面積應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)冠心病患者左心室整體收縮功能

劉琳?張志凌?郭宏怡

[摘要] 目的 應(yīng)用超聲三維斑點(diǎn)追蹤成像（3D-STI）技術(shù)獲取冠心病患者左心室整體應(yīng)變參數(shù)，評(píng)價(jià)冠心病患者左心室整體收縮功能及其臨床應(yīng)用價(jià)值。 方法 冠心病患者30例，對(duì)照組20例。經(jīng)胸采集心尖全容積三維圖像，應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤分析軟件測(cè)量?jī)山M病例左室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變值（GLS）、整體圓周應(yīng)變值（GCS）、整體徑向應(yīng)變值（GRS）及整體面積應(yīng)變值（GAS）。分析兩組間各參數(shù)的差異并對(duì)各參數(shù)與左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。 結(jié)果 與對(duì)照組比較，冠心病組GRS、GCS、GLS、GAS較對(duì)照組明顯減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.79，P<0.01；t=2.73，P<0.01；t=3.70，P<0.001；t=3.40，P<0.001）。ROC曲線(xiàn)分析GRS、GCS、GLS、GAS診斷冠心病的敏感性分別為65.7%、63.2%、75.6%、83.9%，特異性分別為62.3%、64.2%、69.1%、75.8%，GAS診斷冠心病心肌缺血的敏感性和特異性最高。GLS、GCS、GAS與LVEF之間呈負(fù)相關(guān)?。r分別為-0.632、-0.671、-0.656，均為P<0.001；GRS與LVEF之間呈正相關(guān)，r為0.629，P<0.001。 結(jié)論 3D-STI技術(shù)測(cè)量的面積應(yīng)變等參數(shù)能較敏感地評(píng)價(jià)冠心病患者早期左室整體收縮功能的變化。

[關(guān)鍵詞] 冠狀動(dòng)脈疾病；超聲心動(dòng)描記術(shù)；三維斑點(diǎn)追蹤成像；面積應(yīng)變

[中圖分類(lèi)號(hào)] R541.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 2095-0616（2014）16-90-03

Assessment of left ventricular regional radial systolic function in patients with coronary artery stenosis by three-dimensional ultrasound speckle tracking imaging

LIU Lin ZHANG Zhiling GUO Hongyi

Department of Function Examination， Beijing Sixth Hospital， Beijing 100007， China

[Abstract] Objective To explore the clinical value of three-dimensional speckle tracking imaging （3D-STI） in the assessment of global left ventricular （LV） systolic function in patients with coronary heart disease （CHD） by measuring left ventricular global strains. Methods 30 patients with coronary artery stenosis and 20 matched normal controls were enrolled in this study. Full volumetric real-time three dimensional data of the left ventricle was collected from all subjects. The parameters of longitudinal peak systolic strain （GLS）， circumferential peak systolic strain （GCS）， radial peak systolic strain （GRS） and area peak systolic strain （GAS） were obtained using the 3DT analysis software. The differences between any two sets of the parameters were analyzed and the correlations between LVEF and each global parameter were also investigated. Results There were significant differences in all global strain parameters between control group and CHD group （t=2.79，P<0.01，t=2.73，P<0.01， t=3.70，P<0.001 and t=3.40，P<0.001） for GRS， GCS， GRS and GAS， respectively）. ROC curves showed that the sensitivities of GRS，GCS，GLS and GAS in the diagnosis of coronary heart disease were 65.7%， 63.2%， 75.6% and 83.9%， respectively. While the specificities for GRS， GCS， GRS and GAS were 62.3%， 64.2%， 69.1% and 75.8%. GAS had the highest sensitivity and specificity among all parameters. In addition， Negative correlations were observed between 3D-STI measurements and LVEF （GLS： r=-0.632， GCS： r=-0.671， GAS： r=-0.656， P<0，001 for all）. However， GRS was correlated with LVEF positively （r=0.629， P<0.001）. Conclusion Three-dimensional speckle tracking can be used to evaluate the myocardial systolic function changes at early stage for patients with coronary heart disease.

[Key words] Coronary disease； Echocardiography； Three-dimensional speckle tracking imaging； Area strain

較多冠心病患者雖已有冠狀動(dòng)脈狹窄，但常規(guī)二維超聲難以辨識(shí)室壁運(yùn)動(dòng)異常。三維斑點(diǎn)追蹤成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技術(shù)是近年來(lái)在實(shí)時(shí)超聲心動(dòng)圖斑點(diǎn)追蹤技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，可從三維空間角度全面評(píng)價(jià)左心室心肌運(yùn)動(dòng)。本研究旨在應(yīng)用3D-STI獲取冠心病患者左心室整體應(yīng)變參數(shù)，評(píng)價(jià)不同冠脈狹窄程度的冠心病患者左心室整體收縮功能，進(jìn)而探討該技術(shù)診斷冠心病的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

連續(xù)收集自2013年8月～2014年4月行冠狀動(dòng)脈造影并進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查射血分?jǐn)?shù)正常的患者共50例，其中男28例，女22例，年齡42～75歲，平均（59.4±15.4）歲。排除曾接受心臟介入或搭橋及心肌梗死、心肌病、瓣膜病、心律失常等患者。冠心病組30例，經(jīng)冠脈造影證實(shí)至少有一支冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥50%，其中男19例，女11例，年齡42～76歲，平均（60.5±17.1）歲。對(duì)照組，經(jīng)冠脈造影確定冠狀動(dòng)脈無(wú)狹窄或狹窄程度≤50%，共20例，其中男12例，女8例，年齡45～72歲，平均（57.7±12.3）歲。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 采用GE Vivid E9超聲診斷儀，探頭（4V）頻率為1.7～3.3MHz，配有三維應(yīng)變分析軟件。

1.2.2 圖像采集 連接心電圖，先行常規(guī)超聲檢查，再切換至4V探頭，獲取滿(mǎn)意的心尖四腔心切面后啟動(dòng)“4D”模式，此時(shí)在單心動(dòng)周期下調(diào)整圖像質(zhì)量，使心內(nèi)膜及心外膜顯示清晰后囑受檢者屏住呼吸，進(jìn)入“Multi Beat”模式，采集由連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期拼接而成的全容積三維動(dòng)態(tài)圖像。存儲(chǔ)圖像以備分析。

1.2.3 利用3DT分析軟件進(jìn)行圖像分析 在心臟四腔及二腔切面上分別取二尖瓣瓣環(huán)前后瓣根處及心尖部心內(nèi)膜面三個(gè)點(diǎn)，程序自動(dòng)勾畫(huà)出左室心內(nèi)膜和心外膜曲線(xiàn)，如勾畫(huà)不滿(mǎn)意可進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，勾畫(huà)成功后然后依次點(diǎn)擊Measure、Volume、4D Auto，軟件自動(dòng)計(jì)算出左室收縮末容積（LVESV），左室舒張末容積（LVEDV），心輸出量（CO）、每博量（SV）、左室舒張末質(zhì)量（LVEDMass）、左室收縮末質(zhì)量（LVESMass）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左室整體長(zhǎng)軸應(yīng)變（GLS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）及整體面積應(yīng)變（GAS）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以（）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。各參數(shù)與左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）間進(jìn)行直線(xiàn)相關(guān)性分析。通過(guò)ROC曲線(xiàn)觀察各參數(shù)對(duì)冠心病的診斷價(jià)值，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基本臨床資料及常規(guī)參數(shù)測(cè)值比較

兩組年齡、高血壓病史、心率、LVESV、LVEDV、CO、SV、LVEDMass、LVESMass、LVEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.3 3D-STI的整體參數(shù)檢測(cè)冠心病心肌缺血的價(jià)值

以冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分別以41、17、15、27為截?cái)嘀颠M(jìn)行ROC曲線(xiàn)分析，GRS、GCS、GLS、GAS診斷冠心病的敏感性分別為65.7%、63.2%、75.6%、83.9%，特異性分別為62.3%、64.2%、69.1%、75.8%。GAS診斷冠心病心肌缺血的敏感性和特異性最高。

2.4 3D-STI左心室整體參數(shù)與LVEF相關(guān)性分析結(jié)果

GLS、GCS、GAS與LVEF之間呈負(fù)相關(guān)。r分別為-0.632、-0.671、-0.656，均為P<0.001；GRS與LVEF之間呈正相關(guān)，r為0.629，P<0.001。

3 討論

常規(guī)超聲心動(dòng)圖是通過(guò)目測(cè)法觀察室壁運(yùn)動(dòng)和測(cè)量LVEF進(jìn)行評(píng)價(jià).目測(cè)法對(duì)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)依懶性大且主觀性強(qiáng).而LVEF不能檢測(cè)早期心功能的損害[1]。組織多普勒和2D-STI技術(shù)要優(yōu)于目測(cè)室壁運(yùn)動(dòng)和LVEF的測(cè)量[2]。與組織多普勒技術(shù)相比，二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)具有角度依賴(lài)性小、測(cè)量參數(shù)較全面等優(yōu)勢(shì)，已被廣泛應(yīng)用于心肌運(yùn)動(dòng)的評(píng)估[3-5]。3D-STI技能全面反映心肌立體運(yùn)動(dòng)，從而更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心肌功能。Maffessanti等[6]利用2D-STI及3D-STI技術(shù)檢測(cè)缺血心肌的對(duì)比研究顯示，三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)較2D-STI技術(shù)能更敏感地檢測(cè)出缺血心肌。

GRS、GCS、GLS可理解為心肌收縮時(shí)徑向、圓周、縱向長(zhǎng)度的變化率。GAS可理解為心肌收縮時(shí)心肌面積縮小的百分率，它基于心內(nèi)膜面的斑點(diǎn)追蹤，反映的是某一局部區(qū)域收縮期和舒張期的立體結(jié)構(gòu)變化，相當(dāng)于心肌縱向、環(huán)向及徑向的全矢量和，是一個(gè)綜合反映收縮期左室局部心肌形變的快速有效的三維參數(shù)，可定量計(jì)算局部室壁運(yùn)動(dòng)[7]。Kleijn等[8]研究表明面積應(yīng)變能較準(zhǔn)確地區(qū)分異常的室壁運(yùn)動(dòng)，并與LVEF和室壁運(yùn)動(dòng)積分指數(shù)相關(guān)性良好（r分別為0.91和0.88）。Wen等[9]應(yīng)用3D-STI的幾個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)正常和不同程度心力衰竭患者左心室收縮功能，GAS較GRS、GCS、GLS能更敏感地反應(yīng)程度較輕的心功能衰竭患者心功能的改變，可作為評(píng)價(jià)心功能衰竭患者早期左室收縮功能的指標(biāo)。

本研究也表明冠心病組和對(duì)照組的LVEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與馬靜等[10]研究相同。Crosby等[11]應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)局部心肌功能的研究中表明，3D-STI技術(shù)能準(zhǔn)確識(shí)別存在局部收縮功能障礙的心肌。本研究顯示冠心病組GRS、GCS、GLS、GAS較對(duì)照組明顯減低，表明三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能更加敏感地檢測(cè)出心肌缺血，反映冠心病患者早期收縮功能的變化，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值，GAS診斷冠心病心肌缺血的敏感性和特異性最高，與汪彩英等[12]研究相同，面積應(yīng)變包含了長(zhǎng)軸應(yīng)變和圓周應(yīng)變這兩個(gè)參數(shù)，反映了心肌縱向運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)?？v向運(yùn)動(dòng)是由心內(nèi)外膜的縱行肌束支配，圓周運(yùn)動(dòng)是由中層的環(huán)形肌束支配，心肌缺血累內(nèi)膜下和中層均能被敏感地檢測(cè)出，因此面積應(yīng)變檢測(cè)早期心肌缺血較敏感。本研究以冠脈造影結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用ROC曲線(xiàn)分析GRS、GCS、GLS、GAS這幾個(gè)指標(biāo)診斷冠心病的敏感性分別為65.7%、63.2%、75.6%、83.9%，特異性分別為62.3%、64.2%、69.1%、75.8%，表明各參數(shù)對(duì)診斷冠心病具有一定價(jià)值，3D-STI左心室整體參數(shù)與LVEF相關(guān)性分析結(jié)果顯示GLS、GCS、GAS與LVEF之間呈負(fù)相關(guān)。r分別為-0.632、-0.671、-0.656，均為P<0.001；GRS與LVEF之間呈正相關(guān)，r為0.629，P<0.001，亦與汪彩英等[12]研究相同。

本研究的樣本量較小，還未排除受檢者地域性、個(gè)體差異性等特異性因素，研究結(jié)果可行性仍需大量研究來(lái)進(jìn)一步探討。

綜上，3D-STI能較敏感地評(píng)價(jià)冠心病患者左室整體收縮功能的變化，GAS診斷冠心病心肌缺血的敏感性和特異性最高。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Lee PW，Zhang Q，Yip GW，et al.Left ventricular systolic and diastolic dyssynchrony in coronary artery disease with preserved ejection fraction[J].Clin Sci，2009，11 6：521-529.

[2] Cho GY，Marwick TH，Kim HS，et al. Global 2-dimensional strain as a new prognosticator in patients with heart failure[J].J Am Coil Cardiol，2009，54（7）：618-624.

[3] Yao J，Yang R，Xu D，et al.Circumferential myocardial contraction patterns in patients with idiopathic frequent premature ventricular complexes from the right ventricularoutflow tract[J].Int J Cardiol，2013， 166（1）： 166-172.

[4] Artis NJ，Oxborough DL，Williams G，et al.Two-dimensional stain imaging：a new echocardiographic advance with research and clinical applications[J].Int J Cardiol，2008，123：240-248.

[5] 鄧傾，周青，黃佳，等.二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)心肌缺血患者左室心肌縱向應(yīng)變[J].中華超聲影像學(xué)雜志，2011，20：648-651.

[6] Maffessanti F，Nesser HJ，Weinert L，et al.Quantitative evaluation of regional left ventricular function using three-dimensional speckle tracking echocardiography in patients with and without heart disease[J].Am J Cardiol，2009，104（12）：1755-1762.

[7] Tatsumi K，Tanaka H，Matsumoto K，et al.Mechanical left ventricular dyssynchrony in heart failure patients with narrow QRS duration as assessed by three—dimensional speckle area tracking strain[J].Am J Cardiol，2011，1 08：867-872.

[8] Kleijn SA，Aly MF，Terwee CB，et al.Three-dimensional speckle tracking echocardiography for automatic assessment of global and regional left ventricular function based on area strain[J].J Am Soc Eehocardiogr.2011，24：314-321.

[9] Wen H，Liang Z，Zhao Y，et al.Feasibility of detecting early leftventricular systolic dysfunction using global area strain：a novel index derived from three-dimensional speckle-tracking echocardiography[J].Eur J Echocardiogr，2011，12（12）：910-916.

[10] 馬靜，陳明.三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)冠心病患者左心室心肌應(yīng)變的臨床價(jià)值[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，44（5）： 342-346，412.

[11] CrosbyJ，Amundsen BH，HergumT，etal.3-Dspeckietracking for assessment of regionaiieftven tricuiar function[J].Uitrasound Med Bioi，2009，35（3）：458-471.

[12] 汪彩英，林來(lái)紅，張苗，等.超聲三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)冠心病患者左心室整體收縮功能的研究.中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2013，10（31）：100-103.

（收稿日期：2014-05-30）