二维斑点追踪成像联合组织多普勒成像技术评价左束支起搏术后早期室间同步性

王秀秀 熊峰 邓晓奇 王淑珍 严霜霜 谭焜月 张丽娟

(西南交通大学附属医院 成都市第三人民医院心内科 成都市心血管病研究所，四川 成都 610031)

心室间及心室内有序的运动有助于心脏有效地泵血，维持正常心功能。而心室间的不同步直接影响到心室的射血能力，可诱发心力衰竭甚至导致猝死。2017年由黄伟剑等提出的左束支起搏(left bundle branch pacing，LBBP)，是在希氏束起搏的基础上探索而来，其通过对心内膜下的左束支区域进行起搏，心脏激动顺序更接近正常生理状态，所以被认为是生理性的起搏[1]。既往研究证明LBBP可有效地改善心力衰竭症状，降低心力衰竭再住院率和死亡率[2-3]。目前主要通过包括脉冲多普勒[4]和组织多普勒成像(tissue Doppler imaging，TDI)[5-6]等超声心动图技术对LBBP室间同步性进行评价，而二维斑点追踪成像(two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI)多用于室内同步性的研究，在室间同步性方面鲜有报道[7]。由于2D-STI可不受负荷与角度的影响，因此可更为真实地反映心肌的应变。本研究旨在初步探讨2D-STI技术评价LBBP室间同步性的可行性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2019年5月—2020年5月于成都市第三人民医院成功进行LBBP的患者30例作为病例组，其中男性、女性各15例，年龄37～88岁；选取同期成功行右室流出道起搏(right ventricular outflow tract pacing，RVOTP)的患者24例作为对照组，其中男性13例，女性11例，年龄26～86岁。两组患者于术后1个月行经胸超声心动图检查，采集超声心动图动态图像以供分析。纳入标准：符合《2018 ACC/AHA/HRS心动过缓和心脏传导延迟评估和管理指南》[8]关于永久起搏器植入指征，无绝对禁忌证。排除标准：(1)心房颤动；(2)先天性心脏病、风湿性心脏病；(3)急性心肌梗死；(4)因肺气干扰等原因导致图像清晰度过差。

1.2 仪器与方法

1.2.1 常规超声心动图检查

使用Philips iE Elite彩色多普勒诊断仪，配备S5-1探头(频率1～5 MHz)。患者左侧卧，平静呼吸，同步连接心电图，于胸骨旁左室长轴切面测量左室舒张末期内径(LVEDD)、右室内径(RVD)、左室后壁厚度(LVPWD)和室间隔厚度(IVSD)，于心尖四腔心、两腔心切面运用Simpson法计算左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)和左室射血分数(LVEF)。采集至少三个心动周期的二维和TDI心尖四腔心动态图像，必要时可嘱患者屏气以排除肺气干扰，将动态图像导入Qlab 9.1工作站脱机分析。

1.2.2 TDI法室间同步性分析

选中清晰的心尖四腔切面TDI动态图像，进入SQ模式，设置取样容积宽度5 mm，调整使其位于左室侧壁和右室游离壁基底段中央，生成左室侧壁、右室游离壁基底段速度-时间曲线，分别测量并记录心电图QRS波群起始至左、右室壁基底段2个节段收缩速度达峰时间(Ts)，以右室游离壁和左室侧壁基底段Ts差值的绝对值(Ts-RV-LV)代表室间同步性。采用室间机械延迟截点值作为室间同步性的判定标准，即Ts-RV-LV>40 ms则认为室间不同步[9]，取值越小表明同步性越好。

1.2.3 2D-STI法室间同步性分析

选中清晰的心尖四腔切面二维动态图像，进入CMQ模式，人工描记左室侧壁和右室游离壁的心内膜边界，软件自动生成感兴趣区，调整感兴趣区使其适应室壁厚度，软件自动追踪室壁运动并生成左室侧壁、右室游离壁应变-时间曲线，分别测量并记录心电图QRS波群起始至左、右室壁基底段2个节段纵向应变Ts，计算右室游离壁和左室侧壁基底段Ts-RV-LV作为室间同步性参数，同样采用Ts-RV-LV>40 ms作为室间不同步的判定标准，取值越小代表同步性越好。

1.2.4 一致性检验

由同一医师在不同时间采用2D-STI法和TDI法对所有图像进行再次分析，计算两种方法测得的Ts-RV-LV用于观察者内一致性检验。另一名医师同样采用上述2D-STI法和TDI法对所有图像进行分析，计算两种方法测得的Ts-RV-LV用于观察者间一致性检验。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 两组一般资料比较

两组间年龄、心率、性别和患病情况相比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者基线资料比较

2.2 常规超声心动图及室间同步性参数比较

两组间2D-STI法Ts-RV-LV相比较，LBBP组取值更小，差异有统计学意义(P<0.05)，TDI法Ts-RV-LV相比较，LBBP组取值更小，但差异无统计学意义(P>0.05)，常规超声心动图参数相比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2和图1～4。

表2 两组患者术后1个月常规超声心动图及室间同步性参数比较

2.3 两种方法同步性检测结果比较

两种方法对LBBP组的同步性检测阳性率结果相比较，2D-STI法检测出同步的阳性率高于TDI法，差异有统计学意义(P<0.05)，而对RVOTP组检测阳性率相比较，2D-STI法检测出不同步的阳性率高于TDI法，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两种方法同步性检测结果比较

2.4 两种方法室间同步性参数一致性检验

两种方法观察者内、观察者间的室间同步性参数ICC均>0.75(P均<0.05)，表明两种方法的重复性好，见表4。

表4 两种方法室间同步性参数一致性检验

2.5 两种方法室间同步性参数相关性分析

采用Spearman秩相关对两种方法室间同步性参数作直线相关分析，相关系数0.392，P=0.003，显示二者存在正相关关系。见图5。

3 讨论

Furman等发明的右室心尖部起搏为心脏疾病的治疗开辟了新纪元。然而随后的研究显示，这种起搏方式改变了正常心室激动模式，室间不同步问题较为明显，长此以往将出现心肌细胞排列紊乱和营养不良性心肌钙化等改变[10]。随后出现的RVOTP将起搏电极植入靠近房室结的右室流出道部位，与右室心尖部起搏相比较，更好地维持了心脏同步性[11]。而新兴的LBBP直接起搏传导系统更加具备生理性，其可行性和有效性在之前的研究中已得到多次验证[3，12-14]，术后同步性也逐步受到重视。在室内同步性的研究中，常通过TDI技术测量收缩速度Ts，通过2D-STI技术测量应变Ts来进行计算，因此，本研究也通过测量相应指标以进行室间同步性评价。传统室间同步性评价常采用室间机械延迟这一参数，最常见的方法为使用频谱多普勒技术测量QRS波群起点至主、肺动脉射血前间期的差值，也可采用TDI技术测量QRS波群起点至左、右室壁基底段收缩波起始间期的差值，二者均将超过40 ms视作室间不同步[9]。随后有研究采用TDI测量QRS波群起点至左、右室壁基底段收缩速度Ts，并采用室间机械延迟的标准探讨LBBP的室间同步性[5-6]，由于本研究采集心尖四腔心切面图像进行分析，部分中间段和心尖段未必能完全显示，其心内膜不如基底段清晰，考虑到2D-STI技术对图像质量要求较高，因此本研究中2D-STI法也同样仅对基底段数据进行分析，并参考室间机械延迟的标准作为室间同步性结果判定依据。

本研究采用2D-STI法和TDI法对两组心室左、右室壁基底段进行分析，两组心率比较差异无统计学意义(P>0.05)，两种方法均显示LBBP组Ts-RV-LV优于RVOTP组。该研究结果与王淑珍等[4]在LBBP与RVOTP的对比研究中一致，该学者采用频谱多普勒技术计算室间机械延迟时间以评估两组患者术后早期的室间同步性，最终LBBP表现出更好的室间同步性(P<0.05)。另一项研究采用本研究中相同的TDI法计算室间机械延迟时间，将其作为反映LBBP机械特征的指标之一，结果显示病态窦房结综合征患者LBBP术后在未起搏或起搏状态下均可保持室间机械同步，且LBBP同步性优于右室间隔部位起搏(P<0.05)[6]。LBBP经室间隔直接对左束支区域进行起搏，借助浦肯野纤维快速高效的电传导，使患者术后左、右心室间活动同步。传统RVOTP的起搏位点虽靠近希氏束，但其冲动始于右心室，电激动通过兴奋收缩偶联转变为机械激动，由于心室肌的兴奋传导速度较慢，产生了两侧心室激动的时间差异，最终可导致RVOTP室间机械不同步。

本研究中，两种方法观察者内、观察者间的室间同步性参数一致性检验均显示重复性好，两种方法的室间同步性参数存在正相关关系(相关系数0.392，P<0.05)。采用2D-STI法对两组室间同步性的检测阳性率结果差异有统计学意义(P<0.05)，而TDI法检测阳性率结果差异无统计学意义(P>0.05)，可见2D-STI对室间同步性的定量评价更加敏感。本次研究还发现，2D-STI对LBBP同步性的检出率优于TDI技术；而在RVOTP术后同步性的检出中，两种方法的检出率差异无统计学意义。这与宋爱萍等[15]的研究结果类似，该作者联合2D-STI和TDI技术对LBBP及右室起搏患者的室内同步性进行评价，结果发现2D-STI对左室收缩同步性的检出率明显高于TDI。这可能是由于TDI具有角度和负荷依赖性，且无法识别心肌的主动和被动运动所致。而2D-STI无角度依赖性，也不会被心肌运动方向所影响，因此在分析心肌形变方面更显优势。以往的研究大多集中于2D-STI对左室内收缩同步性的评价，对于室间同步性的研究也多采用TDI或频谱多普勒。本次研究首次运用2D-STI对不同起搏方式术后的室间同步性进行评价，并证实2D-STI技术对室间同步性的定量评价优于TDI技术。

2D-STI是对单个平面心肌应变的分析，可能存在心肌斑点回声逃出平面而追踪失败的现象，三维斑点追踪基于心脏的三维立体图像追踪斑点回声，克服了上述问题。而斑点追踪技术具有高度的图像质量依赖性，三维斑点追踪依赖性更强，且图像与数据的分析不如2D-STI简便和快捷，因此本研究采用2D-STI方法。然而，二者的应用都还处于探索阶段，缺乏相关的参考值范围，临床推广还需大量的研究来支持。

综上，LBBP术后早期室间同步性优于RVOTP，2D-STI可对LBBP室间同步性做出快速评价，且优于TDI。本研究局限性：(1)样本量较小，需增大样本量深入研究；(2)随访时间短，未做长期室间同步性评价；(3)选取左、右室壁基底段而非完整室壁做心肌运动分析，其数据存在一定偏倚。