超声心动图技术评价扩张型心肌病患者左室扭转运动特征的临床研究

摘要

心脏力学研究中，心肌纤维结构的排列方式与运动形式一直备受关注，目前对心肌扭转运动的评价是研究热点。心肌纤维独特的螺旋状排列方式决定了左室心肌的螺旋型扭转运动。左室心尖部与心底部沿左室长轴的相对旋转形成左室的扭转，这种扭转形变对左室收缩和舒张功能都起着重要的作用。 扩张型心肌病患者(Dilated cardiomyopathy，DCM) 是致死性心力衰竭的常见原因。DCM的发病是一个缓慢、隐匿的过程,一旦发生心衰,患者心功能呈进行性恶化。对本病的早期诊断和早期治疗已成为国际上研究的热点。目前DCM的确切病因不明。一般认为，除特发性和家族遗传性外，病毒感染是其重要病因。病毒对心肌的直接损伤，或体液、细胞免疫反应所致心肌炎可导致和诱发扩张型心肌病。DCM患者心肌呈球形扩张，心肌收缩力减低。目前以螺旋状心室肌带理论为基础提出的DCM外科治疗术式，以恢复心脏螺旋结构为目标缩小球形心腔，术后左室扭转增强，左心功能显著改善。本研究旨在应用超声二维斑点追踪成像(Speckle tracking imaging，STI) 技术与定量组织速度成像(Quantitative tissue velocity imaging，QTVI) 技术探讨DCM患者左室扭转(Left ventricular twist，LVtw) 运动特征，以便为临床早期诊断提供一种有效的方法。 本研究分为以下两大部分： 第一部分 超声二维斑点追踪成像技术评价扩张型心肌病患者左室扭转运动特征 研究对象分为两组：DCM患者33例；年龄匹配的健康志愿者30例。获取高帧频(77±11帧/s)的左室心底部与心尖部短轴切面用来测量左室旋转值。运用EchoPAC 超声工作站进行脱机分析，获取每个切面的旋转值。左室扭转值定义为左室心尖部旋转值与心底部旋转值的差值。 结果显示： ① 从左室心尖来看，正常人左室扭转运动主要表现为心底部顺时针旋转和心尖部逆时针旋转，心脏整体表现为心动周期内逆时针方向为主的扭转运动。 ② DCM患者左室扭转运动于收缩期仍维持心底部顺时针旋转、心尖部逆时针旋转及心脏整体收缩期逆时针方向的扭转运动，但其左室扭转峰值(Peak twist，Ptw) 显著减低(﹝6.56±2.19﹞度/﹝14.44±1.55﹞度，P<0.001)。 ③ LVPtw与EF显著正相关，相关关系密切(Spearman相关系数r=0.762，P=0.00)。 第二部分 定量组织速度成像技术评价扩张型心肌病患者左心室扭转运动特征 研究对象分为两组：DCM患者30例；年龄匹配的健康志愿者32例。应用QTVI和STI成像模式，结合同步记录的心电图，分别于左室基底部及心尖部短轴观评价左心室扭转运动特征。QTVI模式下分别获取左室心底部及心尖部短轴图像的室间隔与侧壁心肌的心肌运动曲线，比较室间隔与侧壁心肌运动的收缩期峰值速度(Vs) 及侧壁间隔位移差(Lateral-septal displacement diference，Dl-s)、快速充盈期和心房收缩期的速度(Ve、Va)，并观察其运动方向。左室扭转运动指数(LV torsional motility index，TMI) 由收缩期左室心尖部Dl-s减去心底部Dl-s来计算。STI模式下，运用Echo PAC超声工作站进行脱机分析，获取每个切面的旋转值，以左室心尖部旋转值减去基底部旋转值来定义左室扭转值。 结果显示： ① 从左室心尖来看，正常人与DCM患者左室短轴观室间隔和侧壁反向运动均造成了左室心底部收缩期顺时针旋转和舒张期逆时针(解旋) 运动；左室心尖部收缩期环向逆时针旋转和舒张期顺时针(解旋) 运动。心脏整体表现为心动周期内逆时针方向为主的扭转运动。 ② DCM组较正常组收缩期心尖部与心底部Dl-s均显著减低，导致其收缩期左室TMI减低(﹝12.33±3.29﹞度/﹝8.43±2.27﹞度，P<0.05)。 ③ DCM组较正常组收缩期左室扭转峰值﹙Ptw﹚显著减低(﹝6.56±2.19﹞度/﹝14.44±1.55﹞度，P<0.05)。 ④ 左室TMI与EF显著正相关，相关关系密切(Spearman相关系数r=0.517，P<0.01)。 ⑤ TMI与Ptw显著正相关，相关关系不密切(Pearson相关系数r=0.488，P<0.01)。 结论： ① DCM患者左室扭转收缩功能显著受损。 ② STI技术为准确、无创地评估左心室扭转运动特征提供了一种新的定量方法，可为临床提供有价值的信息。 ③ QTVI技术可简便、客观地评估左心室扭转运动特征，具有广阔的临床应用前景。