終末期外,其余患者心臟移植原因均為擴(kuò)張型心肌病終末期。分析術(shù)后1個(gè)月及術(shù)后12個(gè)月患者的二維及三維超聲心動(dòng)圖資料,其中2例患者失訪,所有患者術(shù)后常規(guī)免疫抑制方案為強(qiáng)的松+環(huán)孢素(或他克莫司)+驍悉。根據(jù)心內(nèi)膜心肌活檢及臨床隨訪情況,將患者分為無(wú)排異組與排異組。排異組:隨訪1年內(nèi)患者臨床表現(xiàn)或臨床檢查提示有排異反應(yīng),入院行激素沖擊治療,或心內(nèi)膜活檢提示心肌排異反應(yīng)>ΙB級(jí),共10例,其中男性8例,女性2例,平均年齡(48.50±14.40)歲。無(wú)排異組:隨訪1年內(nèi)未出現(xiàn)排異反應(yīng)的臨床癥狀,臨床檢查均正常,共43例,男性34例,女性9例,平均年齡(43.58±14.51)歲。

儀器應(yīng)用Philips iE33超聲心動(dòng)圖儀,S5探頭,頻率1～5 MHz。囑患者平靜呼吸,連接心電圖,測(cè)量常規(guī)超聲心動(dòng)圖指標(biāo);實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖檢查采用X3-1 探頭(頻率1 ～3 MHz),脫機(jī)數(shù)據(jù)分析采用Tom Tec 處理工作站及相應(yīng)的4D LV-Function心功能分析軟件。

圖像處理受檢者取左側(cè)臥位,平靜呼吸,連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖并同步記錄。常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查:包括左心室射血分?jǐn)?shù)等指標(biāo)。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖檢查:選用實(shí)時(shí)三維探頭顯示并調(diào)節(jié)心尖四腔心切面,充分顯示左心室,獲取全容積成像數(shù)據(jù)庫(kù),將采集的資料儲(chǔ)存到光盤,進(jìn)行脫機(jī)分析。

三維超聲數(shù)據(jù)分析將所采集的左心室全容積圖像導(dǎo)入Tom Tec 工作站,用實(shí)時(shí)三維軟件行定量分析。在Tom Tec 4D Analysis 3.0軟件中,要求在左心室四腔、三腔及兩腔心觀定義二尖瓣及左室心尖位置,軟件自動(dòng)追蹤心內(nèi)膜,分析得到左室舒張末容積(left ventricular and diastolic volume,LVEDV)、左室收縮末容積(left ventricular end stolic volume,LVESV)、左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF),左室每搏量(left ventricular stroke volume,LVSV)、左室心肌質(zhì)量(MASS)、左室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變(global principal longitudinal strain,GLS)、整體環(huán)向應(yīng)變(global principal circumferential strain,GCS)、整體徑向應(yīng)變(global principal radial strain,GRS),左心室扭轉(zhuǎn)角度的峰值(peak twist,Ptw)和左心室扭轉(zhuǎn)角度峰值/左心室舒張期縱向長(zhǎng)度(peak torsion,Ptor),(圖1)。

結(jié)果

心臟移植患者移植術(shù)后1個(gè)月與12個(gè)月左室常規(guī)二維功能指標(biāo)比較發(fā)現(xiàn)無(wú)明顯變化(表1)。

表1　心臟移植患者術(shù)后1個(gè)月與12個(gè)月左室二維功能指標(biāo)比較

LVEDD:Left ventricular end diastolic diameter;LVESD:Left ventricular end systolic diameter;IVST:Interventricular septal thickness;LVPWT:Left ventricular posterior wall thickness;LVEF:Left ventricular ejection fraction.

排異組(表2)與無(wú)排異組(表3)術(shù)后1個(gè)月與12個(gè)月左室功能指標(biāo)比較發(fā)現(xiàn),排異組術(shù)后12個(gè)月LVEDV、LVESV、LVSV及MASS較術(shù)后1個(gè)月明顯降低,無(wú)排異組術(shù)后1個(gè)月與12個(gè)月的左室功能指標(biāo)無(wú)明顯變化。

表2　心臟移植排異患者移植術(shù)后1個(gè)月與12個(gè)月左室三維指標(biāo)比較

LVEDV:Left ventricular end-diastolic volume;LVESV:Left ventricular end-systolic volume;LVSV:Left ventricular stroke volume;GPSL:Global principal longitudinal strain;GPSC:Global principal circumferential strain;GPSR:Global principal radial strain;Ptw:Peak twist;Ptor:Peak torsion.(1)vs.Postoperation 1 month,P<0.05.

表3　心臟移植無(wú)排異患者移植術(shù)后1個(gè)月與12個(gè)月左室三維指標(biāo)比較

Abbreviations refer to Tab 2.

排異組術(shù)后1個(gè)月左室功能指標(biāo)與無(wú)排異組無(wú)明顯差異(表4);但術(shù)后12個(gè)月LVEDV、LVSV、MASS及GPSL較無(wú)排異組明顯降低(表5)。

表4 排異組與無(wú)排異組術(shù)后1個(gè)月的左室三維功能指標(biāo)比較

Abbreviations refer to Tab 2.

表5　排異組與無(wú)排異組術(shù)后12個(gè)月的左室三維功能指標(biāo)比較

Abbreviations refer to Tab 2.vs.No-rejection group,(1)P<0.05,(2)P<0.01.

討論

隨著心臟移植技術(shù)的進(jìn)步,患者的手術(shù)成功率及生活質(zhì)量有了很大提高,但長(zhǎng)期生存率及質(zhì)量并不樂(lè)觀;排異反應(yīng)、供體心臟的缺血時(shí)間、受體肺動(dòng)脈高壓、心腔大小及免疫抑制藥的使用等都會(huì)對(duì)供體心臟的機(jī)能產(chǎn)生影響[5],移植心臟短期不會(huì)表現(xiàn)出明顯的功能異常,但實(shí)際上供體心臟的結(jié)構(gòu)和功能在不斷變化,以“適應(yīng)”新的環(huán)境。三維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變技術(shù)能夠靈敏地監(jiān)測(cè)心肌局部收縮功能變化,它是近年來(lái)應(yīng)用于心臟檢查的新技術(shù),基于二維應(yīng)變的原理,在立體三維空間范圍追蹤每個(gè)聲學(xué)斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,可克服二維平面內(nèi)追蹤的斑點(diǎn)丟失問(wèn)題[6],并與MRI數(shù)據(jù)有很好的相關(guān)性[7]。該技術(shù)突破了常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖指標(biāo)的局限性,多角度地去評(píng)判某一方向、局部的心肌功能,從而在整體上對(duì)心功能做出客觀正確的評(píng)判[8]。

本研究采用三維超聲技術(shù)對(duì)心臟移植患者的心功能進(jìn)行分析,排異組與無(wú)排異組患者進(jìn)行橫向比較發(fā)現(xiàn),術(shù)后1個(gè)月兩組患者的左室功能指標(biāo)沒(méi)有明顯的差異,術(shù)后12個(gè)月排異組患者的左室LVEDV、LVSV、MASS明顯較無(wú)排異組變小;縱向比較發(fā)現(xiàn),排異組術(shù)后12個(gè)月時(shí)三維超聲長(zhǎng)軸應(yīng)變較術(shù)后1個(gè)月減低,提示排異作用對(duì)左心的功能狀態(tài)產(chǎn)生了損傷,但常規(guī)的二維參數(shù)值沒(méi)有明顯變化,說(shuō)明三維超聲能較靈敏地反映心臟功能的改變。我國(guó)心臟移植的主要病因?yàn)閿U(kuò)張性心肌病終末期,患者移植前常伴有肺動(dòng)脈高壓、肺總阻力增高,李政等[9]認(rèn)為移植心臟左室功能影響可能是術(shù)前肺循環(huán)阻力高、術(shù)后急性心肌排異反應(yīng)、去神經(jīng)作用和大劑量免疫抑制劑共同導(dǎo)致的;Stehlik等[10]研究表明移植心臟血管病變是影響移植心臟長(zhǎng)期存活率的重要并發(fā)癥,是慢性排異反應(yīng)的一種表現(xiàn)形式,表現(xiàn)為血管周圍炎癥、纖維化和動(dòng)脈粥樣硬化,其病理學(xué)表現(xiàn)為彌漫的向心性動(dòng)脈內(nèi)膜增厚、中層平滑肌增生,最終導(dǎo)致移植物主干動(dòng)脈及小動(dòng)脈管腔狹窄乃至閉塞,對(duì)左心產(chǎn)生慢性損傷。目前對(duì)心臟移植排斥反應(yīng)尚無(wú)較好的檢測(cè)方法,三維超聲的出現(xiàn)無(wú)疑提高了心臟移植排斥反應(yīng)的早期檢出率,有助于患者的早期干預(yù)治療。

本研究中,無(wú)排異組在術(shù)后1個(gè)月及12個(gè)月隨訪自身前后對(duì)照,沒(méi)有出現(xiàn)明顯的心臟方面病情加重,可能是移植近中期移植心臟與受體處于相對(duì)平衡穩(wěn)定的狀態(tài),心功能處于代償階段,隨著受體對(duì)供體心臟的慢性損傷,供體心臟的機(jī)能逐漸下降。Bedanova等[11]研究表明大部分合并有可逆性肺動(dòng)脈高壓的心衰患者在接受心臟移植后,肺動(dòng)脈高壓會(huì)迅速下降,對(duì)左室的功能改變也產(chǎn)生了一定影響。移植后心臟的功能受多方面因素的影響,有待進(jìn)一步隨訪研究。

本研究存在一定的局限性:由于臨床限制,未對(duì)所有參與研究的患者進(jìn)行心內(nèi)膜活檢證實(shí)排異反應(yīng);部分患者圖像質(zhì)量欠佳,三維分析欠準(zhǔn)確;未對(duì)心臟移植術(shù)后遠(yuǎn)期的左心功能變化進(jìn)行研究;入組患者偏少,有待進(jìn)一步擴(kuò)大研究樣本。

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Assessment of early left heart function in patients with heart transplant using three-dimensional speckle-tracking echocardiography

ZHOU Nian-wei1,3,4,PAN Cui-zhen1,3,4△, SHU Xian-hong1, 3,4,ZHAO Ying-jie1, 3,4,CHEN Hao2, 4,WANG Chun-sheng2,4

(1DepartmentofEchocardiography,2DepartmentofCardiacSurgery,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China;3InstituteofMedicalImaging,Shanghai200032,China;4ShanghaiInstituteofCardiovascularDisease,Shanghai200032,China)

【Abstract】ObjectiveTo assess early left heart functional alteration in patients with heart transplantaion by three-dimensional speckle-tracking echocardiography.MethodsThree-dimensional images of 55 patients with heart transplantaion were analyzed using post-processing software to evaluate and compare the left ventricular systolic function,volume and other indicators at 1 and 12 months after surgery.ResultsFifty-five patients with heart transplantaion,with 2 cases lost to follow-up,were divided into the rejection group (n=10) and the no-rejection group (n=43).Intragroup comparison showed no difference for left ventricular function between 1 month and 12 months after transplantation in the no-rejection group while in the rejection group,left ventricular end diastolic volume (LVEDV),left ventricular end-stolic volume (LVESV),left ventricular stroke volume (LVSV),MASS at 12 months after transplantation were smaller than that at 1 month .Compared with the no-rejection group,the rejection group had similar left ventricular function at 1 month after heart transplantation,while at 12 months after surgery,their LVEDV,LVSV,MASS,and global principal longitudinal strain (GPSL) were significantly decreased (P<0.05).ConclusionsThe left ventricular function had changed early after heart transplantation.Three-dimensional speckle-tracking echocardiography can accurately determine the alteration of left ventricular function in patients with heart transplantaion.

【Key words】three-dimensional speckle-tracking;heart transplantation;left ventricular function

【中圖分類號(hào)】R654.2

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

doi:10.3969/j.issn.1672-8467.2016.03.010

(收稿日期:2015-09-09;編輯:段佳)

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)資助項(xiàng)目(14411962500);國(guó)家自然科學(xué)基金(81371576)

△Corresponding authorE-mail:pan.cuizhen@zs-hospital.sh.cn

*This work was supported by the Program of Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (14411962500) and the National Natural Science Foundation of China (81371576).