王玲娟,李彬彬,吳 澤,姜亦倫
1.蘇州市立醫(yī)院北區(qū) 超聲科,江蘇 蘇州 215008;2.無錫市錫山人民醫(yī)院 超聲影像科,江蘇 無錫 214000
肥厚型心肌病(hypertrophiccardiocmyopathy,HCM)為遺傳性心臟病。有研究顯示,HCM患者心力衰竭發(fā)生率接近50%,心房顫動與卒中發(fā)生率分別約為20%與6%,年病死率約為2%~4%[1]。HCM的臨床表現(xiàn)缺乏特異性,部分患者無任何癥狀和不良終點事件。超聲心動圖是HCM的常用診斷方法,可通過對左室心肌節(jié)段室壁厚度的測量診斷HCM。國外研究表明,心肌纖維化會影響心肌局部收縮功能,也是HCM患者發(fā)生心力衰竭并致死的原因之一[2]。因此,心肌纖維化程度可在一定程度上評估HCM患者左室整體收縮功能并預測預后,通過有效的影像學手段實現(xiàn)HCM患者心肌纖維化的定量研究有重大臨床價值。心臟磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging,CMRI)可無創(chuàng)評估心臟結(jié)構(gòu)和組織學特征,且CMRI的釓延遲強化(late gadolinium enhancement,LGE)序列是評價HCM心肌纖維化的影像學金標準[3]。據(jù)文獻報道,60%以上HCM患者的LGE表現(xiàn)為局灶性心肌纖維化[4]。但CMRI-LGE序列掃描需等待較長延遲時間,增加了患者的配合難度,且可能影響圖像質(zhì)量與成功率。超聲三維斑點追蹤技術(shù)(three-dimensional speckle tracking echocardiography,3D-STE)可從心肌力學角度評價HCM患者的心室整體收縮功能[5]。本研究旨在探討3D-STE聯(lián)合CMRI評估HCM患者左室整體收縮功能與心肌纖維化關聯(lián)性的價值,分析3D-STE評估心肌纖維化的可行性?,F(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 選取蘇州市立醫(yī)院北區(qū)自2019年6月至2021年6月收治的65例HCM患者為研究對象。其中,男性34例,女性31例;年齡32~73歲,平均年齡(54.21±4.38)歲;HCM類型:梗阻型25例,非梗阻型40例。納入標準:符合《中國成人肥厚型心肌病診斷與治療指南》[6]中HCM診斷標準:通過超聲心動圖、計算機斷層掃描等檢測到的無法用負荷異常解釋的左室心肌節(jié)段增厚≥15 mm;各心室腔內(nèi)徑在正常范圍內(nèi)且為竇性心律,左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)≥50%;年齡>18歲。排除標準:伴嚴重心律失常者;高血壓、主動脈弓縮窄、先天性心臟病、代謝性疾病等引起的左室壁肥厚者;已行手術(shù)治療者;伴CMRI-LGE檢查禁忌者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。所有患者均簽署知情同意書。
1.2 檢查方法
1.2.1 CMRI檢查 采用Phlipis Ingenia 3.0T MR掃描儀,64通道體表相吸門控技術(shù),檢查時取仰臥位,囑患者呼氣末屏氣掃描。通過平衡式快速梯度回波序列獲得標準心臟短軸位兩腔心,并于長軸位兩腔心、四腔心及流入流出道層面,垂直于室間隔并平行于二尖瓣由心尖至心底進行短軸位連續(xù)掃描8~10 層。掃描參數(shù):TR=2.9,TE=1.43,翻轉(zhuǎn)角45°,視野350×350,層厚8 mm,間距0,每個心動周期采集30幀圖像。靜脈注射0.2 mmol/kg的對比劑Gd-DTPA,8~10 min后行短軸、二腔心和四腔心層面掃描。在CVI 42軟件上進行分析,手動描繪左室短軸心內(nèi)、外膜面,由軟件自動生成左室質(zhì)量(left ventricular mass,LVM)及左室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index,LVMI)。LGE陽性定義:LGE強化部位心肌信號高于遠端正常心肌的平均信號強度的6個標準差閾值。
1.2.2 3D-STE檢查 采用Philips IE33(Philips Medical Systems)彩色多普勒超聲診斷儀,取左側(cè)臥位,囑其平靜呼吸,同步連接肢體導聯(lián)記錄心電圖。先用S5-1相控陣探頭(頻率1~5 MHz)行常規(guī)超聲心動圖檢查并記錄:室間隔舒張末期厚度(interventricular septal thickness at end diastole,IVSD)、左室后壁舒張末期厚度(left ventricular posterior wall thickness at end diastole,LVPWD)、左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume,LVESV),計算LVEF。于脈沖多普勒模式下測量二尖瓣口舒張早期峰值血流速度(E)、二尖瓣口舒張晚期峰值血流速度(A),并計算E/A值,同時測量左室流出道壓差(left ventricular outflow tract pressure gradient,LVOT-PG)及左室流出道速度時間積分(left ventricular outflow tract velocity time integral,LVOT-VTI),并勾勒收縮末期左房輪廓從而獲取左房容積(left atrium volume,LAV)。于組織多普勒模式下測量二尖瓣環(huán)舒張早期峰值血流速度(Ea)、二尖瓣環(huán)舒張晚期峰值血流速度(Aa),計算E/Ea并測量等容舒張時間(isovolumic relaxation time,IVRT)及等容收縮時間(isovolumic contraction time,IVCT)。取心尖四腔觀,手動勾勒左室短軸心內(nèi)、外膜面,獲取LVM及LVMI。后切換X5-1矩陣容積探頭(頻率1~5 MHz),取心尖四腔觀,進入3D模式,實時雙幅顯示心尖四腔觀和心尖兩腔觀圖像,調(diào)節(jié)圖像使心內(nèi)膜清晰顯示,待圖像滿意后點擊“Acquire”鍵,存儲3個心動周期左室全容積動態(tài)圖像。將所得圖像導入三維應變軟件Tom Tec(4D LV-Analysis 3.0,德國),于短軸切面調(diào)整AV使各長軸切面為標準切面,長軸切面調(diào)整心尖部基線使其位于心尖,中間部前壁基線位于二尖瓣環(huán)連線中點水平,自動追蹤心內(nèi)膜線,顯示心尖四腔心、兩腔心、三腔心及心底部、中部、心尖部3個短軸切面,手動調(diào)整各切面心內(nèi)膜追蹤線至左室心內(nèi)膜邊界,軟件自動計算左室16節(jié)段收縮期三維峰值應變的均值,包括整體應變(global strain,GS)、整體環(huán)向應變(global circumferential strain,GCS)、縱向應變(global longitudinal strain,GLS)、徑向應變(global radial strain,GRS)。
2.1 CMRI檢查結(jié)果 根據(jù)CMRI檢查結(jié)果,將65例患者分為LGE陽性組(n=38)與LGE陰性組(n=27)。LGE陽性組患者經(jīng)CMRI測量的LVM為(146.79±17.45)g,高于LGE陰性組的(132.35±15.38)g,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。LGE陽性組患者經(jīng)CMRI測量的LVMI為(75.63±7.39)g/cm2,高于LGE陰性組的(67.86±6.88)g/cm2,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.2 兩組患者超聲心動圖參數(shù)比較 兩組患者IVSD、LVPWD、LVEDV、LVESV、LVEF比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 LGE陽性與LGE陰性患者超聲心動圖參數(shù)比較
2.3 兩組患者脈沖多普勒參數(shù)比較 兩組患者E/A、LVOT-PG、LVOT-VTI、LAV比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 兩組患者脈沖多普勒參數(shù)比較
2.4 兩組患者組織多普勒參數(shù)比較 兩組患者E/Ea、IVRT、IVCT比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。LGE陽性組患者經(jīng)3D-STE測量的LVM、LVMI均高于LGE陰性組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。
表3 兩組患者組織多普勒參數(shù)比較
2.5 兩組患者三維應變參數(shù)比較 兩組患者GS比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。LGE陽性組患者GCS、GLS、GRS均低于LGE陰性組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
表4 兩組患者三維應變參數(shù)比較
2.6 相關性分析 Pearson相關性分析結(jié)果顯示,經(jīng)CMRI測量與3D-STE測得的LVM具有明顯相關性(r=0.587,P<0.05)。Speaman相關性分析結(jié)果顯示,CMRI檢查的心肌纖維化情況與GS之間無相關性(r=0.198,P>0.05),CMRI檢查的心肌纖維化情況與GCS、GLS、GRS有明顯相關性(r=0.416、0.386、0.354,P<0.05)。
國外研究認為,HCM主要組織學改變包括心肌細胞肥大、心肌結(jié)締組織增生及心肌結(jié)構(gòu)紊亂等,造成冠狀動脈管腔狹窄使心肌細胞缺血壞死,從而誘發(fā)間質(zhì)纖維化改變,使左室心肌彈性及順應性減低,左室收縮功能減低[7-8]。因此,HCM患者的心肌纖維化情況與左室收縮功能有較大關聯(lián)。但絕大多數(shù)HCM患者LVEF正常甚至增大,無法準確評價HCM患者左室整體收縮功能及心肌纖維化變化。
心內(nèi)膜心肌活檢是檢測心肌纖維化的金標準,但屬于有創(chuàng)檢查且風險較大。國外研究表明,心內(nèi)膜心肌活檢與LGE檢測心肌纖維化的相關性良好,使得CMRI-LGE成為臨床常用的影像學檢查手段[9]。有研究顯示,間質(zhì)纖維化可被LGE早期特異性識別,原因在于釓造影劑直徑較小,可通過毛細血管壁但無法通過細胞膜相關通道并穿過心肌細胞膜,因此注射釓造影劑后會趨于分布在心肌細胞的細胞外區(qū)域,這是CMRI-LGE評估HCM患者心肌纖維化的基礎[10-11]。
本研究結(jié)果顯示,65例患者中38例經(jīng)CMRI-LGE證實為陽性,即發(fā)生心肌纖維化。LGE陽性與陰性患者的3D-STE測量結(jié)果在IVSD、LVPWD、LVEDV、LVESV、LVEF、E/A、LVOT-PG、LVOT-VTI、LAV、E/Ea、IVRT、IVCT比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。這提示,HCM心肌纖維化的發(fā)生不會對上述指標產(chǎn)生明顯影響。本研究結(jié)果還顯示,LGE陽性組患者的LVM、LVMI均高于LGE陰性組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。這提示,心肌纖維化的發(fā)生會增加HCM患者的左室質(zhì)量,考慮與心肌纖維化發(fā)生后會造成心肌細胞排列紊亂及肥大、水腫、壞死,心肌纖維增粗,心肌間質(zhì)纖維增生,嚴重時還會造成大量膠原沉積,使LVM、LVMI增大[12-13]。3D-STE通過直接觀察左室心內(nèi)膜與心外膜邊界測量的LVM與CMRI測量結(jié)果有較高的相關性,證實3D-STE可通過對LVM的測量對HCM患者的心肌纖維化進行評估。
三維應變參數(shù)的比較結(jié)果顯示,LGE陽性組患者GCS、GLS、GRS均低于LGE陰性組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。正常心肌由內(nèi)縱行、外縱行及中部環(huán)形心肌纖維構(gòu)成兩種相反方向的螺旋幾何結(jié)構(gòu),即右手螺旋式心內(nèi)膜下心肌、左手螺旋式心外膜心肌及維持圓周運動的環(huán)形心肌。左室依靠心內(nèi)膜下縱行心肌進行縱向運動,對缺血、缺氧非常敏感,因此心肌細胞缺血壞死后會誘發(fā)間質(zhì)纖維化,使左室心肌彈性及順應性減低[14-15]。心臟運動在三維空間內(nèi)進行,包括圓周、縱向、徑向及扭轉(zhuǎn)等運動,因此左室收縮運動很復雜,與復雜心肌纖維排列及運動方式密切相關[16]。LGE陽性患者的GLS、GCS、GRS明顯低于LGE陰性患者,考慮與HCM患者心肌纖維化的發(fā)生會使心肌細胞周向、縱向及徑向上的形變能力減弱,心肌纖維化越明顯,周向、縱向及徑向的形變能力越弱,GLS、GCS、GRS越低[17]。本研究不足之處:納入的HCM患者樣本量較小,可能對結(jié)果有一定影響;部分患者的CMRI可能存在運動偽影,對圖像質(zhì)量及后續(xù)測量、分析造成一定影響,使LGE的判定結(jié)果出現(xiàn)一定偏倚;本研究僅以心肌整體來判定心肌纖維化情況,未能根據(jù)心肌不同節(jié)段的纖維化情況進行細化分析,有待后續(xù)完善。
綜上所述,3D-STE測量的LVM與CMRI檢查有較高的相關性,且CMRI-LGE陽性HCM患者的左室整體收縮功能與陰性患者有較大差異,心肌纖維化患者的左室整體收縮功能減低更明顯,3D-STE可為HCM患者心肌纖維化的評估提供影像學依據(jù)。