超聲評(píng)價(jià)主動(dòng)脈瓣反流患者左室構(gòu)型及功能改變的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、主動(dòng)脈瓣反流(AR)是臨床常見(jiàn)的瓣膜性疾病。正常的主動(dòng)脈瓣柔韌牢固,由錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(瓣葉、瓣環(huán)、主動(dòng)脈竇部、升主動(dòng)脈根部及主動(dòng)脈瓣下組織)所組成,主動(dòng)脈瓣反流可因主動(dòng)脈根部或瓣葉本身的器質(zhì)性病變所引起。若主動(dòng)脈瓣發(fā)生病變,在舒張期,血液從主動(dòng)脈反流入左室內(nèi),導(dǎo)致左室容量負(fù)荷過(guò)重。主動(dòng)脈瓣反流患者最初數(shù)年,由于左室容量負(fù)荷的增加,左室生成新的肌小節(jié)以達(dá)到平衡,故可毫無(wú)臨床癥狀。不同程度的反流引起的左室形態(tài)及功能改變并不相同,隨著病情進(jìn)展

2、,左室出現(xiàn)進(jìn)行性代償性擴(kuò)大,左室形態(tài)發(fā)生重構(gòu)樣改變,左室收縮功能可隨之降低。慢性充血性心力衰竭是主動(dòng)脈瓣反流的常見(jiàn)并發(fā)癥之一。部分慢性主動(dòng)脈瓣反流患者在實(shí)施主動(dòng)脈瓣置換術(shù)后,左室功能夠得以明顯改善,是由于較早糾正了過(guò)重的左室負(fù)荷,使得左室早期擴(kuò)張得以減慢。然而,我國(guó)大多數(shù)患者均在出現(xiàn)臨床癥狀后才得以就診,此時(shí),由于長(zhǎng)期過(guò)重的前負(fù)荷已造成左室擴(kuò)大,左室功能嚴(yán)重不全,即便是即刻執(zhí)行手術(shù),在術(shù)后也很難改善其心功能降低的事實(shí)。
   通

3、常,左室射血分?jǐn)?shù) (LVEF)作為檢測(cè)主動(dòng)脈瓣反流患者左室功能較常用和主要的超聲指標(biāo),已被廣泛應(yīng)用于超聲心動(dòng)圖檢查中。然而左室收縮功能的影響因素分為前負(fù)荷、后負(fù)荷及心肌收縮力,根據(jù)Frank-Starling 機(jī)制,在維持心肌收縮力保持不變的情況下,增加前負(fù)荷時(shí),心肌長(zhǎng)度亦增加,而心肌收縮功能則會(huì)增強(qiáng)。當(dāng)主動(dòng)脈瓣發(fā)生反流時(shí),血液由主動(dòng)脈反流至左室內(nèi),表現(xiàn)出容量負(fù)荷逐漸增加以至過(guò)重,此時(shí)心肌收縮功能增強(qiáng),但心肌收縮力有可能未曾發(fā)生改變。<

4、br>   目前,對(duì)于左室收縮功能的改變是由于心肌收縮力改變,還是由于容量負(fù)荷增加所致尚不完全明確,而LVEF 不能準(zhǔn)確檢測(cè)此種狀態(tài)下心肌功能不全的發(fā)展。本研究應(yīng)用主動(dòng)脈瓣反流(AR)是臨床常見(jiàn)的瓣膜性疾病。正常的主動(dòng)脈瓣柔韌牢固,由錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(瓣葉、瓣環(huán)、主動(dòng)脈竇部、升主動(dòng)脈根部及主動(dòng)脈瓣下組織)所組成,主動(dòng)脈瓣反流可因主動(dòng)脈根部或瓣葉本身的器質(zhì)性病變所引起。
   若主動(dòng)脈瓣發(fā)生病變,在舒張期,血液從主動(dòng)脈反流入左室內(nèi)

5、,導(dǎo)致左室容量負(fù)荷過(guò)重。主動(dòng)脈瓣反流患者最初數(shù)年,由于左室容量負(fù)荷的增加,左室生成新的肌小節(jié)以達(dá)到平衡,故可毫無(wú)臨床癥狀。不同程度的反流引起的左室形態(tài)及功能改變并不相同,隨著病情進(jìn)展,左室出現(xiàn)進(jìn)行性代償性擴(kuò)大,左室形態(tài)發(fā)生重構(gòu)樣改變,左室收縮功能可隨之降低。慢性充血性心力衰竭是主動(dòng)脈瓣反流的常見(jiàn)并發(fā)癥之一。部分慢性主動(dòng)脈瓣反流患者在實(shí)施主動(dòng)脈瓣置換術(shù)后,左室功能夠得以明顯改善,是由于較早糾正了過(guò)重的左室負(fù)荷,使得左室早期擴(kuò)張得以減慢。然

6、而,我國(guó)大多數(shù)患者均在出現(xiàn)臨床癥狀后才得以就診,此時(shí),由于長(zhǎng)期過(guò)重的前負(fù)荷已造成左室擴(kuò)大,左室功能嚴(yán)重不全,即便是即刻執(zhí)行手術(shù),在術(shù)后也很難改善其心功能降低的事實(shí)。
   通常,左室射血分?jǐn)?shù) (LVEF)作為檢測(cè)主動(dòng)脈瓣反流患者左室功能較常用和主要的超聲指標(biāo),已被廣泛應(yīng)用于超聲心動(dòng)圖檢查中。然而左室收縮功能的影響因素分為前負(fù)荷、后負(fù)荷及心肌收縮力,根據(jù)Frank-Starling 機(jī)制,在維持心肌收縮力保持不變的情況下,增加前負(fù)

7、荷時(shí),心肌長(zhǎng)度亦增加,而心肌收縮功能則會(huì)增強(qiáng)。當(dāng)主動(dòng)脈瓣發(fā)生反流時(shí),血液由主動(dòng)脈反流至左室內(nèi),表現(xiàn)出容量負(fù)荷逐漸增加以至過(guò)重,此時(shí)心肌收縮功能增強(qiáng),但心肌收縮力有可能未曾發(fā)生改變。
   目前,對(duì)于左室收縮功能的改變是由于心肌收縮力改變,還是由于容量負(fù)荷增加所致尚不完全明確,而LVEF 不能準(zhǔn)確檢測(cè)此種狀態(tài)下心肌功能不全的發(fā)展。本研究應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)進(jìn)行檢查,隨著此項(xiàng)技術(shù)的改進(jìn)及分析軟件的不斷完善,超聲心動(dòng)圖可以深入探討主動(dòng)

8、脈瓣反流患者的左室功能改變。此項(xiàng)技術(shù)是建立在二維灰階超聲圖像的基礎(chǔ)上,能實(shí)時(shí)跟蹤心肌各層組織空間運(yùn)動(dòng),無(wú)角度依賴性,且不受心臟自身擺動(dòng)和牽拉運(yùn)動(dòng)的影響。所獲圖像經(jīng)工作站逐幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析比較,最終能反映出左室長(zhǎng)軸和短軸方向的心肌應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本研究目的應(yīng)用二維超聲參數(shù)及斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)輕度、中度及重度主動(dòng)脈瓣反流患者左室構(gòu)型及功能進(jìn)行評(píng)價(jià),以期為反映左室形變及收縮功能改變提供全面手段,進(jìn)而為臨床診斷提供較大的幫助。
  

9、 此外,應(yīng)用SPSS 數(shù)學(xué)模型篩選心功能不全主動(dòng)脈瓣反流患者的左室構(gòu)型、左室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)指標(biāo),借以評(píng)估其診斷價(jià)值,為此類主動(dòng)脈瓣反流患者爭(zhēng)取最佳的手術(shù)時(shí)間。
   本研究分為三部分:
   第一部分二維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)主動(dòng)脈瓣反流患者左室構(gòu)型改變
   本部分對(duì)經(jīng)二維超聲心動(dòng)圖診斷為主動(dòng)脈瓣反流患者(分為輕、中、重度組)進(jìn)行常規(guī)二維及彩色多普勒超聲心動(dòng)圖檢查,獲得胸骨旁四腔及左室乳頭肌短軸切面的二維灰階動(dòng)態(tài)圖像,而后

10、對(duì)左室相關(guān)二維數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。觀察正常對(duì)照組和主動(dòng)脈瓣反流患者左室?guī)缀螛?gòu)型的改變,并對(duì)不同程度反流患者之間得相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較。
   結(jié)果顯示:
   ①各組間性別、年齡、身高、體重、心率、體表面積、心率等一般體檢指標(biāo)均無(wú)顯著性差異。
   ②輕度AR組:各項(xiàng)指標(biāo)與正常對(duì)照組相比較差異均無(wú)顯著性意義。
   ③中度AR組:D1、D2、D3、Ld、Ls、LSd、LSs、Apd、Aps、Sis、[(D1+D2+

11、D3)/3Ld]、(2D1/Ld)測(cè)值高于正常對(duì)照組。Sid、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/Ls)、LSs/Aps測(cè)值低于正常對(duì)照組。LSd/Apd 測(cè)值較各組比較無(wú)顯著性差異。
   ④重度AR組:D1、D2、D3、Ld、Ls、LSd、LSs、Apd、Aps、Sis、[(D1+D2+D3)/3Ld]、(2D1/Ld)測(cè)值均顯著高于正常對(duì)照組。Sid、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/Ls)、LSs/Ap

12、s 測(cè)值顯著低于正常組。LSd/Apd 測(cè)值較正常對(duì)照組比較無(wú)顯著性差異。
   ⑤正常對(duì)照組左室兩組乳頭肌間相對(duì)距離與輕度AR組相比無(wú)顯著意義,與中度AR組及重度AR組相比差異有顯著性意義。左室兩組乳頭肌相對(duì)距離與Sid、Sis 呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.798、0.777,與[(D1+D2+D3)/3Ld]、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/Ld)、(2D1/Ls)、LSd/Apd、LSs/Aps 呈顯著正相

13、關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.766、0.694、0.597、0.557、0.891、0.830。
   第二部分超聲斑點(diǎn)追蹤及成像技術(shù)評(píng)價(jià)主動(dòng)脈瓣反流患者左室二維應(yīng)變及扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
   本研究對(duì)經(jīng)二維超聲心動(dòng)圖診斷為單純性主動(dòng)脈瓣反流患者(按照反流程度分為輕、中、重度組)進(jìn)行常規(guī)二維及彩色多普勒超聲心動(dòng)圖檢查,將獲得的胸骨旁左室水平二尖瓣短軸切面、乳頭肌水平短軸切面和心尖水平短軸切面二維灰階動(dòng)態(tài)圖像存儲(chǔ)于光盤(pán)內(nèi),而后,應(yīng)用Ech

14、oPAC 超聲工作站(配備STI 圖像分析軟件)進(jìn)行脫機(jī)分析。比較主動(dòng)脈瓣各型反流組與正常對(duì)照組二維應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的改變。
   結(jié)果顯示:
   ①各組間年齡、身高、體重、心率和體表面積差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
   ②輕度AR組與正常對(duì)照組比較,舒張末期左室內(nèi)徑、收縮末期左室內(nèi)徑、舒張末期左室容積、收縮末期左室容積、左室射血分?jǐn)?shù)、二尖瓣口舒張期E 峰、A 峰及E/A 比值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。中度AR組及重度

15、AR組與正常對(duì)照組相比,舒張末期及收縮末期的左室內(nèi)徑及容積增大。中度AR組與對(duì)照組相比較,左室射血分?jǐn)?shù)、二尖瓣口舒張期E、A 峰及E/A 比值的差異均無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。重度AR組左室射血分?jǐn)?shù)與對(duì)照組相比有顯著差異,但二尖瓣口舒張期E、A 峰及E/A 比值的差異則無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
   ③輕度AR組左室長(zhǎng)軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變測(cè)值與正常對(duì)照組相近;中度AR組長(zhǎng)軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變測(cè)值明顯高于正常對(duì)照組;

16、重度AR組長(zhǎng)軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變測(cè)值則明顯低于正常對(duì)照組。
   ④輕度AR組心底、心尖部旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)曲線與正常對(duì)照組較一致。中度AR組心底、心尖部旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度較正常對(duì)照組明顯增大。而重度AR組心底、心尖部旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度則較正常對(duì)照組明顯減小。
   第三部分?jǐn)?shù)學(xué)模型探討主動(dòng)脈瓣反流患者合并心功能不全的臨床應(yīng)用價(jià)值
   本研究旨在應(yīng)用SPSS 數(shù)學(xué)模型,對(duì)24例心功能不全的主動(dòng)脈瓣反流患者及30例

17、健康志愿者的左室構(gòu)型指標(biāo)、左室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行Logistic 逐步回歸分析,篩選出相關(guān)指標(biāo),并建立回歸方程;再繪制各指標(biāo)ROC 曲線并獲取臨界值。最終,評(píng)估入選參數(shù)的診斷價(jià)值,為主動(dòng)脈瓣反流患者爭(zhēng)取最佳手術(shù)時(shí)間。
   結(jié)果顯示:
   ①常規(guī)數(shù)據(jù)及血流動(dòng)力學(xué)比較:AR組與正常對(duì)照組兩組間常規(guī)數(shù)據(jù)比較:性別、年齡、身高、體重、體表面積、心率、二尖瓣口舒張期血流頻譜E 峰、A 峰及E/A 值差異均無(wú)顯著性意義。AR組L

18、VEF與正常對(duì)照組相比較差異具有顯著性意義。AR組左室舒張末期、收縮末期內(nèi)徑與正常對(duì)照組相比較,均顯著擴(kuò)大。
   ② AR組與正常對(duì)照組左室構(gòu)型參數(shù)比較:AR組Sis、[(D1+D2+D3)/3Ld]、(2D1/L)d 測(cè)值均顯著高于正常對(duì)照組。Sid、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/L)s、LSs/Aps 測(cè)值顯著低于正常組。
   ③ AR組與正常對(duì)照組旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較:AR組患者左室心底、心尖水平短

19、軸觀旋轉(zhuǎn)峰值角度(旋轉(zhuǎn)MV、旋轉(zhuǎn)AP)、左室扭轉(zhuǎn)峰值(PTWtwist)、收縮末期扭轉(zhuǎn)角度(AVOtwist)及等容舒張期末扭轉(zhuǎn)角度(MVOtwist)均小于正常組,兩組間差異具有顯著性意義。
   ④ Logistic 回歸模型中,將左室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)參數(shù)分為第一組變量,左室構(gòu)型參數(shù)分為第二組變量。將EF 值設(shè)置為因變量,EF>50 設(shè)置為因變量1組,EF<50 設(shè)置為因變量0組。第一組自變量PTWtwist (左室扭轉(zhuǎn)峰值)和A

20、VCtwist (收縮末期左室扭轉(zhuǎn)角度)分步入選Logistic 回歸方程,其方程表達(dá)能力分別為88.89%和94.44%,回歸系數(shù)分為為1.021和0.886,對(duì)應(yīng)優(yōu)勢(shì)比OR 值分別為2.777和2.426,PTWtwist 對(duì)因變量的分類影響大于AVCtwist。Logistic 回歸的分類概率方程為:ln(P/(1-P))=(-23.655-1.597*旋轉(zhuǎn)MV+1.021*PTWtwist+0.886*AVCtwist)。第二組

21、自變量2D1/Ld、Sid 及[(D1+D2+D3)/3Ld]分步入選,方程的分類能力分別為達(dá)81.48%、85.19%和85.19%,回歸系數(shù)分別為31.763、15.495和17.198,對(duì)應(yīng)的優(yōu)勢(shì)比OR 值分別為6.23*1013、5363336.2和29430302,對(duì)因變量的分類影響順序?yàn)?D1/Ld>[(D1+D2+D3)/3Ld]>Sid。Logistic 回歸的分類概率方程為:ln(P/(1-P))=-63.927+31

22、.763*2D1/Ld+15.495*Sid+17.198*[(D1+D2+D3)/3Ld]。
   ⑤在ROC 曲線中,將左室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)參數(shù)分為第一組變量,左室構(gòu)型參數(shù)分為第二組變量。評(píng)價(jià)第一組自變量旋轉(zhuǎn)AP、旋轉(zhuǎn)MV、PTWtwist、AVCtwist和MVOtwist,其ROC 曲線下面積分別為0.790、0.126、0.946、0.899和0.924。評(píng)價(jià)第二組自變量Sis、Sid、[(D1+D2+D3)/3Ld]、[(

23、D1+D2+D3)/3Ls]、2D1/Ld、2D1/Ls、LSd/Apd、LSs/Aps,其ROC 曲線下面積分別為0.507、0.876、0.675、0.503、0.894、0.613、0.689和0.580。其中在0.05的顯著性水平下,Sid、[(D1+D2+D3)/3Ld]、2D1/Ld和LSd/Apd四個(gè)指標(biāo)ROC 曲線下的面積都與0.5有顯著性差異。對(duì)診斷心功能不全的主動(dòng)脈瓣反流敏感性和特異性如下:第一組自變量旋轉(zhuǎn)AP、旋轉(zhuǎn)

24、MV、PTWtwist、AVCtwist和MVOtwist分別為96.67%和62.50%、20.00%和16.67%、90.00%和87.50%、83.33%和83.33%以及93.33%和79.17%。第二組自變量Sis、Sid、[(D1+D2+D3)/3Ld]、[(D1+D2+D3)/3Ls]、2D1/Ld、2D1/Ls、LSd/Apd、LSs/Aps分別為100%和33.33%、90.00%和79.17%、53.33%和87.5

25、0%、46.67%和70.83%、86.67%和75.00%、60.00%和66.67%、76.67%和62.50%以及90.00%和37.50%。
   結(jié)論:通過(guò)觀察和研究得到以下結(jié)論:
   ① AR患者左心室?guī)缀螛?gòu)型在長(zhǎng)軸方向上,左室在舒張末期橢圓形趨圓,收縮末期橢圓形趨扁,心尖化球形趨勢(shì)隨主動(dòng)脈瓣反流程度的加重而明顯。在短軸方向上,左室在舒張末期趨于類圓形,收縮末期趨于橢圓形。此幾何構(gòu)型特征,在重度AR時(shí)表現(xiàn)最

26、為明顯,中度AR時(shí)有所表現(xiàn),而在輕度AR時(shí)表現(xiàn)不明顯。
   ② AR患者左室乳頭肌之間相對(duì)距離增大,以重度AR時(shí)表現(xiàn)最為明顯,中度AR時(shí)有所表現(xiàn),而在輕度AR時(shí)表現(xiàn)較正常對(duì)照組無(wú)顯著差異。相關(guān)性分析表明,左室兩組乳頭肌相對(duì)距離與各左室構(gòu)型指數(shù)顯著相關(guān),是反映左室球形化改變的可靠指標(biāo)。
   ③輕度AR組患者左室心肌收縮功能無(wú)明顯損害。中度AR組患者左室心肌收縮功能已有損害,長(zhǎng)軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變升高,旋轉(zhuǎn)

27、及扭轉(zhuǎn)角度增大。重度AR組患者以上指標(biāo)均明顯減低,其原因與左室前負(fù)荷改變及心肌收縮力有關(guān)。
   ④ Logistic 回歸模型中,評(píng)價(jià)主動(dòng)脈瓣反流患者心功能不全時(shí),PTWtwist 價(jià)值大于AVCtwist。2D1/Ld 價(jià)值大于[(D1+D2+D3)/3Ld],Sid 價(jià)值最小。
   ⑤ ROC 曲線評(píng)價(jià)第一組自變量左室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)參數(shù),判斷心功能不全分組價(jià)值大小依次為PTWtwist、MVOtwist、AVCtwi

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