史宇靜，魯 琳*，尹晨旺，張 振，高藝源

(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)深圳臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 深圳 518116；2.深圳市龍崗中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東 深圳 518116)

擴(kuò)張型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)以左心室或雙室擴(kuò)張伴收縮力下降為特征，預(yù)后不良，易致心力衰竭甚至猝死，5年死亡率約50%。左心房容積(left atrial volume, LAV)一直被視為評(píng)估左心室舒張功能不全嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)[1]，也是各種心血管疾病發(fā)生不良事件的重要標(biāo)志物[2]；但已有研究[3-4]表明，相比LAV，左心房(left atrium, LA)應(yīng)變對(duì)診斷心臟疾病和評(píng)估預(yù)后具有更高價(jià)值，且敏感度亦更高。心肌應(yīng)變屬于變形量，表示由靜止?fàn)顟B(tài)到施加張力后心肌大小變化的百分比。超聲斑點(diǎn)追蹤(speckle tracking echocardiography, STE)技術(shù)可用于評(píng)估LA應(yīng)變，簡(jiǎn)便易行，但易受聲窗限制、組織分辨率不足及操作者依賴(lài)性等影響。心臟MR特征追蹤(cardiac magnetic resonance-feature tracking, CMR-FT)是評(píng)價(jià)心肌應(yīng)變的新技術(shù)，多用于心室應(yīng)變相關(guān)研究[5-6]，其信噪比、對(duì)比度及空間分辨率均較高，且直接采用常規(guī)心臟電影序列進(jìn)行測(cè)量，后處理便捷，近年來(lái)逐漸用于研究正常及疾病狀態(tài)下LA生理和功能，且與STE相比結(jié)果的重復(fù)性更好[7-8]。本研究觀察CMR-FT定量評(píng)估DCM患者LA應(yīng)變的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年9月—2020年11月28例于深圳市龍崗中心醫(yī)院臨床診斷的原發(fā)性DCM患者(DCM組)，男26例，女2例，年齡24～68歲，平均(45.9±11.7)歲。診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]：①左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic dimension, LVEDd)男性>55 mm、女性>50 mm；②左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)<45%；③非異常負(fù)荷、嚴(yán)重冠狀動(dòng)脈疾病、心肌炎、系統(tǒng)性疾病、肝硬化、酒精性心肌病等其他病因引起。同期選取23名年齡、性別相匹配的健康成人作為對(duì)照組，男22名、女1名，年齡23～66歲，平均(44.1±10.9)歲。共同排除標(biāo)準(zhǔn)：①采集各心動(dòng)周期圖像不完整；②難以識(shí)別圖像中的LA輪廓；③圖像追蹤效果不佳。記錄患者臨床資料及氨基末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide, NT-pro-BNP)等實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：2021ECPJ006)，檢查前受試者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Prisma 3.0T MR儀，以標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(standard steady state free precession, SSFP)屏氣序列行心臟掃描，F(xiàn)OV 350 mm×350 mm，矩陣176 ×150，TR 3.1 ms，TE 1.53 ms，翻轉(zhuǎn)角60°，短軸層厚8.0 mm，采集層數(shù)8～12，獲取3個(gè)左心室長(zhǎng)軸位及覆蓋整個(gè)左心室的短軸位圖像。

1.3 圖像后處理 由1名具有2年心臟MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的住院醫(yī)師采用心臟后處理軟件CVI42(Circle Cardiovascular Imaging, Calgary, Canada)對(duì)所有圖像進(jìn)行處理，并以盲法獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量分析，分別于舒張末期兩腔心和四腔心穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)(steady state free precession, SSFP)序列圖像上手動(dòng)勾畫(huà)LA心內(nèi)膜及心外膜邊界(不包括肺靜脈和左心耳)，軟件自動(dòng)生成心內(nèi)膜縱向時(shí)間-應(yīng)變曲線和時(shí)間-應(yīng)變率曲線圖(圖1)；記錄相應(yīng)應(yīng)變值[包括總應(yīng)變(total strain, εs)、被動(dòng)應(yīng)變(passive strain, εe)及主動(dòng)應(yīng)變(active strain, εa)，其中εe=εs-εa]及應(yīng)變率[包括左心室收縮期峰值正向應(yīng)變率(peak positive strain rate, SRs)、左心室舒張?jiān)缙贚A峰值負(fù)向應(yīng)變率(peak early negative strain rate, SRe)及左心室舒張晚期LA峰值負(fù)向應(yīng)變率(peak late negative strain rate, SRa)]。以上參數(shù)均測(cè)量3次，取均值作為結(jié)果。CVI42軟件根據(jù)公式LAV=0.85×A2C×A4C/L計(jì)算LAV，其中A2C、A4C分別為兩腔心和四腔心視圖中的LA截面積，L為L(zhǎng)A兩腔心和四腔心截面中的最短長(zhǎng)軸，由此獲得心動(dòng)周期3個(gè)階段的LAV參數(shù)：于左心室收縮末期二尖瓣打開(kāi)前確定LA最大容積(LA maximal volume, LAVmax)，于左心室舒張末期二尖瓣關(guān)閉前確定LA最小容積(LA minimal volume, LAVmin)，于左室舒張中期二尖瓣重新開(kāi)放前確定LA收縮前容積(LA pre-atrial contractile volume, LAVpre)；并計(jì)算LA總射血分?jǐn)?shù)(LA total emptying fraction, LAEFtotal)=(LAVmax-LAVmin)/LAVmax×100%，LA被動(dòng)射血分?jǐn)?shù)(LA passive emptying fraction, LAEFpassive)=(LAVmax-LAVpre)/LAVmax×100%，LA主動(dòng)射血分?jǐn)?shù)(LA active emptying fraction, LAEFactive)=(LAVpre-LAVmin)/LAVpre×100%。以Mosteller公式對(duì)上述LAV參數(shù)進(jìn)行體表面積(body surface area, BSA)校正。

圖1 采用CMR-FT技術(shù)于SSFP序列圖像中測(cè)量LA應(yīng)變的示意圖 A、B.分別為舒張末期兩腔心及四腔心視圖，綠色區(qū)域?yàn)樘卣餍宰粉檯^(qū)域；C、D.分別為L(zhǎng)A應(yīng)變曲線及應(yīng)變率曲線，紅色曲線為心內(nèi)膜，綠色曲線為心外膜

2周后于2組隨機(jī)選取22人，由前述醫(yī)師及另1名具有5年CMR診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師以相同方法測(cè)量上述參數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以Shapiro-Wilk檢驗(yàn)評(píng)估計(jì)量資料的分布，以±s表示符合正態(tài)分布者，組間行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合者，行Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示，采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。以Spearman相關(guān)分析觀察DCM患者LA CMR-FT應(yīng)變參數(shù)與容積參數(shù)及NT-pro-BNP的相關(guān)性，∣r∣≥0.8為高度相關(guān)，0.5≤∣r∣<0.8為中度相關(guān)，0.3≤∣r∣<0.5為低度相關(guān)，0≤∣r∣<0.3為弱相關(guān)。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICC)檢驗(yàn)評(píng)估觀察者間及同觀察者內(nèi)測(cè)量CMR-FT參數(shù)結(jié)果的一致性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 組間一般資料比較 DCM組28例中，紐約心臟病協(xié)會(huì)(New York Heart Association, NYHA)心功能分級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)者分別為0、5、16及7例；超聲提示LVEF(34.00±8.00)%，LVEDd[62.00(59.00，67.00)]mm；NT-Pro-BNP[4 150.00(1 765.00，6 098.00)]pg/ml。DCM組與對(duì)照組之間，年齡(t=0.564，P=0.575)、性別(χ2<0.001，P=1.000)、BSA、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、空腹血糖、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)及收縮壓差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，舒張壓及心率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 DCM組與對(duì)照組間一般資料比較(±s)

表1 DCM組與對(duì)照組間一般資料比較(±s)

組別BSA(m2)BMI(kg/m2)空腹血糖(mmol/L)LDL-C(mmol/L)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)心率(次/分)DCM組(n=28)1.79±0.2224.36±4.595.92±3.432.78±0.69126.00±16.0090.00±18.0076.00±15.00對(duì)照組(n=23)1.78±0.1823.62±3.185.28±0.382.80±0.80118.00±14.0074.00±11.0063.00±9.00t值0.2390.6590.431-0.0721.7673.8423.609P值0.8120.5130.6700.9430.083<0.0010.001

2.2 組間CMR參數(shù)比較 2名醫(yī)師間及同名醫(yī)師2次測(cè)量CMR參數(shù)的一致性的ICC為0.783～0.997(P均<0.05)。2名醫(yī)師測(cè)量εe的一致性ICC=0.783，其他ICC均>0.8。與對(duì)照組相比，DCM組LAV增大，LAEF減小，εs、εe、εa、SRs、SRe及SRa絕對(duì)值均減小(P均<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 DCM組與對(duì)照組CMR-FT參數(shù)比較(±s)

表2 DCM組與對(duì)照組CMR-FT參數(shù)比較(±s)

組別LAV(ml/m2)LAVmaxLAVpreLAVminLAEF(%)LAEFtotalLAEFpassiveLAEFactiveDCM組(n=28)54.40±28.9847.49±28.9840.80±28.4729.60±16.1815.29±10.6117.60±13.53對(duì)照組(n=23)34.80±7.0721.63±6.0013.30±4.0262.03±8.0338.32±8.9338.73±8.54t值2.9964.9636.134-7.175-7.114-6.092P值0.005<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001組別LA應(yīng)變(%)εsεeεaLA應(yīng)變率(s-1)SRsSReSRaDCM組(n=28)12.59±9.845.65±5.166.93±5.820.75±0.42-0.73±0.44-0.95±0.68對(duì)照組(n=23)38.39±9.0021.18±6.4517.21±4.271.51±0.43-2.22±0.74-1.85±0.39t值-9.636-9.375-7.575-7.0809.5436.517P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

2.3 相關(guān)性分析 DCM患者εs與LAEFtotal、εe與LAEFpassive、εa與LAEFactive均呈高度正相關(guān)(r=0.92、0.86、0.86，P均<0.01)，εs、εe及εa均與NT-Pro-BNP呈中度負(fù)相關(guān)(r=-0.49、-0.40、-0.44，P均<0.05)，見(jiàn)圖2。

圖2 DCM患者LA應(yīng)變參數(shù)與容積參數(shù)及NT-pro-BNP的相關(guān)性的散點(diǎn)圖 A.εs與LAEFtotal；B.εe與LAEFpassive；C.εa與LAEFactive；D～F.分別為εs、εe、εa與NT-Pro-BNP

3 討論

在完整的心動(dòng)周期中，LA分為3個(gè)期相：①儲(chǔ)存期，收縮期LA從肺靜脈接受血液；②被動(dòng)導(dǎo)管期，舒張?jiān)缙谘簭腖A流至LV；③泵血期，心室舒張晚期LA主動(dòng)收縮。LA應(yīng)變及應(yīng)變率曲線中的εs及SRs反映LA的儲(chǔ)存功能，εe及SRe反映LA的導(dǎo)管功能，εa及SRa則反映LA的泵功能。

本研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，DCM組LAV明顯增大，LAEF減小，εs、εe、εa、SRs、SRe及SRa絕對(duì)值均減小，提示LA的儲(chǔ)存、導(dǎo)管及泵功能均降低。LA于舒張期與LV腔相通，在無(wú)LV容量超負(fù)荷的情況下，LAV和應(yīng)變改變是LV充盈壓增加的標(biāo)志。DCM患者LA應(yīng)變功能障礙可能與LV收縮和舒張功能改變導(dǎo)致LA負(fù)荷變化有關(guān)，或因彌漫性心肌細(xì)胞萎縮、代償性心肌細(xì)胞肥大以及不同程度間質(zhì)纖維化等更廣泛的原發(fā)性病理過(guò)程引起的伴隨性心房心肌病影響到心房的順應(yīng)性和收縮性。相比既往采用STE觀察DCM患者的 LA的相關(guān)結(jié)果[10]，本研究中DCM組LA應(yīng)變參數(shù)的絕對(duì)值普遍較低，可能由于納入病例主要為NYHA Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者，臨床分期為心功能衰竭晚期。既往研究[8]表明，LA的應(yīng)變功能與其容積參數(shù)密切相關(guān)；本組DCM患者LAEF較低，支持上述觀點(diǎn)。另外，本研究結(jié)果顯示DCM患者LA應(yīng)變與LAEF呈高度正相關(guān)，與KOWALLICK等[8]的結(jié)果類(lèi)似；而DCM的εs、εe、εa與NT-pro-BNP呈中等負(fù)相關(guān)，與相關(guān)STE研究[10-11]結(jié)果相呼應(yīng)。本研究結(jié)果提示，CMR-FT技術(shù)對(duì)于量化評(píng)價(jià)DCM患者LA功能具有重要價(jià)值，且測(cè)量結(jié)果的觀察者內(nèi)及觀察者間可重復(fù)性均好。

本研究的主要局限性：①樣本量少，女性占比尤其過(guò)低，既往研究[12-14]表明，女性LAV明顯小于男性，但關(guān)于不同性別間LA功能是否存在差異尚未達(dá)成一致[12,14]，故本研究按年齡、性別匹配納入對(duì)照組，以減少基線特征的影響；②LA心肌壁薄，生理解剖復(fù)雜多變，可能影響CMR-FT的追蹤性能和結(jié)果。

綜上所述，CMR-FT技術(shù)可用于評(píng)估DCM患者LA心肌應(yīng)變，有助于定量分析LA功能；DCM患者LA應(yīng)變參數(shù)均降低，且與容積參數(shù)及NT-pro-BNP存在相關(guān)性。