孟庆国，徐 芸，吴志霞，王斯佳，周 婕，尹立雪*，郭智宇(1.四川省医学科学院 四川省人民医院心血管超声及心功能科，四川 成都 610072；2.超声心脏电生理学与生物力学四川省重点实验室，四川 成都 610072；.通用电气心血管超声临床教育部，四川 成都 60071)

如何为植入起搏器患者提供最佳的房室激动顺序和最为接近生理的心室间激动是当前亟待解决的问题，主动螺旋电极的出现使之成为可能。右心双腔间隔起搏较接近希氏束，产生的电激动顺序、室内和室间的激动较接近生理状态，可减少功能及血流动力学的不良影响[1-2]。心脏解剖结构和心肌纤维排列复杂，采用三维超声能较二维超声更客观、准确地评估左心室整体功能。本研究采用三维斑点追踪成像(3D speckle tracking imaging， 3D-STI)分析右心双腔间隔起搏患者左心室总体应变、总体扭转和拧转等心肌力学参数的变化及三者间的关系，评估该起搏模式对左心室整体功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年1—9月于我院心内科接受房室全能型心脏起搏器(DDD心脏起搏器)植入的42例患者(起搏器组)，男17例，女25例，年龄52～80岁，平均(68.8±11.0)岁，包括病窦综合征12例、Ⅲ度房室传导阻滞30例，起搏器植入时间为2013年1—8月。入组标准：超声证实为右心室间隔起搏；术前左心室收缩功能正常；排除高血压、瓣膜性疾病、肾脏疾病及心肌病等。选取同期生化检查、ECG和心脏超声检查均未见异常的37名志愿者为对照组，男17名，女20名，年龄51～75岁，平均(62.3±9.5)岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E9超声诊断仪，M5S探头，频率1.5～4.6 MHz；三维4V探头，频率1.5～4.0 MHz，图像分析采用EchoPAC工作站。嘱受检者左侧卧，连接同步心电图。常规超声采用M5S探头，采集左心室连续3个心动周期的二维灰阶动态图；切换至4V探头，获取标准心尖四腔切面，嘱受检者屏气，启动“三维”模式，待图像清晰后存储图像，确保左心室内外膜在超声波扇区内，调节帧频>心率的60%。

1.3 图像分析 将图像导入EchoPAC工作站，测量常规心功能和左心室舒张功能参数。常规心功能参数包括左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左心室收缩末期容积(end-systolic volume, ESV)、左心室舒张末期容积(end-diastolic volume， EDV)、每搏输出量(stroke volume, SV)和心指数(cardiac index, CI)；左心室舒张功能参数包括左心房内径、左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter, LVEDD)、左心室舒张末期后壁厚度(left ventricular posterior wall diameter, LVPWD)、室间隔厚度(interventricular septal thickness, IVS)、二尖瓣口前向血流频谱E峰速度(E)及二尖瓣瓣环组织多普勒舒张早期速度(e')，并计算E/e'值。

选择三维全容积动态图像并进入4D Auto LVQ模式，在心尖四腔切面上于二尖瓣环连线两边内膜面及心尖顶点内膜面各标记一点，自动勾画左心腔内膜并调整，使其追踪各切面心室壁运动；点击“4D Strain results”键，获取左心室三维应变参数，并以彩色编码的“牛眼图”来表示，存储并记录相应参数，获得左心室整体长轴应变(global longitudinal strain, GLS)、周向应变(global circumferential strain, GCS)、径向应变(global radial strain, GRS)、面积应变(global area strain, GAS)、左心室总体拧转(global twist, GTw；收缩期心尖短轴平面与心底短轴平面心肌旋转的差，单位°)和左心室整体扭转(global torsion, GTs；以左心室长轴为中心，从心底至心尖旋转角度的梯度，单位°/cm)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0统计分析软件。计量资料以±s表示。采用独立样本t检验比较2组间三维应变参数的差异，以Pearson相关分析评价GTw、GTs与GLS、GCS、GAS及GRS的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

起搏器组与对照组性别差异无统计学意义(χ2=1.532，P=0.174)，起搏器组年龄大于对照组(t=-2.377，P=0.027)。

2.1 常规心功能及参数比较 起搏器组ESV高于对照组，其余参数2组间差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

2.2 左心室舒张功能参数比较 起搏器组左心房内径、LVEDD及E/e'均高于对照组，E及e'均低于对照组(P均<0.05)，2组间LVPWD及IVS差异无统计学意义(P均>0.05，表2)。

2.3 三维应变参数比较 起搏器组左心室GLS、GCS、GAS、GRS及GTs均低于对照组(P均<0.05)，2组间GTw差异无统计学意义(P=0.225)，见表3、图1、2。

2.4 相关性分析

2.4.1 起搏器组 GTw与GLS(r=-0.10，P=0.570)、GCS(r=-0.29，P=0.061)、GAS(r=-0.19，P=0.221)及GRS(r=-0.22，P=0.153)均无相关；GTs与GLS(r=-0.04，P=0.817)、GCS(r=-0.04，P=0.803)、GAS(r=-0.01，P=0.944)及GRS(r=-0.03，P=0.870)均无相关。

2.4.2 对照组 GTs与GCS和GRS呈正相关(r=0.45、0.40，P=0.020、0.042)，与GAS、GLS无相关(r=-0.05、0.100，P=0.808、0.633)；GTw与GLS(r=-0.27，P=0.174)、GCS(r=-0.23，P=0.249)、GAS(r=-0.26，P=0.195)及GRS(r=-0.19，P=0.353)均无相关。

3 讨论

正常心脏工作不仅需规律的房室顺序激动，还需左、右心室快速同步。研究[3]表明，左心室收缩失同步与心室扩大、心室收缩及舒张功能减退有关，是心脏不良事件发生的独立危险因素。本课题组既往动物实验研究[4-5]表明，不同起搏方式均可引起比格犬左心室功能减低。右心室间隔起搏由于较接近生理性激动而被临床所认可[6]，其对左心室功能的影响是目前研究热点[7-9]。心肌纤维排列的三维立体结构较复杂，致评价其功能准确性的难度增加。采用三维超声应变技术能实时、客观、准确地获得同一个心动周期内心肌在三维立体空间的整体应变及整体扭转、拧转等力学参数。

本研究中，2组LVEF差异无统计学意义，但起搏器组左心室GLS、GCS、GAS、GRS及GTs均较对照组明显减低，提示LVEF未能完全反映起搏器植入后左心室功能的真实情况。三维应变能准确反映心肌的生物力学特征，是评估左心室功能的可靠指标[5]，可更早、更客观真实地评价左心室功能受损情况[10]。Torrent-Guasp等[11]认为可用螺旋排列心肌带表示心室肌纤维的空间结构，全部心肌带在纵向、径向及环向的规律、协调运动产生左心室的收缩期扭转和舒张期解旋运动，在左心室射血和充盈过程中发挥着重要作用。协调一致的左心室扭转可使左心室跨壁的纤维应变梯度和氧耗量最小化，扭转是左心室有效收缩和舒张的重要因素之一。GTs运动能直观反映左心室机械收缩的同步性[12]。汪咏莳等[12]发现，起搏诱发心功能衰竭时，左心室扭转功能明显减低。间隔起搏更符合正常生理性传导顺序，可最大程度地使心室肌细胞顺序收缩，相比右室心尖起搏，具有改善心室内及心室间电-机械活动同步性的优势[13]。左心室心肌纤维走向不同，决定其功能相异。环形中层心肌舒缩可引起心脏在径向和周向改变[14]。本研究中右心双腔间隔起搏导致左心室GCS、GRS及GTs减低，同时GTs与GCS、GRS失关联，原因可能在于只存在于室间隔及左心室呈环形排列的中层心肌因起搏刺激而引起收缩运动异常，并致心肌带螺旋结构正常舒张、收缩运动过程改变，从而导致左心室心肌正常功能改变[15-16]。

表1 2组常规心功能参数比较(±s)

表1 2组常规心功能参数比较(±s)

组别LVEF(%)ESV(ml)EDV(ml)SV(ml)CI[L/(min·m2)] 起搏器组55．93±9．3632．17±11．5572．39±19．7940．02±12．602．63±0．84 对照组56．97±18．4724．91±6．1166．39±12．1641．56±8．112．94±0．58 t值0．310-2．817-1．3300．5461．610 P值0．7570．0060．1880．5870．112

表2 2组左心室舒张功能参数比较(±s)

表2 2组左心室舒张功能参数比较(±s)

组别左心房内径(mm)LVEDD(mm)LVPWD(mm)IVS(mm)E(m/s)e＇(m/s)E/e＇ 起搏器组36．39±5．2345．23±3．739．02±0．838．94±0．970．64±0．180．08±0．039．28±0．67 对照组29．18±2．6140．76±4．268．92±0．718．75±0．820．76±0．130．12±0．025．84±0．86 t值-10．064-6．024-0．737-1．1834．16021．247-11．5 P值<0．001<0．0010．4630．239<0．001<0．001<0．001

表3 2组左心室三维应变参数比较(±s)

表3 2组左心室三维应变参数比较(±s)

组别GLS(%)GCS(%)GRS(%)GAS(%)GTw(°)GTs(°/cm) 起搏器组3．44±0．673．46±0．6811．81±2．314．38±0．860．08±0．030．09±0．07 对照组3．89±0．603．95±0．4814．24±2．195．82±0．890．08±0．040．13±0．12 t值3．3853．0692．8144．4181．2283．039 P值<0．001<0．0010．006<0．0010．2250．003

图1对照组，女，64岁，三维斑点追踪成像 A.全容积图像； B.GLS； C.GCS； D.GAS； E.GRS； F.GTs； G.GTw图2起搏器组，患者女，68岁，Ⅲ度房室传导阻滞，三维斑点追踪成像 A.全容积图像； B.GLS； C.GCS； D.GAS； E.GRS； F.GTs； G.GTw

既往研究[6，13]表明，左心室舒张功能损害与其失同步化程度密切相关。理论上，右心室间隔起搏被认为更接近生理状态起搏，但实际效果并非如此[17]。本研究中起搏器组左心房内径、LVEDD及E/e'均高于对照组，而E及e'均低于对照组(P均<0.05)，提示起搏导致左心室心肌激动顺序异常、心肌收缩和舒张活动不均一，使心室舒张过程延长，从而导致舒张功能受损。

本研究的局限性：入选患者植入起搏器时间长短不一，结果可能存在偏倚；右心室间隔起搏器位置的高低不同、患者透声条件和二维图像质量可能会影响研究结果，将在今后进一步完善。