·论  著·

应变率成像对缩窄性心包炎患者左心房功能的评估价值

栗爱珍1,齐科雷1*,王 坚2,张 琦3,周伟利3

(1.河北省胸科医院胸外科,河北 石家庄 050041;2.河北省行唐县人民医院超声科,河北 行唐 050699;3.河北省胸科医院功能科,河北 石家庄 050041)

[摘要]目的探讨采用应变率成像技术评价缩窄性心包炎患者左心房功能的临床价值。方法选取缩窄性心包炎(constrictive pericardium,CP)患者(CP组)18例,正常受试者(对照组)16例,常规进行超声心动图检查,测量胸骨旁左心长轴切面左心房最大径。应用二维Simpson面积法测量左心房最大容积、左心房最小容积,计算左心房主动射血分数及被动射血分数。采用应变率成像技术测量左心房各壁中间段收缩期、舒张早期、舒张晚期应变率峰值,并计算其均值。结果CP组左心房最大径、左心房最大容积、左心房最小容积较对照组显著增大,而左心房主动射血分数、被动射血分数较对照组显著减低(P<0.01);CP组左心房壁舒张早期应变率峰值、收缩期应变率峰值较对照组显著减低,而舒张晚期应变率峰值较对照组增高(P<0.01)。结论应变率成像技术可准确评价CP患者左心房功能。

[关键词]心包炎,缩窄性;超声心动描记术;心房功能,左

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2016.08.025

缩窄性心包炎(constrictive pericardium,CP)患者脏壁层心包膜的增厚和钙化一定程度上限制了左心室的舒张功能,使得左心房射血后负荷增加,进一步影响左心房功能。因此,对CP患者的左心房功能进行评估对于患者的治疗和预后有着重要的临床价值。近年来随着超声新技术的广泛应用,尤其是应变率成像(strain rate imaging,SRI)技术克服了传统M型及二维超声一些应用上的缺陷,已成为定量评价心脏整体收缩、舒张功能以及判断心肌运动和功能的一种新方法。本研究采用SRI技术观察CP患者左心房功能是否存在损害性改变,旨在为临床提供更准确评价左心房功能的方法和指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2012年2月—2015年7月在河北省胸科医院就诊的CP患者18例,男性11例,女性7例,年龄20~66岁,平均(42±13)岁。11例经手术证实,16例有明确结核病史。除外标准:①各种严重心律失常,包括心房颤动、心房扑动、房性心动过速、多发房性期前收缩及起搏器心律;②临床诊断为高血压性心脏病、冠心病、糖尿病、严重肾功能不全患者;③各种心脏瓣膜病变及机械瓣置换术患者。对照组(正常受试者)16例,男性10例,女性6例,年龄18~64岁,平均(39±16)岁。2组性别、年龄相匹配(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法 应用飞利浦IE33超声心动图诊断仪,S5-1探头,配置QLAB定量分析软件。受试者取左侧卧位,平静呼吸,同步记录心电图。常规进行二维超声心动图检查,测量胸骨旁左心长轴切面左心房最大径(left atrial max diameters,LAMD)。分别于标准心尖四腔心切面、两腔心切面、左心室长轴观充分显示最大范围的左心房壁后,采集二维及组织多普勒模式下4个心动周期动态图像便于脱机分析。

1.2.1 SRI图像分析 应用QLAB软件分析系统SQ定量分析软件,调节取样框容积线大小适宜分别置于房间隔及左心房侧壁、下壁、前壁、后壁各壁心肌中间段,调节取样容积的宽度与房壁厚度相符合,动态追踪并进一步观察取样容积线与房间隔中间段相符合程度。机器即可自动得出组织速度及应变率曲线,分别测量心肌收缩期应变率峰值(peak systolic strain rate,SSR)、舒张早期应变率峰值(early diastolic strain rate,ESR)、舒张晚期的应变率峰值(late diastolic strain rate,ASR),并计算其均值。

1.2.2 二维图像分析 选取心尖四腔心切面,采用二维Simpson法测量左心房容积,选取3个取样点自动瞄记左心房内壁曲线,手动调节曲线与左心房的内壁吻合。仪器自动计算左心房最大容积(maximal left atrial volume,LAVmax)即二尖瓣即将开放时左心房的最大容积、最小容积(minimal left atrial volume,LAVmin)即R波顶点时左心房容积、P容积(P volume,LAVp)即心电图P波起始左心房开始收缩时的左心房容积。计算左心房主动射血分数(left atrial active ejection fraction,LAAEF)、左心房被动射血分数(left atrial passive ejection fration,LAPEF),LAAEF=(LAVp- LAVmin)/LAVp,LAPEF=(LAVmax-LAVp)/LAVmax 。

1.3 统计学方法 应用SPSS 13.0统计学软件包处理数据,计量资料以±s表示,组间均数比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结  果

2.1 2组二维超声参数比较 CP组LAMD、LAVmax、LAVmin较对照组显著增大,而LAPEF、LAAEF较对照组显著减低,差异有统计学意义(P<0.01),见表1。

表1 2组左心房壁二维超声参数比较

组别例数LAMD(mm)LAVmax(mL)LAVmin(mL)LAPEF(%)LAAEF(%)对照组1631.58±3.1031.68±6.236.43±2.130.55±0.110.57±0.13CP组 1844.33±10.8863.63±20.8928.13±12.280.41±0.110.25±0.15t4.1995.8606.9603.6106.524P0.0000.0000.0000.0010.000

2.2 2组应变率峰值比较 CP组ESR、SSR较对照组显著减低,ASR较对照组显著增高,差异有统计学意义(P<0.01),见表2。

表2 2组左心房壁应变率峰值比较

组别例数ESRASRSSR对照组161.45±0.190.98±0.231.10±0.18CP组 180.87±0.271.36±0.170.88±0.17t7.0495.3833.611P0.0000.0000.001

3 讨  论

SRI技术是基于组织多普勒成像(tissue Doppler imagirg, TDI)基础上的一种新技术,能可靠而全面地评估心肌功能,且能区分局部心肌的主动和被动运动,对早期发现心肌功能障碍具有较高敏感度。已有学者将该项新技术早期应用于左心房功能的研究,发现其较常规超声心动图评价左心房功能更敏感、客观[1-4]。因左心房形态不规则,传统的心功能指标容易受血压、心率等因素的影响[5],故SRI技术已经成为近年来准确评价左心房早期整体及局部功能的可靠方法,研究结果认为在传统评价左心舒张功能障碍的超声指标还没改变之前,SRI参数就已经发生了变化[6-9]。这对早期评价左心房功能具有重要的临床价值。

CP患者由于多种原因造成心包增厚、纤维化、脏壁层粘连甚至完全融合,心包腔消失,限制了心室充盈。近年研究认为CP患者心脏纵向运动功能减低,心肌存在损伤,心脏的整体收缩和舒张功能受限[10]。左心房结构的变化往往发生在左心室结构变化之前,是直接影响左心室舒张功能的重要环节[11]。左心房功能与结构的受损也会导致发生心房颤动及舒张期心力衰竭危险性的增加,对评估心血管危险性及预后指导治疗具有重要的意义[12]。本研究应用SRI技术评价CP患者的左心房功能,为避免二尖瓣处心房肌受心室运动牵拉的影响,本研究选择避开瓣环部位,选取左心房各壁中间段以排除心室运动的干扰。

左心房在心动周期中具有3个功能,分别为左心室收缩期的存储功能、舒张早期血流管道功能、舒张晚期的心房主动收缩功能。这3个重要的功能可以通过SRI曲线显示。分别表示为收缩期的SSR,为心室收缩期正向波群曲线,代表左心房的储存储备功能;心室舒张早期的ESR,为心室舒张早期向下负向波群,代表左心房的管道功能;心室舒张晚期的ASR,为舒张晚期向下的负向波群曲线,代表左心房的主动收缩功能。

本研究CP组SSR、ESR、LAPEF、LAAEF均较对照组明显减低。提示CP患者左心房被动牵拉的能力亦即心房储备能力减低。在心室舒张早期,由于左心室的主动舒张产生由心房至心室的抽吸力,其产生的动力源于左心室主动舒张的抽吸力,心房主要行使其血流管道功能。左心室舒张功能减低,心室的主动舒张的抽吸力减低,导致左心房管道功能进一步减低,左心房的射血力减低,推测其原因:①与CP患者房室环内收、左心房增大及心房心肌重构或心房的弹性纤维分布减少等因素有关;②心房的储存功能是指左心房将肺静脉回流的血液暂时储存起来的能力,其能力降低考虑为CP患者心包僵硬,是导致左心房储备能力及管道功能降低的重要因素;③CP患者病生理改变为心室的充盈受限和心室间依赖性增高,在舒张早期心房快速充盈到心室的血容量超过失去顺应性的心包的极限时,可致左心室压急剧上升使得左心房充盈时间缩短,储备及管道能力受限,导致射血分数下降;④坚硬的心包外壳使得心腔内的压力不再受呼吸引起的胸腔内压力变化的影响,可使得左心房充盈血量减低,左心房储备功能受限;⑤CP患者由于病变心包的慢性炎症,长期包绕及钙化刺损伤所致的心肌细胞萎缩,冠状动脉受压导致的血流量减少均会使心肌细胞受损而影响心脏功能[13]

本研究与以往研究结果略有不同之处:CP组ASR显示较对照组增高,推测原因为本研究仅限于房壁的中间段,远离粘连严重的瓣环及房顶部,心房主动收缩期房壁局部早期可通过代偿性机制保证心室充盈,但左心房壁与心包膜的粘连牵拉也会进一步影响左心房的收缩功能,导致左心房泵功能的减低。提示CP患者主要是由于增厚的心包膜影响了左心房的储备能力,管道能力,导致泵功能受损,左心房功能受损。

有学者对17例CP患者的LAMD、LAVmax、LAVmin、LAVp和左心房功能结构功能进行MRI检查,结果显示CP组左心房二腔心长径和四腔心、三腔心前后径较正常组明显增大, LAVmax、LAVmin、LAVp较正常组明显增大, LAEF较正常组明显减弱[14]。本研究与其结果一致。

超声心动图作为一种非侵入性评价心脏功能的技术,方便无创,具有其他临床诊断技术无可比拟的优势。但本研究也有一定的局限性,如样本量小、SRI取样及TDI本身的局限性,均有待于在以后的研究中加以改进。总之,左心房二维超声定量结合SRI技术能够客观评价左心房功能,可为CP患者临床诊断及预后提供更加丰富的信息。

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(本文编辑:刘斯静)

[收稿日期]2015-08-31;

[修回日期]2015-09-17

[作者简介]栗爱珍(1973-),女,河北石家庄人,河北省胸科医院副主任护师,医学硕士,从事临床护理学研究。

*通讯作者

[中图分类号]R542.11

[文献标志码]B

[文章编号]1007-3205(2016)08-0966-03