姚 磊(綜述)，韓若凌 (審校)

(1.河北省滄州市中心醫(yī)院超聲二科，河北 滄州 061001；2.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院超聲科，河北 石家莊 050000)

超聲心動圖是最常見評估心臟功能的方法，在對心血管疾病的診斷、心臟功能的評價以及判斷預(yù)后方面有著十分重要的臨床意義。超聲斑點(diǎn)追蹤成像(speckle tracking imaging，STI)是近年發(fā)展起來的測量心肌運(yùn)動變形的新技術(shù)。其工作原理，應(yīng)用分析軟件自動追蹤感興趣區(qū)域心肌組織在每一心動周期中的運(yùn)動軌跡，通過對該區(qū)域內(nèi)心肌變形的計算，從而獲取多種心肌力學(xué)參數(shù)，如運(yùn)動速度、旋轉(zhuǎn)角度、應(yīng)變及應(yīng)變率等具體數(shù)值，定量評價心肌組織局部以及整體功能。由于STI與組織頻移無關(guān)，對聲束角度無要求，也不受心臟擺動和周圍心肌組織牽拉的影響，且應(yīng)變處理軟件能夠自動定量應(yīng)變測量及優(yōu)化信噪比，從而能夠更真實(shí)、準(zhǔn)確地反映心臟運(yùn)動情況。STI成為臨床評估心肌運(yùn)動及功能的一種可靠的方法，且既往的實(shí)驗(yàn)及臨床研究[1-2]均已證實(shí)?，F(xiàn)就STI在心臟疾病診斷中的應(yīng)用綜述如下。

1 STI在冠心病中的應(yīng)用

1.1 評價心肌缺血：理論上，每條冠狀動脈在心肌的供血上都有其對應(yīng)的區(qū)域，若其有不同程度的狹窄，就會在與其相對應(yīng)的區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)心室壁的運(yùn)動異常。所以，可采用目測法根據(jù)某一節(jié)段的室壁出現(xiàn)異常運(yùn)動從而推測對其供血的血管出現(xiàn)了病變。但由于目測法具有主觀性，并且通常與超聲醫(yī)師的操作水平及臨床經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，有國外研究[3]報道認(rèn)為超聲醫(yī)師的這種目測對于延遲100ms以內(nèi)的心室壁運(yùn)動異常不能作出準(zhǔn)確判斷，所以這種半定量評價心室壁運(yùn)動的方法易導(dǎo)致假陽性和假陰性。Pirat等[4]在研究心肌缺血與再灌注動物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，STI對于缺血心肌心內(nèi)膜水平的二維應(yīng)變也能作出準(zhǔn)確的量化評價，證明STI是一種很有潛力的評估整體及局部心肌功能的臨床診斷工具。黃冬梅等[5]研究表明，STI能夠定位和定量診斷節(jié)段性心室壁運(yùn)動異常，評價局部心肌收縮功能改善情況。李燕等[6]應(yīng)用二維應(yīng)變技術(shù)評價冠心病患者左心室局部收縮功能異常的研究得出，縱向應(yīng)變對于心肌缺血診斷較徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變靈敏度高，冠狀動脈輕中度狹窄時縱向應(yīng)變就已出現(xiàn)減低現(xiàn)象。這與國外動物實(shí)驗(yàn)相符[7]。

1.2 評價心肌梗死：心肌梗死是指心肌的缺血性壞死，即在冠狀動脈病變的基礎(chǔ)上，冠狀動脈的血流急劇減少或中斷，使相應(yīng)的心肌出現(xiàn)嚴(yán)重而持久的急性缺血，最終導(dǎo)致心肌的缺血性壞死[8]。葛麗麗等[9]應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)測量急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)患者各節(jié)段的二維應(yīng)變值，探討其評價節(jié)段性心室壁運(yùn)動異常收縮功能的價值，結(jié)果表明STI能夠準(zhǔn)確測量左心室各節(jié)段的二維應(yīng)變值，在無創(chuàng)的前提下，對AMI患者運(yùn)動異常心肌應(yīng)變作出定量判斷，進(jìn)而準(zhǔn)確評估心室收縮功能。STI技術(shù)能夠通過對心臟的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的分析，評價心室運(yùn)動整體形變程度。王君等[10]在對AMI患者的左心室扭轉(zhuǎn)和解旋運(yùn)動的研究中發(fā)現(xiàn)，左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection frctions,LVEF)值與左心室整體扭轉(zhuǎn)角度峰值存在相關(guān)性(r=0.527，P<0.05)。說明應(yīng)用STI可定量評價AMI患者左心室扭轉(zhuǎn)及解旋運(yùn)動，并且左心室扭轉(zhuǎn)可作為評價左心室收縮功能的定量指標(biāo)。孫旭東等[11]應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像與識別心肌梗死透壁程度的“金標(biāo)準(zhǔn)”磁共振延遲強(qiáng)化成像，對陳舊性心肌梗死左心室心尖各節(jié)段透壁程度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變、圓周應(yīng)變多個指標(biāo)可檢出不同節(jié)段的透壁心肌梗死，肯定了二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)對識別透壁AMI的意義。但是不同應(yīng)變指標(biāo)識別能力表現(xiàn)各異，其中收縮末圓周應(yīng)變?yōu)閭?cè)壁最佳指標(biāo)；收縮期縱向峰值應(yīng)變?yōu)榍伴g隔最佳指標(biāo)；最大負(fù)向縱向峰值應(yīng)變?yōu)楹蟊谧罴阎笜?biāo)；最大負(fù)向圓周峰值應(yīng)變及收縮期圓周峰值應(yīng)變均為下壁最佳指標(biāo)。得出結(jié)論，左心室心尖段水平，多種應(yīng)變指標(biāo)可檢出不同節(jié)段的透壁心肌梗死，但識別能力有異質(zhì)性。

1.3 評價左心房功能：冠心病患者心室功能減低的同時心房功能也會受到影響，而心房在心臟循環(huán)中起著重要作用。趙映等[12]應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對正常人左心房各節(jié)段功能進(jìn)行評價得出結(jié)論，正常人心動周期中表現(xiàn)為左心房下壁和側(cè)壁變形能力最高，而基底段高于房頂部。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)可為臨床上評價左心房功能節(jié)段性改變的位置和程度提供重要信息。另有研究[13]表明，與對照組比較，冠心病組左心房最大容積、左心房最小容積、左心房P容積、左心房主動射血分?jǐn)?shù)均顯著升高(P<0.05)，左心房被動射血分?jǐn)?shù)顯著減低(P<0.05)，各房壁的左心室收縮期峰值應(yīng)變率、舒張早期峰值應(yīng)變率均減低(P<0.05)，舒張晚期峰值應(yīng)變率增高(P<0.05)，檢查者間變異系數(shù)為6.22%～7.91%，檢查者內(nèi)變異系數(shù)5.31%～7.42%。得出結(jié)論，應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評價冠心病患者左心房功能可行且重復(fù)性好。

2 STI在評價心肌病中的應(yīng)用

2.1 評價肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomgophty,HCM)：尹麗等[14]對無左心室流出道梗阻、無明顯臨床癥狀、尚未接受臨床干預(yù)性治療的31例室間隔中上部HCM患者及采用隨機(jī)數(shù)字表法選擇30例健康成人于心尖四腔切面采集實(shí)時三維超聲圖像，測量各組LVEF；于短軸切面乳頭肌水平采集二維灰階圖像，利用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)測量中段前間隔和間隔的局部收縮功能參數(shù)，如心肌運(yùn)動速率、環(huán)向應(yīng)變率、徑向應(yīng)變率、角速度、角位移，測量該層面整體旋轉(zhuǎn)角度峰值。結(jié)果HCM組與對照組LVEF比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；與對照組比較，HCM組中段前間隔與間隔的心肌運(yùn)動速度、環(huán)向應(yīng)變率、徑向應(yīng)變率、角速度減低，整體旋轉(zhuǎn)角度峰值增加，角位移增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。表明應(yīng)用STI能夠無創(chuàng)、準(zhǔn)確地評價HCM患者的局部心肌功能。房芳等[15]在HCM心肌功能及收縮同步性斑點(diǎn)追蹤顯像評價研究中發(fā)現(xiàn)心肌變形能力下降及收縮不同步出現(xiàn)于HCM早期，且與左心室流出道狹窄程度呈正相關(guān)。與Serri等[16]研究結(jié)果一致。張音佳等[17]應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)研究HCM的左心室肌的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動及扭轉(zhuǎn)特征。得出結(jié)論，HCM不同的表現(xiàn)型其左心室扭轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動表現(xiàn)不同；應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以準(zhǔn)確地評價HCM患者的左心室扭轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

2.2 評價擴(kuò)張型心肌病(dilated cardiomgpathy,DCM)：Morno等[18]應(yīng)用STI對DCM患者左心室功能究進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，左心室功能主要受心室扭轉(zhuǎn)及縱向應(yīng)變影響，左心室功能能夠由左心室整體縱向應(yīng)變×左心室扭曲/舒張末期左心室長軸長度所得數(shù)值準(zhǔn)確評價。張玲利等[19]應(yīng)用STI分析DCM左心室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動特征顯示，DCM患者左心室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動于收縮期仍維持心底部順時針旋轉(zhuǎn)、心尖部逆時針旋轉(zhuǎn)及心臟整體收縮期逆時針方向的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，但其左心室扭轉(zhuǎn)峰值[(6.56±2.19)°/(14.44±1.55)°,P<0.01]顯著減低，左心室峰值扭轉(zhuǎn)與左心功能呈顯著正相關(guān)(r=0.762,P=0.00)。

3 STI技術(shù)在先天性心臟病中的應(yīng)用

在先天性心臟病中，由于心室、心房、動靜脈血管之間存在有異常的血流動力學(xué)的改變，也會造成心臟本身運(yùn)動的異常。姜小杰等[20]應(yīng)用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)研究比較房間隔缺損(atrial septal defect，ASD)患者與正常成人室間隔曲率半徑(radius curvature,RC)在整個心動周期中的變化，結(jié)果表明ASD患者室間隔RC在舒張期大于收縮期，通過觀察全心動周期室間隔RC的變化可以評價ASD患者左、右心室之間的壓力變化。Laser等[21]利用STI對0～27歲患者接受主動脈縮窄治療前后的心室進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，心尖和基底部的總體旋轉(zhuǎn)以及左心室的整體扭轉(zhuǎn)可以更敏感地反映出心臟后負(fù)荷的改變。李玉曼等[22]在對法洛四聯(lián)征患者右心室功能的研究中發(fā)現(xiàn)，法洛四聯(lián)征患者與對照組相比右心室游離壁及室間隔各節(jié)段收縮峰值應(yīng)變(ε)及收縮峰值應(yīng)變率均較對照組顯著減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。表明法洛四聯(lián)征患者右心室收縮功能減低，STI可準(zhǔn)確、客觀地評價右心室縱向收縮功能。施怡聲等[23]應(yīng)用STI技術(shù)對超過根治年齡的室間隔完整型大動脈轉(zhuǎn)位患兒接受肺動脈環(huán)縮術(shù)前后左心室發(fā)育功能進(jìn)行評估，術(shù)前心尖部和心底部旋轉(zhuǎn)角度較對照組減小。得出結(jié)論，左心室局部旋轉(zhuǎn)和整體旋轉(zhuǎn)角度的改變可能是較敏感的STI指標(biāo)，可用于評價室間隔完整型大動脈轉(zhuǎn)位患兒肺動脈環(huán)縮術(shù)前心室退化以及術(shù)后心室發(fā)育的變化。

4 STI在評價左心室同步性及心臟的再同步化治療中的應(yīng)用

4.1 評價左心室同步性：心臟的同步性是保證正常左心室收縮與舒張功能的重要因素之一。陳金玲等[24]應(yīng)用STI評價HCM患者左心室運(yùn)動同步性，發(fā)現(xiàn)HCM患者輕度及重度肥厚組收縮期應(yīng)變率達(dá)峰時間與舒張早期應(yīng)變率達(dá)峰時間均顯著延長，且重度肥厚組大于輕度肥厚組。表明STI能夠發(fā)現(xiàn)并且準(zhǔn)確評價左心室運(yùn)動不同步。王淑珍等[25]用STI探討尿毒癥患者的左心室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運(yùn)動特征，并評價心肌同步性運(yùn)動，結(jié)果尿毒癥患者心尖部旋轉(zhuǎn)角度達(dá)峰時間、扭轉(zhuǎn)角度達(dá)峰時間均明顯延遲于主動脈瓣關(guān)閉時間，而心底部旋轉(zhuǎn)角度達(dá)峰時間早于主動脈瓣關(guān)閉時間，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。表明STI技術(shù)可準(zhǔn)確、無創(chuàng)地評估心肌運(yùn)動的同步性。

4.2 評價心臟的再同步化治療(cardiac resynchronization therapy，CRT)：CRT是在傳統(tǒng)的雙腔起搏的基礎(chǔ)上增加了左心室起搏，通過多部位起搏恢復(fù)心室同步收縮，改善心臟功能。Ypenburg等[26]研究CRT后心肌的收縮儲備能否預(yù)測左心室重構(gòu)的逆轉(zhuǎn)，選取了31例DCM患者在CRT前滴注小劑量多巴酚丁胺，用徑向斑點(diǎn)追蹤來評價左心室整體及安置電極部位的心肌收縮儲備。結(jié)果顯示，CRT后心肌的收縮儲備能預(yù)測左心室重構(gòu)的逆轉(zhuǎn)。

5 STI的局限性及應(yīng)用前景

5.1 STI的局限性：作為一種新的超聲技術(shù)，STI不可避免地存在一定的局限性。①STI要求高幀頻且有清晰內(nèi)外膜的二維圖像才能準(zhǔn)確地反映局部心肌瞬時運(yùn)動信息；②STI不能實(shí)時分析，需要對所存圖像進(jìn)行脫機(jī)分析。

5.2 STI的應(yīng)用前景：STI技術(shù)有著無創(chuàng)、對聲束角度無要求，定量評價心肌運(yùn)動變形和局部心功能的優(yōu)點(diǎn)，敏感性明顯優(yōu)于常規(guī)超聲心動圖檢查，隨著三維超聲和三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的發(fā)展，與心肌聲學(xué)造影、負(fù)荷超聲等技術(shù)的結(jié)合，STI必將廣泛地應(yīng)用于臨床心血管病的診斷，為疾病的定位、治療效果評估及其預(yù)后提供準(zhǔn)確的信息與依據(jù)。

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