曹怡，楊慧，王燕，陶滿，曾萍，李濱濱，吳紅寧

(東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬南京市胸科醫(yī)院 超聲診斷科，江蘇 南京　210029)

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應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)早期心肌功能受損的臨床價(jià)值

曹怡，楊慧，王燕，陶滿，曾萍，李濱濱，吳紅寧

(東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬南京市胸科醫(yī)院 超聲診斷科，江蘇 南京210029)

[摘要]目的：探討應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像(2D- speckle tracking imaging，2D- STI)技術(shù)評(píng)價(jià)冠心病合并心血管危險(xiǎn)因素患者早期心肌功能受損的臨床價(jià)值。方法：根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果將冠心病合并心血管危險(xiǎn)因素的患者分為冠狀動(dòng)脈狹窄≥75%的冠心病組(A組)31例，冠狀動(dòng)脈輕度狹窄(<50%)組(B組)38例，另選35例正常人作為對(duì)照組(C組)。均行常規(guī)二維超聲檢查，采集心尖左室長(zhǎng)軸、四腔和二腔觀的二維灰階動(dòng)態(tài)圖像，應(yīng)用STI軟件分析長(zhǎng)軸方向左室18節(jié)段收縮期縱向應(yīng)變和心尖左室長(zhǎng)軸總應(yīng)變(GLPS- LAX)、四腔總應(yīng)變(GLPS- A4C)、二腔總應(yīng)變(GLPS- A2C)及左室長(zhǎng)軸平均總應(yīng)變(GLPS- AVG)。利用受試者工作特征(ROC)曲線獲取提示早期心肌功能受損應(yīng)變值的截點(diǎn)。結(jié)果：(1) 常規(guī)超聲參數(shù)比較：3組間二維超聲測(cè)值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(2) 2D- STI參數(shù)比較：A組在前間隔、前壁、后間隔、側(cè)壁的所有節(jié)段，后壁的基底段、中間段，下壁的中間段、心尖段收縮期縱向應(yīng)變均減低，與C組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。B組在前間隔與前壁的基底段、中間段，后間隔的所有節(jié)段，側(cè)壁的心尖段收縮期縱向應(yīng)變減低，與C組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與B組比較，A組在前間隔的所有節(jié)段，前壁的中間段、心尖段，下壁、后壁的心尖段收縮期縱向應(yīng)變減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。A組、B組的GLPS- LAX、GLPS- A4C、GLPS- A2C、GLPS- AVG均低于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ROC曲線分析整體室壁基底段、中間段、心尖段，提示早期心肌功能受損的應(yīng)變值截點(diǎn)分別為-17.5%、-19.5%、-23.5%；敏感性分別為51.3%、65.6%、83.8%，特異性分別為84.3%、66.4%、53.8%。結(jié)論：應(yīng)用2D- STl技術(shù)能夠早期、定量評(píng)價(jià)冠心病合并心血管危險(xiǎn)因素患者左室心肌功能。

[關(guān)鍵詞]超聲心動(dòng)描記術(shù)； 斑點(diǎn)追蹤成像； 冠心??； 心肌功能

冠狀動(dòng)脈造影是確診冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，但有創(chuàng)、價(jià)格較為昂貴，臨床上難以讓可疑冠心病的患者接受。超聲心動(dòng)圖因無創(chuàng)、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，在臨床普查中具有一定優(yōu)勢(shì)，隨著超聲新技術(shù)如斑點(diǎn)追蹤成像等技術(shù)的發(fā)展，為定量評(píng)價(jià)室壁運(yùn)動(dòng)增加了新手段。本研究應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像(2D- STI)技術(shù)對(duì)不同程度冠心病且合并心血管危險(xiǎn)因素患者的左室心肌功能進(jìn)行定量分析，探討該技術(shù)對(duì)此類患者心肌功能受損的早期診斷價(jià)值。

1對(duì)象與方法

1.1對(duì)象與分組

在我院心內(nèi)科住院可疑冠心病、合并心血管危險(xiǎn)因素的患者入選本研究，入選標(biāo)準(zhǔn)：左室射血分?jǐn)?shù)正常(≥55%)，二維超聲未見節(jié)段性窒壁運(yùn)動(dòng)異常，冠狀動(dòng)脈造影單支或多支病變，竇性心律。排除標(biāo)準(zhǔn)：冠狀動(dòng)脈造影正常，心肌梗死，支架術(shù)后，起搏器術(shù)后，房顫，合并其他心血管或全身系統(tǒng)性疾病。共入選69例患者，根據(jù)造影結(jié)果分為冠狀動(dòng)脈狹窄≥75%組(A組)31例，男20例，女11例，年齡45～72歲，平均(55.2±8.6)歲；冠狀動(dòng)脈輕度狹窄(<50%)組(B組)38例，男19例，女19例，年齡44～71歲，平均(54.6±8.1)歲。合并主要的心血管危險(xiǎn)因素包括糖尿病、高血壓、高脂血癥等。主要的危險(xiǎn)因素及診斷標(biāo)準(zhǔn)如下。高血壓：收縮壓≥140 mmHg和/(或)舒張壓≥90 mmHg(至少測(cè)量?jī)纱?，排除繼發(fā)性高血壓；糖尿?。嚎崭寡恰?.0 mmol·L-1和(或)葡萄糖耐量試驗(yàn)2 h血糖或隨機(jī)血糖≥ 11.1 mmol·L-1；血脂異常：總膽固醇≥5.18 mmol·L-1和(或)低密度脂蛋白≥3.37 mmol·L-1和(或)甘油三酯≥1.7 mmol·L-1。由心內(nèi)科專業(yè)醫(yī)師在DSA室行冠脈造影。另選35例正常人作為對(duì)照組(C組)，為2013年1月至2014年12月本院健康體檢者，男23例，女12例，年齡39～70歲，平均(50.8±10.3)歲；經(jīng)體檢、胸片、心電圖及超聲心動(dòng)圖等檢查除外全身或系統(tǒng)性疾病。

1.2儀器與方法

采用美國GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S探頭，2～4 MHz，40～90幀·s-1，探測(cè)深度15～18 cm，配備 GE Echo PAC超聲工作站。受檢者左側(cè)臥位，平靜呼吸，連接心電圖，常規(guī)超聲測(cè)量后分別采集心尖左室長(zhǎng)軸、四腔和二腔觀的二維灰階動(dòng)態(tài)圖像，取穩(wěn)定清晰的3個(gè)心動(dòng)周期圖像存盤，上述切面均要求圖像標(biāo)準(zhǔn)化。

1.3數(shù)據(jù)測(cè)量

1.3.1常規(guī)2D指標(biāo)測(cè)量左房收縮末期內(nèi)徑并用體表面積標(biāo)準(zhǔn)化獲得標(biāo)化后的左房?jī)?nèi)徑(LADI)，左室舒張末期內(nèi)徑(LVDd)，左室收縮末期內(nèi)徑(LVDs)，室間隔厚度(IVSTd)，左室后壁厚度(LVPWTd)，Simpson法獲得左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。

1.3.22D- STI模式啟動(dòng)存貯的動(dòng)態(tài)圖像，應(yīng)用STI軟件自動(dòng)追蹤心肌，分別對(duì)心尖位左室二腔、三腔及四腔切面動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行分析，獲得左室長(zhǎng)軸方向18節(jié)段收縮期縱向應(yīng)變，同時(shí)獲取GLPS- LAX、GLPS- A4C、GLPS- A2C、GLPS- AVG的值。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2結(jié)果

2.1一般資料比較

3組間年齡、心率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；A組、B組較C組血壓、血糖、血脂增高(P<0.05)，而A組與B組之間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見表1。

組別n年齡/歲心率/次·min-1收縮壓/mmHg舒張壓/mmHg空腹血糖/nmol·L-1甘油三脂/nmol·L-1總膽固醇/nmol·L-1低密度脂蛋白/nmol·L-1A組3155.2±8.273.3±9.6142.0±14.3a90.3±13.2a7.3±1.0a1.9±0.9a5.4±1.0a3.3±0.5aB組3854.6±8.172.1±10.3140.1±12.6a88.6±15.1a6.9±1.4a1.8±1.0a5.3±1.1a3.2±0.6aC組3550.8±10.370.4±7.8122.3±15.172.2±10.84.8±1.11.2±0.83.8±0.91.8±0.4

與C組比較，aP<0.05

2.2常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)的比較結(jié)果

3組間LADI、LVDd、LVDs、IVSTd、LVPWTd、LVEF 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

組別nLADI/mm·m-2LVDd/mmLVDs/mmIVSTd/mmLVPWTd/mmLVEF/%A組3122.3±3.949.3±4.933.6±3.19.1±0.89.0±0.963.2±2.8B組3822.1±4.148.1±3.932.1±3.59.0±0.78.9±1.062.9±3.0C組3521.9±3.347.6±4.532.3±3.28.9±0.98.8±0.863.7±2.9

2.3二維斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較

18個(gè)節(jié)段收縮期縱向應(yīng)變：與C組比較，A組在前間隔、前壁、后間隔、側(cè)壁的所有節(jié)段，后壁的基底段、中間段，下壁的中間段、心尖段收縮期縱向應(yīng)變均減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與C組比較，B組在前間隔與前壁的基底段、中間段，后間隔所有節(jié)段，側(cè)壁的心尖段收縮期縱向應(yīng)變減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與B組比較，A組在前間隔的所有節(jié)段，前壁的中間段、心尖段，下壁、后壁的心尖段收縮期縱向應(yīng)變減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；見表3。

左室長(zhǎng)軸、四腔和二腔觀的平均應(yīng)變值比較：與C組比，A組、B組的GLPS- LAX、GLPS- A4C、GLPS- A2C、GLPS- AVG均減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與B組比較，A組GLPS- LAX、GLPS- A4C、GLPS- A2C、GLPS- AVG均減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

2.4ROC曲線檢測(cè)診斷早期心肌功能受損截點(diǎn)結(jié)果

應(yīng)用2D- STI技術(shù)獲得的應(yīng)變值來判斷早期心肌功能受損，在整體基底段、中間段、心尖段應(yīng)變值的截點(diǎn)分別為-17.5%、-19.5%、-23.5%；曲線下面積分別為0.700、0.704、0.718，敏感性分別為51.3%、65.6%、83.8%,特異性分別為84.3%、66.4%、53.8%。

3討論

%

與C組比較，aP<0.05； 與B組比較，bP<0.05

%

與C組比較，aP<0.05； 與B組比較，bP<0.05

內(nèi)皮損害、左心室肥厚、動(dòng)脈粥樣硬化直到發(fā)生冠心病時(shí)間可能要5~10年。冠心病導(dǎo)致的心肌缺血、心肌梗死和惡性心律失常等都是心臟性猝死直接原因[2]。因此，對(duì)冠心病合并多種心血管危險(xiǎn)因素患者心臟大體結(jié)構(gòu)尚未改變而心臟功能受損的早期發(fā)現(xiàn)具有重要意義。

多數(shù)冠心病患者雖然有冠脈狹窄，但常規(guī)二維超聲難以檢出明顯的室壁運(yùn)動(dòng)異常。傳統(tǒng)二維超聲心動(dòng)圖依靠目測(cè)法定性分析室壁運(yùn)動(dòng)，或依靠室壁運(yùn)動(dòng)計(jì)分法半定量分析室壁運(yùn)動(dòng)，均存在較多主觀性及經(jīng)驗(yàn)性。通過二維或M型超聲測(cè)量依賴圖像的清晰度及觀察者的主觀判斷，而許多LVEF正常的患者其心功能可能已經(jīng)存在異常改變，容易被忽視[3]。且對(duì)范圍較小的室壁運(yùn)動(dòng)異常容易漏診，也不能早期發(fā)現(xiàn)室壁運(yùn)動(dòng)異常，對(duì)異常運(yùn)動(dòng)的心室壁無法準(zhǔn)確定量，臨床應(yīng)用受限。

2D- STI是在二維圖像的基礎(chǔ)上，通過逐幀追蹤心肌回聲斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡自動(dòng)計(jì)算出斑點(diǎn)的應(yīng)變參數(shù)[4]的方法。斑點(diǎn)追蹤成像是新發(fā)展的室壁運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)，可追蹤識(shí)別心肌組織內(nèi)回聲斑點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)，具有時(shí)間分辨率高以及不受聲束夾角影響等優(yōu)勢(shì)[5]。心臟的二維超聲圖像由許多均勻分布于心肌內(nèi)的聲學(xué)斑點(diǎn)組成，這些斑點(diǎn)與心肌組織同步運(yùn)動(dòng)，斑點(diǎn)追蹤成像能夠連續(xù)追蹤每個(gè)斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡，并定量分析心肌組織運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變、應(yīng)變率，從而可以精確反映心肌功能狀態(tài)。

心血管危險(xiǎn)因素引起的一系列心肌代謝和結(jié)構(gòu)異常及心室壁內(nèi)微小血管病變，逐步影響心臟收縮、舒張功能。冠狀動(dòng)脈發(fā)生狹窄時(shí)首先引起心內(nèi)膜心肌收縮功能障礙，而心內(nèi)膜層主要由縱向心肌構(gòu)成，損傷時(shí)主要反映在長(zhǎng)軸方向運(yùn)動(dòng)功能異常。有研究表明：左心室縱向心肌舒縮產(chǎn)生的左室長(zhǎng)軸方向心肌運(yùn)動(dòng)在左心室泵血中起重要作用[6]。心內(nèi)膜下心肌的縱向應(yīng)變值的改變能更敏感地反映心肌的病變[7]。因此，本研究主要觀察受試者的心肌縱向應(yīng)變的變化。目前，綜合評(píng)價(jià)左室收縮功能的標(biāo)準(zhǔn)雖已建立，但局部心室功能異常常出現(xiàn)在全心功能有明顯變化之前，故局部心室功能的檢測(cè)更為重要[8]。冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)，常規(guī)超聲心動(dòng)圖常表現(xiàn)為正常，但局部心肌的收縮及舒張功能可能已經(jīng)發(fā)生損傷[9]。斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)可定量評(píng)價(jià)左心室各節(jié)段室壁運(yùn)動(dòng)，對(duì)探測(cè)心肌的亞臨床改變具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性[10]。本研究所選取的具有心血管危險(xiǎn)因素的冠心病患者雖冠狀動(dòng)脈造影呈現(xiàn)不同程度狹窄，但術(shù)前常規(guī)超聲示LVEF正常、未見明顯的室壁運(yùn)動(dòng)異常，房室腔內(nèi)徑無明顯改變。在采用2D- STI技術(shù)分析左室壁運(yùn)動(dòng)后發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組比較，合并心血管危險(xiǎn)因素且冠脈狹窄<50%患者左室壁部分節(jié)段縱向收縮期應(yīng)變及整體平均應(yīng)變值均不同程度減低；而合并心血管危險(xiǎn)因素且冠脈狹窄≥75%的患者左室壁縱向收縮期應(yīng)變值和平均應(yīng)變值減低更為明顯。在應(yīng)用常規(guī)超聲檢測(cè)左室整體收縮功能正常情況下，2D- STI可早期發(fā)現(xiàn)整體及局部心肌功能的減退，提示患者已存在整體及節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常的可能。這與既往研究所示2D- STI顯示缺血或梗死的心肌節(jié)段應(yīng)變顯著低于運(yùn)動(dòng)正常的心肌節(jié)段[11]相一致。應(yīng)用ROC曲線評(píng)價(jià)左心室心肌整體應(yīng)變參數(shù)，判斷早期心肌功能受損的應(yīng)變值在基底段、中間段、心尖段曲線下面積均>0.7，準(zhǔn)確性較好，截點(diǎn)數(shù)值可為臨床診斷早期心肌功能受損提供一定的參考價(jià)值，當(dāng)應(yīng)變值低于此截點(diǎn)時(shí)需引起臨床重視，不排除有心肌功能受損的風(fēng)險(xiǎn)。

2D- STI技術(shù)可以為常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查無法發(fā)現(xiàn)的早期心肌功能受損提供了一種新的無創(chuàng)、有效的檢查方法。為臨床定量評(píng)價(jià)左心室局部及整體收縮功能提供了簡(jiǎn)便實(shí)用、準(zhǔn)確可靠的新方法。

本研究的不足之處在于心肌變形實(shí)際為三維復(fù)雜空間的形態(tài)改變，2D- STI檢測(cè)的仍是二維變形，有一定的局限性，隨著三維超聲及三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的發(fā)展，將可更真實(shí)、全面地反映心肌運(yùn)動(dòng)情況。

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Diagnostic value of the change of early myocardium function in patients by two- dimensional speckle tracking imaging

CAO Yi，YANG Hui，WANG Yan，TAO Man，ZENG Ping，LI Bin- bin，WU Hong- ning

(DepartmentofEchocardiography，NanjingChestHospitalAffiliatedtoMedicalCollegeofSoutheastUniversity，Nanjing210029，China)

[Abstract]Objective: To evaluate the change of early myocardial function in patients with coronary heart disease associated with risks factors by two- dimensional speckle tracking imaging(2D- STI). Methods: The patients with coronary heart disease associated with risks factors were divided into two groups according to the coronary artery angiography. 31 patients with coronary heart disease (stenosis ≥75%) were in group A， 38 patients with coronary mild stenosis(stenosis<50%) were in group B， 35 normal controls were in group C.Dynamic images were recorded from the left ventricular long axis view，the four- chamber view，the two- chamber view. The peak systolic longitudinal strains of 18 segments were obtained by 2D- STI. Results: The peak systolic longitudinal strain of all segments in anterior septum，anterior wall，posterior septum，lateral wall;the basal and middle segments in posterior wall;the middle and apical segments in inferior wall were significantly decreased in group A than the group C(P<0.05).The peak systolic longitudinal strain of the basal and middle segments in anterior septum and anterior wall;all segments in posterior septum;the apical segment in the lateral wall were significantly decreased in group B than the group C(P<0.05).The peak systolic longitudinal strain of all segments in anterior septum;the middle and apical segments in anterior wall; the apical segments in inferior wall and posterior wall were significantly decreased in group A than the group B(P<0.05).The GLPS- LAX，GLPS- A4C，GLPS- A2C and GLPS- AVG were significantly decreased in group A and group B than the group C(P<0.05). The ROC curve analysis showed the cutoff point of the strain were -17.5%，-19.5%，-23.5% in basal segment， middle segment and apical segment， with sensitivity of 51.3%,65.6%,83.8% and specificity of 84.3%,66.4%,53.8%. Conclusions: 2D- STI can realize quantitative assessment of left ventricular myocardium function and can be used to identify the early change in patients with coronary heart disease associated with risks factors．

[Key words]echocardiography; speckle tracking imaging; coronary heart disease; myocardium function

doi:10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.01.010

[中圖分類號(hào)]R543.3； R445.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1671- 6264(2016)01- 0046- 05

[通信作者]吳紅寧E- mail:wuhongningdr@126.com

[作者簡(jiǎn)介]曹怡(1979-)，女，江蘇南京人，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士。E- mail:caoyi2119@126.com.

[基金項(xiàng)目]南京市醫(yī)學(xué)科技發(fā)展項(xiàng)目(YKK13092)

[收稿日期]2015- 06- 22[修回日期] 2015- 09- 21

[引文格式] 曹怡，楊慧，王燕，等.應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)早期心肌功能受損的臨床價(jià)值[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2016，35(1)：46- 50.

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