超聲心動(dòng)圖定量評(píng)價(jià)川崎病患兒心臟功能的應(yīng)用進(jìn)展

湯昔康（綜述），仇 燁（審校）

（汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，廣東汕頭 515041）

川崎病是常見的兒童后天性心血管疾病，可引起不同程度的心功能損害。臨床上常用來評(píng)價(jià)心功能的超聲指標(biāo)有射血分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)收縮功能，但須依賴心室容量的測(cè)定，而用二尖瓣血流頻譜來評(píng)價(jià)心臟舒張功能，又常出現(xiàn)假正常及單峰現(xiàn)象。這些指標(biāo)存在著測(cè)量方法的局限性，以及僅能單方面反映心臟的收縮或舒張功能。因此，有時(shí)與臨床并不相符。近年來一些新發(fā)展的超聲技術(shù)（如組織多普勒顯像、應(yīng)變率成像、組織追蹤法、三維成像）均可對(duì)感興趣部位心肌功能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。這對(duì)川崎病患兒整體及局部心肌收縮功能受損的早期診斷、預(yù)后和治療有重要臨床指導(dǎo)意義。

1 Tei指數(shù)

Tei指數(shù)是一項(xiàng)新的評(píng)價(jià)心室整體功能（包括收縮和舒張功能）的多普勒超聲心動(dòng)圖指標(biāo)，又稱為心肌性能指數(shù)，定義為等容收縮時(shí)間與等容舒張時(shí)間之和與心室射血時(shí)間的比值。其中等容收縮、舒張時(shí)間及心室射血時(shí)間均為心動(dòng)周期中非常重要的時(shí)相，可以分別反映心臟收縮功能或舒張功能。很多學(xué)者都證實(shí)［1-3］，Tei指數(shù)可準(zhǔn)確反映心室收縮舒張功能的變化，并與心導(dǎo)管測(cè)量的各指標(biāo)顯著相關(guān)，且Tei指數(shù)無需幾何假設(shè)，不受心室形態(tài)、心率及瓣膜反流的影響，可作為一種綜合性評(píng)價(jià)心功能的指標(biāo)。

對(duì)川崎病患兒分別于治療前后測(cè)量Tei指數(shù)，發(fā)現(xiàn)治療前左心室Tei指數(shù)較治療后均升高，同時(shí)只有部分患兒的左心室射血分?jǐn)?shù)及左心室短縮率減少，表明川崎病早期已出現(xiàn)心功能受損，且Tei指數(shù)較傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)心功能指數(shù)更敏感、更準(zhǔn)確［4，5］。此外，川崎病患兒在恢復(fù)期仍存在左、右心室Tei指數(shù)延長和心臟整體功能異常情況［6］。但Tei指數(shù)尚不能反映有冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張與無冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張患兒的局部心肌功能的差異，考慮靜息狀態(tài)下供血正常的心肌能夠很好代償供血不足的心?。?］。雖然Tei指數(shù)反映的是心室整體功能受損情況，但難以區(qū)分其心功能受損主要來自收縮還是舒張功能障礙，對(duì)單純性收縮或舒張功能受損是否有意義，尚存在不同的看法，這就限制了Tei指數(shù)的臨床指導(dǎo)意義。且出現(xiàn)心功能不全時(shí)，等容舒張時(shí)間延長與心功能不全的程度并不成比例，以致Tei指數(shù)不能反映心功能不全的嚴(yán)重程度。

2 多普勒組織成像技術(shù)

多普勒組織成像（Doppler tissue imaging，DTI）是在多普勒效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種用于分析低速組織運(yùn)動(dòng)的超聲心動(dòng)圖新技術(shù)。它突破了既往傳統(tǒng)超聲目測(cè)分析室壁運(yùn)動(dòng)的主觀局限性，可定量測(cè)定出心肌壁間局部的收縮期、舒張?jiān)缙凇⑹鎻埻砥诘姆逯邓俣?、時(shí)間速度積分等參數(shù)以便于研究心肌運(yùn)動(dòng)情況以及評(píng)價(jià)心臟局部和整體的收縮、舒張功能變化。

利用DTI技術(shù)發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期組及冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張組左心室心肌組織的舒張?jiān)缙谒俣葴p低，說明兩組患兒左心室松弛性受損，考慮與冠狀動(dòng)脈炎性改變后導(dǎo)致心肌灌注的輕微改變有關(guān)，表明存在著心肌及冠狀動(dòng)脈的暫時(shí)性炎性改變［8-11］，而其異常的心肌病理變化證實(shí)與血漿腦鈉肽及尿8-異前列腺素有顯著相關(guān)性［10］。對(duì)川崎病患兒監(jiān)測(cè)DTI-Tei發(fā)現(xiàn)，急性期心室局部TDI-Tei指數(shù)呈不均衡性增大，恢復(fù)期隨訪觀察逐漸下降，進(jìn)一步說明了DTI技術(shù)對(duì)局部心肌功能損害評(píng)價(jià)具有敏感性和準(zhǔn)確性等特點(diǎn)［12］。另外發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期存在心功能降低的同時(shí)，左心室舒張功能降低較左心室收縮功能降低明顯［13，14］。但由于DTI技術(shù)基于多普勒效應(yīng)的原理，受聲束和被檢測(cè)心肌運(yùn)動(dòng)的夾角影響，同時(shí)心臟本身的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)及周圍節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)的牽拉均可影響DTI分析的準(zhǔn)確性。因此，DTI主要用于檢測(cè)與超聲聲束平行方向上心肌長軸方向運(yùn)動(dòng)，不能對(duì)與聲束夾角過大的節(jié)段（例如心尖部及與聲束方向垂直的短軸方向）進(jìn)行研究。

3 應(yīng)變率成像

應(yīng)變率成像是一種基于DTI技術(shù)、利用心肌應(yīng)變和應(yīng)變率評(píng)價(jià)心肌機(jī)械運(yùn)動(dòng)特征的新技術(shù)。其中應(yīng)變及應(yīng)變率可對(duì)心肌縱向、徑向、圓周方向分別測(cè)量，借此了解具體運(yùn)動(dòng)情況。應(yīng)變率克服了心臟整體運(yùn)動(dòng)和鄰近心肌節(jié)段的被動(dòng)牽拉對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)速度的影響，因而應(yīng)變率成像較DTI更能準(zhǔn)確地估測(cè)左心室局部收縮和舒張功能。Yu等［15］研究發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期左心室基底段及中間段的縱向應(yīng)變及應(yīng)變率較恢復(fù)期及正常對(duì)照組降低，考慮為急性期心肌細(xì)胞腫脹所致。而有冠狀動(dòng)脈狹窄病例中，其狹窄冠狀動(dòng)脈所供應(yīng)血運(yùn)的心肌節(jié)段應(yīng)變率較其他節(jié)段降低，提示出現(xiàn)了局部心肌功能受損［16］。利用該技術(shù)還發(fā)現(xiàn)川崎病患兒心室室間隔、側(cè)壁中段、基底段、前壁、前間壁的基底段在縱向、徑向、圓周方向在治療前所測(cè)應(yīng)變率收縮期峰值較治療后所測(cè)值低，也提示川崎病急性期左心室局部心肌收縮功能已受損，并明確大致受累的心肌節(jié)段［17，18］。由于應(yīng)變率成像仍是基于多普勒技術(shù)，所以也容易受到超聲射束角度的影響。因此，檢查時(shí)探查聲束需盡可能與心肌運(yùn)動(dòng)的傳播方向一致。

4 定量組織速度成像和組織追蹤法

定量組織速度成像為一種DTI新技術(shù)，它可同步獲得不同心肌節(jié)段在整個(gè)心動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)信息，從而有效評(píng)價(jià)左右心室局域和整體心臟功能。而組織追蹤法是來源于定量組織速度成像的新技術(shù)，它在一幅圖上以彩色編碼的形式顯示室壁各節(jié)段在收縮期向心尖方向的運(yùn)動(dòng)位移，并可對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行定量測(cè)量最大位移。其中組織追蹤法技術(shù)測(cè)量的收縮期最大位移能夠反映左心室的收縮功能。利用上述兩種技術(shù)發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期室壁的二尖瓣環(huán)處和部分室壁的基底部、中間部的收縮期峰值低于正常組，各室壁各節(jié)段的收縮期最大位移均低于正常兒童，而左心室射血分?jǐn)?shù)與正常組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明川崎病急性期左心室整體和部分室壁局部收縮功能受損［19］。而伴冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張組和無擴(kuò)張組分別與正常對(duì)照組比較有顯著性差異，但擴(kuò)張組與非擴(kuò)張組、恢復(fù)期與急性期組比較無顯著性差異。劉靜華等［20］認(rèn)為急性期和恢復(fù)期川崎病兒童左心室收縮功能受損，而且與冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張與否無關(guān)。由于定量組織速度成像是一種DTI技術(shù)，其超聲束受室壁運(yùn)動(dòng)夾角、增益、呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟在胸腔的擺動(dòng)以及取樣時(shí)幀頻高低的影響。

5 速度向量成像技術(shù)

速度向量成像技術(shù)基于二維灰階成像的原理，利用超聲像素的空間相干、斑點(diǎn)追蹤及邊界追蹤等技術(shù)計(jì)算并以矢量方式顯示局部心肌組織真實(shí)的運(yùn)動(dòng)大小和方向。由于利用追蹤研究對(duì)象連續(xù)2幀間的位置變化，所以不受角度、心臟擺動(dòng)及牽拉的影響，可以獲得室壁縱向、徑向及圓周方向上的運(yùn)動(dòng)信息（如速度、應(yīng)變及應(yīng)變率），具有良好的空間及時(shí)間分辨率，優(yōu)于傳統(tǒng)超聲技術(shù)及組織多普勒技術(shù)。對(duì)不同大小的冠狀動(dòng)脈瘤川崎病患兒發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)脈瘤越大，其左心室各節(jié)段最大縱向運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變率越低，并明顯低于對(duì)照組，表明川崎病冠狀動(dòng)脈瘤患兒左心室心肌收縮功能受損情況，而其中的縱向運(yùn)動(dòng)最大徑向運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變率可敏感反映心肌局部收縮功能異常，為臨床定量評(píng)估川崎病冠狀動(dòng)脈瘤患兒的左心室局部收縮功能提供新的依據(jù)［21］。在川崎病急性期冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張組和非擴(kuò)張組比較發(fā)現(xiàn)，前者比后者的心室收縮及舒張功能均減退，擴(kuò)張組較非擴(kuò)張組減退程度更顯著，累及節(jié)段更多［22］。但此技術(shù)需要存儲(chǔ)圖像進(jìn)行脫機(jī)分析，相對(duì)費(fèi)時(shí)。圖像要求盡可能清晰，才能準(zhǔn)確識(shí)別心內(nèi)膜及心肌的邊界，心內(nèi)膜的清晰度將直接影響分析結(jié)果。

6 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖

利用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖研究川崎病患兒心功能發(fā)現(xiàn)，在左心室射血分?jǐn)?shù)上，治療前低于治療后，治療后又低于正常對(duì)照組，但高于治療前。在部分節(jié)段的收縮末期容積分?jǐn)?shù)值上，治療前比治療后增高，治療后收縮末期容積分值比正常對(duì)照組增高［23］。提示川崎病患兒經(jīng)治療后左心室整體及局部收縮功能與治療前比較有明顯改善。但仍低于正常兒童，說明川崎病患兒治療前存在心功能異常，治療后即使臨床癥狀消失，仍存在冠狀動(dòng)脈改變及心肌炎等引起的心功能改變，臨床需繼續(xù)監(jiān)測(cè)心功能并采取適當(dāng)治療。

7 其他技術(shù)

超聲組織定征法是探討超聲表現(xiàn)和組織聲學(xué)特性間相互關(guān)系的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用研究。它除能觀察臟器的大小、運(yùn)動(dòng)、相鄰結(jié)構(gòu)等變化外，還可以了解相關(guān)的組織細(xì)微病理改變?？设b別功能可逆與不可逆的心肌，炎性浸潤或纖維化的心肌與正常心肌等。利用超聲組織定征法對(duì)超聲心動(dòng)圖上收縮舒張功能正常的川崎病患兒檢測(cè)背向散射積分心動(dòng)周期變動(dòng)量和背向散射積分，發(fā)現(xiàn)川崎病患兒及對(duì)照組患兒存在明顯差別［背向散射積分心動(dòng)周期變動(dòng)量為（7．8 ±0．8）dB vs（8．9 ±0．6）dB;背向散射積分為（28．6 ±3．2）db vs（25．2 ±1．0）dB］。由于背向散射積分與心肌膠原蛋白有關(guān)，并可標(biāo)志心肌纖維化程度，所以在川崎病患兒中具有較高的背向散射積分，表明其心肌細(xì)胞已出現(xiàn)了損害［24］。Yu等［25］監(jiān)測(cè)川崎病患兒左心室質(zhì)量指數(shù)發(fā)現(xiàn)川崎病早期左心室指數(shù)指數(shù)較正常對(duì)照組高，而左心室舒張?jiān)缙谘魉俣容^正常對(duì)照組低，考慮是由廣泛的心肌細(xì)胞腫脹及血管滲透性增加所致，可作為川崎病早期心臟舒張功能受損的敏感信號(hào)。

8 小結(jié)

Tei指數(shù)可反映心室整體收縮舒張功能，但難區(qū)分單純的收縮、舒張功能障礙。組織多普勒、應(yīng)變率成像、組織追蹤法可了解局部心肌部位的運(yùn)動(dòng)變化從而評(píng)價(jià)心臟局部收縮舒張功能。速度向量成像不受檢查角度影響，可心內(nèi)膜的清晰度直接影響分析結(jié)果。而三維成像技術(shù)難以顯示解剖細(xì)節(jié)，限制了臨床應(yīng)用。這些新發(fā)展的技術(shù)可以更準(zhǔn)確、更有效、更全面地評(píng)價(jià)川崎病患兒心臟整體及局部功能，但檢查時(shí)應(yīng)盡量避免每種技術(shù)的弊端以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)值。

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