斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)心衰患者預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值的研究

張 玲 陳曉旭 周欣彤 周鵬翔

斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)心衰患者預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值的研究

張 玲 陳曉旭 周欣彤 周鵬翔

目的：探討斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)心衰患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值。方法：選取心力衰竭患者86例，根據(jù)治療3個(gè)月后左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）是否大于50%，分為恢復(fù)組（A組，56例）和未恢復(fù)組（B組，30例）。比較患者病程初診時(shí)、3個(gè)月后常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)的差別，兩組患者初診時(shí)斑點(diǎn)追蹤參數(shù)的差別，分別計(jì)算初診時(shí)心底部、心尖部及左心室整體斑點(diǎn)追蹤參數(shù)與治療3個(gè)月后常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)LVEF的相關(guān)性。結(jié)果：治療三個(gè)月后LVEF、SV、CO、E/A值高于初診時(shí)(58.56%±4.18% vs 45.16%±3.35%；79.68±3.01ml/beat vs 65.70±3.10ml/beat； 4.06±0.22L/min vs 3.10±0.21L/min； 1.00±0.09 vs 0.65±0.07)，而 LVDd、LVDs值則低于初診時(shí) (52.10±5.51mm vs 58.77±6.27mm； 30.00±2.43mm vs 34.23±2.81mm)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)?；謴?fù)組心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值大于未恢復(fù)組 (6.38 °±1.21° vs 5.43 °±1.32 °； 84.17%±7.17% vs 70.98%±6.32%； 76.55±6.80 °/s vs 62.18±4.91 °/s ； -45.04±3.28 °/s vs -53.29±3.20° /s；17.56 °±2.14° vs 6.67 °±0.86 °；115.48±8.10 °/s vs 99.98±6.02 °/s；-77.83±5.29 °/s vs -83.48±7.17 °/s)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué) 意義（P＜0.05）。LVEF與心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體旋轉(zhuǎn)角度峰值呈正相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論：斑點(diǎn)追蹤技術(shù)參數(shù)對(duì)心衰患者的預(yù)后具有預(yù)測(cè)價(jià)值，其中以心尖部參數(shù)的預(yù)測(cè)價(jià)值更加明顯。

斑點(diǎn)追蹤成像；心力衰竭；預(yù)后

高血壓、冠心病、心肌病、瓣膜病等均可導(dǎo)致心力衰竭（heart failure， HF），其主要表現(xiàn)為心室充盈功能或泵血功能的下降，臨床癥狀主要有呼吸困難、乏力和體液潴留。心力衰竭可分為急性心力衰竭（acute heart failure，AHF）和慢性心力衰竭（chronic heart failure， CHF），CHF的病程易在穩(wěn)定、惡化及失代償中相互轉(zhuǎn)換，具有高發(fā)病率、高住院率及高死亡率的特點(diǎn)[1-2]，因此一直是臨床工作的難點(diǎn)并受到臨床醫(yī)生的高度重視。目前對(duì)CHF的診斷方法有心電圖、胸部X線片、超聲心動(dòng)圖及心衰標(biāo)志物檢測(cè)，但是除超聲心動(dòng)圖外，其余方法均無(wú)確切量化指標(biāo)對(duì)心功能做出客觀判斷[3-4]，斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(speckle tracking imaging，STI) ，在二維圖像的基礎(chǔ)上，在室壁選擇一定的感興趣區(qū)，通過(guò)區(qū)塊匹配法和自相關(guān)搜索法追蹤上述感興趣區(qū)內(nèi)不同像素的心肌組織在每一幀圖像中的位置，并與上一幀圖像中的位置相比較，計(jì)算整個(gè)感興趣區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌的變形[5]，并跟蹤其在每一幀圖像中的位置， 標(biāo)測(cè)不同幀之間同一位置的心肌運(yùn)動(dòng)軌跡， 以此測(cè)算出心臟旋轉(zhuǎn)的角度，并測(cè)算出旋轉(zhuǎn)角度峰值、達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值，從而準(zhǔn)確識(shí)別存在局部收縮功能障礙的心肌。本研究應(yīng)用STI分析慢性心衰患者左心室的斑點(diǎn)追蹤參數(shù)，探討其對(duì)心衰患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值，以期為臨床治療提供指導(dǎo)。

方 法

1.研究對(duì)象

選取2013年1月至2014年12月在本院住院治療的CHF患者86例，男48例，女38例，平均年齡66.05±15.51歲，年齡范圍50～85歲?；颊叩募{入標(biāo)準(zhǔn)采用2012 年歐洲心臟學(xué)會(huì)（ESC）對(duì)射血分?jǐn)?shù)降低的心衰的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并有急性心肌梗塞、先天性心臟病、心律失常、嚴(yán)重肝腎功能不全及影響心功能的內(nèi)分泌疾?。ㄌ悄虿?、甲亢等）和免疫系統(tǒng)疾病的患者。所有患者均采用2012 ESC指南推薦的治療并接受定期隨訪，于病程初診時(shí)、3個(gè)月后行心臟彩超檢查。根據(jù)3個(gè)月后復(fù)查心超左心室射血分?jǐn)?shù)是否大于50%，將86例患者分為恢復(fù)組（56例）及未恢復(fù)組（30例）。

2.儀器與方法

2.1 超聲心動(dòng)圖二維圖像采集：使用PhilipsElite彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1～3 MHz，幀頻＞60frames/s。患者左側(cè)臥位，雙手抱頭暴露胸部皮膚，將探頭置于心尖搏動(dòng)處并指向右側(cè)胸鎖關(guān)節(jié)，采集左室長(zhǎng)軸、左室短軸、心尖四腔、心尖兩腔的二維超聲心動(dòng)圖圖像，并將圖像刻錄至DVD光盤(pán)保存以便于脫機(jī)分析。測(cè)量常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)，包括左心室射血分?jǐn)?shù)（EF）、收縮期左心室內(nèi)徑（LVDs），舒張期左心室內(nèi)徑（LVDd），舒張期左心房?jī)?nèi)徑（LAd），每搏量（SV）、心輸出量（CO）、E/A。

2.2 斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)分析：將超聲心動(dòng)圖圖像輸入Echo PAC 7.0工作站。手動(dòng)勾畫(huà)心內(nèi)膜，軟件自動(dòng)識(shí)別心外膜，如出現(xiàn)識(shí)別不準(zhǔn)確的情況可手動(dòng)調(diào)整使其與實(shí)際邊界相符合，確?；芈暟唿c(diǎn)位于心肌層內(nèi)。根據(jù)斑點(diǎn)追蹤原理，軟件可獲得以下參數(shù)：心底部旋轉(zhuǎn)角度峰值、達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值；心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值，達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值；左心室整體旋轉(zhuǎn)角度峰值、達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值。

比較患者病程初診時(shí)、3個(gè)月后常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)的差別，兩組患者初診時(shí)斑點(diǎn)追蹤參數(shù)的差別，分別計(jì)算初診時(shí)心底部、心尖部及左心室整體斑點(diǎn)追蹤參數(shù)與治療3個(gè)月后常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖參數(shù)LVEF的相關(guān)性。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.患者初診時(shí)及治療三個(gè)月后的常規(guī)二維超聲參數(shù)比較

患者初診時(shí)及治療3個(gè)月后的常規(guī)二維超聲參數(shù)比較見(jiàn)表1。結(jié)果表明，治療3個(gè)月后LVEF、SV、CO、E/A值高于初診時(shí)，而LVDd、LVDs值則低于初診時(shí)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；初診時(shí)與治療3個(gè)月后的LAd差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

2.兩組患者初診時(shí)的斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較

兩組患者初診時(shí)的斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較如表2所示。結(jié)果表明，恢復(fù)組心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值大于未恢復(fù)組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組患者心底部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體達(dá)峰時(shí)間相差無(wú)幾，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 86例患者初診時(shí)、治療3個(gè)月后常規(guī)二維超聲參數(shù)的比較（±s）

表1 86例患者初診時(shí)、治療3個(gè)月后常規(guī)二維超聲參數(shù)的比較（±s）

初診時(shí) 治療3個(gè)月后 t P LVEF(%) 45.16±3.35 58.56±4.18 10.437 0.022 SV(ml/beat) 65.70±3.10 79.68±3.01 6.892 0.039 CO(L/min) 3.10±0.21 4.06±0.22 8.054 0.032 LVDd（mm） 58.77±6.27 52.10±5.51 -4.076 0.045 LVDs（mm） 34.23±2.81 30.00±2.43 -3.620 0.049 LAd（mm） 42.09±3.28 40.80±3.21 -2.100 0.063 E/A 0.65±0.07 1.00±0.09 12.655 0.020

表2 兩組患者初診時(shí)的斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較（±s）

表2 兩組患者初診時(shí)的斑點(diǎn)追蹤參數(shù)比較（±s）

參數(shù) 未恢復(fù)組 恢復(fù)組 t P心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值 (° ) 5.43±1.32 6.38±1.21 7.700 0.019旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間（%） 70.98±6.32 84.17±7.17 5.624 0.024旋轉(zhuǎn)速度正向峰值（ /s） 62.18±4.91 76.55±6.80 8.567 0.017旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值（ /s） -53.29±3.20 -45.04±3.28 6.303 0.021心底部旋轉(zhuǎn)角度峰值 (° ) 5.22±1.20 5.86±1.09 2.786 0.070旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間（%） 62.21±6.88 66.32±7.28 2.008 0.108旋轉(zhuǎn)速度正向峰值（ /s） 49.27±3.11 53.48±4.00 2.534 0.072旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值（ /s） -44.26±3.18 -50.82±2.59 3.003 0.066整體旋轉(zhuǎn)角度峰值 (° ) 6.67±0.86 17.56±2.14 12.285 0.007旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間（%） 65.34±5.33 68.27±5.89 1.458 0.115旋轉(zhuǎn)速度正向峰值（ /s） 99.98±6.02 115.48±8.10 4.823 0.034旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值（ /s） -83.48±7.17 -77.83±5.29 6.910 0.020° ° ° ° ° °

3.初診時(shí)斑點(diǎn)追蹤參數(shù)與治療三個(gè)月后常規(guī)二維超聲參數(shù)的相關(guān)

表3 初診時(shí)斑點(diǎn)追蹤參數(shù)與治療三個(gè)月后LVEF的相關(guān)性分析

初診時(shí)斑點(diǎn)追蹤參數(shù)與治療3個(gè)月后常規(guī)二維超聲參數(shù)的相關(guān)性分析如表3所示。結(jié)果表明，LVEF與心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體旋轉(zhuǎn)角度峰值呈正相關(guān)（P＜0.05），與其余斑點(diǎn)追蹤參數(shù)未見(jiàn)相關(guān)性 (P＞0.05)。

討 論

心力衰竭是嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的復(fù)雜的臨床綜合征群，心衰患者的生活質(zhì)量受到顯著影響[7]。有研究表明，心力衰竭總體預(yù)后較差，其心血管事件的發(fā)生率、再發(fā)生率、入院率以及再入院率均較高，且長(zhǎng)期死亡率也居高不下[8]。因此對(duì)CHF患者進(jìn)行早期診斷、有效治療及準(zhǔn)確判斷預(yù)后尤為重要。2012年歐洲心臟學(xué)會(huì)（ESC）明確提出，影像檢查對(duì)心衰的診斷和指導(dǎo)治療起著中心作用，其中超聲心動(dòng)圖因?yàn)槠錅?zhǔn)確、實(shí)用、安全，對(duì)疑似心衰患者是首選的方法[6]。心肌的走行復(fù)雜，主要由斜行及環(huán)形纖維組成，即內(nèi)、外層的螺旋形肌束和中層的環(huán)形肌束[9]，STI在高幀頻二維超聲圖像上追蹤心肌內(nèi)聲學(xué)斑點(diǎn)信號(hào)，標(biāo)測(cè)連續(xù)不同幀之間同一位置的心肌運(yùn)動(dòng)軌跡，計(jì)算出心肌的運(yùn)動(dòng)速度和形變，從而可以精確反映心肌功能狀態(tài)。因此本研究利用STI原理多參數(shù)的評(píng)估來(lái)評(píng)價(jià)斑點(diǎn)追蹤參數(shù)對(duì)心衰患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值，希望能對(duì)臨床工作有所幫助。

本研究結(jié)果顯示經(jīng)治療3個(gè)月后，LVEF、SV、CO、E/A值顯著高于初診時(shí)，而LVDd、LVDs值則顯著低于初診時(shí)。說(shuō)明心衰的治療是有顯著效果的。心衰患者治療以增加心肌收縮力、利尿以及抑制心肌重構(gòu)為主，特別是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)、血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(ARB)及B受體阻滯劑的廣泛應(yīng)用可有效改善患者左心室的重構(gòu)，避免左心腔的增大，從而改善心功能[10-11]?；谧笫抑貥?gòu)的危險(xiǎn)分層數(shù)據(jù)說(shuō)明左室腔增大是心血管事件的重要預(yù)測(cè)因子[12]。經(jīng)回顧性分析發(fā)現(xiàn)，初診時(shí)恢復(fù)組患者心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值顯著大于未恢復(fù)組。說(shuō)明較大的心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值以及整體旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值可提示患者預(yù)后較好，并且心尖部參數(shù)的提示作用更加明顯。左心室心肌的運(yùn)動(dòng)方式為心外膜和心內(nèi)膜下肌纖維向相反方向運(yùn)動(dòng)而形成的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)[13]心臟在同一室壁形成一個(gè)縱向速度梯度，基底段速度最大，中間段次之，心尖段速度最小[14]。這主要與縱形和環(huán)形心肌在左室各部位的分布排列及血液供應(yīng)、心電傳導(dǎo)不同有關(guān)。而在本組研究中治療恢復(fù)組中恢復(fù)較快的也是心尖部，導(dǎo)致以上結(jié)果的原因可能是由于未恢復(fù)組患者心功能受損和心肌重塑較恢復(fù)組嚴(yán)重，心室擴(kuò)大和心肌的纖維化均更明顯，限制了心肌纖維的收縮，導(dǎo)致心肌的旋轉(zhuǎn)能力減低，旋轉(zhuǎn)角度峰值以及旋轉(zhuǎn)速度峰值較小[15]；其次未恢復(fù)組患者左心室心肌纖維在收縮期產(chǎn)生的壓力小于恢復(fù)組患者，左心室心肌縮短不夠充分，導(dǎo)致達(dá)峰時(shí)間提前[16]。斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能夠通過(guò)測(cè)量左室各節(jié)段徑向、縱向及環(huán)向整體峰值，從而得以直接并量化左室的整體應(yīng)變及收縮功能[17]。初診時(shí)心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值和整體旋轉(zhuǎn)角度峰值與治療后的LVEF呈良好的相關(guān)性，提示初診時(shí)心尖部旋轉(zhuǎn)角度峰值、旋轉(zhuǎn)達(dá)峰時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度正向峰值、旋轉(zhuǎn)速度負(fù)向峰值和整體旋轉(zhuǎn)角度峰值可預(yù)測(cè)CHF患者的預(yù)后，其中心尖部參數(shù)的預(yù)測(cè)價(jià)值更好，可能是因?yàn)樾募庠谧笮氖倚D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中占主要作用。有研究表明，心肌縮短15%時(shí)，基底環(huán)的射血分?jǐn)?shù)僅為30%，而心尖環(huán)的射血分?jǐn)?shù)則為60%[18]。

綜上所述，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)心衰患者的預(yù)后具有預(yù)測(cè)價(jià)值，其中以心尖部參數(shù)的預(yù)測(cè)價(jià)值更加明顯，對(duì)臨床判斷心衰患者的預(yù)后有一定的指導(dǎo)意義。

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Predictive Value of Speckle Tracking Technology for the Prognosis of Patients with Heart Failure

ZHANG Ling, CHEN Xiao-xu, ZHOU Xin-tong, ZHOU Peng-xiang

Purpose:To investigate the value of speckle tracking echocardiography (STE) for evaluating prognosis of chronic heart failure (CHF).Methods:Eighty-six patients with CHF were divided into 2 groups according to the LVEF after 3 months: Restored (LVEF≥ 50%, n= 56) and no restored (LVEF＜50%, n=30). The parameters of twodimensional echocardiography (TDE) of first visit and after 3 months were compared. The STE parameters were compared between these two groups. The correlations between the parameters of STE of first visit and LVEF after 3 months were analyzed.Results:The LVEF, SV, CO, E/A after 3 months was significantly higher than those of first visit (58.56%±4.18% vs 45.16%±3.35%; 79.68±3.01ml/beat vs 65.70±3.10 ml/beat; 4.06±0.22 L/min vs 3.10±0.21 L/min; 1.00±0.09 vs 0.65±0.07). The differences were with statistical significant (P＜0.05). The LVDd, LVDsafter 3 months were significantly lower than those of the first visit (52.10±5.51mm vs 58.77±6.27mm; 30.00±2.43mm vs 34.23±2.81mm) . The differences were with statistical significant (P＜0.05). Peak rotation on apical plane (APProt), time to AP-Prot, positive peak of rotation speed, negative peak of rotation speed and peak twist (Ptw),time to Ptw, positive peak of rotation speed, negative peak of rotation speed in restored group were higher than those in no restored group (6.38°±1.21°vs 5.43°±1.32°; 84.17%±7.17% vs 70.98%±6.32%; 76.55±6.80°/s vs 62.18±4.91°/s ; -45.04±3.28°/s vs -53.29±3.20°/s; 17.56°±2.14°vs 6.67°±0.86°; 115.48±8.10°/s vs 99.98±6.02°/s;-77.83±5.29°/s vs -83.48±7.17°/s). The differences were with statistical significant (P＜0.05). There were good correlations between AP-Prot, time to AP-Prot, positive peak of rotation speed, negative peak of rotation speed, peak twist (Ptw) and LVEF(P＜0.05).Conclusion:The parameters of speckle-tracking echocardiography parameters can be used to forecast the prognosis, particularly the parameters of apical plane.

Speckle tracking echocardiography; Heart failure; Prognosis

ZHANG Ling (E-mail: zhangling5400@126.com)

R445.1

A

1006-5741（2017）-03-0266-05

2016.05.19;修回時(shí)間：2017.01.20)

中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志，2017，23：266-270

黑龍江省大慶龍南醫(yī)院物理診斷科

通信地址 ：黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)愛(ài)國(guó)路35號(hào),大慶市163453

張玲（電子郵箱：zhangling5400@126.com）

Chin Comput Med Imag，2017，23：266-270

Department of Physical Diagnosis, Daqing Longnan Hospital in Heilongjiang Province

Address: 35# Aiguo Road, Daqing 163453,P.R.C.