超聲評價主動脈瓣反流患者左室構(gòu)型及功能改變的研究.pdf

1、主動脈瓣反流（AR）是臨床常見的瓣膜性疾病。正常的主動脈瓣柔韌牢固，由錯綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(瓣葉、瓣環(huán)、主動脈竇部、升主動脈根部及主動脈瓣下組織)所組成，主動脈瓣反流可因主動脈根部或瓣葉本身的器質(zhì)性病變所引起。若主動脈瓣發(fā)生病變，在舒張期，血液從主動脈反流入左室內(nèi)，導(dǎo)致左室容量負(fù)荷過重。主動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脈瓣反流的常見并發(fā)癥之一。部分慢性主動脈瓣反流患者在實施主動脈瓣置換術(shù)后，左室功能夠得以明顯改善，是由于較早糾正了過重的左室負(fù)荷，使得左室早期擴張得以減慢。然而，我國大多數(shù)患者均在出現(xiàn)臨床癥狀后才得以就診，此時，由于長期過重的前負(fù)荷已造成左室擴大，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。
　　 通

3、常，左室射血分?jǐn)?shù) (LVEF)作為檢測主動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 機制，在維持心肌收縮力保持不變的情況下，增加前負(fù)荷時，心肌長度亦增加，而心肌收縮功能則會增強。當(dāng)主動脈瓣發(fā)生反流時，血液由主動脈反流至左室內(nèi)，表現(xiàn)出容量負(fù)荷逐漸增加以至過重，此時心肌收縮功能增強，但心肌收縮力有可能未曾發(fā)生改變。<

4、br>　　 目前，對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)確檢測此種狀態(tài)下心肌功能不全的發(fā)展。本研究應(yīng)用主動脈瓣反流（AR）是臨床常見的瓣膜性疾病。正常的主動脈瓣柔韌牢固，由錯綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(瓣葉、瓣環(huán)、主動脈竇部、升主動脈根部及主動脈瓣下組織)所組成，主動脈瓣反流可因主動脈根部或瓣葉本身的器質(zhì)性病變所引起。
　　 若主動脈瓣發(fā)生病變，在舒張期，血液從主動脈反流入左室內(nèi)

5、，導(dǎo)致左室容量負(fù)荷過重。主動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脈瓣反流的常見并發(fā)癥之一。部分慢性主動脈瓣反流患者在實施主動脈瓣置換術(shù)后，左室功能夠得以明顯改善，是由于較早糾正了過重的左室負(fù)荷，使得左室早期擴張得以減慢。然

6、而，我國大多數(shù)患者均在出現(xiàn)臨床癥狀后才得以就診，此時，由于長期過重的前負(fù)荷已造成左室擴大，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。
　　 通常，左室射血分?jǐn)?shù) (LVEF)作為檢測主動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，心肌長度亦增加，而心肌收縮功能則會增強。當(dāng)主動脈瓣發(fā)生反流時，血液由主動脈反流至左室內(nèi)，表現(xiàn)出容量負(fù)荷逐漸增加以至過重，此時心肌收縮功能增強，但心肌收縮力有可能未曾發(fā)生改變。
　　 目前，對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)確檢測此種狀態(tài)下心肌功能不全的發(fā)展。本研究應(yīng)用斑點追蹤成像技術(shù)進(jìn)行檢查，隨著此項技術(shù)的改進(jìn)及分析軟件的不斷完善，超聲心動圖可以深入探討主動

8、脈瓣反流患者的左室功能改變。此項技術(shù)是建立在二維灰階超聲圖像的基礎(chǔ)上，能實時跟蹤心肌各層組織空間運動，無角度依賴性，且不受心臟自身擺動和牽拉運動的影響。所獲圖像經(jīng)工作站逐幀進(jìn)行運動分析比較，最終能反映出左室長軸和短軸方向的心肌應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運動。本研究目的應(yīng)用二維超聲參數(shù)及斑點追蹤成像技術(shù)對輕度、中度及重度主動脈瓣反流患者左室構(gòu)型及功能進(jìn)行評價，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)，借以評估其診斷價值，為此類主動脈瓣反流患者爭取最佳的手術(shù)時間。
　　 本研究分為三部分：
　　 第一部分二維超聲心動圖評價主動脈瓣反流患者左室構(gòu)型改變
　　 本部分對經(jīng)二維超聲心動圖診斷為主動脈瓣反流患者(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態(tài)圖像，而后

10、對左室相關(guān)二維數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。觀察正常對照組和主動脈瓣反流患者左室?guī)缀螛?gòu)型的改變，并對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)均無顯著性差異。
　　 ②輕度AR組：各項指標(biāo)與正常對照組相比較差異均無顯著性意義。
　　 ③中度AR組：D1、D2、D3、Ld、Ls、LSd、LSs、Apd、Aps、Sis、[(D1+D2+

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

12、s 測值顯著低于正常組。LSd/Apd 測值較正常對照組比較無顯著性差異。
　　 ⑤正常對照組左室兩組乳頭肌間相對距離與輕度AR組相比無顯著意義，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。
　　 第二部分超聲斑點追蹤及成像技術(shù)評價主動脈瓣反流患者左室二維應(yīng)變及扭轉(zhuǎn)運動
　　 本研究對經(jīng)二維超聲心動圖診斷為單純性主動脈瓣反流患者(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態(tài)圖像存儲于光盤內(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)行脫機分析。比較主動脈瓣各型反流組與正常對照組二維應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)運動的改變。
　　 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統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 ②輕度AR組與正常對照組比較，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 比值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。中度AR組及重度

15、AR組與正常對照組相比，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 比值的差異均無明顯統(tǒng)計學(xué)意義。重度AR組左室射血分?jǐn)?shù)與對照組相比有顯著差異，但二尖瓣口舒張期E、A 峰及E/A 比值的差異則無明顯統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 ③輕度AR組左室長軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變測值與正常對照組相近；中度AR組長軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變測值明顯高于正常對照組；

16、重度AR組長軸縱向應(yīng)變、短軸徑向應(yīng)變及環(huán)向應(yīng)變測值則明顯低于正常對照組。
　　 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)角度則較正常對照組明顯減小。
　　 第三部分?jǐn)?shù)學(xué)模型探討主動脈瓣反流患者合并心功能不全的臨床應(yīng)用價值
　　 本研究旨在應(yīng)用SPSS 數(shù)學(xué)模型，對24例心功能不全的主動脈瓣反流患者及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，評估入選參數(shù)的診斷價值，為主動脈瓣反流患者爭取最佳手術(shù)時間。
　　 結(jié)果顯示:
　　 ①常規(guī)數(shù)據(jù)及血流動力學(xué)比較：AR組與正常對照組兩組間常規(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 值差異均無顯著性意義。AR組L

18、VEF與正常對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)徑與正常對照組相比較，均顯著擴大。
　　 ② AR組與正常對照組左室構(gòu)型參數(shù)比較：AR組Sis、[(D1+D2+D3)/3Ld]、(2D1/L)d 測值均顯著高于正常對照組。Sid、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/L)s、LSs/Aps 測值顯著低于正常組。
　　 ③ AR組與正常對照組旋轉(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，對應(yīng)優(yōu)勢比OR 值分別為2.777和2.426，PTWtwist 對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，對應(yīng)的優(yōu)勢比OR 值分別為6.23*1013、5363336.2和29430302，對因變量的分類影響順序為2D1/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。評價第一組自變量旋轉(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。評價第二組自變量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四個指標(biāo)ROC 曲線下的面積都與0.5有顯著性差異。對診斷心功能不全的主動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，心尖化球形趨勢隨主動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時表現(xiàn)最

26、為明顯，中度AR時有所表現(xiàn)，而在輕度AR時表現(xiàn)不明顯。
　　 ② AR患者左室乳頭肌之間相對距離增大，以重度AR時表現(xiàn)最為明顯，中度AR時有所表現(xiàn)，而在輕度AR時表現(xiàn)較正常對照組無顯著差異。相關(guān)性分析表明，左室兩組乳頭肌相對距離與各左室構(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明顯損害。中度AR組患者左室心肌收縮功能已有損害，長軸縱向應(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，評價主動脈瓣反流患者心功能不全時，PTWtwist 價值大于AVCtwist。2D1/Ld 價值大于[(D1+D2+D3)/3Ld]，Sid 價值最小。
　　 ⑤ ROC 曲線評價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值大小依次為PTWtwist、MVOtwist、AVCtwi