孫雪桐，段會參，武麗娜，秦俊昌，韓戰(zhàn)營，李剛，張瑞芳

(鄭州大學第一附屬醫(yī)院 a.心血管內(nèi)科;b.超聲科，河南 鄭州 450000)

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)是一種常見的遺傳性心肌病，具有不同的臨床和表型異質(zhì)性特征，基于血流動力學受肥厚心肌的影響不同，可將HCM分為梗阻性和非梗阻性2個亞型[1]。其主要病理特征為心肌肥厚、間質(zhì)纖維化、微血管功能障礙等[2]。隨著疾病的發(fā)展，患者左室充盈更加受限，左心房發(fā)生重構(gòu)，最終致左心功能障礙。臨床研究顯示，左房增大和左房功能降低是HCM患者發(fā)生心房顫動、卒中等的重要影響因素，且左房功能障礙是早期診斷心力衰竭的重要預(yù)測因素[3]。因此，早期監(jiān)測和評估左房容積和功能可以為HCM患者危險分層及其預(yù)后預(yù)測提供重要臨床參考價值。四維自動左房定量(four-dimensional automatic left atrial quantitation，4D Auto LAQ)技術(shù)是一種新型無創(chuàng)評估左房功能的方法，可以不依賴角度實時獲得左房立體結(jié)構(gòu)并定量評估左房容積和功能，其準確性及敏感性均優(yōu)于以往二維超聲及三維斑點追蹤技術(shù)等對左房功能的評估[4]。本研究旨在應(yīng)用4D Auto LAQ技術(shù)評價比較梗阻性、非梗阻性HCM患者左房功能變化，早期評估患者左房功能受損程度并探討左房與左室重構(gòu)發(fā)生的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2021年3—12月于鄭州大學第一附屬醫(yī)院就診的40例HCM患者為HCM組，參考心臟超聲顯示血流動力學情況，將其分為梗阻性(n=20)和非梗阻性(n=20)。梗阻性HCM組，男11例，女9例，年齡22～77歲，平均(51.75±14.31)歲；非梗阻性HCM組，男12例，女8例，年齡18～71歲，平均(43.80±14.63)歲。選取同期心電圖、超聲心動圖等檢查結(jié)果均正常的20例健康志愿者為對照組，男10例，女10例，年齡26～65歲，平均(45.95±11.84)歲。本研究已通過醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(倫理號：2021-KY-0179)。所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標準(1)納入標準：①符合HCM診斷標準[5]，超聲心動圖測量的左室某節(jié)段或多節(jié)段的不能完全由負荷增加解釋的室壁厚度≥15 mm，HCM患者一級親屬某節(jié)段或多節(jié)段的不能完全由負荷增加解釋的左室室壁厚度≥13 mm，并排除了導(dǎo)致心臟負荷增加的其他病變，根據(jù)超聲心動圖檢查時測定的左心室流出道與主動脈峰值壓力階差(left ventricular outflow tract gradient，LVOTG)≥30 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)確定為梗阻性HCM，安靜及負荷時LVOTG均<30 mmHg確定為非梗阻性HCM；②年齡≥18歲。(2)排除標準：①因高血壓、主動脈瓣狹窄等疾病引起的左室壁肥厚；②長期運動所致的室壁肥厚；③圖像不清，或既往接受過其他外科手術(shù)治療。

1.3 檢查方法

1.3.1二維超聲心動圖及四維圖像采集 (1)儀器：使用GE vivid E95超聲診斷儀，4Vc矩陣容積探頭，選擇EchoPAC 203分析軟件進行圖像在機分析。(2)圖像采集：入選者采取左側(cè)臥位或平臥位，常規(guī)二維超聲檢查測量左室收縮末期左房前后徑(left atrial diameter，LAD)、左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)、左室舒張末期室間隔厚度(interventricular septal thickness，IVST)和左室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness，LVPWT)。采用心尖四腔切面脈沖多普勒記錄二尖瓣口前向血流頻譜，測量舒張早期二尖瓣跨膜血流速度(mitral E wave velocities，E)、舒張晚期二尖瓣跨瓣血流速度(mitral A wave velocities，A)及二者比值(E/A ratio，E/A)，采用彩色多普勒超聲測量二尖瓣反流面積(mitral regurgitation，MR)。于心尖四腔心切面，啟動“Full volume”鍵，采集左房四維圖像。

1.3.2圖像處理方法 調(diào)取4D圖像，選擇“4D LAQ”模式，在二尖瓣環(huán)中點和左房頂心內(nèi)膜上各取1個點，系統(tǒng)自動勾畫顯示左房心內(nèi)膜輪廓，對其局部進行人工調(diào)整，使之與邊界貼合，軟件將自動生成左房整體的容積-時間曲線，分析獲得左房最大容積(left atrial maximum volume，LAVmax)、左房最小容積(left atrial minimum volume，LAVmin)、左房收縮前容積(left atrial presystolic volume，LAVpre)。同時測得左房儲備期縱向應(yīng)變(left atrial reservoir longitudinal strain，LASr)、左房通道期縱向應(yīng)變(left atrial conduit longitudinal strain，LAScd)、左房收縮期縱向應(yīng)變(left atrial contraction longitudinal strains，LASct)、左房儲備期圓周應(yīng)變(left atrial reservoir circumferential strain，LASr-c)、左房通道期圓周應(yīng)變(left atrial conduit circumferential strain，LAScd-c)和左房收縮期圓周應(yīng)變(left atrial contraction circumferential strains，LASct-c)；以同樣操作在左室心內(nèi)膜上測得左室整體縱向應(yīng)變(left ventricular global longitudinal strain，LVGLS)、左室整體周向應(yīng)變(left ventricular global circumferential strain，LVGCS)。經(jīng)體表面積標化后，計算左房容積指數(shù)(left atrial volume index，LAVI)。計算左房功能相關(guān)參數(shù)：左房總排空分數(shù)(left atrial total ejection fraction LAtEF)為LAVmax與LAVmin差值占LAVmax的百分比，左房被動排空分數(shù)(left atrial passive ejection fraction，LApEF)為LAVmax與LAVpre差值占LAVmax的百分比，左房主動排空分數(shù)(left atrial active ejection fraction，LAaEF)為LAVpre與LAVmin差值占LAVpre的百分比。見圖1。

LAVmax為左房最大容積；LAVmin為左房最小容積；LAVpre為左房收縮前容積；LAVI為左房容積指數(shù)；LAEV為左房排空容積；LAEF為左房射血分數(shù)；LASr為左房儲備期縱向應(yīng)變；LASr-c為左房儲備期圓周應(yīng)變；LAScd為左房管道期縱向應(yīng)變；LAScd-c為左房管道期圓周應(yīng)變；LASct為左房收縮期縱向應(yīng)變；LASct-c為左房收縮期圓周應(yīng)變。圖1 4D Auto LAQ技術(shù)分析左房示意圖

2 結(jié)果

2.1 一般資料梗阻性HCM組、非梗阻性HCM組與對照組各組間性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、體表面積、心率、收縮壓和舒張壓差異比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 梗阻性HCM組、非梗阻性HCM組與對照組一般資料比較

2.2 二維超聲心動圖參數(shù)與對照組比較，梗阻性HCM組和非梗阻性HCM組LAD、IVST、LVPWT均增大，LVEDD均減??；與對照組比較，梗阻性HCM組MR增大，E/A減??；與非梗阻性HCM組比較，梗阻性HCM組LAD、IVST、MR增大，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 梗阻性HCM組、非梗阻性HCM組與對照組二維超聲心動圖參數(shù)比較

2.3 4D Auto LAQ 參數(shù)與對照組比較，梗阻性HCM組和非梗阻性HCM組LAVmax、LAVmin、LAVpre、LAVI均增大，LASr、LASr-c、LAScd-c、LAtEF、LApEF及LVGLS均降低(P<0.05)；與非梗阻性HCM組比較，梗阻性HCM組LAVmax、LAVmin、LAVpre、LAVI 增大，LAScd降低(P<0.05)；3組LVGCS比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 梗阻性HCM組、非梗阻性HCM組與對照組4D Auto LAQ參數(shù)比較

2.4 相關(guān)性分析梗阻性HCM組LVGLS與LASr、LAScd、LAScd-c、LASct均呈正相關(guān)(P<0.05)；LAVI與LAScd、LAScd-c、LASct、LAaEF均呈負相關(guān)(P<0.05)。非梗阻性HCM組LVGLS與LASr、LASr-c、LAScd、LASct均呈正相關(guān)(P<0.05)；LAVI與LAScd、LAScd-c均呈負相關(guān)(P<0.05)。兩組中，LASr與LVGLS均有較強相關(guān)性(P<0.01)，LAScd與LAVI均有中等程度的相關(guān)性(P<0.05)。見表4。

表4 梗阻性HCM組、非梗阻性HCM組4D Auto LAQ參數(shù)的相關(guān)性

2.5 診斷效能繪制ROC曲線，判斷4D Auto LAQ參數(shù)對HCM患者的診斷價值，其中LASr指標的診斷效能最好。見表5。

表5 4D Auto LAQ參數(shù)診斷效能

2.6 4D Auto LAQ參數(shù)重復(fù)性檢驗隨機選擇其中15例受試者，分別進行觀察者內(nèi)和觀察者間重復(fù)性檢驗，測量4D Auto LAQ參數(shù)(LASr、LASr-c、LAScd、LAScd-c、LASct、LASct-c)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各項指標均具有良好的重復(fù)性，LASr、LASr-c、LAScd、LAScd-c、LASct、LASct-c的組內(nèi)相關(guān)性分別為0.905、0.951、0.880、0.893、0.884、0.879，組間相關(guān)性分別為0.860、0.917、0.811、0.828、0.865、0.841，ICC均>0.75，P<0.05。見表6。

表6 4D Auto LAQ參數(shù)重復(fù)性檢驗

3 討論

HCM是一種臨床常見的原發(fā)性心肌病，以心室壁非對稱性肥厚為主要特點，可累及左右房室，對左室、左房均有不同程度的影響[6]。患者左心室心肌肥大并心肌纖維化，室壁硬度增加，左室舒張功能受損；隨著HCM病情進展，左心房需主動泵血入左心室以維持較為正常的左心室舒張末期容積，代償性增加左房收縮做功致使左房容積增加，終致不可逆性左房重構(gòu)，表現(xiàn)為左心房擴張、收縮及舒張功能下降，嚴重影響疾病預(yù)后。鑒于左房壁薄、心肌纖維較短，對壓力和容量負荷的耐受力均較弱，其結(jié)構(gòu)和功能的異常改變常早于左室，可以更敏感地反映心功能的受損程度，因此直接評估HCM左房結(jié)構(gòu)及功能改變對于HCM臨床治療決策、療效監(jiān)測、預(yù)后評估均具有臨床應(yīng)用價值。研究表明，左心房的大小及功能相關(guān)參數(shù)和HCM患者心房顫動、左室舒張功能障礙及心力衰竭等的發(fā)生密切相關(guān)[7-9]。二維超聲心動圖可通過血流動力學變化等間接反映左房功能，但不能直接評估左心房心肌功能變化。由于對空間的依賴性，三維斑點追蹤技術(shù)會出現(xiàn)平面斑點追蹤丟失而致測量結(jié)果誤差較大。而4D Auto LAQ技術(shù)建立在全容積成像的基礎(chǔ)上，在全心動周期中實時追蹤左房內(nèi)膜獲取左房形態(tài)及長軸和圓周方向的形變，同時增加應(yīng)變參數(shù)反映左房不同時相功能，其敏感性較高。因此，使用4D Auto LAQ技術(shù)及早發(fā)現(xiàn)左心房結(jié)構(gòu)及功能改變并定量評價左房重構(gòu)程度，對預(yù)防HCM患者不良事件的發(fā)生、評估預(yù)后具有重要的臨床意義。

心房結(jié)構(gòu)和功能的改變與心房顫動等心律失常、心臟不良事件之間均具有密切相關(guān)性，左房增大是心臟舒張功能障礙加重的結(jié)果，是心房重構(gòu)的重要特征，應(yīng)變率普遍降低是HCM患者收縮功能受損的重要提示。本研究結(jié)果顯示，梗阻性HCM組和非梗阻性HCM組LAD、LAVmax、LAVmin、LAVpre、LAVI均較對照組增大，LASr、LASr-c、LAtEF均較對照組降低。反映HCM致心肌細胞肥大，并激活心肌成纖維細胞引起間質(zhì)膠原纖維合成增加。不斷加重的心肌纖維化增加心肌僵硬度，致房室順應(yīng)性及形變能力下降。充盈壓不斷增高的心室腔舒張末期容積減小，由心房流入心室的血液減少，導(dǎo)致心房容量負荷增加、容積擴大、儲器功能降低。此外，本研究結(jié)果顯示，與健康人群相比，非梗阻性HCM組LAScd-c、LApEF降低，梗阻性HCM組LAScd、LAScd-c、LApEF、LASct、LASct-c、LAaEF均降低。反映兩組HCM患者均出現(xiàn)左心房管道功能和被動射血能力受損。左心房導(dǎo)管功能障礙與左心室順應(yīng)性受損密切相關(guān)，左心室順應(yīng)性受損是由左心室壁明顯增厚引起的，其中常包含心肌纖維化區(qū)域。本研究通過檢測左房儲層和管道功能障礙進一步驗證了之前的研究[10]。HCM致左室心肌松弛受損和舒張功能減弱，左室舒張早期抽吸力降低，病程早期左心房泵功能和主動射血能力代償性增加；伴隨左室流出道梗阻及病程的進展，左室充盈壓長期持續(xù)增高至超出Frank-Starling代償機制，最終致左房輔泵功能失代償性降低[11]。本研究中兩組HCM患者左房儲器、管道功能障礙同時存在，而左房泵功能不一致，這可能是非梗阻性HCM組左房擴大及左室收縮功能障礙的程度較輕，且無左室流出道梗阻，與既往的研究結(jié)果[12]相同。

本研究結(jié)果顯示，與非梗阻性HCM組比較，梗阻性HCM組LAVmax、LAVmin、LAVpre、LAVI增大，梗阻性HCM較非梗阻性HCM左房容積擴張，而左房功能下降更為顯著。左室流出道梗阻是HCM患者癥狀惡化、心功能不全和猝死的獨立危險因素，與梗阻性HCM相比，非梗阻性HCM患者發(fā)生心源性死亡、心功能分級惡化等不良事件的概率降低[13-14]。梗阻性HCM合并有左室流出道狹窄，包括左室舒張末期在內(nèi)的多個時相左心室腔內(nèi)壓力較非梗阻性HCM增高，左心房后負荷增加；且二尖瓣前葉收縮期前向運動致二尖瓣反流加重左心房的前負荷。前后負荷雙重增加導(dǎo)致左心房結(jié)構(gòu)及功能受損更嚴重，梗阻性HCM發(fā)生左心房不良重構(gòu)概率升高。雖然非梗阻性HCM致左心房重構(gòu)程度輕于梗阻性HCM，但非梗阻性HCM預(yù)后并不比前者樂觀。由于亞臨床期非梗阻性HCM心肌舒張和收縮早期功能障礙已存在，非梗阻性HCM出現(xiàn)心房顫動繼發(fā)血栓栓塞、心血管不良事件風險仍較高。采用4D Auto LAQ早期監(jiān)測非梗阻性HCM左房大小及功能改變程度可能更有利于對患者進行危險分層及臨床治療決策的制定。

本研究以4D Auto LAQ各參數(shù)評估HCM左心房重構(gòu)程度，借助ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，左房縱向應(yīng)變中LASr的AUC最大，LASr的診斷準確度最高，此結(jié)果與Siam-Tsieu等[15]的研究結(jié)論頗為一致。左房功能與左室功能在整個心動周期中緊密相關(guān)，左心房的解剖結(jié)構(gòu)和機械力學功能是維持左心室功能的關(guān)鍵。本研究對左房功能參數(shù)與左室功能參數(shù)進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)梗阻性、非梗阻性HCM患者左房管道期應(yīng)變LAScd、LAScd-c與LAVI存在一定關(guān)聯(lián)性，梗阻性HCM組和非梗阻性HCM組LVGLS與LASr、LAScd、LASct均具有相關(guān)性，且其中LASr與左心室縱向收縮的相關(guān)性較強，說明左室收縮功能影響左房舒張和順應(yīng)性，而左心房導(dǎo)管功能對應(yīng)于左心室早期充盈和舒張，受到左心室順應(yīng)性和左心房順應(yīng)性的共同影響，這與先前的研究結(jié)果[16]相符。提示左房重構(gòu)與臨床較為關(guān)注的HCM致左室重構(gòu)同時存在，LASr可作為一個較為有效的評價指標。

本研究結(jié)論有以下兩點局限：(1)樣本量偏小，需進一步在更大的HCM群體中進行研究隨訪證實結(jié)論穩(wěn)健性；(2)4D Auto LAQ雖然不受心肌運動方向的限制，可實時追蹤心臟三維空間內(nèi)的局部及整體心肌形變，但其圖像幀頻及角度均受到技術(shù)限制，圖像分辨率與傳統(tǒng)二維圖像存在差距，對心室內(nèi)膜顯示不清者無法追蹤分析。

綜上所述，4D Auto LAQ技術(shù)客觀、定量檢測HCM左房結(jié)構(gòu)及功能變化，發(fā)現(xiàn)HCM人群存在以左房結(jié)構(gòu)及功能受損為特征的左房重構(gòu)，且以梗阻性為主，并與左室重構(gòu)存在相關(guān)性。4D Auto LAQ所得左房重構(gòu)相關(guān)參數(shù)使得HCM心功能受損程度評估更為全面，可行性及可重復(fù)性均較好，在指導(dǎo)HCM臨床治療決策、評估預(yù)后方面具有一定的臨床價值。