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盎欺岑
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1 8 doi /j.issn J South Med Univ, 213, 33(1): 812 临床研究实时三维超声评价肥厚型心肌病舒张失同步性及舒张功能实时三维超声评价肥厚型心肌病舒张失同步性及舒张功能赵蓓李娟朱伟红徐勇周肖智光解放军总医院心内科北京 1853 摘要目的运用单心动周期实时三维超声评价肥厚型心肌病左室局部心肌的同步性及舒张功能方法收集69例窦性心律且左室射血分数 45%的肥厚型心肌病患者及 5 例正常对照人群应用二维及三维超声评估舒张功能实时三维超声的主要评估参数包括舒张末球形指数 EDSI 舒张失同步指数 DDI 舒张离散差 DISPED 包括舒张晚期失同步指数 DDI晚期舒张早期失同步指数 DDI早期舒张早期离散差 DISPED早期舒张晚期离散差 DISPED晚期将患者按传统二维超声舒张功能的分级标准分为3组舒张功能轻度受损 23例舒张功能假性正常 37例和舒张功能限制性充盈 9例结果 DDI和 DISPED 会随着舒张功能不全等级的升高而增加在舒张晚期 DDI晚期和 DISPED晚期在舒张功能严重不全限制性充盈中才表现出异常升高 7.95± ±17.19 P 而在轻度轻度受损及中度假性正常组中均与正常对照组无差异但在舒张早期 DDI早期和 DISPED早期在轻度 8.57± ±6.31 及中度舒张功能不全 9.56± ±14.19 中均已明显高于正常组 P 结论肥厚型心肌病舒张早期的失同步性比晚期更为明显并且与整体舒张功能不全的关系更为密切这种早期的临床损伤可以通过实时三维超声来评估关键词单心动周期实时三维超声肥厚型心肌病舒张功能不全舒张失同步 Realtime threedimensional echocardiographic assessment of left ventricular diastolic dyssynchrony and dysfunction in hypertrophic cardiomyopathy ZHAO Bei, LI Juan, ZHU Weihong, XU Yong, ZHOU Xiao, ZHI Guang Department of Cardiology, General Hospital of PLA, Beijing 1853, China Abstract: Objective To assess left ventricular (LV) regional diastolic function in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM) using singlebeat realtime threedimensional echocardiography (RT3DE). Methods Sixtynine patients with HCM (LV ejection fraction 45%) and 5 normal control subjects underwent examinations by twodimensional echocardiography (2DE) and RT3DE. The parameters analyzed by RT3DE included the end diastolic sphericity index (EDSI), diastolic dyssynchrony index (DDI), dispersion end diastole [DISPED, including late (DDIlate) and early (DDIearly) diastole, dispersion end diastole (DISPEDlate), and dispersion early diastole (DISPEDearly)]. The patients were divided into 3 groups with impaired relaxation (n=23), pseudonormal filling (n=37), and restrictive filling (n=9). Results DDI and DISPED increased with the severity of diastolic dysfunction. In end diastole, DDIlate and DISPEDlate were abnormal in cases with severe diastolic dysfunction (7.95 ± 2.75 and ± 17.19, respectively, P) but normal in cases with mild diastolic dysfunction. In early diastole, DDIearly and DISPEDearly both increased in cases of mild (8.57 ± 2.24 and ± 6.31, respectively, P) and moderate (9.56 ± 4.66 and ± 14.19, respectively, P) diastolic dysfunction. Conclusion In patients with HCM, dyssynchrony in early diastole is more obvious than that in late diastole and shows also a stronger correlation with diastolic dysfunction. This preclinical lesion can be detected by singlebeat RT3DE. Key words: singlebeat realtime threedimensional echocardiography; hypertrophic cardiomyopathy; diastolic dysfunction; dyssynchrony 肥厚型心肌病 HCM 是一组以局部心肌肥厚心肌纤维排列的紊乱及心肌纤维化为特点的常染色体显性遗传性疾病 1 由于左心室质量的增加及顺应性的下降造成舒张功能不全是肥厚型心肌病早期主要临床 2 表现之一目前研究已表明无论心电图是否出现束收稿日期基金项目国家自然科学基金 Supported by National Natural Science Foundation of China (397836). 作者简介赵蓓博士主治医师 rubyzhao1212@126.com 通信作者智光主任医师教授博士生导师 zhiguang195@ yahoo.com.cn 支阻滞 HCM 患者普遍存在室间及室内功能的非同步 3 性并且非同步程度与室间隔肥厚程度及是否存在左室流出道梗阻 LVOTO 相关这种局部心肌结构的异常及功能的非同步性对舒张功能不全有着重要的影响 4 但是目前有关HCM舒张非同步性及局部舒张功能与整体舒张功能的关系的研究甚少传统的二维超声是基于对心脏几何结构的假设来解释心脏整体的病理生理改变准确性欠佳尤其是对局部功能及同步性 5 的评估有明显的局限性评价心室非同步性需要采集左心室全容积显像而目前的实时三维超声 RT3DE 可以在一个心动周期内获得无接缝全容积

2 J South Med Univ, 213, 33(1): [6] 图像, 更为真实准确的显示心脏结构及功能尤其是可分析左室局部不同时相的收缩与舒张功能故本研究的目的就是运用 RT3DE 评估 HCM 左室局部舒张功能和失同步性, 并且探讨舒张早期和舒张晚期失同步性的关系 1 对象与方法 1.1 对象研究对象选自 28 年 12 月 ~21 年 2 月就诊于解放军总医院的 HCM 患者 69 例,HCM 诊断标准为超声心动图检查室间隔或心室壁厚度 15 mm, 或左室间隔 / 左室后壁厚度比 1.3 [7], 且排除其他可能引起心肌肥厚的心血管疾病和全身疾病患者在纳入时均为窦性心律且左室射血分数 45% 根据美国超声协会 [89] (ASE) 就舒张功能不全依次为 1~3 级舒张功能 1 级 : 舒张功能轻度受损,E/A<.8,E/e' 8,DT>2 ms 舒张功能 2 级 : 舒张功能假性正常,.8<E/A<1.5,9 E/e'< 12,DT 16~2 ms 舒张功能 3 级 : 限制性充盈,E/ A 2,E/e' 13,DT<16 ms 入选患者分为 3 组, 第 1 组 : 舒张功能 1 级, 共 23 例, 第 2 组 : 舒张功能 2 级, 共 37 例, 第 3 组 : 舒张功能 2 级, 共 9 例平均年龄 5.4±1.3 岁, 其中男性 49 例, 女性 2 例正常对照 :5 例无血缘关系的正常人, 经各项临床检查均无异常并排除引起继发性心肌肥厚的各种疾病 1.2 方法仪器二维图像多普勒及组织多普勒的采集采用 Sequioa 512 (Acuson Siemens, CA ) 彩色多普勒超声仪,4V1c 探头, 频率 1~4 MHz 三维图像采集使用 SIEMENS ACUSON SC2 超声诊断仪,4Z1c 探头, 探头频率 2.~4. MHz, 探测深度为 15~17 cm, 扫描角度为 9 ~12, 容积率 >12 容积帧 /s 图像处理使用 SynGo SC2 workplace 工作站方法与图像采集常规经胸超声心动图检查指标 : 舒张期室间隔厚度左室舒张末及收缩末内径左室射血分数 E/A 比值 E 峰减速时间 (DT), 组织多普勒 (TDI) 二尖瓣室间隔和侧壁舒张早期最大运动速度 e', 舒张晚期最大运动速度 a', 计算平均 E/e' 比值实时三维超声检查方法及指标 : 采检者取左侧卧位, 同步记录心电图, 获取动态全容积心尖四腔三维图像并存储正常对照组留取 3 个完整心动周期动态图像并存储进入左心容积自动分析 (LVA) 软件, 软件根据预先设置取舒张期容积图像, 左心室分为 17 节段, 手动调整内膜识别标记后, 软件自动得出左室 17 节段舒张容积时间曲线, 并显示下列舒张功能参数 : 舒张末期球形指数 (EDSI) 左室舒张同步性指数 (DDI) 舒张末离散度 (DISPED) EDSI=EDV/[4/3 π (Dd/2) 3 ],Dd: 舒张末期左室长径 ;DDI 是指各节段达最大容积时间占心动周期百分比的标准偏差 ;DISPED 是指最早到达舒张末的节段与最迟到达舒张末的节段之间的时间差占心动周期百分比舒张早期 DDI 和舒张晚期 DDI 的界定 DDI 作为一个机械失同步指数反映了左室内舒张机械的同步 [1] 性运用这个参数产生的原理, 分别评估了舒张早期 DDI(DDI 早期 ) 和舒张晚期 DDI(DDI 晚期 ) 1.3 统计学方法计量资料以平均数 ± 标准差表示, 计数资料用百分率表示两组间定量资料的比较采用成组设计 t 检验 ; 组间定量资料的比较采用完全随机设计定量资料的方差分析或秩和检验 ; 组间均值的多重比较采用 SNK 检验所有统计分析基于 SAS 9.2 软件实现 2 结果 2.1 临床及基本超声特点入选患者与对照人群就年龄性别体表面积均无明显差异 (P>.5) 大多数 HCM 患者 (87%) 都有胸闷心前区疼痛等症状有 1% 的患者有阵发性房颤病史表 1 显示了 HCM 患者的基本超声特点, 患者的 LVEF 与正常对照无差异相比对照组, 患者组室间隔的厚度明显增加 (P), 舒张末与收缩末内径减小 (P<.1) DT 时间延长,E/e' 增高 (P) 2.2 三维超声舒张功能特点 DDI 晚期在第 3 组明显增高 (7.95 ± 2.75,P<.1), 而第 1 组第 2 组及正常对照间并无明显差异 DISPED 晚期变化与 DDI 晚期相同, 在第 3 组中表现出显著的差异性 (26.76±17.19,P) EDSI 也在第 3 组中明显增高 (5.64±14.85,P<.1) 这说明在舒张功能严重不全时肥心病患者的左室长径与周径已经发生了改变 ( 表 2) 2.3 左室舒张失同步性比较各组间 DDI 晚期和 DDI 早期变化, 在正常对照组中,DDI 晚期和 DDI 早期没有差异性, 但在 HCM 患者组间,DDI 晚期和 DDI 早期都会随着舒张功能不全级别的增高而增加,DDI 早期表现的更加显著, 在第 1 组中,DDI 早期明显高于 DDI 晚期 (8.57±2.24,P<.1), 而第 2 组和第 3 组中,DDI 早期增高的程度已近 DDI 晚期的 2 倍 (12.56±4.66,17.38±4.21,P, 图 1) DDI 早期比 DDI 晚期变化更为明显, 提示早期的舒张失同步可能是导致肥心病舒张功能不全的主要原因 DISPED 晚期和 DISPED 早期间的变化同 DDI 晚期和 DDI 早期的变化在对照组中,17 节段曲线较平滑规则, 并且每一个节段早期舒张的位置都比较固定 ( 图 2A) 而在 HCM 患者组中,17 节段曲线变的紊乱无规则失同步, 并且每一个节段早期舒张的位置出现较大变化 ( 图 2B)

$1 2D echocardiographic characteristics of the study population Maximal LV wall thickness (cm) LVEDD (cm) LVESD (cm) LV ejection fraction (%) E/A ratio DT(ms) Septal E/e' ratio lateral E/e' ratio$ Diastolic pattern Normal Impaired relaxation Pseudonormal Restrictive Patient with HCM (n=69) 2.2±.8 4.5±.8 2.9±.7 59.2±7.8 1.21±.7 194.7±76 16.4±8. 11.3±6.7 23(32%) 37(54%) 9(14%) Controls (n=5) 1.±.5 4.

Diastolic pattern Normal Impaired relaxation Pseudonormal Restrictive Patient with HCM (n=69) 2.2±.8 4.5±.8 2.9±.7 59.2±7.8 1.21±.7 194.7±76 16.4±8. 11.3±6.7 23(32%) 37(54%) 9(14%) Controls (n=5) 1.±.5 4.

3 1 J South Med Univ, 213, 33(1): 表 1 HCM 患者的二维超声特点 Tab.1 2D echocardiographic characteristics of the study population Maximal LV wall thickness (cm) LVEDD (cm) LVESD (cm) LV ejection fraction (%) E/A ratio DT(ms) Septal E/e' ratio lateral E/e' ratio Diastolic pattern Normal Impaired relaxation Pseudonormal Restrictive Patient with HCM (n=69) 2.2±.8 4.5±.8 2.9± ± ± ± ± ±6.7 23(32%) 37(54%) 9(14%) Controls (n=5) 1.±.5 4.9±.6 3.3±.5 6.9± ± ±44 6.5± ±2.8 54(83%) 15(21%) P NS NS <.1 LVEDD: Left ventricular enddiastolic dimension; LVESD: Left ventricular end systolic dimension; DT: Ewave velocity deceleration time; E: Early transmitral filling velocity; A: Late transmitral filling velocity; e': Early diastolic annular velocity. P<.1 versus control subjects, NS: Not significant. 表 2 HCM 患者与正常对照组三维左室舒张功能指标的比较 Tab.2 Comparison of RT3DE LV measurements between normal and patient groups HCM Patient EDSI DDIlate DISPEDlate Group 1 (n=23) 43.96± ± ±5.28 Group 2 (n=37) 44.62± ± ±9.67 Group 3 (n=9) 5.64±14.85 #+ 7.95±2.75 # ±17.19 #+ P<.5 vs control group, # P<.5 3 vs group 2, + P<.5 vs group 1. Normal control (n=5) 4.3± ± ±6.66 P.1 DDI DDIlate DDIearly DISPED DISPEDlate DISPEDearly 图 1 DDIlate 和 DDIearly 的变化比较 Fig.1 Comparison of measurements between DDIlate and DDIearly. Control Group 1 Group 2 Group 3 Control Group 1 Group 2 Group 3 3 讨论本研究发现在 HCM 患者中, 各节段曲线变的紊乱而不规则 DDI 会随着舒张功能不全程度的加重而增高, 尤其是舒张早期 DDI 比舒张晚期变化更为明显, 并 [11] 且与舒张功能不全的程度关系更为密切心肌肥厚及心肌功能的异质性或失同步已被认为 [12] 是 HCM 舒张功能异常的主要原因舒张功能不全的症状在临床中上很多见, 并且大多数患者左室功能正常所以局部舒张功能的异质性及整体失同步性对于舒张机制有着重要的影响在以往的研究中, 组织多普勒应变 / 应变率斑点追踪基础上的扭转分析是评估 [13] HCM 舒张功能的主要方法, 虽然这些影像学手段都具有自已的优点, 但同时也有明显的局限性, 比如角度 [14] 依赖性, 对于心尖部的运动无法评估 RT3DE 可提供一个心动周期内 17 个节段容积随时间变化曲线, 为进一步研究不同时相的局部功能提供了可能性实时三维超声心动图以其在检测心脏收缩不同步性方面良好的准确性和重复性突显出其在心脏再同步化治疗领域

4 J South Med Univ, 213, 33(1): A B 图 2 HCM 患者与正常对照组 17 节段曲线示意图比较 Fig.2 Comparison of the 17segment normalized volumetime curves between the normal and patient groups. A: Control group; B: HCM patient group. 的价值三维超声提供的收缩失同步指数已用于心脏同 [15] 步化治疗的疗效评估并得到了一致认可同样,DDI 做为评估整体舒张功能的一个量化指标, 是非常有价值的它是通过 17 个节段容积变化的相互演算而得出, 不

5 12 J South Med Univ, 213, 33(1): 同于传统舒张功能的描述都是基于整体评估, 可能更有利于解释局部舒张功能的变化对整体舒张功能受损的影响我们在研究中发现, 正常对照组各节段曲线光滑规则, 同步性好而在 HCM 患者的各节段曲线明显变的紊乱而不规则,DDI 增高, 同步性差并且 DDI 会随着舒张功能不全程度的加重而增高, 舒张功能越差, DDI 越高说明心室舒张失同步性可能是导致舒张功能不全的主要原因为了更好的诠释舒张期失同步性, 我们将舒张期分为舒张早期和晚期舒张早期心肌迅速弛张, 心室压下降, 是心室主动充盈, 此后心室容积迅速增加, 故舒张早期容积改变会比晚期更明显, 也更敏感既往斑点追踪及核磁研究强调 HCM 患者左室解旋 [1617] 的延迟及早期充盈受损均发生在舒张的早期我们的研究结果支持 :(1) 舒张晚期 DDI 增加在严重舒张功能不全中更为常见, 舒张晚期是左房的收缩, 左心室被动充盈, 此时容积变化已很小, 故 DDI 的变化并不是很明显, 只有限制性充盈时, 才表现出异常 ;(2) 当舒张晚期 DDI 正常时, 早期 DDI 就已经开始发生改变舒张早期 DDI 的改变比舒张晚期 DDI 更为敏感, 这可能是用 RT3DE 可以检测到的一种早期的舒张功能受损的表现, 这也提示舒张早期的失同步化可能是轻度舒张功能受损的原因舒张早期 DDI 与整体舒张功能不全的程度关系更为密切, 早期 DDI 增高越明显, 舒张功能不全的程度越高这些结果暗示舒张早期失同步可能在 HCM 的病理进程起着重要的主导作用运用 RT3DE, 舒张早期 DDI 的变化也可以做为评估舒张功能受损程度的指标之一, 这是 RT3DE 所特有的评估指标, 它提供一种全新的局部舒张功能的评估方法但 HCM 发生舒张功能障碍的机制还尚不是很明确, 可能与心肌微 [1] 血管病变, 钙离子通道的异常, 及心肌纤维化有关这些结果可能给我们带来一些新的临床思考 : 舒张早期失同步性越大的患者, 可能预后结果越差其次, 舒张早期就出现失同步的患者, 并没有典型症状时, 是不是治疗的指征, 还有待进一步研究总之,RT3DE 可以发现 HCM 复杂的形态变化与功能的关系, 较传统二维方法更为快捷, 操作更简便, 为心室内非同步的诊断及治疗评价提供了新的方法参考文献 : [1] Maron BJ, Pelliccia A. The heart of trained athletes: cardiac remodeling and the risks of sports, including sudden death[j]. Circulation, 26, 114(15): [2] Ho CY, Sweitzer NK, Mcdonough B, et al. Assessment of diastolic function with Doppler tissue imaging to predict genotype in preclinical hypertrophic cardiomyopathy[j]. Circulation, 22, 15 (25): [3] D'andrea A, Caso P, Severino S, et al. Association between intraventricular myocardial systolic dyssynchrony and ventricular arrhythmias in patients with hypertrophic cardiomyopathy[j]. Echocardiography, 25, 22(7): [4] De Marchi SF, Allemann Y, Seiler C. Relaxation in hypertrophic cardiomyopathy and hypertensive heart disease: relations between hypertrophy and diastolic function[j]. Heart, 2, 83(6): [5] van den Bosch AE, RobbersVisser D, Krenning BJ, et al. Realtime transthoracic threedimensional echocardiographic assessment of left ventricular volume and ejection fraction in congenital heart disease[j]. J Am Soc Echocardiogr, 26, 19(1): 16. [6] Marsan NA, Tops LF, Nihoyannopoulos P, et al. Realtime three dimensional echocardiography: current and future clinical applications[j]. Heart, 29, 95(22): [7] Wigle ED, Sasson Z, Henderson MA, et al. Hypertrophic cardiomyopathy. The importance of the site and the extent of hypertrophy. A review[j]. Prog Cardiovasc Dis, 1985, 28(1): 183. [8] Nagueh SF, Appleton CP, Gillebert TC, et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography[j]. Eur J Echocardiogr, 29, 1(2): [9] Daneshvar D, Wei J, Tolstrup K, et al. Diastolic dysfunction: improved understanding using emerging imaging techniques[j]. Am Heart J, 21, 16(3): [1]Van der Heide JA, Aly MF, Kleijn SA, et al. A new quantification method for mechanical dyssynchrony with threedimensional echocardiography; segmental time and volume loss for prediction of response to cardiac resynchronisation therapy[j]. Int J Card Imaging, 212, 28(8): [11] 赵蓓. 单心动周期实时三维超声对肥厚型心肌病左室局部舒张功能的评估及心肌肌球蛋白结合蛋白 C 基因突变相关超声研究 [D]. 中国人民解放军军医进修学院, 212. [12]Oki T, Mishiro Y, Yamada H, et al. Detection of left ventricular regional relaxation abnormalities and asynchrony in patients with hypertrophic cardiomyopathy with the use of tissue Doppler imaging[j]. Am Heart J, 2, 139(3): [13]Afonso LC, Bernal J, Bax JJ, et al. Echocardiography in hypertrophic cardiomyopathy: the role of conventional and emerging technologies[j]. JACC Cardiovasc Imaging, 28, 1(6): [14]Williams LK, Frenneaux MP, Steeds RP. Echocardiography in hypertrophic cardiomyopathy diagnosis, prognosis, and role in management[j]. Eur J Echocardiogr, 29, 1(8): 914. [15]Marsan NA, Bleeker GB, Ypenburg C, et al. Realtime threedimensional echocardiography permits quantification of left ventricular mechanical dyssynchrony and predicts acute response to cardiac resynchronization therapy[j]. J Cardiovasc Electrophysiol, 28, 19(4): [16]Motoyasu M, Kurita T, Onishi K, et al. Correlation between late gadolinium enhancement and diastolic function in hypertrophic cardiomyopathy assessed by magnetic resonance imaging[j]. Circ J, 28, 72(3): [17]Wang J, Buergler JM, Veerasamy K, et al. Delayed untwisting: the mechanistic link between dynamic obstruction and exercise tolerance in patients with hypertrophic obstructive cardiomyopathy [J]. J Am Coll Cardiol, 29, 54(14): ( 编辑 : 吴锦雅 )

357 P <. 5. TCD findings revealed that the contralateral vertebral artery systolic blood flow velocities in patients with phase Ⅰ Ⅱ and Ⅲ steal groups

357 P <. 5. TCD findings revealed that the contralateral vertebral artery systolic blood flow velocities in patients with phase Ⅰ Ⅱ and Ⅲ steal groups 356 TCD 212 3 215 4 TCD 45 TCD 8 Ⅰ 21 Ⅱ 11 Ⅲ 5 4 45 6 2 Ⅰ 12 9 Ⅱ 3 7 1 Ⅲ 3 2 r =. 78 P