超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對心內(nèi)膜彈力纖維增生癥患兒左心室短軸二維應(yīng)變的研究

曲 冉

任衛(wèi)東1REN Weidong

劉 爽2LIU Shuang

肖楊杰1XIAO Yangjie

孫菲菲1SUN Feifei

超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對心內(nèi)膜彈力纖維增生癥患兒左心室短軸二維應(yīng)變的研究

曲 冉1QU Ran

任衛(wèi)東1REN Weidong

劉 爽2LIU Shuang

肖楊杰1XIAO Yangjie

孫菲菲1SUN Feifei

目的應(yīng)用超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（STI）定量研究心內(nèi)膜彈力纖維增生癥（EFE）患兒左心室短軸各節(jié)段心肌的二維應(yīng)變，探討其變化規(guī)律。資料與方法23例EFE患兒取胸骨旁左心室短軸基底段、中間段和心尖段連續(xù)5個(gè)心動(dòng)周期圖像（3個(gè)平面顯示左心室16節(jié)段）。應(yīng)用QLab 8.1軟件分析各短軸平面的整體應(yīng)變峰值和各節(jié)段收縮期應(yīng)變峰值。選擇20例性別、年齡相匹配的健康體檢者作為對照組。結(jié)果①EFE組心內(nèi)膜增厚的部位集中在下壁（100%）、后壁（100%）、側(cè)壁（87%），少數(shù)累及前壁（4%）；②與對照組比較，EFE組左心室所有節(jié)段圓周應(yīng)變峰值降低（P＜0.01），11節(jié)段徑向應(yīng)變減低（P＜0.05、P＜0.01）；EFE組左心室短軸3個(gè)平面整體應(yīng)變明顯降低（P＜0.01）；③EFE組內(nèi)各平面下、后、側(cè)壁心肌較其余各壁徑向及圓周應(yīng)變減低程度無顯著差異。結(jié)論EFE患兒心內(nèi)膜增厚呈非均勻性，EFE患兒左心室短軸整體及各節(jié)段收縮期圓周應(yīng)變和多數(shù)節(jié)段的徑向應(yīng)變明顯低于正常人，提示其左心室短軸收縮功能嚴(yán)重受損，且心肌的收縮功能呈非均勻彌漫性減低。

心內(nèi)膜彈力纖維增生癥；超聲心動(dòng)描記術(shù)，多普勒，彩色；斑點(diǎn)追蹤成像；心室功能，左

心內(nèi)膜彈力纖維增生癥（endocardial fi broelastosis,EFE）是指心內(nèi)膜出現(xiàn)彌漫性膠原和彈力纖維增生、心內(nèi)膜增厚、心肌變性，造成心臟擴(kuò)大和心力衰竭的病變。EFE多發(fā)生于嬰幼兒，且發(fā)病越早，病情越重，預(yù)后越差。因此，全面評(píng)價(jià)EFE患者心臟整體與局部功能具有重要的臨床意義。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（speckle tracking imaging, STI）由于不受心臟整體運(yùn)動(dòng)及鄰近節(jié)段的影響，可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)整體及節(jié)段的功能[1]，目前對EFE患者心臟整體及局部的研究較少，且對出現(xiàn)及未出現(xiàn)彈力增生節(jié)段的局部功能研究少見。因此，本研究旨在應(yīng)用STI對EFE患者的左心室心肌短軸各平面整體及各節(jié)段收縮期峰值應(yīng)變進(jìn)行研究，評(píng)價(jià)其各節(jié)段心肌功能，為臨床治療及預(yù)后評(píng)價(jià)提供有價(jià)值的信息。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2011-04～10于中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院診斷為EFE的患兒23例，男8例，女15例；平均（18.0±4.3）個(gè)月。本組病例符合1980年九省市心肌炎協(xié)作組修訂的EFE診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]及Ino等[3]提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)：①早期發(fā)生心力衰竭；②無明顯雜音或二尖瓣區(qū)有輕度收縮期雜音，為左心室擴(kuò)大引起二尖瓣相對關(guān)閉不全所致；③X線顯示心臟增大，以左心室為主，透視可見左心搏動(dòng)減弱；④心電圖顯示左心室肥厚同時(shí)伴有V5～6 ST-T倒置或低平；⑤超聲心動(dòng)圖檢查顯示左心室擴(kuò)大，左心室壁運(yùn)動(dòng)減弱，心內(nèi)膜增厚，厚度＞2mm，回聲增強(qiáng)；⑥排除其他心血管疾病。對照組為同期中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院20例健康體檢者，其中男7例，女13例；平均（15.0±7.7）個(gè)月。經(jīng)詢問病史、體格檢查、超聲心動(dòng)圖及心電圖檢查排除心臟疾病。

1.2 儀器與方法 采用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1～5MHz，幀頻54幀/s?；颊呷∽髠?cè)臥位，平靜呼吸，連接心電圖。常規(guī)心臟超聲檢查完畢后，采集胸骨旁左心室短軸基底段、中間段、心尖段連續(xù)5個(gè)心動(dòng)周期圖像。

1.3 圖像分析 在QLab 8.1工作站分析中，選擇圖像對應(yīng)切面，根據(jù)實(shí)際調(diào)整感興趣區(qū)（ROI）曲線寬度和位置，使中間線位于心室壁心肌而寬度涵蓋心內(nèi)膜和外膜。運(yùn)行軟件后從3個(gè)平面得到16節(jié)段徑向應(yīng)變（RS）及圓周應(yīng)變（CS）。以心電圖R波起始作為左心室收縮期的開始，R-R間期為一個(gè)心動(dòng)周期，記錄曲線收縮期徑向應(yīng)變峰值及收縮期圓周應(yīng)變峰值。取連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期測值的平均值進(jìn)行分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；組內(nèi)節(jié)段間應(yīng)變比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 EFE組心內(nèi)膜增厚的部位集中在下壁（100%）、后壁（100%）、側(cè)壁（87%），少數(shù)累及前壁（4%）。心內(nèi)膜厚度為（2.63±0.52）mm。與對照組比較，EFE組左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）明顯減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；每搏量（SV）變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表 1。

表1 對照組與EFE組左心室整體收縮功能參數(shù)（±s ）

表1 對照組與EFE組左心室整體收縮功能參數(shù)（±s ）

分組 例數(shù) LVEF（%） SV（ml）對照組 20 64.85±3.45 18.55±6.84 EFE組 23 42.91±11.03 15.22±6.56 t值 8.525 1.629 P值 ＜0.01 ＞0.05

2.2 二維應(yīng)變參數(shù)比較 EFE組RS減低，甚至出現(xiàn)倒置，曲線形態(tài)紊亂，達(dá)峰時(shí)間延遲（圖1A）。對照組RS為向上的波形，各節(jié)段應(yīng)變-時(shí)間曲線形態(tài)一致（圖1B）。

EFE組CS減低，曲線形態(tài)紊亂，達(dá)峰時(shí)間延遲（圖2A）。對照組CS為向下的波形，各節(jié)段應(yīng)變-時(shí)間曲線形態(tài)一致（圖2B）。

與對照組比較，EFE組除基底段前壁、側(cè)壁、后間隔及心尖段前壁和間壁外，其余節(jié)段RS明顯減低（P＜0.05、P＜0.01），所有節(jié)段 CS 均明顯降低（P＜0.01）。EFE組內(nèi)各平面下、后、側(cè)壁心肌較其余各壁徑向及圓周應(yīng)變減低的程度無明顯區(qū)別。見表2。

2.3 左心室短軸基底段、中間段及心尖段整體應(yīng)變對比 EFE組左心室短軸3個(gè)平面整體應(yīng)變較對照組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01、P＜0.05）。見表3。

3 討論

EFE是一種心內(nèi)膜心肌病，存在心內(nèi)膜增厚、膠原纖維及彈力纖維增生、心肌細(xì)胞變性壞死及間質(zhì)增生等病理特征。Lurie[4]認(rèn)為EFE不是一種獨(dú)立的疾病，而是心臟面對應(yīng)激刺激的反應(yīng)性改變。EFE由于心肌彌漫性損害，使心肌纖維排列方向紊亂，破壞了心肌纖維肌束間的正常收縮構(gòu)型，使左心室內(nèi)血液不能有效地排空，最終導(dǎo)致左心室增大，左心室收縮功能降低[5]。每搏量反映舒張末期與收縮末期左心室容積的變化，因?yàn)樾那粩U(kuò)大，左心室舒張末期與收縮末期容積同時(shí)增大，所以每搏量可以正常。

超聲心動(dòng)圖可實(shí)時(shí)、直觀地排除其他心臟疾病，顯示增生的心內(nèi)膜，同時(shí)進(jìn)行心功能評(píng)價(jià)，是臨床診斷EFE最常用的影像學(xué)方法。本研究采用STI通過追蹤心肌組織內(nèi)的高回聲斑點(diǎn)，可測量心臟短軸及長軸各節(jié)段的應(yīng)變[6]，實(shí)現(xiàn)了無角度依賴，同時(shí)可以很好地研究心尖段心肌的應(yīng)變。STI測量結(jié)果與心臟MRI研究結(jié)果高度一致，對心肌運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià)可靠[7,8]。超聲STI測量的二維應(yīng)變和旋轉(zhuǎn)角度與MRI的相關(guān)性優(yōu)于組織多普勒基礎(chǔ)上所測的應(yīng)變[9]。因此，STI成為目前研究左心室心肌短軸和心尖段心肌運(yùn)動(dòng)的首選方法。

表2 對照組與EFE組各短軸平面各節(jié)段徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變峰值比較（±s , %）

表2 對照組與EFE組各短軸平面各節(jié)段徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變峰值比較（±s , %）

注：與對照組比較，（1）P＜0.05，（2）P＜0.01

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圖1 EFE組（A）及正常對照組（B）左心室中間段徑向應(yīng)變。圖2 EFE組（A）及正常對照組（B）左室中間段圓周應(yīng)變

表3 對照組與EFE組各短軸平面整體徑向應(yīng)變與圓周應(yīng)變峰值比較（±s , %）

表3 對照組與EFE組各短軸平面整體徑向應(yīng)變與圓周應(yīng)變峰值比較（±s , %）

注：與對照組比較，（1）P＜0.05，（2）P＜0.01

分組 整體 基底段 中間段 心尖段對照組（n＝20） RS 20.79±3.72 17.88±5.01 23.75±5.56 17.60±7.62 CS－18.41±2.82－19.09±4.30－17.74±1.88－20.52±3.93 EFE組（n＝23） RS 11.90±4.49(2) 12.49±4.90(1) 11.31±4.60(2) 11.34±4.44(2)CS －8.75±3.31(2) －9.37±3.33(2) －8.14±3.66(2) －7.62±4.13(2)

本研究中EFE患兒左心室短軸整體及各節(jié)段收縮期圓周應(yīng)變和多數(shù)節(jié)段的徑向應(yīng)變明顯低于正常人，提示其左心室短軸收縮功能嚴(yán)重受損，少數(shù)節(jié)段的徑向應(yīng)變與對照組相比無明顯變化，提示EFE患兒左心室心肌變性對心室壁的影響是非均衡性的，因而心肌的收縮功能呈非均勻彌漫性減低。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)EFE組心內(nèi)膜增厚呈非均勻性，心內(nèi)膜顯著增厚的心肌短軸應(yīng)變與同平面的其余各壁相比減低程度無明顯差異，說明EFE心內(nèi)膜增厚的程度不直接影響心肌的收縮功能。增生的心內(nèi)膜膠原彈力纖維本身的病理學(xué)意義尚未達(dá)成普遍共識(shí)[4]，部分學(xué)者認(rèn)為這層組織直接影響心肌的運(yùn)動(dòng)，限制了心肌的收縮和舒張功能；另有學(xué)者認(rèn)為其實(shí)際起到了防止心肌進(jìn)一步擴(kuò)張的保護(hù)作用[10]，按此觀點(diǎn)推測增厚的心內(nèi)膜不會(huì)直接影響心肌的功能。本研究結(jié)果印證了后一種說法。

綜上所述，STI依賴清晰的二維超聲圖像，在保證幀頻及圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上，STI能夠精確地評(píng)價(jià)心室各節(jié)段的應(yīng)變情況。這項(xiàng)新技術(shù)能夠無創(chuàng)、簡單、高效地評(píng)價(jià)EFE患兒左心室收縮功能，尤其是在評(píng)價(jià)其左心室短軸應(yīng)變中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

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Short-axis Strain of Left Ventricle in Endocardial Fibroelastosis:Quantified by Speckle Tracking Imaging

PurposeTo quantify two-dimensional systolic strain of short axis in left ventricle (LV) in patients with endocardial fibroelastosis (EFE) using speckle tracking imaging (STI).Materials and MethodsEchocardiographic examinations were performed on 23 patients with EFE and 20 healthy subjects were recruited as controls. LV short-axis views of five consecutive cardiac cycles were obtained.QLab 8.1 was used to analyze global strains in basal, middle, and apical views, as well as systolic peak radial and circumferential strains in LV 16 segments. Results①Thickened endocardium of EFE mostly involved the inferior wall (100%),posterior wall (100%) and lateral wall (87%), with little chance to involve anterior wall (4%). ②Compared with the controls, peak of all segments of LV circumferential strain (P＜0.01) and systolic peak radial strain in 11 of 16 segments (P＜0.05,P＜0.01)significantly reduced in EFE group. Overall strain in all three planes of short axis of LV also signi fi cantly reduced (P＜0.01). ③ There was no signi fi cant difference of systolic peak radial and circumferential strains between the inferior, posterior and lateral segments and other segments in the same view.ConclusionEndocardial thickening of EFE children is non-uniformly where LV global strain, systolic peak circumferential strain in all segments and systolic peak radical strain in 11 of 16 segments signi fi cantly reduced in EFE children when compared with normal children,which indicates systolic function of LV short-axis in EFE children is severely impaired with non-uniformly diffuse reduction.

Endocardial fi broelastosis; Echocardiography, Doppler, color; Speckle tracking imaging; Ventricular function, left

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.11.012

1. 中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科遼寧沈陽 110004

2. 中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心功能科遼寧沈陽 110001

任衛(wèi)東

Department of Ultrasound, Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004, China

Address Correspondence to：REN WeidongE-mail： renshutang@yahoo.com.cn

遼寧省教育廳課題項(xiàng)目（L2010660，L2010667）。

中國圖書資料分類法分類號(hào)R725.4；R445.1

2012-02-21

2012-08-21

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志2012年 第20卷 第11期：842-845

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(11)： 842-845

（責(zé)任編輯 張春輝）