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二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評價(jià)左心室功能的研究進(jìn)展

2017-01-14 23:22王志剛
中國介入影像與治療學(xué) 2017年7期
關(guān)鍵詞:收縮期射血斑點(diǎn)

韓 瑩,敖 夢,3*,王志剛

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所,重慶 400010;2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科,重慶 400010;3.超聲分子影像重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400010)

二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評價(jià)左心室功能的研究進(jìn)展

韓 瑩1,2,敖 夢1,2,3*,王志剛1,3

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所,重慶 400010;2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科,重慶 400010;3.超聲分子影像重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400010)

左心室功能是心臟整體功能評價(jià)的重要組成部分,二維超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)能夠?qū)蝹€(gè)像素進(jìn)行追蹤并獲取其運(yùn)動(dòng)軌跡,從而對左心室功能有全方位的認(rèn)識。目前已有大量的臨床研究肯定了超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對左心室功能評價(jià)的意義,本文將對此進(jìn)行綜述。

心室功能,左;二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù);應(yīng)變

超聲心動(dòng)圖對于評價(jià)左心室功能具有十分重要的意義。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)是一項(xiàng)新興的成像技術(shù),與傳統(tǒng)的超聲測量技術(shù)相比,二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)能夠?qū)Ω信d趣區(qū)域進(jìn)行直觀的觀察及追蹤,從而對心肌運(yùn)動(dòng)的位移、速度、應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)進(jìn)行量化,其克服了組織多普勒成像技術(shù)角度依賴性的缺陷,具有其獨(dú)特的優(yōu)勢[1]。本文對二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)在引起左心室功能改變的疾病中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 急性心肌梗死

急性心肌梗死是臨床上常見的急性冠狀動(dòng)脈綜合征,是由于冠狀動(dòng)脈供血不足而引起的一類以胸痛為主要表現(xiàn)的疾病,其起病急,死亡率高,嚴(yán)重危及人類的生命健康。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)可以定量評價(jià)心肌梗死患者治療前后左心室功能的變化。武曉鳳等[2]比較了急性心肌梗死患者經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)前后的局部心肌運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)接受急診PCI術(shù)的心肌梗死患者(即發(fā)病24 h內(nèi)行急診冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)),其缺血節(jié)段心肌收縮期縱向峰值應(yīng)變、收縮期徑向峰值應(yīng)變、收縮期圓周峰值應(yīng)變在行PCI術(shù)前2 h、30 min及術(shù)后30 min、2 h均低于非缺血心肌(P<0.01),而在PCI術(shù)后12、48 h與非缺血心肌收縮期徑向峰值應(yīng)變、收縮期圓周峰值應(yīng)變無明顯差異(P>0.05),收縮期縱向峰值應(yīng)變?nèi)缘陀诜侨毖募?P<0.05)??赡苁怯捎诎l(fā)生心肌梗死時(shí),心肌缺血主要影響心內(nèi)膜面,而心內(nèi)膜面心肌在縱向收縮運(yùn)動(dòng)上更占有優(yōu)勢,故收縮期縱向峰值應(yīng)變較收縮期徑向峰值應(yīng)變和收縮期圓周峰值應(yīng)變的受累更敏感。因此及時(shí)的急診PCI術(shù)可一定程度延遲恢復(fù)左心室局部心肌的運(yùn)動(dòng)功能。左心室重構(gòu)是心肌梗死后常見的慢性病理生理過程。Bonios等[3]追蹤心肌梗死患者中發(fā)生左心室重構(gòu)者的一系列指標(biāo)發(fā)現(xiàn),左心室重構(gòu)者在心肌梗死早期(第4天)其心尖部圓周應(yīng)變較后期未發(fā)生心室重構(gòu)者顯著降低(P<0.01),二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)可前瞻性地預(yù)測這一變化,從而為臨床預(yù)防或延緩患者心室重構(gòu)提供臨床證據(jù)。

2 白大衣高血壓

高血壓是以體循環(huán)動(dòng)脈壓升高為主要表現(xiàn)的臨床綜合征,可導(dǎo)致心臟發(fā)生一系列結(jié)構(gòu)和功能的變化。既往研究[4-5]常針對血壓明顯升高的患者,而近年來出現(xiàn)了另一種類型的高血壓,即白大衣高血壓。白大衣高血壓是指患者在醫(yī)務(wù)人員在場情況下表現(xiàn)為血壓升高,而自行測量或24 h動(dòng)態(tài)心電圖提示血壓正常。既往認(rèn)為是由于患者情緒緊張而造成的一過性血壓升高,一般不加以干預(yù)。但Tadic等[4]研究發(fā)現(xiàn),白大衣高血壓患者的左心室整體縱向、圓周應(yīng)變較血壓正常人群顯著減低,且該值在心內(nèi)膜下心肌與中層心肌中減低更為顯著,而心內(nèi)膜下心肌受影響程度顯著高于中層心肌與心外膜下心肌,但此類患者的傳統(tǒng)二維超聲心動(dòng)圖檢查大部分表現(xiàn)為正常。表明白大衣高血壓患者左心功能同樣受損,且該損害由心內(nèi)膜層心肌向心外膜層心肌逐漸蔓延,提示白大衣高血壓是處于正常血壓與持續(xù)性高血壓之間的一種中間狀態(tài),其危害不可忽視。

3 糖尿病

近年來,糖尿病的患病率逐年上升,糖尿病引起的心肌損害主要表現(xiàn)為心肌纖維化、心肌內(nèi)小動(dòng)脈病變、心肌細(xì)胞肥大,并最終引起心臟的病變。Karag?z等[5]對2型糖尿病早期左心室收縮功能正常(即左心室射血分?jǐn)?shù)>50%)的患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其左心室心尖部、基底部旋轉(zhuǎn)角度及左心室整體扭轉(zhuǎn)角度均大于健康對照組,可能因糖尿病早期患者舒張功能降低,為維持機(jī)體的正常需求,收縮功能會相應(yīng)代償性增強(qiáng)。拓勝軍等[6]發(fā)現(xiàn),射血分?jǐn)?shù)正常的糖尿病前期患者左心室整體徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變與健康人群無明顯差異,而左心室整體縱向應(yīng)變則顯著降低,證明該值是評估糖尿病前期左心室亞臨床心肌損傷的一個(gè)敏感指標(biāo)。另一項(xiàng)針對1 065例1型糖尿病患者的研究[7]發(fā)現(xiàn),該類患者左心室整體縱向應(yīng)變顯著降低,認(rèn)為這一改變主要?dú)w因于糖尿病微血管病變導(dǎo)致的心肌缺血,另外該研究還發(fā)現(xiàn)左心室整體縱向應(yīng)變顯著減低的患者其蛋白尿亦呈陽性,而蛋白尿陰性的患者其左心室整體縱向應(yīng)變與正常人無差異,推測斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可用于預(yù)估1型糖尿病患者的腎損害。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)還可評價(jià)早期妊娠期糖尿病孕婦胎兒及嬰兒心功能變化,李江濤等[8]發(fā)現(xiàn)妊娠期糖尿病孕婦胎兒的側(cè)壁、室間隔的收縮期最大應(yīng)變率在孕晚期(32~36周)及糖尿病母親嬰兒均顯著減低,而中孕期(20~24周)時(shí)舒張期最大應(yīng)變率已顯著減低,推斷胎兒心室舒張功能的損害早于收縮功能。

4 肥厚性心肌病

肥厚性心肌病是一類全球性疾病,以心肌不對稱性肥厚為特征。心肌纖維化是肥厚性心肌病患者的典型病理改變之一,這一病理變化與患者的臨床表現(xiàn)、治療及預(yù)后密切相關(guān)。Zhang等[9]發(fā)現(xiàn),肥厚性心肌病患者在基底部及心尖部旋轉(zhuǎn)角度、左心室整體扭轉(zhuǎn)角度方面顯著高于健康人群,且在此基礎(chǔ)上還發(fā)現(xiàn)心肌纖維化的肥厚性心肌病患者上述數(shù)值的改變更顯著??紤]主要原因是心肌纖維化主要發(fā)生于心內(nèi)膜下心肌,造成心內(nèi)膜下心肌缺血從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)相對減弱,而心外膜下心肌便表現(xiàn)出明顯的運(yùn)動(dòng)優(yōu)勢。收縮后收縮(postsystolic shortening, PSS),指發(fā)生于主動(dòng)脈瓣關(guān)閉之后約100 ms的心肌延遲收縮運(yùn)動(dòng),為一個(gè)可出現(xiàn)在正常人以及心臟病患者中的非特異性指標(biāo)。最近的學(xué)說[10-11]認(rèn)為病理性PSS是來源于心肌對應(yīng)疾病的發(fā)生所產(chǎn)生的異常收縮反應(yīng),該參數(shù)可以用于辨別心肌缺血,并且與心肌缺血的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。Yuan等[12]利用二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)研究梗阻性肥厚性心肌病患者發(fā)現(xiàn),梗阻性肥厚性心肌病患者發(fā)生PSS節(jié)段的數(shù)量及平均值明顯高于正常人,表明梗阻性肥厚性心肌病患者存在不同程度的心肌缺血;而上述患者接受無水乙醇消融術(shù)6個(gè)月后,上述指標(biāo)顯著下降,認(rèn)為無水乙醇消融手術(shù)對于梗阻性肥厚性心肌病患者有價(jià)值。

5 擴(kuò)張型心肌病

擴(kuò)張型心肌病是一類以心室擴(kuò)大、室壁變薄為主要表現(xiàn)的心肌疾病,當(dāng)病情進(jìn)展到一定程度患者即出現(xiàn)心力衰竭癥狀。通?;颊咴诰驮\時(shí)常以心力衰竭為主要癥狀。擴(kuò)張型心肌病最顯著的表現(xiàn)是收縮功能降低。Goebel等[13]研究肯定了舒張功能評價(jià)在擴(kuò)張型心肌病中的重要意義,發(fā)現(xiàn)與擴(kuò)張型心肌病心力衰竭治療后病情顯著改善的患者(包括無癥狀生存、射血分?jǐn)?shù)提高)比較,治療無效或效果較差的患者(包括死亡、心臟移植、再入院、射血分?jǐn)?shù)未顯著提高的患者),其治療前左心室舒張?jiān)缙谧畲髴?yīng)變率顯著減低,因此推斷左心室舒張?jiān)缙谧畲髴?yīng)變率可以用于預(yù)估擴(kuò)張型心肌病心力衰竭患者的治療效果。擴(kuò)張型心肌病另一個(gè)典型病理改變是心肌纖維化。Karaahmet等[14]通過測量擴(kuò)張型心肌病患者心肌各節(jié)段的旋轉(zhuǎn)角度及整體扭轉(zhuǎn)角度發(fā)現(xiàn)擴(kuò)張型心肌病患者的心肌纖維化與左心室收縮功能有密切聯(lián)系,與未發(fā)生心肌纖維化患者比較,發(fā)生心肌纖維化的患者表現(xiàn)出更高的收縮期基底部旋轉(zhuǎn)角度,而收縮期心尖部旋轉(zhuǎn)角度及左心室整體扭轉(zhuǎn)角度則恰恰相反;心肌纖維化患者中,部分甚至發(fā)生了收縮期心尖部反向旋轉(zhuǎn)(即順時(shí)針轉(zhuǎn)向),而這些患者又表現(xiàn)出了更高的基底部旋轉(zhuǎn)角度及更低的心尖部旋轉(zhuǎn)角度和左心室整體扭轉(zhuǎn)角度,而心尖部心肌纖維化的程度也更廣泛。這一發(fā)生機(jī)制目前尚不十分明確,可能是由于擴(kuò)張型心肌病引起的心肌纖維化最先累及心尖部,而左心室的整體扭轉(zhuǎn)以心尖部的運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢,因此表現(xiàn)為以心尖部運(yùn)動(dòng)減弱為主要病變的一系列改變。

6 尿毒癥性心肌病

尿毒癥性心肌病是尿毒癥患者最常見的死亡原因之一。Altekin等[15]發(fā)現(xiàn)射血分?jǐn)?shù)正常(即射血分?jǐn)?shù)>50%)的腎衰竭患者其收縮期徑向峰值應(yīng)變、收縮期縱向峰值應(yīng)變、舒張?jiān)缙趶较蚍逯祽?yīng)變率/舒張晚期徑向峰值應(yīng)變率、舒張?jiān)缙诳v向峰值應(yīng)變率/舒張晚期縱向峰值應(yīng)變率較健康對照組降低且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明上述值能夠前瞻性地評估尿毒癥患者的左心室功能;但2組在圓周方向峰值應(yīng)變方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明對于終末期腎病患者其縱向和徑向收縮功能受損后仍能維持正常范圍內(nèi)的射血分?jǐn)?shù),是因心肌圓周方向收縮功能正常。

7 心肌衰竭患者心臟再同步化治療(cardiac resynchronization therapy, CRT)

重度心力衰竭患者多存在心室收縮不同步,臨床可采用CRT進(jìn)行治療。夏紀(jì)筑等[16]將行CRT后的心力衰竭患者分為有效組(術(shù)后6個(gè)月心功能改善1級及1級以上)和無效組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無效組治療前12節(jié)段整體徑向位移平均值、12節(jié)段整體徑向應(yīng)變平均值明顯的低于有效組,提示上述兩值對CRT的療效有預(yù)測價(jià)值。Hasselberg等[17]發(fā)現(xiàn)左心室整體縱向應(yīng)變也具有同樣意義。

8 放化療對心臟功能的影響

放化療是癌癥患者的常見治療方法,不僅能夠?qū)χ委煵课坏哪[瘤組織造成損傷,還會對人體其他的正常組織也有不良反應(yīng)。Yu等[18]對134例長期行蒽環(huán)類化療和/或縱隔放療的兒童、青少年及年輕成人癌癥患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)左心室射血分?jǐn)?shù)、縮短分?jǐn)?shù)、左心室整體縱向應(yīng)變分別<55%、27%、 |16|%[19]時(shí),發(fā)現(xiàn)上述患者僅有5.2%和6.0%分別表現(xiàn)為縮短分?jǐn)?shù)和左心室射血分?jǐn)?shù)異常,而23.1%患者表現(xiàn)為左心室整體縱向應(yīng)變<|16|%,且所有左心室整體縱向應(yīng)變異常患者中僅小部分表現(xiàn)出左心室射血分?jǐn)?shù)異常;此外還發(fā)現(xiàn)接受縱隔放療的患者其左心室整體縱向應(yīng)變明顯低于未接受縱隔放療的患者,且左心室整體縱向應(yīng)變<|16|%的患者是左心室整體縱向應(yīng)變>|16|%的2倍以上,然而左心室射血分?jǐn)?shù)和縮短分?jǐn)?shù)在接受或未接受放療的兩組人群中并無顯著差異。左心室整體縱向應(yīng)變可評估癌癥患者放、化療術(shù)后對心臟功能的影響。

9 其他

克羅恩病是一種原因不明的慢性腸道炎癥性疾病,通常認(rèn)為其不會對心臟功能造成損傷,但Kivrak等[20]研究發(fā)現(xiàn),與正常對照組比較,傳統(tǒng)超聲心動(dòng)圖正常的克羅恩病患者,其左心室整體縱向應(yīng)變值顯著減低,表明該病同樣可對心臟造成隱匿性損傷,而二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)則可早期預(yù)測這一改變。二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)還可用于評估小兒心臟手術(shù)術(shù)后左心室功能。Perdreau等[21]將先天性心臟病患兒根據(jù)體外循環(huán)中行主動(dòng)脈橫斷鉗閉術(shù)的時(shí)間不同分為3組(1組:<30 min;2組:30~80 min;3組:>80 min),結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后第5天3組患兒的左心室射血分?jǐn)?shù)無明顯差異,而左心室整體縱向及圓周應(yīng)變則隨鉗閉時(shí)間的增加而逐漸減低,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明長時(shí)間的主動(dòng)脈鉗閉術(shù)可對心肌造成缺血后的再灌注損傷。

10 二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的局限性

由于二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對采集圖像的清晰度要求較高,因此對于肺氣腫、肥胖等心臟圖像質(zhì)量欠缺的患者,該技術(shù)存在一定的局限性。目前新出現(xiàn)的心臟聲學(xué)造影及三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)能夠彌補(bǔ)以上不足。

總之,二維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)作為一項(xiàng)新的超聲定量分析手段可對各種心臟疾病的診斷、治療及預(yù)后進(jìn)行評價(jià),具有廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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Research progresses of two-dimensional speckle tracking imaging in assessment of left ventricular function

HANYing1,2,AOMeng1,2,3*,WANGZhigang1,3

(1.InstituteofUltrasoundImaging,ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010,China; 2.DepartmentofUltrasonography,theSecondAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010,China;3.ChongqingKeyLaboratoryofUltrasoundMolecularImaging,Chongqing400010,China)

Assessment of left ventricular function is an important part of the function of whole cardiac. Two-dimensional speckle tracking imaging technology can track single pixel and get its trajectory, thus we can fully knowledge the function of left ventricular. At present, a large number of clinical studies have confirmed the significance of two-speckle tracking imaging in the evaluation of left ventricular function, and the details were reviewed in this article.

Ventricular function, left; Two-dimensional speckle tracking imaging; Strain

國家自然科學(xué)基金(81501482)。

韓瑩(1991—),女,重慶人,在讀碩士。研究方向:心臟超聲。E-mail: 1280328526@qq.com

敖夢,重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所,400010;重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科,400010;超聲分子影像重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,400010。E-mail: 25528869@qq.com

2017-03-20

2017-05-01

R540.45; R541

A

1672-8475(2017)07-0448-04

10.13929/j.1672-8475.201703032

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