定量组织速度显像评价充血性心力衰竭患者左室收缩及非同步性

　　作者：孙轶,王力　　作者单位：1.南京上海梅山医院 功能科，江苏 南京 210039;2.南京上海梅山医院 心内科，江苏 南京 210039

　　【摘要】目的探讨定量组织速度显像(QTVI)技术评价充血性心力衰竭(CHF)患者左室收缩功能及判断心室非同步性的价值。方法 选取左室射血分数(LVEF)≤40%、左室舒张末期内径(LVEDd)≥55 mm、NYHA心功能分级ⅡⅣ级的CHF患者46例,对照组32例为体检健康人群，行M型超声心动图检查，测量LVEDd和收缩末期内径(LVEDs)，计算左室短轴缩短率(LVFS)，Simpson双平面法计算LVEF。心尖两腔观、长轴观、四腔观获取组织速度成像(TDI)图像，应用QTVI技术分析左室壁基底段及中间段共12个节段的心肌收缩达峰速度(Vs)，自QRS起点测量每一取样点TVI曲线上收缩期达峰时间(Ts)、舒张早期达峰时间(Te)，计算所有12节段Ts的标准差(TsSD)作为评价心室内同步性指标，任意两个节段Ts最大差值(△Tsmax)作为评价心室内收缩同步性指标，任意两个节段Te最大差值(△Temax)作为评价心室舒张同步性指标。以TsSD>33 ms判定为心室内不同步，以△Tsmax>100 ms判定为心室内收缩不同步，以△Temax> 100 ms判定为心室内舒张不同步。结果 CHF组LVEDd、LVFS、LVEF及左室心肌各节段Vs均低于对照组，差异有统计学意义(均P<0.01);CHF组心室内不同步、心室内收缩不同步、心室内舒张不同步发生率均高于对照组，分别为84.78% vs 9.38%、91.30% vs 6.25%和67.39% vs 21.87%，差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论 QTVI技术能快速、准确、无创地定量评价CHF患者左室收缩功能及判断心室非同步性。

　　【关键词】 超声心动图描记术,定量组织速度显像,充血性心力衰竭,左心室收缩功能;非同步性

　　Abstract:Objective To assess the left ventricular myocardial contraction and asynchrony in patients with congestive heart failure(CHF) by quantitative tissue velocity imaging(QTVI).Methods Fortysix patients with CHF and 32 healthy subjects were studied.Patients were in New York Heart Association(NYHA) class ⅡⅣ heart failure，and had evidence of the left ventricular ejection fraction ≤40%,and their left ventricular enddiastolic dimension (LVEDd)≥55mm.By Mmode echocardiography the LVEDd and left ventricular endsystolic dimension (LVEDs) were measured,and the left ventricular fractional shortening(LVFS)was calculated.The left ventricular ejection fraction (LVEF) was measured with Simpson method.The peak velocity during systole (Vs) was evaluated on the 12 mid and basal ventricular segments at the apical twochamber view,fourchamber view and longaxis view by QTVI.The time from beginning of the QRS complex to peak myocardial systolic contraction (Ts) and early diastolic relaxation (Te) were measured.The standard deviation of Ts of 12 left ventricular (LV) segments (TsSD) and the maximal difference in Ts (△Tsmax) and Te(△Temax) between any two of the LV segments were calculated.TsSD>33ms was used to define ventricular asynchrony and △Tsmax>100ms used to define systolic asynchrony and △Temax>100ms used to define diastolic asynchrony.Results Compared with control group,the LVEDd、LVFS、LVEF and peak velocity during systole were significantly lower in CHF group (P< 0.01).The incidence rate of ventricular asynchrony,systolic asynchrony and diastolic asynchrony were higher in CHF group than in control group [84.78% vs 9.38% (P<0.01),91.30% vs 6.25% (P<0.01) and 67.39% vs 21.87%(P<0.05),respectively].Conclusion QTVI technology can be fast,noninvasive and quantitative for the evaluation of the left ventricular myocardium construction and asynchrony in patients with CHF.

　　Key words:echocardiography;quantitative tissue velocity imaging;congestive heart failure;left ventricular systolic function;asynchrony

　　充血性心力衰竭(congestive heart failure,CHF)常为器质性心脏病的终末阶段，由于患者普遍存在不同程度的心室内非同步舒缩现象，使得单纯药物治疗疗效不佳。心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)可改善心脏的电机械不同步，提高心脏泵血功能，降低病死率。既往根据QRS波时限长短评价心脏运动不同步存在一定局限性[1]，如何更准确评价CHF患者心肌收缩功能及心脏电机械非同步是目前研究的热点。本研究利用定量组织速度显像(quantitative tissue velocity imaging,QTVI)对CHF患者左室心肌收缩功能及其非同步性进行研究，旨在探讨QTVI评估心室收缩及心室内非同步运动的价值。

　　1 对象与方法

　　1.1 研究对象

　　CHF患者46例，其中男32例，女14例，年龄34～82岁，平均(58.46±12.75)岁，常规超声心动图检查左室射血分数(LVEF)≤40%，左室舒张末期内径(LVEDd)≥55mm，纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级ⅡⅣ级。其中冠心病29例，高血压性心脏病12例，扩张型心肌病5例。对照组32例为健康体检人群，其中男19例，女13例，年龄24～62岁，平均(49.62±20.31)岁，经心电图、X线胸片、超声心动图检查均正常。

　　1.2 仪器与方法

　　采用PHILIPS HD11型彩色超声诊断仪，M2S探头，频率2～4MHz，系统内置同步心电图描记。受检者取左侧卧位，平静呼吸，连接体表心电图。按照美国超声心动图学会推荐的方法，行常规超声心动图检查，于胸骨旁左室长轴观2a区行M型超声心动图测量LVEDd和左室收缩末期内径(LVEDs)，计算短轴缩短率(LVFS)。采用Simpson双平面法计算LVEF。在TVI条件下分别采集心尖四腔观、两腔观和长轴观连续3个心动周期的动态图像，帧频>90帧•min-1，储存图像后使用QLab分析软件进行脱机分析，将取样点分别置于左室后间隔、侧壁、下壁、前壁、后壁、前间隔的基底段、中间段心内膜下心肌层内，获取各室壁相应节段TVI曲线，同步记录心电图，取3个心动周期，平均测量各节段收缩达峰速度(Vs)，共对12个节段进行评估。自QRS波群起点测量每一取样点TVI曲线上收缩期达峰时间(Ts)，舒张早期达峰时间(Te)，计算所有12节段Ts的标准差(TsSD)作为心脏收缩同步指数(也称为不同步指数)，评价心室内同步性，收缩同步指数越低，提示同步性越好;任意两个节段Ts最大差值(△Tsmax)作为评价心室内收缩同步性指标，任意两个节段Te最大差值(△Temax)作为评价心室内舒张同步性指标[2]。本研究采用国外学者Yu等[2]推荐的判断标准，以TsSD>33ms判定为心室内不同步，以△Tsmax>100ms判定为心室内收缩不同步，以△Temax>100ms判定为心室内舒张不同步。

　　1.3 统计学处理

　　应用SPSS 12.0统计软件进行统计学处理，测量参数采用x-±s表示，组间比较采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 两组LVEDd、LVFS、LVEF及左室壁各节段Vs比较

　　CHF组LVEDd、LVFS、LVEF均低于对照组，差异有统计学意义(均P<0.01,表1);左心室6个壁12节段心肌收缩峰值Vs比较见表2，结果显示CHF组各节段Vs均低于对照组，差异有统计学意义(均P<0.01)。左室壁各节段QTVI曲线见图1。 表1 CHF组与对照组LVEDd、LVFS、LVEF的比较与对照组比较，** P<0.01表2 CHF组与对照组左室壁各节段Vs比较

　　2.2 两组心室内不同步、收缩及舒张不同步发生率比较 CHF组心室内不同步的发生率为84.78%(39/46)，对照组为9.38%(3/32)，两组间差异有统计学意义(P<0.01);CHF组心室内收缩不同步的发生率为91.30%(42/46)，对照组为6.25%(2/32)，两组间差异有统计学意义(P<0.01);CHF组心室内舒张不同步的发生率为67.39%(31/46)，对照组为21.87%(7/32)，两组间差异有统计学意义(P<0.05)。

　　3 讨 论

　　近年来研究表明，CHF患者普遍存在不同程度的心肌舒缩功能障碍及心室内非同步现象，心室的室壁运动状态及其协调性对判断CHF患者的病情、疗效和预后有着十分重要的作用。QTVI技术是在心脏两维组织速度显像基础上，允许任意部位同时取样，与体表心电图结合，可获得同一运动状态下不同节段心肌组织运动速度、位移随时间变化曲线，从而定量分析心脏室壁各节段收缩运动及其同步性，已有研究表明QTVI技术是无创性评价CHF患者心脏整体及局部功能、运动同步性的最佳方法之一[34]。

　　正常心脏的机械收缩和舒张是协调有节律的，机械运动的有效性及同步性是实现其泵血功能的必要条件。QTVI技术在评价心肌功能时可逐点、定量进行细致分析，尤其是对心肌纵向收缩运动的评价，弥补了传统M型和二维超声主要从径向运动评价心肌的功能，具有较高的准确性及实用性[5]。本研究结果显示，与对照组相比，CHF患者左室整体收缩功能明显下降，左室6个壁12节段心肌收缩峰值Vs均减低，与国内外学者报道[67]相一致，表明QTVI可准确、定量、直观评价局部心肌运动规律和异常变化。在本研究中发现CHF组有4例患者共13个节段(其中基底段9个)速度曲线上出现收缩后收缩(postsystolic shortening,PSS)波，表现为舒张期出现较高振幅的正向收缩波，原因不明，国内有学者认为PSS波的出现可能预示缺血心肌再灌注后的主动收缩，提示心肌存活;Sgaard等[8]认为PSS波可能是被动现象，可能是缺血心肌在舒张期的被动回缩，根据PSS波计算左室纵向收缩延迟比例可预测整体收缩指数及LVEF的改善程度。

　　CRT作为治疗CHF的有效方法已在临床广泛应用，研究证明，CRT可明显改善心肌协调运动，增加心肌泵血功能，延缓心肌重构，减少CHF患者病死率[9]。目前认为，体表心电图QRS波群时限并不能敏感地反映心脏机械运动的同步性[10]，而QTVI具有高达10 ms的时间分辨率，可以更灵敏地监测到室壁运动的同步性。有研究采用QTVI技术评价心室收缩不同步性，发现它与CRT后LVEF、运动耐量的改善及逆转左室重构有良好的相关性[11]。本研究采用国外学者Yu等[2]推荐的标准，研究结果显示CHF组心室内不同步、心室内收缩不同步、心室内舒张不同步的发生率均明显高于对照组，表明CHF患者普遍存在心室内收缩和舒张运动不同步，尤以心室内收缩不同步改变更为明显，本研究结果与国内外文献报道[2,5]相近。心室的收缩与舒张功能密不可分，舒张失同步进一步使心脏充盈受损而加重心力衰竭，而目前对CHF患者心室舒张失同步研究较少，在CRT治疗时，在纠正收缩失同步时，也要兼顾心脏舒张失同步，可将TsSD、△Tsmax、△Temax 作为评价心室内及心室收缩、舒张失同步的观察指标。Yu等[12]的研究表明，应用组织多普勒显像判断左心室内收缩不同步程度是预测CHF患者左心室重构得以改善的独立因素。

　　虽然QTVI技术在评价CHF患者时具有诸多优点，但也存在不足，难以对非窦性心律患者进行分析，不能对心肌主动和被动运动进行鉴别，对采集的图像质量要求较高等。随着该项技术的进一步发展及在临床中的推广应用，仍不失为一项有价值的工具。

　　综上所述，CHF患者心肌收缩力明显减弱，左室壁心肌普遍存在舒缩运动的失同步，QTVI技术在评价CHF患者心肌收缩功能及判断心室非同步性方面较精确、直观，可以为临床选择CRT适应人群提供更为准确、全面的信息。

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