宋　光　SONG Guang　李方方　LI Fangfang　任卫东　REN Weidong　吴　丹　WU Dan　乔　伟　QIAO Wei　张　晶　ZHANG Jing

实时三维超声心动图评价早期心尖肥厚型心肌病的左心室心肌节段收缩功能

宋光SONG Guang李方方LI Fangfang任卫东REN Weidong吴丹WU Dan乔伟QIAO Wei张晶ZHANG Jing

作者单位
中国医科大学附属盛京医院超声科辽宁沈阳110004

Department of Ultrasound, Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China

Address Correspondence to: REN Weidong

E-mail: renwd01@163.com

国家自然科学基金（81571686）。

R445.1； R542.2

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第10期：758-761，765

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 (10): 758-761, 765

目的应用实时三维超声心动图（RT-3DE）技术评价早期心尖肥厚型心肌病（PAHCM）患者左心室节段收缩功能的变化。资料与方法选取26例PAHCM患者作为PAHCM组，同时选取26例性别相匹配的健康志愿者作为正常对照组。于心尖四腔心切面应用全容积显像方式采集RT-3DE图像，显示左心室17节段的容积-时间曲线，获得节段舒张末期容积（rEDV）、节段收缩末期容积（rESV）和节段射血分数（rEF）。结果PAHCM组的心尖水平4个节段以及心尖帽的rEDV、rESV和rEF与正常对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），其他水平各节段两组差异均无统计学意义（P＞0.05）。正常对照组rESV及rEF心尖水平各节段、乳头肌水平各节段差异无统计学意义（P＞0.05），而PAHCM组rESV及rEF心尖水平各节段、乳头肌水平各节段差异有统计学意义（P＜0.05）。结论RT-3DE可反映PAHCM患者左心室各个节段容积及收缩功能的变化，为临床评估以及尽早干预治疗提供了一种检测手段。

心肌病，肥厚性；超声心动描记术，三维；心室功能，左；心肌收缩

心尖肥厚型心肌病（apical hypertrophic cardiomyopathy，AHCM）是肥厚型心肌病的特殊亚型，其心肌纤维排列紊乱、心肌肥厚程度不一，在一定程度上影响了心脏的收缩和舒张运动。早期AHCM（pre-apical hypertrophic cardiomyopathy，PAHCM）是AHCM的早期阶段。有研究指出，尽管PAHCM患者的左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）较正常人未减低，但是左心室不同水平的心肌收缩功能有不同程度地改变[1-2]，但该研究没有指出左心室具体每个节段心肌收缩功能的变化。实时三维超声心动图（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）技术能通过容积-时间曲线客观地描述整个心动周期内心脏各节段容积与收缩功能的变化。本研究旨在应用RT-3DE技术探讨PAHCM患者心肌的非均一性改变对其节段收缩功能的影响。

1　资料与方法

1.1研究对象选取2009年1月—2010年12月中国医科大学附属盛京医院确诊为PAHCM的患者26例，其中男21例，女5例；年龄22～77岁，平均（49.85± 17.77）岁。超声数据的获取均在PAHCM阶段完成。PAHCM诊断标准[3]：二维超声心动图测量心尖处心肌最大厚度≥11 mm且＜15 mm；心尖处心肌最大厚度与左心室后壁心肌厚度的比值增高；收缩期时心尖处心腔面积减小；心尖处心肌运动可以正常、减弱或消失。排除由于高血压、内分泌疾病等因素导致左心室壁增厚的病例。所有患者经心电图检查及长期超声随访。此外5例患者同时接受MRI检查，5例接受左心室造影，3例接受心肌活检，3例接受实时超声造影。收集同期健康志愿者26例作为正常对照组，其中男20例，女6例；年龄27～75岁，平均（45.42±16.25）岁，均经实验室检查、心电图及超声检查排除心血管疾病。

1.2仪器与方法采用Philips iE33超声诊断仪，受试者取常规左侧卧位，记录心电图。待其稳定呼吸时，使用S5-1探头，频率1.0～5.0 MHz，在胸骨旁左心室长轴切面，测量舒张末期左心室内径（left ventricular end diastolic dimension，LVEDd）、舒张末期左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall diastolic dimension，LVPWDd）。于左心室短轴心尖水平测量舒张末期左心室心尖段心肌最大厚度（left ventricular apical myocardial diastolic diameter，LVAMDd）。RT-3DE检查采用X5-1探头，频率1～5 MHz，启动三维程序，在心尖四腔观用全容积显像方式将连续4个心动周期的动态三维图像储存到移动硬盘中以备脱机分析。

1.3图像分析RT-3DE图像采用QLab 9.1软件3DQ Advance插件进行分析。软件自动显示左心室17节段的容积-时间曲线，获得左心室收缩功能参数。①整体收缩功能参数：左心室舒张末期容积（end diastolic volume，EDV）、收缩末期容积（end systolic volume，ESV）、每搏量（stroke volume，SV）和 LVEF；②局部收缩功能参数：节段舒张末期容积（regional end diastolic volume，rEDV）和节段收缩末期容积（regional end systolic volume，rESV）、节段射血分数（regional ejection fraction，rEF），其中rEF=（rEDV—rESV）/rEDV× 100%，rEF越小表示该节段收缩功能越低。

1.4统计学方法采用SPSS 17.0软件，计量资料两组间比较采用成组资料t检验，组内比较采用单因素方差分析，有统计学意义者再行LSD两两比较。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

2.1临床及常规二维超声心动图指标的比较5例接受MRI心脏检查、5例接受左心室造影、3例接受心肌活检以及3例接受实时超声造影的患者均被证实为PAHCM，其余患者经长期超声随访被证实为PAHCM。26例患者最终均演变为AHCM。PAHCM组的心率、收缩压、舒张压、LVPWDd、LVEDd、LVEF等指标与正常对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；PAHCM组的LVAMDd增加，EDV、ESV、SV等指标减低，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1　两组临床资料及常规二维超声心动图指标的比较

2.2RT-3DE测量两组间左心室各节段rEDV、rESV以及rEF的比较PAHCM组的二尖瓣水平以及乳头肌水平的12个节段的rEDV与正常对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），而在心尖水平的4个节段以及心尖帽的rEDV两组之间差异有统计学意义（P＜0.05）；PAHCM组的二尖瓣水平以及乳头肌水平的12个节段的rESV与正常对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），而在心尖水平的4个节段以及心尖帽的rESV两组之间差异有统计学意义（P＜0.05）；PAHCM组的二尖瓣水平以及乳头肌水平的12个节段的rEF与正常对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），而在心尖水平的4个节段以及心尖帽的rEF两组之间差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。RT-3DE对左心室17节段容积-时间曲线见图1、2。

表2　RT-3DE测量两组间左心室各节段rEDV、rESV、rEF的比较（ml）

图1　男，24岁，PAHCM。三维超声心动图示左心室17节段容积-时间曲线相对分散

图2　男，27岁，正常成人。三维超声心动图示左心室17节段容积-时间曲线相对集中

2.3两组组内心尖水平各节段rEDV、rESV和rEF的比较正常对照组rEDV心尖水平各节段间差异无统计学意义（F=1.204，P＞0.05），PAHCM组rEDV心尖水平各节段间差异亦无统计学意义（F=2.975，P＞0.05）；正常对照组rESV心尖水平各节段间差异无统计学意义（F=0.781，P＞0.05），而PAHCM组rESV心尖水平各节段间差异有统计学意义（F=37.021，P＜0.05）；正常对照组rEF心尖水平各节段间差异无统计学意义（F=2.729，P＞0.05），而PAHCM组rEF心尖水平各节段间差异有统计学意义（F=39.188，P＜0.05）。

2.4两组组内乳头肌水平各节段rEDV、rESV和rEF的比较正常对照组乳头肌水平rEDV各节段间差异无统计学意义（F=2.435，P＞0.05），PAHCM组乳头肌水平rEDV各节段间差异亦无统计学意义（F=4.135，P＞0.05）；正常对照组乳头肌水平rESV各节段间差异无统计学意义（F=0.399，P＞0.05），而PAHCM组乳头肌水平rESV各节段间差异有统计学意义（F=7.325，P＜0.05）；正常对照组乳头肌水平rEF各节段间差异无统计学意义（F=0.840，P＞0.05），而PAHCM组乳头肌水平rEF各节段间差异有统计学意义（F=8.257，P＜0.05）。

2.5重复性检验随机选取10例受试者，观察者对研究对象重复测量2 次，另一观察者重新测量1次，比较观察者间及观察者内的变异系数。rEDV、rESV、rEF的不同观察者间变异率分别为（5.2±1.9）%、（7.0±3.9）%、（—8.2±3.2）%，同一观察者变异率分别为（6.1±1.9）%、（7.2±3.0）%、（—9.0±3.8）%。各测量指标有较好的可重复性。

3　讨论

AHCM约占肥厚型心肌病的16%～24%，一般人群的发病率为0.01%[4]。在临床工作中，超声心动图往往作为诊断AHCM的首选检测手段。通过超声心动图检查可清晰观察心肌的形态、结构及运动情况，最终确诊典型的AHCM。PAHCM为AHCM的早期阶段，随着时间推移，部分PAHCM会演变成典型的AHCM。Suzuki等[5]通过随访发现，13例PAHCM中7例在（54±10）个月内可逐渐演变成典型的AHCM，故在演变为AHCM前，尽早诊断PAHCM及评价其功能就显得尤为重要。

RT-3DE不需要对心腔作几何形态假设，可实时采集、同步显示心脏的立体解剖结构，准确快速地重建左心室的三维几何形态[6]。RT-3DE技术所测心腔容积与MRI检查结果具有良好的一致性，并可显示整个心动周期内左心室整体和任一心肌节段容积的连续变化，定量分析各个节段的收缩功能，进一步了解左心室壁各节段心肌运动差异，为评价肥厚型心肌病提供科学依据[7]。

PAHCM患者心肌细胞增大、心肌细胞排列紊乱、心肌纤维化导致左心室顺应性减低，从而影响心肌收缩性能[8]，但是PAHCM处于疾病的早期阶段，会启动代偿机制[1]。同时PAHCM主要累及心尖部心肌，因此，本研究中PAHCM组的rEDV、rESV以及rEF在心尖水平各节段及心尖帽与正常对照组差异有统计学意义（P＜0.05），即rEDV和rESV均减低，rESV减低更明显（因为PAHCM诊断的特征就包括收缩末期左心室心尖部心腔面积的减小[9]）；同时rEF增加。在其他节段各指标中，本研究未发现类似改变。rEF：与正常人相比，PAHCM患者心尖水平反映心肌收缩力的指标——圆周应变峰值和纵向应变峰值均减低[2]。上述研究结果说明PAHCM患者的心尖水平心肌收缩力减低，而PAHCM患者心肌处于代偿状态，会反应性地增加rEF。

本研究发现rEDV、rESV和rEF在正常对照组内心尖水平各节段间差异无统计学意义（P＞0.05），这与国内研究结论相吻合[10]。rEDV在PAHCM组内心尖水平各节段间差异无统计学意义（P＞0.05），而rESV和rEF在PAHCM组内心尖水平各节段间差异有统计学意义（P＜0.05），下壁和侧壁较间壁和前壁改变的更加明显，说明PAHCM主要影响心尖水平的下壁和侧壁，使这两个节段的rESV和rEF的改变较其他节段明显。这样的特殊表现也与之前的研究结果基本一致[11-12]。

宋光等[9]研究认为乳头肌水平的rEDV、rESV和rEF在PAHCM组内差异无统计学意义（P＞0.05），在正常对照组组内差异亦无统计学意义（P＞0.05）。本研究却发现PAHCM组内乳头肌水平下壁和后侧壁的rESV和rEF的改变较其他节段更加明显（P＜0.05），验证了之前研究提出的假说——PAHCM的功能受损往往不局限于心尖水平[13]。

总之，通过重复性检验反映出RT-3DE有较好的重复性，是一种可靠的检测技术。尽管如此，RT-3DE还是受二维图像质量和患者透声条件的影响，在一定程度上限制了其临床应用的范围，随着超声诊断仪成像质量的不断提高，相信在不久的将来RT-3DE一定会成为临床应用广泛的评价心功能的检测技术。本研究的样本量尚小，还需要进一步增加样本量。未来可应用RT-3DE技术进一步评价PAHCM患者左心室收缩同步性。

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（本文编辑周立波）

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Assessment of Segmental Left Ventricular Systolic Function with Real-time Three-dimensional Echocardiography in Patients with Early Apical Hypertrophic Cardiomyopathy

PurposeTo assess the changes of segmental left ventricular systolic function in patients with pre-apical hypertrophic cardiomyopathy (PAHCM) using real-time threedimensional echocardiography (RT-3DE). Materials and MethodsTwenty-six patients with PAHCM and twenty-six healthy volunteers were enrolled in the study. The apical fourchamber view of left ventricular was acquired by RT-3DE. The left ventricular volume-time curves were analyzed quantitatively. The regional end diastolic volume (rEDV), regional end systolic volume (rESV) and regional ejection fraction (rEF) were acquired and compared. ResultsThere were significant differences in rEDV, rESV and rEF of all segments of apical level and apical cap between control group and PAHCM group (P＜0.05). There was no significant difference in other segments (P＞0.05). There was no significant difference of rESV and rEF at the apical and papillary muscle level in control group (P＞0.05). There were significant differences of rESV and rEF at apical and papillary muscle level in PAHCM group (P＜0.05). ConclusionRT-3DE could detect the changes of the segmental volume and systolic function of the left ventricle in patients with PAHCM, which provides an alternative method for clinical evaluation and early intervention treatment.

Cardiomyopathy, hypertrophic; Echocardiography, three-dimensional; Ventricular function, left; Myocardial contraction

任卫东

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.10.012

2016-04-23

2016-06-12