馬飛燕，崔 磊，周仲胤

（1 江蘇省南通市第一人民醫(yī)院心超室，南通 226014；2 江蘇省如皋市人民醫(yī)院超聲科；3 江蘇省南通市第一人民醫(yī)院影像科）

慢性心力衰竭（chronic heart failure,CHF）是各種心血管疾病的晚期階段，也是我國目前患病率較高的疾病之一。盡管針對CHF 的藥物治療不斷取得進(jìn)展，但是終末期心力衰竭患者的死亡率仍然很高。自1990 年首次提出應(yīng)用雙腔起搏改善心功能以來，基于心臟起搏的心臟再同步化治療（cardiac resynchronization therapy,CRT）已經(jīng)成為一項重要的治療手段。CRT 不僅有助于改善心臟收縮不同步的CHF患者的心功能，還可以提高他們的生活質(zhì)量，并降低死亡率。

CRT 的治療原理在于恢復(fù)心臟的電活動和機(jī)械活動的同步，通過調(diào)節(jié)房室延遲和左心室起搏作用來解決心臟收縮不同步的問題，增加舒張期充盈時間，逆轉(zhuǎn)左室重構(gòu)，從而改善心力衰竭患者的癥狀和預(yù)后。

隨著對CRT 機(jī)制的深入研究，各種診斷方法在預(yù)測CRT 療效價值中取得一定的成效，超聲心動圖作為一種無創(chuàng)便捷的診斷工具，在評價左心室內(nèi)的收縮同步性時備受關(guān)注。目前用于評價心肌收縮同步性的超聲方法，包括M 型超聲心動圖、頻譜多普勒、組織速度成像和組織追蹤成像。特別是實(shí)時三維超聲心動圖（real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE）在評價左心室機(jī)械同步性方面具有一定價值[1]。本文就RT-3DE 在評價左心室同步性與CRT 治療的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 RT-3DE 概述

隨著對電子計算機(jī)技術(shù)和聲學(xué)理論的進(jìn)一步研究，超聲換能器的研制和顯示方法的不斷進(jìn)步，RT-3DE 已成為近年超聲領(lǐng)域中具代表性的新技術(shù)之一，不僅操作簡單，還可以實(shí)時觀察和采集圖像，快速成像以及同步顯示立體的影像結(jié)構(gòu)，并可從多方位顯示心臟各個結(jié)構(gòu)的立體關(guān)系及相連瓣膜和血管的形態(tài)[2]。

RT-3DE 是將發(fā)射的聲束沿X、Y、Z 軸掃描，利用高通量的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及三維空間定位系統(tǒng)形成三維圖像[3]。它是一種新型成像方式，可以從心尖獲得單一全容積數(shù)據(jù)集，同時評估整個左心室。一般采用的二維超聲心動圖測量左心室容積，是建立在幾何模型假設(shè)的基礎(chǔ)上，所以在心室重塑時對于容積的測量存在誤差。三維超聲心動圖避免了圖像的預(yù)見縮短，不需要幾何假設(shè)，更真實(shí)地反映左心室的形態(tài)[4]，在評價左心室體積和射血分?jǐn)?shù)方面與心臟磁共振有良好的相關(guān)性[5-6]。此外，RT-3DE 的半自動化軟件還使用了一個17 段的心臟模型來提供區(qū)域體積與時間曲線，這可以用來評估左室非同步化[1]。RT-3DE 全容積技術(shù)可全面、定量地獲得左心室收縮峰值時間，對左心室功能障礙的患者可重復(fù)測量每個心肌節(jié)段達(dá)到收縮峰值時間的標(biāo)準(zhǔn)差，且是CRT 有反應(yīng)的獨(dú)立預(yù)測因子[7]。

RT-3DE 斑點(diǎn)跟蹤成像技術(shù)（three-dimensional speckle-tracking echocardiography,3D-STE）還可在三維空間跟蹤心肌運(yùn)動軌跡，獲得三維心肌應(yīng)變，定量分析左心室功能。它通過取代傳統(tǒng)的多向應(yīng)變評估參數(shù)，簡化組織形變評估，在三維空間中全面快速定量評價左心室收縮功能[8-9]。

2 RT-3DE 在評價左心室同步性中的應(yīng)用

隨著影像技術(shù)的發(fā)展以及對心臟收縮同步性的深入理解，實(shí)時、便捷以及無輻射的超聲心動圖也越來越受關(guān)注[10]。RT-3DE 相比于傳統(tǒng)的超聲心動圖技術(shù)可以提供一個更完整的心肌分析，因?yàn)榉峭交\(yùn)動是發(fā)生在三維上的改變。該技術(shù)的一個關(guān)鍵優(yōu)勢在于當(dāng)心肌節(jié)段在心動周期中運(yùn)動時，可以解釋其平面外的運(yùn)動。軟件還可以跟蹤心內(nèi)膜，以可視化和量化區(qū)域的非同步化。正常心臟有節(jié)律的同步性運(yùn)動是實(shí)現(xiàn)其泵血的必要條件，尤其是左心室。左心室達(dá)到最小容積的收縮期時間應(yīng)該是一致的，當(dāng)左心室運(yùn)動不同步時，各節(jié)段心肌達(dá)到收縮峰值時間不同，因此可以計算每個節(jié)段達(dá)到最小容積的時間（time to minimal segmental volume,Tmsv）及標(biāo)準(zhǔn)差（time to minimal segmental volume standard deviation,Tmsv-SD），一般計算Tmsv-SD 占心動周期的百分比Tmsv-SD%，以避免心動周期對測量結(jié)果的影響。收縮期非同步化指數(shù)（systolic dysynchrony index,SDI）也是衡量心室不同步的一個指標(biāo)，是指這些時間的一個標(biāo)準(zhǔn)差（以百分比表示），SDI 值越高說明心室內(nèi)非同步化程度越高。RT-3DE 中的SDI 參數(shù)除了是預(yù)測CRT 有反應(yīng)和單獨(dú)優(yōu)化CRT 設(shè)置的有效措施外[11-13]，還可識別和量化川崎病患者在不同階段的左心室不同步化，即使QRS 持續(xù)時間正常，川崎病患者在急性期也普遍存在左心室收縮不同步[14]。在恢復(fù)期，無冠狀動脈瘤患者的同步性恢復(fù)尚可，而有冠狀動脈瘤的患者仍有機(jī)械同步性受損。在一些慢性病（如糖尿病和慢性腎?。┗颊咧校琑T-3DE 也可以識別出左心室的不同步和亞臨床的心肌功能損害，從而有利于臨床的早期發(fā)現(xiàn)和管理[15-16]。同時，評價左心室機(jī)械同步性也可指導(dǎo)冠狀動脈疾病患者的血運(yùn)重建治療[17-19]。3支血管病變患者在冠狀動脈旁路移植術(shù)前也可以通過RT-3DE 獲得的左室非同步化參數(shù)Tmsv16-SD%作為預(yù)測術(shù)后左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction,LVEF）保留或輕度惡化的有效指標(biāo)[20]。RT-3DE 所測得的17 節(jié)段時間-容積曲線及牛眼圖還可顯示左心室收縮的時間，了解左心室收縮不同步的情況[21]。經(jīng)過彩色編碼后，左心室17 節(jié)段以不同的顏色自動顯示在一個圓形平面上，能非常直觀地反映左心室各節(jié)段心肌運(yùn)動變化[4]。當(dāng)某個節(jié)段的心肌運(yùn)動出現(xiàn)異常時，在牛眼圖上可以通過不同顏色的分布來標(biāo)示出來，從而能夠?qū)崟r、直觀地定位和評估異常運(yùn)動心肌的具體部位和范圍，并顯示出收縮延遲的部位，從而指導(dǎo)CRT 電極的置入位點(diǎn)[22]。

3 RT-3DE 在CRT 治療中的應(yīng)用

3.1 CRT 術(shù)前篩選合適的患者 RT-3DE 作為一項超聲新技術(shù)，更加全面的定量和定性，為臨床診斷提供了更多的信息和價值，還可以測量整個心臟的節(jié)段性和時相性變化，在CRT 治療中的作用越來越受關(guān)注。在現(xiàn)有指南[23]指導(dǎo)下，選擇合適的患者并及時識別與手術(shù)相關(guān)的并發(fā)癥，對于最大化CRT 的療效和減少植入設(shè)備相關(guān)的不良事件是非常重要的。量化左心室功能和顯示嚴(yán)重的左心室靜脈瘺也是植入CRT 的先決條件之一。超聲心動圖可以通過室壁變薄和室壁的異常運(yùn)動模式檢測到瘢痕，還可以識別存活心肌和缺血心肌。自CRT 早期開展以來，多個超聲心動圖參數(shù)和指標(biāo)已被研究，以鑒定和量化受干擾和延遲的室壁運(yùn)動，特別是定位最遲的機(jī)械激活區(qū)域[24]。一項基于3D-STE 的研究[25]顯示左束支傳導(dǎo)阻滯（left bundle branch block,LBBB）患者左心室收縮空間傳播可能具有預(yù)測價值。兩種傳播模式被區(qū)分開來：一種“典型”或1 型模式，即開始的室間隔收縮和從室間隔向側(cè)壁均勻傳播；以及“u 形”或2 型模式，其特征是沿心室壁的傳播中斷，因此在延遲激活后收縮較晚，這與典型模式恰恰相反。而“u形”收縮模式對CRT 反應(yīng)具有更大的預(yù)測價值。但S.BOUAZZI 等[26]研究發(fā)現(xiàn)，如果在CRT 前沒有典型的LBBB 收縮模式，室性心律失常的風(fēng)險幾乎增加2倍。2019 年的一項研究[27]發(fā)現(xiàn)在CRT 前表現(xiàn)為LVEF＜22.15%的終末期心力衰竭患者，6 個月后可能無法從該手術(shù)中獲益。A.BHAMBHANI 等[28]通過對LVEF 正常的LBBB 或右束支傳導(dǎo)阻滯、LVEF≤35%伴QRS 波≤130 ms 的患者，LVEF≤35%的完全性LBBB 的患者以及對照組進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)RT-3DE 比二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（two-dimensional speckle tracking echocardiography,2D-STE）可以診斷出更多的左心室機(jī)械不同步的患者。在評估QRS 波≤130 ms的心力衰竭患者左心室機(jī)械非同步化研究[29]中發(fā)現(xiàn)，非同步段的3D 分布模式提供了與CRT 反應(yīng)性缺乏相關(guān)的左心室力學(xué)的見解，在適當(dāng)?shù)仳?yàn)證后，將促進(jìn)植入技術(shù)的改進(jìn)，使此類患者轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)性患者，選擇出最合適的患者，定位最合適的左室段起搏點(diǎn)。這些回顧性和單中心調(diào)查的試驗(yàn)，表明SDI 既可以識別CRT 患者，也可以預(yù)測療效。

除了術(shù)前對LVEF 等參數(shù)的評估，SDI 也是一項重要的指標(biāo)，研究[11,30]表明QRS 持續(xù)時間不能預(yù)測CRT 的任何預(yù)后指標(biāo)（NYHA 心功能分級、LVEF 和左心室收縮期末容積的AUC 分別為0.52、0.58 和0.57），而SDI 可以高度預(yù)測這些參數(shù)的改善（AUC 分別為0.79、0.86 和0.66）。當(dāng)SDI 的截斷值為10.4%時，在預(yù)測CRT 反應(yīng)方面具有最高的準(zhǔn)確性，其敏感性也＞90%。且當(dāng)SDI＞10.4%時，有很高的概率響應(yīng)，但隨著SDI 的增加，響應(yīng)不會顯著增加。當(dāng)SDI＜7.5%時，反應(yīng)的概率很低，且SDI 越低反應(yīng)的概率越低。

經(jīng)食管RT-3DE 可以評價中重度二尖瓣反流患者的二尖瓣構(gòu)型[31]，D.A..IREM 等[32]應(yīng)用經(jīng)食管三維超聲心動圖評估了CRT 術(shù)前二尖瓣的幾何構(gòu)型參數(shù)，發(fā)現(xiàn)中重度功能性二尖瓣反流的LVEF 降低的心力衰竭患者接受CRT 后，二尖瓣反流改善者的小葉后角更小。

3.2 CRT 術(shù)中指導(dǎo) 目前還沒有大數(shù)據(jù)表明，在CRT 植入和左室導(dǎo)聯(lián)置入期間，經(jīng)胸或經(jīng)食管的超聲心動圖對選擇最佳支路以減少非同步性是有用的。使用SDI 等超聲不同步參數(shù)來識別非同步性的前瞻性多中心試驗(yàn)也未能顯示超聲心動圖引導(dǎo)植入的益處。尤其是在QRS 波＜130 ms 的患者中，盡管有證據(jù)表明超聲心動圖顯示存在非同步現(xiàn)象，但CRT 治療還是會惡化預(yù)后[33]。但是在術(shù)中進(jìn)行超聲心動圖監(jiān)測可以立即判斷與非同步性相關(guān)的二尖瓣反流等伴隨問題。并且，3D 技術(shù)在識別嚴(yán)重的二尖瓣反流方面比心臟CMR 顯示出更高的準(zhǔn)確性[34]。H.A.BADRAN 等[35]也發(fā)現(xiàn)在3D 超聲心動圖引導(dǎo)下放置左心室導(dǎo)聯(lián)沒有增加臨床益處，但斑點(diǎn)追蹤技術(shù)因?yàn)槟軌驒z測到心肌瘢痕，所以在缺血性心臟病患者中有可能發(fā)揮作用。雖然大多數(shù)研究都沒有顯示超聲心動圖術(shù)中引導(dǎo)的優(yōu)勢，但是C.SCHROEDER 等[36]曾在經(jīng)食管三維超聲心動圖引導(dǎo)下，經(jīng)胸腔鏡手術(shù)入路在常規(guī)雙心室起搏失敗的8 例患者中置入左心室導(dǎo)聯(lián)，并且在實(shí)時三維經(jīng)食管超聲心動圖的引導(dǎo)下術(shù)中測量左心室的傳導(dǎo)延遲，從而實(shí)時優(yōu)化導(dǎo)聯(lián)放置，所有患者均實(shí)現(xiàn)了雙心室起搏，在隨訪期間，患者的預(yù)后得到改善，LVEF 得到提高，癥狀減輕，NYHA 心功能分級也從Ⅲ級降至Ⅰ～Ⅱ級。這項研究也讓研究者們看到了RT-3DE 在術(shù)中指導(dǎo)的希望。

3.3 CRT 術(shù)后評價 CRT 植入后3、6 個月應(yīng)行超聲心動圖檢查左心室反向重構(gòu)和LVEF 的改善情況[37]。RT-3DE 可以幫助設(shè)置各種起搏參數(shù)，以及觀察各參數(shù)起搏對室壁運(yùn)動的影響，可對室壁運(yùn)動治療前后的同步性進(jìn)行比較分析，評價心功能是否得到改善。RT-3DE 獲得的全容積圖像可提供更全面真實(shí)的信息[38]，為起搏療效的臨床評估提供了定量依據(jù)[39]。同時，RT-3DE 還可以通過調(diào)整房室延遲等參數(shù)來實(shí)現(xiàn)最大心室內(nèi)同步化，從而指導(dǎo)CRT 后裝置的優(yōu)化[33]。植入后SDI 的顯著降低與長期預(yù)后獨(dú)立相關(guān)，可作為這些患者風(fēng)險分層評估的一部分，在CRT 植入后的患者隨訪和管理中也發(fā)揮作用[40]。

4 小結(jié)與展望

CRT 治療改善了心室收縮不同步的CHF 患者預(yù)后，提高了患者的生活質(zhì)量。但目前CRT 治療的納入標(biāo)準(zhǔn)尚有不足之處。然而作為一項新興的技術(shù)，RT-3DE 可以更加真實(shí)地顯示心臟的結(jié)構(gòu)，并且克服了其他影像技術(shù)對心臟收縮不同步性測量范圍的局限性。因此，RT-3DE 在選擇心臟再同步化治療患者以及評估治療效果方面具有重要意義。目前對心室收縮不同步的研究仍為數(shù)不多，且標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，仍沒有公認(rèn)的判斷心室收縮不同步的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但隨著對RT-3DE 不斷深入研究以及各種計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，RT-3DE 的技術(shù)也一定會不斷地成熟和完善，并在選擇、優(yōu)化和監(jiān)測CRT 治療中發(fā)揮更大的作用，為臨床診斷和評價提供更多的幫助。