王婧金,肖明虎,孫欣,張茗卉,張金萍,陳海波,朱昌盛,王水云,王浩
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超聲心動圖分層應(yīng)變技術(shù)評價肥厚型梗阻性心肌病改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后左心室游離壁逆重構(gòu)及預(yù)測影響因素
王婧金,肖明虎,孫欣,張茗卉,張金萍,陳海波,朱昌盛,王水云*,王浩
摘要
關(guān)鍵詞心肌病,肥厚型; 心臟外科手術(shù);超聲心動描記術(shù); 心室功能障礙,左
資助項目:首都衛(wèi)生發(fā)展科研專項基金(2011-4003-05);北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生創(chuàng)新基金(2013-1002-55)
作者單位:100037 北京市,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院 超聲影像中心(王婧金、肖明虎、孫欣、張茗卉、張金萍、王浩);成人外科中心(陳海波、朱昌盛、王水云)
*共同通訊作者:王水云 Email: wsymd@sina.com
Predictor and Risk Factor Evaluation of Left Ventricular Free Wall Reverse Remodeling in Patients With Obstructive Hypertrophic Cardiomyopathy After Modified Morrow Procedure by Three-layer Speckle Tracking of Echocardiography
WANG Jing-jin, XIAO Ming-hu, SUN Xin, ZHANG Ming-hui, ZHANG Jin-ping, CHEN Hai-bo, ZHU Chang-sheng, WANG Shui-yun, WANG Hao.
Department of Echocardiography, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China
Co-corresponding Authors: WANG Hao, Email: fwwanghao@gmail.com and WANG Shui-yun, Email: wsymd@sina.com
Abstract
Objectives: To evaluate the predictor and risk factor of left ventricular (LV) free wall reverse remodeling in patients with obstructive hypertrophic cardiomyopathy (HCM) after modified Morrow procedure by three-layer speckle tracking of echocardiography.
Methods: Our investigation included 2 groups: HCM group, n=60 patients who had successful modified Morrow procedure in our hospital from 2014-06 to 2014-12, there were 41 (68.3%) male with the average age of (39.1 ± 15.2) years. Control group, n=40 healthy subjects. Three-layer speckle tracking echocardiography was conducted to analyze pre- and post-operative LV free wall three-layer myocardium (endocardial, mid, and epicardial layers) changes at longitudinal strain (LS) and circumferential strain (CS). Clinical and echocardiography information were collected at pre- and (6-24) months post-operation. The impact factors for LV free wall reverse remodeling was identified by liner regression analysis and the segment’s thickness ≥ 15mm was defined as the hypertrophic LV free segment.
Results: In HCM group, compared with pre-operative condition, the post-operative thickness of LV free wall including anterior, anterolateral and inferolateral were reduced; while both post-operative LS and CS elevated (-13.8 ± 4.8) % vs (-17.0 ± 5.2) % and (-23.7 ± 3.8) % vs (-25.4 ± 3.7) %, P<0.05. LV mass index by echocardiography was larger than LV mass index by surgical resection (13.5 ± 30.9) g/m2vs (3.4 ± 2.0) g/m2, P<0.05. Liner regression analysis indicated that the number of preoperative hypertrophic segments (r=-0.680, P<0.001) and age (r=0.638, P<0.001) were the independent impact factors for post-operative LS; △left ventricular outflow tract (LVOT) gradient (r=0.386, P=0.005) was the independent impact factor for post-operative CS.
Conclusion:①After modified Morrow procedure, LVOT obstruction disappeared which leaded LV free wall reverse remodeling in HCM patients, ②three-layer myocardium of LV free wall all had reverse remodeling, ③better improved LVOT gradient were with less number of hypertrophic segments; the elder patients usually had the better post-operative reverse remodeling.
Key words Cardiomyopathy, hypertrophic; Cardiac surgical procedure; Ventricular dysfunction, left; Ultrasonography
(Chinese Circulation Journal, 2016,31:60.)
左心室流出道(LVOT)梗阻是肥厚型心肌病相關(guān)心力衰竭和死亡的獨立預(yù)測因子[1]。2011年美國心臟病學(xué)院基金會/美國心臟協(xié)會(ACCF/AHA)指南中[2],改良擴(kuò)大Morrow術(shù)是肥厚型梗阻性心肌病(HOCM)理想的治療方法,解除LVOT梗阻可以提高患者生活質(zhì)量和延長壽命。有研究表明,改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后左心室整體功能改善,包括左心室舒張末期容積、壓力和心肌功能[3, 4]。但局部心肌功能的改善及其影響因素,尚少見系統(tǒng)研究。超聲心動圖分層應(yīng)變技術(shù)是一項新技術(shù),可分析左心室心內(nèi)膜下心肌、中層心肌和心外膜下心肌的應(yīng)變,不同于既往的斑點追蹤技術(shù)(分析全層心肌,且存在心肌包裹不全的缺點)。目前,尚少見應(yīng)用該技術(shù)分析HOCM左心室游離壁的研究。本研究應(yīng)用超聲心動圖分層應(yīng)變技術(shù),分析HOCM改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后左心室游離壁逆重構(gòu)即心內(nèi)膜下心肌、中層心肌和心外膜下心肌的縱向應(yīng)變和環(huán)形應(yīng)變,并預(yù)測發(fā)生左心室逆重構(gòu)的影響因素。
臨床資料:本研究入選我院2014-06到2014-12期間成功接受改良擴(kuò)大Morrow術(shù)式[5]的HOCM患者60例(HOCM組),男性 41例(68.3%);平均年齡(39.1 ± 15.2)歲,其中年齡<21歲的患者11例(18.3%),21 ~40歲之間的21例 (35.0%),>40歲的28例(46.7%)。 入選標(biāo)準(zhǔn):(1)HOCM的診斷主要依據(jù)2011年ACCF/AHA指南[2];(2)內(nèi)科藥物治療后癥狀仍未緩解,或不能解釋的暈厥;(3)靜息狀態(tài)下或激發(fā)試驗后,超聲心動圖測量LVOT壓差≥50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);(4)前間隔切除部位厚度≥16 mm。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并心臟瓣膜疾病;(2)合并右心室流出道梗阻;(3)超聲心動圖圖像質(zhì)量差。60例患者中,入院癥狀為胸痛胸悶者47例(78.3%),呼吸困難者25例(41.7%),心悸者13例(21.7%),暈厥及暈厥前反應(yīng)者15例(25.0%);HOCM家族史6例(10.0%);8例(13.3%)合并冠心病或肌橋的患者同時行冠狀動脈旁路移植術(shù),1例(1.7%)合并心房顫動的患者同時行迷宮射頻消融術(shù)。術(shù)后隨訪6~24個月。對照組:同期選取入選40例門診且超聲心動圖圖像質(zhì)量良好的正常人。
外科手術(shù)治療:通過直視下手術(shù)切除前間隔組織,減小室間隔厚度,達(dá)到LVOT壓差小于30 mmHg的目的。手術(shù)切除距離因患者情況不同而個體化,最遠(yuǎn)可達(dá)心尖水平。
超聲心動圖檢測:60例患者均采集超聲心動圖圖像,采用GE E9超聲診斷儀(挪威霍爾滕GE醫(yī)療公司)?!髦禐樾g(shù)前值-術(shù)后值。LVOT壓差通過簡化伯努利方程計算。心腔大小的測量和左心室舒張功能分級均遵照美國超聲心動圖協(xié)會指南和推薦[6,7]。二尖瓣反流分度分為:0為無; 1+為少量,2+為中量, 3+為中大量; 4+為大量[8]。根據(jù)AHA推薦,本研究采用17節(jié)段模型[9]。本研究的定義:(1)左心室游離壁包括前壁基底段、中間段和心尖段、側(cè)壁基底段、中間段和心尖段、后壁基底段和中間段、下壁基底段、中間段和心尖段,共11節(jié)段(除外心尖帽)。(2)增厚左心室游離壁節(jié)段:上述的11節(jié)段中,任一節(jié)段的室壁厚度≥15 mm者即為增厚左心室游離壁節(jié)段。
心肌應(yīng)變檢測:采用分層應(yīng)變技術(shù),脫機(jī)分析術(shù)前和術(shù)后左心室游離壁11節(jié)段的應(yīng)變(ECHOPAC軟件BT 113版)??色@得左心室游離壁各節(jié)段的平均應(yīng)變以及三層心肌應(yīng)變(包括心內(nèi)膜下心肌、中層心肌和心外膜下心?。?。本研究分析兩個方向的應(yīng)變,即(1) 縱向應(yīng)變:測量的切面包括心尖四腔心切面、心尖三腔心切面和心尖兩腔心切面;(2)環(huán)形應(yīng)變:測量的切面包括,左心室基底段短軸、左心室中間段短軸和左心室心尖段短軸。二維超聲心動圖圖像幀頻范圍為55~90幀/s。 選取兩名有經(jīng)驗的超聲心動圖醫(yī)師,采用單純隨機(jī)抽樣法選取20例觀察病例,評價同一觀察者和不同觀察者之間測量的變異性。
統(tǒng)計學(xué)方法:采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,術(shù)前HOCM和正常對照組計量資料比較采用獨立樣本t檢驗,術(shù)前和術(shù)后HOCM組計量資料比較采用配對樣本t檢驗。計數(shù)資料以率和構(gòu)成比表示,采用卡方檢驗。兩組以上計量資料比較采用方差分析或Welch分析。同一觀察者和不同觀察者的變異性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)方法評價。用線性回歸法識別逆重構(gòu)的預(yù)測因素,計算相關(guān)系數(shù),回歸系數(shù)和常數(shù)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
兩組患者一般資料比較:HOCM組與正常對照組間,年齡[(38.3±17.8)歲 vs (39.1± 15.2 )歲]、男性比例 (65% vs 68.3%)和體表面積[(1.6±0.2) m2vs (1.7±0.2) m2]差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
兩組超聲心動圖檢測指標(biāo)的比較(表1): 與正常對照組比較,HOCM組患者術(shù)前及術(shù)后最厚室壁厚度、LVOT壓差、左心房前后徑、左心室射血分?jǐn)?shù)、二尖瓣血流舒張早期E峰速度 /二尖瓣環(huán)室間隔側(cè)組織多普勒舒張早期E’峰速度 [二尖瓣 E/E’(室間隔側(cè))],左心室質(zhì)量指數(shù)、室壁厚度均增加;左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積和每搏輸出量、游離壁縱向應(yīng)變和游離壁環(huán)形應(yīng)變(心內(nèi)膜下心肌除外,術(shù)后的平均值除外)均降低,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 兩組患者手術(shù)前后超聲心動圖檢測指標(biāo)的比較(?±s)
HOCM組患者術(shù)前與術(shù)后的超聲心動圖檢測指標(biāo)的比較:(1)與HOCM組術(shù)前比較,術(shù)后最厚室壁厚度、梗阻部位厚度、LVOT壓差、左心房前后徑、二尖瓣反流、二尖瓣收縮期前向運動的比例、二尖瓣 E/E’(室間隔側(cè))、舒張功能等級中Ⅱ級 (假性正?;┖廷蠹?(限制性充盈障礙)的比例、左心室質(zhì)量指數(shù)、左心室游離壁厚度均降低,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);(2) 左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室舒張末期容積、左心室收縮末期容積、每搏輸出量、舒張功能等級中正常和Ⅰ級 (松弛受損)的比例、游離壁縱向應(yīng)變和游離壁環(huán)形應(yīng)變均增加,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,表1)。(3)游離壁各層心肌△縱向應(yīng)變的△心內(nèi)膜下肌層(4.2±3.6)%、△中層肌層(3.1±3.1)%和△心外膜下肌層(2.1±2.8)%,三者之間逐漸降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,ANOVA);游離壁各層心肌△環(huán)形應(yīng)變的上述三者之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義[(2.2±5.7)% vs(1.8±4.0)%vs(1.8±3.4)%,P = 0.895, Welch]。(4)△超聲左心室質(zhì)量指數(shù)大于外科切除質(zhì)量指數(shù)[(13.5±30.9)g/m2vs (3.4±2.0 )g/m2,P<0.05]。
增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)與術(shù)后左心室游離壁縱向應(yīng)變的比較(表2):60例患者根據(jù)增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)不同分為四組,四組患者間增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)越多者,縱向應(yīng)變越低,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表2 60例患者增厚左心室游離壁 (厚度≥15mm)的節(jié)段數(shù)與術(shù)后左心室游離壁縱向應(yīng)變的比較(%,s)
表2 60例患者增厚左心室游離壁 (厚度≥15mm)的節(jié)段數(shù)與術(shù)后左心室游離壁縱向應(yīng)變的比較(%,s)
項目 增厚游離壁節(jié)段數(shù) (n = 60) P值0~3 (n=29) 4~6 (n=15) 7~9 (n=14) 10~11 (n=2)心內(nèi)膜下心肌 -24.7±5.2 -20.9±4.2 -17.8±5.3 -14.9±7.2 0.01中層心肌 -19.5±4.7 -15.8±3.4 -12.6±4.0 -10.6±5.8 < 0.001心外膜下心肌 -15.7±4.3 -12.2±3.0 -9.1±3.3 -7.7±4.3 < 0.001平均 -19.9±4.7 -16.3±3.4 -13.2±4.1 -11.0±5.7 < 0.001
左心室游離壁逆重構(gòu)預(yù)測影響因素:應(yīng)用相關(guān)分析,年齡與增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.310,P=0.024)。應(yīng)用線性回歸分析,影響術(shù)后左心室游離壁縱向應(yīng)變的獨立因素是術(shù)前增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)(r=-0.680, P<0.001)和年齡(r=0.638,P<0.001)。影響術(shù)后左心室游離壁環(huán)形應(yīng)變的獨立因素是△LVOT壓差(r=0.386, P=0.005)。
分層應(yīng)變技術(shù)的重復(fù)性:同一觀察者差異ICC:左心室游離壁縱向應(yīng)變?yōu)?.92 (P<0.001);游離壁環(huán)形應(yīng)變?yōu)?0.94 (P<0.001)。不同觀察者間差異ICC:左心室游離壁縱向應(yīng)變?yōu)?.83 (P<0.001);游離壁環(huán)形應(yīng)變?yōu)?.85 (P<0.001) 。
目前,對HOCM外科改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后逆重構(gòu)應(yīng)用分層應(yīng)變技術(shù)定量分析,本研究是國內(nèi)較早報道,國外的HOCM研究僅1篇。本研究結(jié)果顯示,左心室游離壁術(shù)后的逆重構(gòu)發(fā)生在左心室游離壁三層心肌。增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)、年齡以及△LVOT壓差與左心室游離壁逆重構(gòu)相關(guān)。
本研究結(jié)果顯示,超聲心動圖測量的術(shù)后左心室整體質(zhì)量的減少大于手術(shù)切除室間隔的質(zhì)量,說明左心室的逆重構(gòu)。此外,左心室前壁、側(cè)壁、后壁和下壁厚度較術(shù)前變薄,這些節(jié)段手術(shù)并未切除,說明左心室游離壁術(shù)后的逆重構(gòu)。
超聲心動圖分層應(yīng)變技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)二維斑點追蹤技術(shù),其優(yōu)勢主要有:可分層分析心肌應(yīng)變,可手動調(diào)整追蹤邊界,可完整包裹室壁,更適合非對稱性肥厚的HOCM,可提高測量重復(fù)性和準(zhǔn)確性。有研究表明,斑點追蹤技術(shù)測得的應(yīng)變指標(biāo)與HOCM組織學(xué)上心肌肥大、肌纖維排列紊亂、纖維化明顯相關(guān)[10]。
HOCM外科改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后,左心室游離壁縱向應(yīng)變和環(huán)形應(yīng)變均較術(shù)前明顯增加。改良擴(kuò)大Morrow術(shù)降低LVOT壓差,從而促使左心室游離壁逆重構(gòu),改善左心室游離壁結(jié)構(gòu)和功能[11,12]。同時,縱向應(yīng)變和環(huán)形應(yīng)變的增加可能與游離壁心肌纖維排列紊亂的改善有關(guān),也可能與左心室腔壓力下降導(dǎo)致室壁血管供血改善有關(guān)。McLeod等[13]研究表明,室間隔擴(kuò)大切除術(shù)可大大降低埋藏式心臟復(fù)律除顫器(ICD)的植入率和術(shù)后猝死發(fā)生率。因為猝死可能與室壁厚度、心肌纖維化和心肌纖維排列紊亂有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)多的患者術(shù)后逆重構(gòu)較差。
本研究的結(jié)果顯示,術(shù)后左心室逆重構(gòu)與年齡呈正相關(guān),年齡越大的患者,術(shù)后逆重構(gòu)越好,與Maron等[14-18]的研究一致。Maron等選取不同年齡段患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)年齡較大的患者HOCM相關(guān)的死亡率較低, HOCM相關(guān)的并發(fā)癥較少;同時,青年階段診斷HOCM的患者往往預(yù)后較差。此外,我們的研究中患者年齡與增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)負(fù)相關(guān),進(jìn)一步說明年輕患者增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)多,術(shù)后左心室游離壁縱向應(yīng)變低,是我們術(shù)后不容易發(fā)生逆重構(gòu)的原因。本研究的結(jié)果也為今后的臨床和科研工作提供了可靠的實驗依據(jù)。本研究的局限性:尚有一些問題需深入探討,如年齡與長期預(yù)后的關(guān)系等。
本研究結(jié)果顯示,HOCM外科改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后,左心室游離壁發(fā)生逆重構(gòu),應(yīng)用新技術(shù)—分層應(yīng)變技術(shù)發(fā)現(xiàn)逆重構(gòu)發(fā)生在左心室游離壁的三層心肌。增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)、年齡和△LVOT壓差與左心室逆重構(gòu)相關(guān)。LVOT壓差緩解越好,增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)越小、年齡較大的患者術(shù)后逆重構(gòu)較好。
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(編輯:曹洪紅)
臨床研究
收稿日期:(2015-06-29)
中圖分類號:R541
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1000-3614(2016)01-0060-05
doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016. 01.013
作者簡介:王婧金 博士研究生 主要從事肥厚型心肌病超聲研究 Email:jingjin0305@gmail.com 通訊作者:王浩 Email: fwwanghao@gmail.com
目的:采用超聲心動圖分層應(yīng)變技術(shù),評價肥厚型梗阻性心肌病(HOCM)改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后左心室游離壁逆重構(gòu)及其預(yù)測影響因素。
方法:本研究入選我院2014-06到2014-12期間成功接受改良擴(kuò)大Morrow術(shù)式的HOCM患者60例(HOCM組),男性 41例(68.3%),平均年齡(39.1 ± 15.2)歲,采集術(shù)前和術(shù)后6~24個月臨床和超聲心動圖資料;同期選取健康人40例作為正常對照組。用超聲分層應(yīng)變技術(shù)分析術(shù)前和術(shù)后左心室游離壁三層心肌的(心內(nèi)膜下、中層和心外膜下心?。┛v向應(yīng)變和環(huán)形應(yīng)變的變化,用線性回歸法識別左心室游離壁逆重構(gòu)的影響因素。左心室游離壁厚度≥15 mm的節(jié)段定義為增厚左心室游離壁節(jié)段。
結(jié)果: HOCM組患者術(shù)后左心室游離壁的前壁、側(cè)壁、后壁和下壁厚度與術(shù)前比較均變??;術(shù)后游離壁縱向應(yīng)變[(-13.8 ± 4.8)% vs(-17.0 ± 5.2)%]和環(huán)形應(yīng)變[(-23.7± 3.8)% vs(-25.4±3.7)%]均增厚;差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)?!鳎ㄐg(shù)前值-術(shù)后值) 超聲左心室質(zhì)量指數(shù)大于外科切除質(zhì)量指數(shù)[(13.5±30.9)g/m2vs (3.4±2.0 )g/m2, P<0.05]。線性回歸分析顯示,影響術(shù)后左心室游離壁縱向應(yīng)變的獨立因素是術(shù)前增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)(r=-0.680, P<0.001)和年齡(r=0.638, P<0.001),影響術(shù)后左心室游離壁環(huán)形應(yīng)變的因素是△左心室流出道(LVOT) 壓差(r=0.386, P=0.005)。
結(jié)論 :對于HOCM患者,(1) 改良擴(kuò)大Morrow術(shù)后,LVOT梗阻解除引起左心室游離壁的逆重構(gòu)(室壁厚度變薄,質(zhì)量減低,功能改善);(2)左心室游離壁的三層心肌均發(fā)生逆重構(gòu);(3) LVOT壓差緩解越好、增厚左心室游離壁節(jié)段數(shù)越小、年齡較大的患者術(shù)后逆重構(gòu)較好。