超聲斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)價(jià)不同構(gòu)型高血壓患者左室心肌應(yīng)變

陳 青，劉懷榮，安雅萍，賈武梅，崔建鈞，姚成立

(1.寧夏醫(yī)科大學(xué) 臨床學(xué)院； 2.銀川市衛(wèi)生局； 3.寧夏醫(yī)科大學(xué) 第二附屬醫(yī)院 心內(nèi)科， 寧夏 銀川 750004)

超聲斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)價(jià)不同構(gòu)型高血壓患者左室心肌應(yīng)變

陳 青1，劉懷榮3，安雅萍3，賈武梅3，崔建鈞3，姚成立2*

(1.寧夏醫(yī)科大學(xué) 臨床學(xué)院； 2.銀川市衛(wèi)生局； 3.寧夏醫(yī)科大學(xué) 第二附屬醫(yī)院 心內(nèi)科， 寧夏 銀川 750004)

目的采用二維超聲斑點(diǎn)追蹤成像(STI)技術(shù)探討原發(fā)性高血壓患者左心室心肌縱向、徑向、周向應(yīng)變特點(diǎn)，評(píng)價(jià)不同構(gòu)型的原發(fā)性高血壓患者左室收縮功能。方法原發(fā)性高血壓患者63例，根據(jù)左室心肌質(zhì)量指數(shù)(LVMI)將其分為左室非肥厚組33例(A組)與左室肥厚組30例(B組)，選取健康者49例(對(duì)照組)，獲取左室長(zhǎng)軸及短軸各切面的收縮期縱向、徑向、圓周峰值應(yīng)變。結(jié)果B組各心肌節(jié)段及整體縱向收縮期峰值應(yīng)變(LS)均顯著低于正常組及A組，(Plt;0.01)；左心室短軸切面A組3個(gè)短軸水平徑向收縮峰值應(yīng)變(RS)高于正常組(Plt;0.01)；B組3個(gè)短軸水平RS明顯低于正常組及A組(Plt;0.01)；B組圓周收縮峰值應(yīng)變(CS)均明顯低于正常組及A組(Plt;0.05)。結(jié)論STI能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)高血壓患者左心室心肌整體及局部收縮功能的異常，對(duì)高血壓患者早期左心室收縮功能異常診斷有著重要的臨床意義。

斑點(diǎn)追蹤成像；高血壓；應(yīng)變；心室功能

高血壓是危害人類健康的重要疾病，心臟是其主要靶器官之一，早期準(zhǔn)確檢測(cè)高血壓患者心臟結(jié)構(gòu)及功能異常，對(duì)診斷、治療及預(yù)后判斷具有重要的臨床意義。并且心臟做功是靠心肌收縮完成的，認(rèn)為心臟是由縱行的螺旋狀走行心肌及位于二者之間的環(huán)形走行心肌3層構(gòu)成，即所謂的“肌肉帶”[1]，所以，心肌的運(yùn)動(dòng)形式是多個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，對(duì)高血壓左室功能的客觀評(píng)價(jià)應(yīng)綜合多個(gè)方向心肌運(yùn)動(dòng)的應(yīng)變和應(yīng)變率。目前評(píng)價(jià)左室心肌三維形變的唯一途徑是磁共振標(biāo)記成像方法，但其操作復(fù)雜、檢查費(fèi)用昂貴而未在臨床得到廣泛應(yīng)用，組織多普勒(Tissue doppler imaging,TDI)及應(yīng)變/應(yīng)變率成像方法有角度依賴等缺點(diǎn)，臨床應(yīng)用同樣受限。而STI是新近發(fā)展起來(lái)可評(píng)價(jià)左室局部和整體功能的技術(shù)[2]，可敏感的發(fā)現(xiàn)心臟收縮功能的異常。此外其與磁共振標(biāo)記成像在測(cè)量心肌應(yīng)變上具有良好的相關(guān)性[3]。本研究應(yīng)用二維超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI)對(duì)原發(fā)性高血壓患者的縱向、徑向、圓周收縮期應(yīng)變特點(diǎn)進(jìn)行探討，旨在評(píng)價(jià)不同構(gòu)型原發(fā)性高血壓患者左室收縮功能的改變。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2012年 4月至2013年 3月期間在寧夏醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院門診及住院的原發(fā)性高血壓患者63例，男32例、女31例，平均年齡(50.6±8.9)歲，病程3～10年,均符合2010年中國(guó)高血壓防治指南中的診斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)指南中指出的左室肥厚診斷標(biāo)準(zhǔn)： 左室心肌質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index, LVMI)： 男性≥125 g/m2，女性≥120 g/m2，將患者分為左室非肥厚組33例(A組)，左室肥厚組30例(B組)。剔除繼發(fā)性高血壓、冠心病、嚴(yán)重瓣膜病等其他心臟疾病，嚴(yán)重肝腎功能損害及圖像不清晰者。

選取同期經(jīng)心電圖、常規(guī)超聲心動(dòng)圖及實(shí)驗(yàn)室檢查等證實(shí)心臟無(wú)明顯異常，性別、年齡、身高、體質(zhì)量、體表面積與高血壓組比配的健康組49例，男21例、女28例，平均年齡(48.1±8.1)歲。

1.2 研究方法

患者左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步連接心電圖。二維超聲指標(biāo)測(cè)量結(jié)束后，分別采集至少包含3個(gè)心動(dòng)周期的心尖四腔觀、心肌尖左室長(zhǎng)軸三腔觀、心肌尖兩腔觀，短軸切面的二尖瓣水平、乳頭肌水平、心尖水平二維動(dòng)態(tài)圖像，并存儲(chǔ)。使用QLAB 8.1分析軟件對(duì)圖像進(jìn)行脫機(jī)處理。進(jìn)入CMQ Advance 模式下，系統(tǒng)自動(dòng)勾畫出心內(nèi)膜緣及心外膜緣曲線，手動(dòng)調(diào)整測(cè)量區(qū)的寬度,使其與心肌厚度基本保持一致，軟件自動(dòng)跟蹤測(cè)量區(qū)內(nèi)心肌的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將長(zhǎng)軸圖像中各室壁分為基底段、中間段和心尖段，共計(jì)18個(gè)節(jié)段，二尖瓣、乳頭肌、心尖的短軸切面的前間隔、前壁、側(cè)壁、后壁、下壁及后間隔6段，共計(jì)18個(gè)節(jié)段，系統(tǒng)自動(dòng)顯示測(cè)量區(qū)中各室壁節(jié)段的收縮期縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變、圓周應(yīng)變數(shù)值及曲線圖。

常規(guī)參數(shù)測(cè)量指標(biāo)：左房前后徑(left atrial diameter,LAD)、左室舒末內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter, LVDd)、左室縮末內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter, LVDd)、室間隔舒末厚度(interventricular septalend-diastolic thickness, IVSTd)、左室后壁舒末厚度(left ventricular posterior wall end-diastolic thickness, LVPWTd)、左室心肌質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index, LVMI)、左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)二尖瓣舒張血流E峰速度(peak early inflow velocity of mitral valve, E)、A峰速度(peak atrial contraction velocity, A)及E/A。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 高血壓各組與對(duì)照組的常規(guī)參數(shù)

B組中LAD、LVDd、 LVDs、IVSTd、LVPWTd和LVMI均明顯高于正常組及A組(Plt;0.05)；B組E/A比值明顯低于正常組及A組(Plt;0.05)(表1)。

2.2 高血壓各組左室縱向收縮期峰值應(yīng)變

3組的左室長(zhǎng)軸各節(jié)段在心動(dòng)周期中的LS曲線均表現(xiàn)為負(fù)向峰值曲線(圖1)；左室縱向收縮期峰值(LS)在3組之間呈遞減趨勢(shì)，B組的各節(jié)段及整體的LS值明顯低于正常組及A組(Plt;0.01)(表2)。

2.3 高血壓組左室徑向收縮期峰值應(yīng)變

3組左室短軸各節(jié)段在心動(dòng)周期中的RS曲線均表現(xiàn)為正向峰值曲線(圖2)；CS曲線均表現(xiàn)為負(fù)向峰值曲線(圖3)；A組各節(jié)段及整體RS值均高于正常組(Plt;0.05)；B組各節(jié)段及整體水平低于正常組及A組(Plt;0.01)；B組各節(jié)段及整體CS值均低于正常組及A組(Plt;0.05)(表3)。

表1 高血壓與對(duì)照組常規(guī)超聲心動(dòng)圖指標(biāo)比較Table 1 General echocardiographic parameters in three groups (±s)

*Plt;0.01 compared with control;#Plt;0.01 compared with group A.

表2 高血壓組與對(duì)照組左室長(zhǎng)軸各階段收縮期LS值比較 Table 2 The peak systolic LS peak values in three groups(±s,%)

*Plt;0.01 compared with control;#Plt;0.01 compared with group A.

圖1 高血壓組左室心尖四腔縱向應(yīng)變圖像及曲線Fig 1 LS of myocardium in EH patients

圖2 高血壓組左室短軸徑向應(yīng)變圖像及曲線Fig 2 RS of myocardium in EH patients

3 討論

2D-STI是新近發(fā)展起來(lái)的能無(wú)創(chuàng)、定量分析心肌運(yùn)動(dòng)的新技術(shù)，可自動(dòng)跟蹤左心室壁內(nèi)各個(gè)心肌組織的位置，計(jì)算測(cè)量區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌的形變，得到縱向、徑向、圓周、旋轉(zhuǎn)等多個(gè)參數(shù)[3]，并且STI克服了角度依賴等缺點(diǎn)，更客觀準(zhǔn)確地反映心肌的運(yùn)動(dòng)。

表3 高血壓組與對(duì)照組左室短軸各階段收縮期RS值比較Table 3 The peak systolic RS and CS peak values in three groups (±s,%)

△Plt; 0.05,*Plt;0.01 compared with control;#Plt;0.01, compared with group A.

圖3 高血壓組左室短軸圓周應(yīng)變圖像及曲線Fig 3 CS of myocardium in EH patients

本研究中入選對(duì)象LVEF均保持在正常范圍，從縱向、徑向、圓周3個(gè)應(yīng)變方向綜合評(píng)價(jià)左室收縮功能。研究結(jié)果顯示，左心室縱向收縮期峰值在3組中均表現(xiàn)為基底段應(yīng)變最小，心尖段應(yīng)變最大，中間段次之，即所謂的“極向性”，此結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致[4-5]。同時(shí)B組的LS峰值整體水平較正常組明顯減小，說(shuō)明在高血壓整體收縮功能正常時(shí)已有局部收縮功能減低。這可能是隨著血壓的升高，左心室后負(fù)荷遞增，心肌耗氧量增加，心肌細(xì)胞相對(duì)缺血，出現(xiàn)心肌細(xì)胞肥大、心肌纖維化和膠原纖維增多等病理改變，分子狀態(tài)下心肌細(xì)胞內(nèi)肌球蛋白輕鏈和重鏈比例失調(diào)，肌凝蛋白同工酶活性降低，宏觀狀態(tài)下左室壁心肌收縮性下降，左室重構(gòu)出現(xiàn)，這在一定范圍內(nèi)代償了左心室后負(fù)荷的增加，保持了心臟射血功能的正常，但左室重構(gòu)也是一種重要危險(xiǎn)因素， 可導(dǎo)致心力衰竭、猝死等危重事件的發(fā)生[6]。而LVEF受心率等因素的影響，不能直接反映心肌收縮特性，并且心肌的收縮過(guò)程是非均一的[7]，因此在評(píng)價(jià)高血壓性心臟病左心室早期功能受損是有限的，并且LVEF僅反映左心室整體收縮功能，不能用于評(píng)價(jià)局部心肌收縮功能的情況[8]。心肌應(yīng)變是反映心肌收縮性的直接而客觀的指標(biāo)[9]，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)左心室壁心肌局部的收縮功能。

在左心室短軸研究中還發(fā)現(xiàn)：A組中3個(gè)短軸水平的RS峰值均較正常組高，B組中的3個(gè)短軸及整體水平均較正常組及A組減低。圓周應(yīng)變中B組則較正常組及A組明顯減低；研究[10]證明左室徑向、圓周收縮主要是由室壁中層的纖維收縮產(chǎn)生，因此左心室重構(gòu)發(fā)生之前雖然心內(nèi)膜下心肌已經(jīng)受到損害，但并沒(méi)有累及中層心肌，因而也就沒(méi)有影響到RS。在高血壓早期RS峰值升高在一定程度上代償了縱向應(yīng)變的減低，從而保持了左心室整體收縮功能的正常。高血壓患者左心室壁肥厚，早期收縮力增強(qiáng)，發(fā)展到一定程度時(shí)收縮力逆轉(zhuǎn)而下降，這種下降不僅與前、后負(fù)荷有關(guān)，而且還與心肌本身的收縮性有關(guān)[11]。因此當(dāng)高血壓重構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展，甚至是離心性肥厚時(shí)，在左心室的整體收縮功能尚正常時(shí)，左心室肥厚的心肌收縮功能的下降表示可能已經(jīng)累及室壁中層圓周方向的心肌，使其應(yīng)變的能力明顯下降。

STI是一種無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)室壁運(yùn)動(dòng)的新技術(shù)，可早期發(fā)現(xiàn)高血壓患者左心室局部收縮功能的異常，予以早期干預(yù)，阻止其進(jìn)一步發(fā)展，延緩、減少、或避免心血管事件的發(fā)生。

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Left ventricular myocardial strain in hypertension patient with different geometric patterns using speckle tracking imaging

CHEN Qing1, LIU Huai-rong3, AN Ya-ping3, JIA Wu-mei3, CUI Jian-jun3, YAO Cheng-li2*

(1.Cilincal Institute, Ningxia Medical University; 2.Yinchuan Municipal Health Bureau; 3.Dept, of Medical Cardiovascular, the Second Affiliated Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004,China)

ObjectiveTo assess left ventricular systolic function with the peak systolic strain of longitudinal、radial and circumferential in patients with essential hypertension by using speckle tracking imaging.MethodsSixty-three cases of patients with essential hypertension(EH) were enrolled, who were classified into the left ventricular hypertrophy group (n=30) and the non left ventricular hypertrophy group (n=33), according to the left ventricle mass index (LVMI). The peak systolic longitudinal strain (LS)、the peak systolic radial strain(RS) and circumferential strain (CS) were measurened in left ventricular long-axis and short-axis views by STI software.ResultsThe peak systolis longitudinal strain of segments and global of left ventricular of group B decreased compared with the control group and group A(Plt;0.01); the peak systolic radial strain of three segments of hytension group A increased significantly composed with control group(Plt;0.01), but RS of group B slightly decreased compared with the control group and group A (Plt;0.01); the peak systolic circumferential strain of three segments of group B were slight lower than the control group and group A(Plt;0.05);ConclusionsSpeckle tracking imaging can assess left ven-tricular systolic function in gloal or local regiong of essential hypertention, which have important clical significance to evaluate early the left ventricular systolic function with essential hypertention.

speckle tracking imaging; hypertension; strain; ventricular function

2013-09-03

2013-10-30

寧夏自然科學(xué)基金(NZ1282)；寧夏回族自治區(qū)衛(wèi)生廳重點(diǎn)科研計(jì)劃(2012054)；銀川市科技攻關(guān)項(xiàng)目(2012015)

*通信作者(correspondingauthor)： wswsjycl@126.com

1001-6325(2014)03-0355-05

研究論文

R 544.1

A