左心室纵向应变预测原发性二尖瓣反流术后左心室收缩功能减低

王晓冰，杨军，陈昕，马春燕

（中国医科大学附属第一医院心血管超声科，沈阳110001）

左心室纵向应变预测原发性二尖瓣反流术后左心室收缩功能减低

王晓冰，杨军，陈昕，马春燕

（中国医科大学附属第一医院心血管超声科，沈阳110001）

目的应用二维斑点追踪成像（STI）技术分析左心室心肌形变在原发性二尖瓣反流（MR）患者中的变化特点，探寻能够敏感预测术后左心室收缩功能减低的左心室心肌形变指标。方法回顾2013年5月至2015年6月在我院行二尖瓣修补的原发性MR患者，根据术后射血分数（EF）减低程度分为MR1组（EF减低≤10%）和MR2组（EF减低>10%）。应用二维STI技术测量左心室整体纵向应变、整体径向应变和整体圆周应变指标。结果MR2组的整体纵向应变高于MR1组（P<0.05），2组整体径向应变和整体圆周应变无统计学差异。MR患者术后EF减低分数与左心室舒张末内径、左心室收缩末内径、左心室舒张末容积、左心室质量指数、MR容积和左心室整体纵向应变呈正相关（P<0.05）。术后EF减低>10%的独立预测因子为左心室整体纵向应变（R2=0.783，P<0.001），其预测术后EF减低>10%的最佳临界值为19.125%。结论STI技术能够敏感预测原发性MR患者二尖瓣成形术后左心室收缩功能减低，从而帮助临床选择手术时机。

斑点追踪成像；二尖瓣反流；左心室功能

目前，严重的慢性原发性二尖瓣反流（mitral re⁃gurgitation，MR）患者推荐采用外科二尖瓣成形术逆转左心室重构和改善左心室功能。然而部分患者在进行MR矫治术后出现心肌收缩功能减低，从而导致心衰的发生［1］。因此，评价MR状态下左心功能的改变对手术时机选择及预后的预测具有重要指导意义。2008年美国心脏病学会和美国心脏学会共同制定的瓣膜病指南建议行二尖瓣成形的手术时机选择依赖常规超声指标，即射血分数（ejection fraction，EF）<60%和（或）左心室收缩末内径（left ventricular internal dimension at end⁃systole，LVIDs）≥40 mm［1］。但是由于这些指标受到前负荷的影响，限制了左心室隐匿性功能障碍的检出。斑点追踪成像（speckle tracking imaging，STI）技术是一种较新的评价心肌形变的技术，被认为其受前负荷影响较小。近期多个应用STI评价原发性MR功能的研究［2⁃3］证实了该方法的优势，但观点上仍有分歧。本研究应用STI研究原发性MR患者左心室心肌形变的变化，探讨预测术后左心室收缩功能减低的敏感指标。

1 材料与方法

1.1 研究对象

回顾2013年5月至2015年6月于我院行二尖瓣成形的原发性MR患者，共127例。纳入标准：术前MR中至重度，EF≥60%；排除标准：术后MR≥轻度，冠脉造影显示冠状动脉狭窄≥70%，房颤，肺动脉高压中至重度，大于轻度的主动脉瓣狭窄和（或）反流，大于轻度的二尖瓣狭窄，心肌病，先心病。根据与术前EF相比术后EF的减低程度，将患者分成MR1组（术后收缩功能正常组，术后EF减低≤10%）和MR2组（术后收缩功能减低组，术后EF减低> 10%）。

1.2 仪器

使用美国GE公司Vivid 7 dimension彩色多普勒超声仪，M3S探头，频率为1.5～5.0 MHz。

1.3 方法

术前1周内和术后1周分别采集超声图像，帧频为40～80帧并连接心动图。采集切面包括胸骨旁左心室心底水平、乳头肌水平和心尖水平的短轴切面及心尖的左心室四腔、两腔及三腔心切面，每个切面采集3～5个心动周期。测量患者身高、体质量，输入超声仪后自动计算得出体表面积（body surface area，BSA）。

常规超声参数测量时，嘱患者左侧卧位，平静呼吸，同步记录心电图。二维图像上测量左心室舒张末内径（left ventricular internal dimension at end⁃diastole，LVIDd）、室间隔舒张末厚度（interventricu⁃lar septum thickness at end⁃diastole，IVSTd）、左心室后壁舒张末厚度（left ventricular posterior wall thick⁃ness at end⁃diastole，LVPWTd）及LVIDs。相对室壁厚度（relative wall thickness，RWT）的计算：RWT=2× LVPWd/LVIDd。左心室质量（left ventricular mass，LVM）的计算：LVM=1.04×［（LVIDd+LVPWTd+ IVSTd）3-LVIDd3］-13.6，左心室质量指数（left ven⁃tricular mass index，LVMI）的计算：LVMI=LVM/ BSA。Simpson双平面法测量左心室舒张末容积（end⁃diastolic volume，EDV）、左心室收缩末容积（end⁃systolic volume，ESV）和左心室EF。LVIDd、LVIDs、EDV及ESV均用BSA校正。通过PISA法获得MR容积（regurgitant volume，RV）。

STI测量左心室心肌力学参数时，采用EchoPAC工作站进行二维应变分析［4］。在3个心尖切面上获得每个切面的收缩期最大纵向应变，左心室整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）为上述3个测值的平均值，在3个胸骨旁左心室短轴切面获得收缩期最大圆周应变和径向，整体圆周应变（global circumferential peak systolic strain，GCS）和整体径向应变（global radial peak systolic strain，GRS）同样为上述相应测值的平均值。

1.4 统计学分析

应用SPSS 22.0软件，指标用x±s表示，行正态性检验和方差齐性检验。如果符合正态分布，方差齐时采用单因素方差分析进行比较，方差不齐时采用Tamhane’s检验进行比较。不符合正态分布时，采用秩和检验进行比较。相关分析采用Pearson方法，独立预测因子的评价采用logistic回归分析。通过绘制受试者工作特征（receiver operating character⁃istic，ROC）曲线，获得独立预测因子的临界值。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本研究纳入病例47例，病因包括Barlow病（27例）、纤维弹性组织退行性变（17例）、风湿性瓣膜病（3例）。分组情况：MR1组21例，MR2组26例。

2.1 常规超声心动图参数的比较

与MR1组相比，MR2组的LVIDd、LVIDs、EDV和LVMI增高，术后EF减低，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 STI参数的比较

与MR1组相比，MR2组GLS增高，差异有统计学意义（P<0.05）。2组其余STI参数比较，差异无统计学意义。见表1、图1。

2.3 术后EF减低与术前常规超声和STI参数的相关分析

MR患者术后EF减低与LVIDd、LVIDs、EDV、LVMI、RV和GLS存在正相关（P<0.05）。见表2。

2.4 logistic回归分析

LVIDd、LVIDs、RWT、EDV、ESV、术前EF、LVMI、RV、GLS、GCS和GRS纳入预测术后EF减低的logistic回归方程。术后EF减低的独立预测因子为GLS（R2=0.783，P<0.001）。描绘ROC曲线确定GLS预测术后EF减低>10%的最佳临界值，曲线下面积0.839（95%CI为0.725～0.925，P<0.001），GLS的最佳临界值为19.125%，敏感度65.4%，特异度95.2%。见图2。

表1 MR1组与MR2组患者常规超声及STI参数比较Tab.1 Comparison of conventional ultrasonography and STI parameters between MR1 and MR2 groups

图1 心尖四腔左心室纵向应变曲线Fig.1 Left ventricular longitudinal strain curve in the apical 4⁃chamber view

表2 MR患者术后EF减低分数与术前常规超声及STI参数的相关分析Tab.2 Correlation between postoperative EF and preoperative conventional ultrasonography and STI parameters in the MR patients

3 讨论

慢性原发性MR患者代偿期左心室前负荷的增加使心肌应变增加，从而使心室搏出量维持在正常水平，因此患者不出现明显的临床症状［5⁃6］。研究［3］发现，部分术前无症状的患者在行二尖瓣成形术后出现心衰，预后较差，而心肌不成比例的高代偿可能与术后预后不良的风险增加有关。

图2 GLS预测术后EF减低的ROC曲线Fig.2 Postoperative EF predicted by using GLS in the ROC curve

本研究结果显示，与术后收缩功能正常组相比，术后收缩功能减低组的容量指标增高，且与术后EF减低存在弱的或中等的统计学相关性，但是结果显示容量指标不能敏感预测术后左心室收缩功能减低。本研究中，GLS与术后EF减低程度存在明显正相关，且GLS>19.125%可以预测术后EF减低，从而预测可能出现术后预后不良。而2组比较，GCS和GRS无明显差异。研究［7⁃8］表明，心衰患者左心室心肌在纵向、径向和环向的应变指标均减低，且与左心室EF减低均明显相关。而在左心室容量负荷增加状态下，原发性MR患者左心室心内膜下心肌受应力最大，而心内膜下心肌主要呈纵行，因此左心室纵向力学变化代偿性增加。而左心室在径向和圆周方向上的心肌力学变化较小，表明其在原发性MR患者中代偿作用较小［9］。原发性MR可能表现为正常的EF因为心肌在纵向的应变代偿性增加，即GLS不成比例的高代偿，而这种高代偿能够使患者在二尖瓣成形术后存在左心室收缩功能减低的风险。因此，通过识别MR患者术前GLS不成比例的高代偿，将会帮助临床医生预测术后左心室收缩功能减低。

采用单纯的术后EF作为评价术后左心室收缩功能减低的方法会使其与术前左心室功能分割，容易忽略术后EF较高但是与术前EF相比仍明显减低的风险［3，7］。本课题组前期研究［4］采用单纯的术后EF作为评价术后左心室收缩功能减低的方法，并未得到预测术后的敏感指标。本研究将术后EF的减低程度作为评价指标，得出术前GLS的代偿性升高能够预测术后EF减低，从而显示GLS指标的敏感性和应用价值。

本研究存在一定的局限性。本研究的样本量较小，且应用术后1周EF值作为术后收缩功能的评价依据，心脏的功能会受到手术的影响，大样本的术后长期随访可能避免这些影响。

综上所述，STI技术能够敏感预测术后原发性MR患者左心室收缩功能减低，从而帮助临床选择二尖瓣成形术的手术时机。

［1］BONOW RO，CARABELLO BA，CHATTERJEE K，et al.2008 fo⁃cused update incorporated into the ACC/AHA 2006 guidelines for the management of patients with valvular heart disease：a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines［J］.J Am Coll Cardiol，2008，52（13）：e1-e142.DOI：10.1016/j.jacc.2008.05.007.

［2］ARUNAMATA A，SELAMET TS，TACY TA，et al.Echocardiograph⁃ic measures associated with early postsurgical myocardial dysfunc⁃tion in pediatric patients with mitral valve regurgitation［J］.J Am Soc Echofardiogr，2015，28（3）：284-293.DOI：10.1016/j.echo.2014. 11.010.

［3］PANDIS D，SENQUPTA PP，CASTILLO JG，et al.Assessment of longitudinal myocardial mechanics in patients with degenerative mi⁃tral valve regurgitation predicts postoperative worsening of left ven⁃tricular systolic function［J］.J Am Soc Echocardiogr，2014，27（6）：627-638.DOI：10.1016/j.echo.2014.02.008.

［4］王晓冰，陈昕，马春燕，等.二维斑点追踪成像评价原发性二尖瓣反流患者左心室收缩功能隐匿性减低［J］.中国医科大学学报，2014，41（8）：682-685.DOI：10.3969/j.ssn.0258⁃4646.2014.08.003.

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（编辑 陈姜）

Longitudinal Strain of Primary Mitral Regurgitation Predicts Postoperative Worsening of Left Ventricular Systolic Function

WANG Xiaobing，YANG Jun，CHEN Xin，MA Chunyan
（Department of Cardiovascular Ultrasound，The First Hospital，China Medical University，Shenyang 110001，China）

ObjectiveTo analyze subclinical changes of left ventricular deformation by using two⁃dimensional（2⁃D）speckle tracking imaging（STI）in primary mitral regurgitation（MR）and to identify sensitive parameters of left ventricular deformation that reflect reduction of left ventricu⁃lar function after mitral valve repair.MethodsWe evaluated patients with primary MR who underwent mitral valve repair between May 2013 and June 2015.According to the reduction in ejection fraction（EF），the MR patients were divided into MR1（EF reduction of≤10%）and MR2 groups（EF reduction of>10%）.The parameters of left ventricular deformation were measured by using 2⁃D STI.ResultsCompared with the MR1 group，the MR2 group had increased global longitudinal strain（GLS；P<0.05）.A positive correlation was found between postoperative EF reduction and left ventricular internal dimension at end⁃diastole，left ventricular internal dimension at end⁃systole，end⁃diastolic volume，left ventric⁃ular mass index，regurgitant volume，and GLS（P<0.05）.GLS showed a diagnostic value in predicting EF reductions of>10%.ConclusionSTI is useful for evaluating the postoperative reduction of left ventricular function in primary MR patients and thus is helpful for optimizing surgical tim⁃ing.

speckle tracking imaging；mitral regurgitation；left ventricular function

R445.1

A

0258-4646（2017）04-0353-04

10.12007/j.issn.0258⁃4646.2017.04.017

沈阳市科学技术计划（F15⁃199⁃1⁃32）

王晓冰（1980-），女，主治医师，博士. E-mail：wxb618@sina.com

2017-01-14

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