心臟衰竭之心室非同步收縮

Ventricular Dyssynchrony in the Failing Heart

王怡智(Yi-Chih Wang)

指導教授 ： 林俊立

共同指導教授 ： 蘇銘嘉

國立臺灣大學/醫學院/臨床醫學研究所/博士(2012年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2012.00027

摘要

幾乎任何的心臟疾病，到了後期均會發生心臟衰竭 (heart failure)。隨著心臟衰竭的進行和惡化，在這些病人常可發現其體表心電圖(electrocardiogram) 之QRS寬度常常有愈來愈寬的現象，甚至出現左束枝傳導阻滯(left bundle branch block)或者心室內傳導障礙。在過去，寬QRS心電圖代表的意義被認為是心室不同步收縮的重要指標，此收縮不同步會在各個方面加劇心臟衰竭的惡化，也被證實有較差的預後與較短的預期壽命。
若能減輕收縮不同步的程度，理應能減緩甚至改善心臟衰竭。因此便有了心臟再同步化治療(cardiac resynchronization therapy)的發展。然而約有三分之一的病人使用再同步化節律器之後心臟衰竭各項指標並沒有明顯的改善 (non-responder)，此時有學者發現超音波測得之機械性收縮不同步(intraventricular mechanical dyssynchrony)來做為使用再同步化節律器是否會有改善之預測因子，可提升至九成以上的靈敏度和八成以上的特異性。
但我們從另一觀點來思考，運動氣促(dyspnea on exertion)幾乎是所有心臟衰竭最主要且中心的症狀，也因此心衰患者因為運動的重要作用，或運動狀態之下所導致的相關功能失調很少被用來考慮到治療決策。因此，在第一部分的研究，我們調查合併窄QRS寬度(即電氣同步)與心臟超音波測得心室內機械收縮同步的收縮性心臟衰竭患者，運動後對機械收縮同步指標的影響。此外，我們也探討與這些運動造成變動相關的因子為何？
另有一群患者，他們有心臟衰竭的症狀和徵象，然而以左心室射出分率來看，卻是正常的，這些患者通常被稱為具有舒張性心臟衰竭，在第二部分，我們研究心室機械收縮不同步是否存在於舒張功能異常或舒張性心臟衰竭病人？進一步探討運動對其之影響並試圖解釋為何心室射出分率正常的舒張性心臟衰竭病人其仍會有心臟衰竭的症狀。接著，我們也檢測舒張性心臟衰竭之患者，當存在心室機械性收縮不同步時，是否在心肌纖維化生物指標與沒有收縮不同步的舒張性心臟衰竭之患者有所差異。
在第一部分，33例電氣與機械同步之患者，其中11個病患（33％）在運動後產生心室機械不同步，若患者休息時有較高的左心室填充壓力（mitral E/ Ea ＞ 10），運動後其心室收縮不同步指數會惡化，而mitral E/Ea ≦ 10患者，則保持不變（p ＝ 0.256）。Multivariate analysis顯示mitral E/Ea ＞ 10，在收縮性心臟衰竭，合併窄QRS及休息狀態下左心室機械收縮同步的患者，是一個能預測他們產生運動後心室機械收縮不同步的獨立因子（odds ratio ＝ 18，95％信賴區間2 - 163，p ＝ 0.012）。
在第二部分-1，所有60為高血壓患者，只有DHF組，在運動後的心室收縮不同步指數SD-Ts12顯著增加，其餘病人包含無或輕微症狀具舒張功能異常的病人則保持不變。這代表了只有DHF組病人在運動後左心室收縮呈現更不同步化的情況。NT-proBNP與休息時（R = 0.32，p = 0.016）和運動後的SD-Ts12均呈（R = 0.37，p =.004）呈正相關。在休息時SD-Ts12 ＞ 35毫秒結合運動後SD-TS12 ＞ 50毫秒是高血壓患者發生舒張性心臟衰竭相關的獨立預測因子。（odds ratio = 20，95 ％ CI = 2-199， p = 0.009）。
在第二部分-2，在單因子分析，所有高血壓病人裏頭，合乎組織都普勒心臟超音波定義左心室機械收縮不同步的共有87人（表7），與另外44人比較，在所有心肌纖維化生物指標檢測裏頭，僅有CITP較收縮同步的病人為高，在校正年齡和性別之後，CITP的水平，和左心室機械收縮不同步並無顯著相關。再從104位舒張性心臟衰竭病人來分析，合乎組織都普勒心臟超音波定義左心室機械收縮不同步的共有74人，與另外30人比較，同樣的，仍僅有CITP較收縮同步的病人略高，在校正年齡、性別和mitral E/Ea之後，CITP的水平，和左心室機械收縮不同步仍無顯著相關。反而比較嚴重的舒張功能異常(mitral E/Ea愈高)，其血清中許多心肌纖維化生物指標，包括PIIINP，PICP，CITP，MMP-2和TIMP-1均有增高的現象（p 均＜ 0.05）。而MMP-2和CITP的水平，則為與最嚴重心室舒張功能異常(mitral E/Ea > 13)獨立相關的心肌纖維化生物指標（p均＜ 0.05）。
在第一部份的研究，我們發現，現今認為左心室收縮協調的病人，在經過運動之後，有1/3的病人其左心室機械收縮會被誘發成為不同步收縮。因此對這些僅有在運動時才會表現左心室心肌收縮不同步的收縮性心臟衰竭患者，究竟心臟再同步治療是否也能夠提供給明確的助益，是需要後續的研究來證明的。
在第二部份-1的研究，我們發現，左心室心肌收縮不同步在高血壓合併舒張功能異常的患者是存在的，我們的研究也指出，最大的electromechanical delay的心肌節段，主要均位於左心室的游離壁(free wall)地區，究竟心臟再同步化治療是否可以提供舒張性心臟衰竭患者，得到一個類似收縮性心臟衰竭患者從心臟再同步化治療所得到的助益，是值得後續更多的研究。
在第二部份-2的研究，雖然舒張性心臟衰竭患者的心肌纖維化生物指標顯著增加，但卻無法反映心室收縮不同步的有無。但我們檢測血清中心肌纖維化生物指標，反映的是整體心肌纖維化的程度，而要證實局部心肌纖維化在心室收縮不同步的有無的差異情況，只有在動物模式的研究中進一步分析方才可行。

關鍵字

心臟衰竭 ； 運動 ； 心室不同步收縮 ； 舒張功能 ； 心肌纖維化

並列摘要

無資料

並列關鍵字

heart failure ； exercise ； ventricular dyssynchrony ； diastolic function ； myocardial fibrosis

參考文獻

1.Abdelhadi R, Adelstein E, Voigt A, et al. Measures of left ventricular dyssynchrony and the correlation to clinical and echocardiographic response after cardiac resynchronization therapy. Am J Cardiol 2008;102(5):598-601.

3.Ahmed SH, Clark LL, Pennington WR, et al. Matrix metalloproteinases/tissue inhibitors of metalloproteinases: relationship between changes in proteolytic determinants of matrix composition and structural, functional, and clinical manifestations of hypertensive heart disease. Circulation 2006;113:2089 –2096.

4.Akar FG, Spragg DD, Tunin RS, et al. Mechanisms underlying conduction slowing and arrhythmogenesis in nonischemic dilated cardiomyopathy. Circ Res 2004;95:717- 725.

5.Alla F, Kearney-Schwartz A, Radauceanu A, et al. Early changes in serum markers of cardiac extra-cellular matrix turnover in patients with uncomplicated hypertension and type II diabetes. Eur J Heart Fail. 2006;8:147–153.

6.Auricchio A, Prinzen FW. Update on the pathophysiological basics of cardiac resynchronization therapy. Europace 2008;10(7):797-800.