姬 蓉 邱 云

終末期心力衰竭的特征是進(jìn)展和/或持續(xù)的嚴(yán)重癥狀、復(fù)發(fā)性失代償和嚴(yán)重心功能障礙［1］。右室收縮功能是心力衰竭的一個(gè)重要預(yù)后因素，其縱向收縮運(yùn)動(dòng)振幅和心肌應(yīng)變可預(yù)測(cè)右室運(yùn)動(dòng)功能和患者生存率［2］。心肌纖維化是終末期心力衰竭患者的一種常見表現(xiàn)，嚴(yán)重影響心室功能，導(dǎo)致腔體重構(gòu)、心肌僵硬度增加和整體泵衰竭［3］。準(zhǔn)確評(píng)價(jià)終末期心力衰竭患者心肌纖維化程度對(duì)預(yù)后分層和疾病的進(jìn)展具有重要的臨床意義。目前，心肌纖維化程度的診斷金標(biāo)準(zhǔn)為心內(nèi)膜心肌活檢，由于其具有侵襲性，臨床應(yīng)用受限。心臟磁共振是診斷心肌纖維化及評(píng)估其范圍的一個(gè)理想的無(wú)創(chuàng)技術(shù)，但因檢查時(shí)間長(zhǎng)、價(jià)格高、禁止患者有金屬植入物、受患者病情等因素影響而臨床應(yīng)用受限［4］。二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖（2D-STE）通過灰階自動(dòng)逐幀技術(shù)追蹤心肌組織斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況，從而獲取心肌組織參數(shù)來評(píng)估心肌功能，其測(cè)得的右室游離壁縱向應(yīng)變（RVFWLS）與右室心肌纖維化嚴(yán)重程度相關(guān)。但2D-STE 基于二維平面跟蹤斑點(diǎn)，存在平面外心臟運(yùn)動(dòng)［5］。三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖（3D-STE）通過三維全容積探頭采集圖像，無(wú)需跨心動(dòng)周期旋轉(zhuǎn)探頭獲取多切面圖像，獲取參數(shù)更快捷、高效，可對(duì)整體和局部心肌功能進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估［6］?；诖?，本研究旨在比較2D-STE 與3D-STE 對(duì)終末期心力衰竭患者右室心肌纖維化的診斷價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2016年7月至2021年3月于我院就診并行心臟移植的終末期心力衰竭患者63例，男42例，女21例，年齡53～76歲，平均（62.65±4.81）歲；身高150～178 cm，平均（162.6±6.3）cm；體質(zhì)量49～73 kg，平均（63.5±14.2）kg；體表面積1.42～1.83 m2，平均（1.66±0.35）m2；有高血壓病史30 例，糖尿病史29 例。納入的63 例患者中，擴(kuò)張型心肌病38 例，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ㄒ韵潞?jiǎn)稱冠心?。?5例，肥厚性心肌病6例，限制性心肌病3 例，心律失常性右室發(fā)育不良1 例。左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）均<30%，臨床癥狀嚴(yán)重（如需端坐呼吸、大咯血、雙下肢嚴(yán)重水腫等），紐約心臟病學(xué)會(huì)（NYHA）心功能分級(jí)為Ⅲ或Ⅳ級(jí)。所有患者均于超聲心動(dòng)圖檢查前行右心導(dǎo)管檢查，在超聲心動(dòng)圖檢查后4 周內(nèi)（平均15 d）接受心臟移植治療。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查：使用Philips EPIQ 7C 彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1 探頭，頻率1.0～5.0 MHz?；颊呷∽髠?cè)臥位，于心尖四腔心切面測(cè)量右室基底直徑、平均直徑和長(zhǎng)徑；應(yīng)用彩色多普勒和連續(xù)波多普勒射流輪廓評(píng)估有無(wú)三尖瓣反流（TR）及其程度；應(yīng)用M型游標(biāo)沿右室游離壁垂直于外側(cè)三尖瓣環(huán)獲取三尖瓣環(huán)收縮峰值偏移（TAPSE），計(jì)算右室面積改變分?jǐn)?shù)（RVFAC）；應(yīng)用三尖瓣環(huán)組織多普勒獲取右側(cè)心肌表現(xiàn)指數(shù)（RIMP）；于心尖四腔室切面獲得右室舒張功能參數(shù)，包括三尖瓣側(cè)環(huán)收縮峰值速度（s’）、舒張?jiān)缙谒俣龋╡’）和舒張晚期速度（a’）及e’/a’；應(yīng)用雙平面Simpson 法測(cè)量LVEF，計(jì)算左室質(zhì)量。使用3D 矩陣陣列傳感器（×5）從右室心尖四腔室視圖中獲得4 個(gè)連續(xù)心臟周期的3D 全容積數(shù)據(jù)，期間屏氣結(jié)束，幀率為20幀/s。

2.STE 檢查：使用壁面運(yùn)動(dòng)跟蹤軟件進(jìn)行離線分析，由同一具有8年以上超聲診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師在不知曉患者臨床信息和病理結(jié)果的情況下完成。①2DSTE分析：采用最高幀率的右室心尖四腔圖像，人工追蹤右室心內(nèi)膜邊界，軟件自動(dòng)將右室分成6個(gè)節(jié)段（右室游離壁和室間隔的基底段、中間段、心尖段），然后逐幀自動(dòng)跟蹤心肌散斑圖，若追蹤不理想，則人工修改心內(nèi)膜邊界，軟件自動(dòng)生成縱向應(yīng)變曲線，獲得每個(gè)節(jié)段的縱向收縮期應(yīng)變峰值，計(jì)算右室游離壁3 個(gè)節(jié)段的平均值即為2D-RVFWLS。②3D-STE 分析：選擇心內(nèi)膜邊界最清晰的心動(dòng)周期圖像，在舒張末期的心尖四腔和二腔切面選擇左室心尖點(diǎn)和二尖瓣環(huán)線中心點(diǎn)最大的心尖長(zhǎng)軸尺寸，于右室心尖四腔和冠狀面確定右室心尖點(diǎn)和三尖瓣環(huán)線中心，于心尖三腔切面放置與主動(dòng)脈環(huán)直徑相對(duì)應(yīng)的標(biāo)志，于右室短軸切面確定右室游離壁與室間隔的前后連接及室間隔與右室游離壁的距離。連續(xù)設(shè)置參考點(diǎn)后，軟件自動(dòng)識(shí)別右室心內(nèi)膜邊界，并跟蹤整個(gè)心動(dòng)周期，手動(dòng)調(diào)整右室輪廓以優(yōu)化邊界跟蹤。軟件自動(dòng)生成右室容積曲線，獲取右室舒張末期容積（RVEDV）、右室收縮末期容積（RVESV）、右室每搏容積（RVSV）和右室射血分?jǐn)?shù)（RVEF），右室游離壁3 個(gè)節(jié)段的平均值即為3D-RVFWLS。

3.右心導(dǎo)管檢查：所有患者于心臟移植前均行右心導(dǎo)管檢查，測(cè)量收縮壓、舒張壓、收縮期肺動(dòng)脈壓、舒張期肺動(dòng)脈壓、平均肺動(dòng)脈壓、右房壓、肺動(dòng)脈楔壓、跨肺壓梯度，并計(jì)算肺血管阻力，公式為：肺血管阻力=（平均肺動(dòng)脈壓-肺毛細(xì)血管楔壓）/心排血量。

4.組織病理學(xué)分析及分組：在心臟移植術(shù)后即刻從病變心臟中獲得右室游離壁基底、中部和心尖3 個(gè)部位的組織病理學(xué)標(biāo)本，長(zhǎng)度約1.0 cm×1.5 cm。隨后用10%緩沖福爾馬林固定，石蠟包埋，并切成厚度為4 μm 的切片進(jìn)行蘇木精-伊紅Masson 染色，使用掃描器對(duì)免疫組化染色的標(biāo)本進(jìn)行數(shù)字化。采用圖像分析軟件對(duì)心肌纖維化進(jìn)行定量分析，軟件將膠原蛋白從心肌中分離出來，設(shè)置適當(dāng)?shù)念伾珔?shù)后應(yīng)用濾鏡去除偽影，計(jì)算心肌纖維化值評(píng)價(jià)右室心肌纖維化程度，公式為：心肌纖維化值=纖維化面積/各切片總面積×100%，3 個(gè)部位樣本測(cè)值取平均值為最終結(jié)果［7］。所有組織樣本均由同一病理醫(yī)師在不知道超聲心動(dòng)圖檢查結(jié)果的前提下進(jìn)行分析。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，各組比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料以例或率表示，行χ2檢驗(yàn)。采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析心肌纖維化與各超聲心動(dòng)圖參數(shù)的相關(guān)性。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析各超聲心動(dòng)圖參數(shù)對(duì)心肌纖維化嚴(yán)重程度的診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

根據(jù)所測(cè)心肌纖維化值的三分位數(shù)分為3 組，每組各21 例。輕度組心肌纖維化值為（6.32±1.74）%，中度組心肌纖維化值為（13.08±2.01）%，重度組心肌纖維化值為（22.81±4.65）%，各組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

一、各組臨床資料和右心導(dǎo)管參數(shù)比較

輕度組、中度組、重度組臨床資料和右心導(dǎo)管參數(shù)等比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 各組臨床資料和右心導(dǎo)管參數(shù)比較

二、各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖、2D-STE 及3D-STE 參數(shù)比較

輕度組、中度組、重度組右室長(zhǎng)徑、TAPSE、RVFAC、s’、左室質(zhì)量、RVSV、RVEF、2D-RVFWLS 和3D-RVFWLS 比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。各組右室基底直徑、右室平均直徑、TR 嚴(yán)重程度、RIMP、e’、a’、e’/a’、LVEF、RVEDV 和RVESV 比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2和圖1。

圖1 各組3D-STE圖

表2 各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖、2D-STE及3D-STE參數(shù)比較

三、相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示：心肌纖維化與3DRVFWLS、2D-RVFWLS、RVFAC、TAPSE、RVEF、右室長(zhǎng)徑、右室舒張末期容積、s’、RVSV、左室質(zhì)量均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.834、-0.651、-0.465、-0.473、-0.407、-0.353、-0.252、-0.248、-0.364、-0.305，均P=0.000），與其余超聲心動(dòng)圖參數(shù)均無(wú)相關(guān)性。

四、ROC曲線分析

ROC 曲線分析結(jié)果顯示，3D-RVFWLS 診斷右室重度心肌纖維化的截?cái)嘀禐?0.05%，敏感性為85.33%，特異性為99.27%，AUC 為0.91；2D-RVFWLS診斷重度右室心肌纖維化的截?cái)嘀禐?0.31%，敏感性為72.65%，特異性為80.46%，AUC 為0.82。見圖2。其余超聲心動(dòng)圖參數(shù)診斷右室重度心肌纖維化的AUC僅為0.21～0.42。

圖2 3D-RVFWLS 和2D-RVFWLS 診斷右室重度心肌纖維化的ROC曲線圖

討論

終末期心力衰竭患者心肌適應(yīng)過程主要以膠原形成和纖維化的形式出現(xiàn)，輕度時(shí)會(huì)擾亂器官功能，嚴(yán)重時(shí)可能具有顯著的系統(tǒng)性影響［8］。前負(fù)荷、后負(fù)荷或原發(fā)性心肌病對(duì)右室腔擴(kuò)大的影響是由于右室壁較左室壁薄而引起，嚴(yán)重?cái)_亂心肌纖維結(jié)構(gòu)和間質(zhì)組織重塑、局部炎癥過程，最終導(dǎo)致膠原形成和心肌纖維化［9］。心肌纖維化并不可逆，患者多需進(jìn)行心臟移植作為最終治療手段。因此，早期發(fā)現(xiàn)心力衰竭患者的心肌纖維化程度可能有助于改善病程。右室功能是多種心肺疾病患者心血管不良事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［10］。STE通過超聲探頭的入射波與人體組織散射粒子相互作用，最終顯示為亮度不同的散斑，不僅可識(shí)別特定區(qū)域心肌組織，在追蹤心肌運(yùn)動(dòng)時(shí)還可保持位置的相對(duì)穩(wěn)定［11］，使動(dòng)態(tài)追蹤心肌運(yùn)動(dòng)軌跡、定量評(píng)價(jià)心肌功能得以實(shí)現(xiàn)［12］。

近年來，2D-STE 已被證明是一種靈敏、可靠的定量評(píng)估右室功能的技術(shù)［13］，但因幾何建模和離面運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的散斑損失致其臨床應(yīng)用受限。Cordero-Reyes等［14］對(duì)20 例終末期擴(kuò)張型心肌病患者的小樣本研究結(jié)果顯示，2D-RVFWLS 與心肌纖維化無(wú)相關(guān)性。但Lisi 等［5］對(duì)27 例嚴(yán)重收縮性心力衰竭患者的研究發(fā)現(xiàn)，2D-RVFWLS 與心肌纖維化程度有很強(qiáng)的相關(guān)性，并能獨(dú)立預(yù)測(cè)重度右室心肌纖維化。3D-STE 可分析整個(gè)右室的全容積數(shù)據(jù)，可能彌補(bǔ)2D-STE 的不足［15］。與2D-STE 相比，3D-STE 缺乏離面運(yùn)動(dòng)，不依賴于傳統(tǒng)超聲角度，還具有三維空間內(nèi)的心肌斑點(diǎn)追蹤，對(duì)右室功能評(píng)價(jià)也更準(zhǔn)確。理論上，3D-STE 較2D-STE 在評(píng)價(jià)終末期心力衰竭患者的右室心肌纖維化嚴(yán)重程度方面更具優(yōu)勢(shì)，本研究結(jié)果亦證實(shí)此觀點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示，與2D-RVFWLS 和常規(guī)超聲心動(dòng)圖右室功能參數(shù)相比，3D-RVFWLS 與心肌纖維化的相關(guān)性最好，提示該參數(shù)可能是預(yù)測(cè)終末期心力衰竭患者右室心肌纖維化的一個(gè)強(qiáng)有力的標(biāo)志物。分析其原因，右室游離壁應(yīng)變的降低通常被描述為內(nèi)在心肌功能受損，實(shí)際上反映了節(jié)段性纖維化的嚴(yán)重程度。3D-RVFWLS在大量受試者中顯示了較高的準(zhǔn)確性，表明其可能是一種量化右室結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。Li 等［6］對(duì)173 例右室功能不同程度受損的受試者進(jìn)行研究，并以心臟磁共振結(jié)果為對(duì)照，結(jié)果顯示3D-RVFWLS 與心臟磁共振值呈強(qiáng)相關(guān)（r=0.85，P=0.000），高于2D-RVFWLS 與心臟磁共振值的相關(guān)性（r=0.62，P=0.000）；且與2DRVFWLS 相比，3D-RVFWLS 的偏倚較小。提示3DRVFWLS 對(duì)右室功能的檢測(cè)優(yōu)于2D-RVFWLS，本研究結(jié)果與之一致。在晚期心力衰竭患者中，由于顯著的心肌纖維化，右室增大，其收縮功能降低，右室游離壁心肌形變是評(píng)估右室心肌纖維化程度和功能容量最準(zhǔn)確的功能指標(biāo)［16］。此外，在嚴(yán)重心肌纖維化患者中，功能容量的降低與RVFWLS 表現(xiàn)的心肌受損密切相關(guān)，再次證實(shí)了右室縱向心肌應(yīng)變?cè)陬A(yù)測(cè)心力衰竭程度和預(yù)后評(píng)估中的重要作用［17］。

本研究結(jié)果表明，3D-RVFWLS 不但能夠評(píng)估右室收縮功能，還能評(píng)估需行心臟移植的終末期心力衰竭患者的心肌纖維化嚴(yán)重程度。對(duì)需行心臟移植的患者進(jìn)行分層，有助于指導(dǎo)心力衰竭患者的藥物治療，并在患者發(fā)展為重度不可逆心肌纖維化之前識(shí)別右室功能障礙。此外，3D-RVFWLS 可用于篩選對(duì)藥物治療有反應(yīng)的需行左室輔助裝置植入的患者［16］。但本研究納入病例有擴(kuò)張型心肌病、冠心病、肥厚型心肌病、右室發(fā)育不良等病因，其對(duì)右室心肌纖維化的累及程度不同，理論上可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生一定影響，在后續(xù)研究中可選定一種病因作為研究方向。

綜上所述，3D-RVFWLS 在評(píng)估終末期心力衰竭患者右室心肌纖維化方面優(yōu)于2D-RVFWLS 和常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)，3D-STE 是診斷終末期心力衰竭患者右室心肌纖維化的可靠技術(shù)。