三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)與實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖對(duì)冠心病同步性研究

劉海蘭 宋嫣 張芳

【摘要】 目的：探討三維斑點(diǎn)追蹤成像（3D-STI）與實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖技術(shù)（RT-3DE）評(píng)價(jià)冠心病患者（CHD組）左心室收縮同步性應(yīng)用價(jià)值及其與收縮功能的相關(guān)性。方法：32例（A組：單支或多支50%<狹窄≤70%）、28例（B組：單支或多支狹窄>70%）和45例健康體檢者（對(duì)照組）行RT-3DE和3D-ST檢查，獲得左心室舒張末期容積（EDV）、收縮末期容積（ESV）和左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），16、12節(jié)段的縱向、徑向、環(huán)向應(yīng)變收縮峰值時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差（TLS、TRS、TCS）以及與最小收縮容積時(shí)間的時(shí)間之差（TLSV、TRSV、TCSV），左心室16、12、6心肌收縮期最小容積達(dá)峰時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差（Tesv-SD）和最大差值（Tesv-Dif）。結(jié)果：A組Tesv-Dif、Tesv-16、Tesv-12、Tesv-6、TLS-16、TCS、TLSV-16較對(duì)照組延長，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;B組上述時(shí)間指標(biāo)較對(duì)照組明顯延長（P<0.01），且與A組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。RT-3DE與3D-STI同步性參數(shù)相關(guān)性分析示：LVEF與Tesv-16、TLS-16呈負(fù)相關(guān)（r=-0.702、-0.638，P<0.01），而Tesv-16與TLS-16呈正相關(guān)（r=0.603，P<0.01）。結(jié)論：RT-3DE與3D-STI可客觀評(píng)價(jià)冠心病患者左室收縮同步性，尤其是患者早期單支或多支50%<狹窄≤70%，且二者有一定的相關(guān)性。

【關(guān)鍵詞】 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖; 三維斑點(diǎn)追蹤顯像; 冠心病; 左心收縮功能; 同步性

【Abstract】 Objective：To explore the value of 3D speckle Tracking Imaging （3D-STI）and real-time three-dimensional echocardiography（RT-3DE）in evaluating left ventricular systolic synchrony in patients with coronary heart disease（CHD Group）and its correlation with systolic function.Method：RT-3DE and 3D-ST were performed in 32 patients（group A：single or multiple vessel 50%70%）and 45 healthy subjects（control group）.The left ventricular end-diastolic volume（EDV），end-systolic volume（ESV）and left ventricular ejection fraction（LVEF），the standard deviation of the peak time of longitudinal，radial and circumferential strain（TLS，TRS）of 16，12 segments were obtained.TCS，TLSV，TRSV and TCSV，Tesv-SD and Tesv-Dif of the minimum systolic volume of left ventricle 16，12 and 6.Result：Tesv-Dif，Tesv-16，Tesv-12，Tesv-6，TLS-16，TCS and TLSV-16 in group A were prolonged compared with the control group（P<0.05）.The timing indicators of group B were significantly prolonged than those of the control group（P<0.01），compared with group A，there were statistically significant differences（P<0.05）.In the correlation analysis between RT-3DE and 3D-STI synchronicity parameters，Tesv-16 and TLS-16 had negative correlation with LVEF（r=0.702，-0.638;P<0.01）.Tesv-16 was positively correlated with TLS-16（r=0.603，P<0.01）.Conclusion：RT-3DE and 3D-STI can objectively evaluate left ventricular systolic synchrony in patients with coronary heart disease，especially in patients with single or multiple branches 50%

【Key words】 RT-3DE; 3D-STI; Coronary heart disease; Left ventricular systolic function; Synchrony

First-authors address：The Third Affiliated Hospital of Nanchang University，Nanchang 330006，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.10.003

三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（real-time 3D speckle tracking，3D-STI）為近年來的研究熱點(diǎn)，由于不受聲束及取樣角度方面的影響，能夠追蹤各節(jié)段心內(nèi)膜面區(qū)域的變化，較組織多普勒更有效地反映心肌的節(jié)段性運(yùn)動(dòng)[1-4]。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（real time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）以實(shí)時(shí)地展現(xiàn)心臟各節(jié)段及整體幾何形態(tài)及運(yùn)動(dòng)情況，其容積-曲線時(shí)間（volume-time curve，VTC）能定量評(píng)估左心室各個(gè)節(jié)段收縮同步性[5-7]。本研究旨在探討兩種技術(shù)用于評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈不同程度狹窄左心室收縮同步性改變情況，并對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行探討，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年6月-2017年6月在本院心內(nèi)科住院的冠心病患者（CHD組）60例，納入標(biāo)準(zhǔn)：心功能Ⅱ級(jí)，左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）大于48%。排除嚴(yán)重先天性心臟病、心律失常、心肌病、嚴(yán)重瓣膜病、心包疾病等病變及三維圖像不清晰者。據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果分成兩個(gè)亞組，A組32例，單支或多支50%<狹窄≤70%;男16例，女10例;年齡40～80歲，平均（62±4）歲。B組28例，單支或多支狹窄>70%;男15例，女9例;年齡45～81歲，平均（66±6）歲。同期健康體檢者作為正常對(duì)照組45例，男28例，女17例;年齡37～80歲，平均（64±5）歲，均經(jīng)詳細(xì)檢查排除心臟疾病。該研究經(jīng)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均知情同意。

1.2 儀器與方法 應(yīng)用Philips iE33 彩超診斷儀檢查，配有三維X3-1（頻率1～3 MHz）及二維S5-1（頻率2～4 MHz）心臟探頭，內(nèi)置QLAB 8.1定量分析軟件及胸前導(dǎo)聯(lián)連心電圖?；颊咦髠?cè)臥位，連接心電圖，以心尖四腔和二腔觀作為基本剖面，確定舒張末期和收縮末期，對(duì)前壁、后間隔、下壁、左室側(cè)壁心尖部心內(nèi)膜區(qū)和二尖瓣環(huán)處分別標(biāo)記5個(gè)取樣點(diǎn)，連續(xù)采集3～5個(gè)心動(dòng)周期的三維數(shù)據(jù)保存入機(jī)器硬盤，待進(jìn)行脫機(jī)分析。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 RT-3DE參數(shù) 應(yīng)用Qlab 8.1軟件的3DQ Advanced插件自動(dòng)計(jì)算出左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、舒張末容積（EDV）、收縮末容積（ESV）。系統(tǒng)自動(dòng)顯示出左心室整體與節(jié)段VTC曲線并獲取16個(gè)心肌節(jié)段收縮末時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差并用R-R間期標(biāo)準(zhǔn)化，得到6、12、16節(jié)段達(dá)到最小收縮容積的時(shí)間（Tesv）標(biāo)準(zhǔn)差及最大時(shí)間差（Tesv-Dif）。

1.3.2 3D-STI參數(shù) 應(yīng)用Qlab 8.1圖像分析軟件的CMQ功能進(jìn)行脫機(jī)分析，軟件自動(dòng)生成應(yīng)變-時(shí)間曲線，獲得各節(jié)段縱向、徑向、環(huán)向應(yīng)變收縮峰值時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差（TLS-16、TRS-12、TCS-12）并計(jì)算左心室應(yīng)變峰值時(shí)間與最小收縮容積時(shí)間的時(shí)間之差（TLSV-16、TRSV-12、TCSV-12）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組數(shù)據(jù)間比較采用單因素方差分析，計(jì)數(shù)資料采用率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組心臟彩超心功能結(jié)果比較 CHD組EDV、ESV、LVEF與對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），兩組心率、年齡比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

2.2 RT-3DE及3D-STI同步性比較 對(duì)照組VTC曲線形態(tài)規(guī)則有序，而CHD組顯示曲線雜亂無章，各節(jié)段達(dá)到最小收縮容積的時(shí)間差異大，見圖1。與對(duì)照組比較，B組中各組RT-3DE同步性明顯延長（P<0.01），A組各指標(biāo)與對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;RT-3DE同步性指標(biāo)中TLS-16、TLSV-16延長（P<0.05）。與A組比較，B組中Tesv-16、Tesv-12、Tesv-6延長差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而各節(jié)段的時(shí)間最大差值明顯延長（P<0.01）;RT-3DE中各指標(biāo)均明顯延長（P<0.01）。見表2、3。

2.3 相關(guān)性分析 散點(diǎn)圖及對(duì)數(shù)回歸分析顯示CHD組LVEF與Tesv-16呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.702，P<0.01），回歸方程：y=102.08-16.26lnx;與TLS-16呈負(fù)相關(guān)（r=-0.638，P<0.01），回歸方程：y=108.26-15.40lnx，而Tesv-16與TLS-16呈正相關(guān)（r=0.603，P<0.01），回歸方程：y=-27.48+15.30lnx，見圖2～4。

3 討論

左心室心肌是縱向、徑向、旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)各種運(yùn)動(dòng)綜合的復(fù)雜幾何運(yùn)動(dòng)，而RT-3DE及3D-STI這兩種方法均可分析左心室各節(jié)段收縮及舒張期三維應(yīng)變能力，可作為早期診斷冠心病的非侵入檢查方法[8-9]。筆者通過研究，發(fā)現(xiàn)B組（單支或多支狹窄>70%）患者RT-3DE中左室各節(jié)段達(dá)到最小收縮容積時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差及最大差值（Tesv、Tesv-Dif）等參數(shù)與正常對(duì)照組比較，時(shí)間顯著延長（P<0.01），3D-STI的同步性指標(biāo)也是如此，說明患者冠狀動(dòng)脈狹窄>70%時(shí)所引發(fā)的左心室壁節(jié)段性運(yùn)動(dòng)明顯異常，實(shí)時(shí)三維中各節(jié)段達(dá)到最小收縮容積時(shí)間明顯不一致，時(shí)間最大差值增大，表現(xiàn)為時(shí)間延長;在斑點(diǎn)追蹤中各節(jié)段縱向、徑向、環(huán)向應(yīng)變等時(shí)間明顯延長（P<0.01）。冠狀動(dòng)脈狹窄>70%時(shí)實(shí)時(shí)三維和斑點(diǎn)追究蹤中的時(shí)間最大差值與其他兩組對(duì)比均明顯延長，差異顯著，進(jìn)一步說明了患者狹窄導(dǎo)致的心肌缺血引起的相應(yīng)節(jié)段收縮延遲，而與正常節(jié)段達(dá)峰時(shí)間的加大。CHD組由于左心室收縮的不同步，到達(dá)舒張及收縮末容的時(shí)間不一致從而導(dǎo)致EDV、ESV、LVEF的改變，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。通過對(duì)CHD組進(jìn)行散點(diǎn)圖及對(duì)數(shù)回歸相關(guān)性分析顯示說明兩種技術(shù)的相關(guān)性良好，見圖2～4。本研究應(yīng)用最新的3D-STI呈現(xiàn)冠心病患者不同程度的狹窄的左心室的收縮同步性改變情況，進(jìn)行心臟幾何學(xué)多維重建，以及分析心臟16、12、12節(jié)段的長軸運(yùn)動(dòng)、徑向運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)上的時(shí)間應(yīng)變，彌補(bǔ)了組織多普勒成像的角度依賴及冠狀動(dòng)脈造影技術(shù)有創(chuàng)、昂貴的缺點(diǎn)[10-12]。并可早期發(fā)現(xiàn)容積時(shí)間、長軸、徑向應(yīng)變等數(shù)值改變，識(shí)別正常心肌組織代償性變化，大大提高了對(duì)狹窄程度不重如單支或多支50%<狹窄≤70%缺血性心肌診斷性[13-14]。

分析其原因可能與患者心肌缺血時(shí)最先影響心內(nèi)膜，而心內(nèi)膜下心肌對(duì)長軸運(yùn)動(dòng)影響較大，徑向及圓周方向的運(yùn)動(dòng)與中層環(huán)形肌纖維密切相關(guān)，表現(xiàn)為斑點(diǎn)追蹤A組中的只TLS-16及TISV-16與對(duì)照組有改變，隨著狹窄程度加重?fù)p害了中層及心肌外膜層而出現(xiàn)TCS及TRS改變，這也其他學(xué)者研究結(jié)果一致[15-16]。冠狀動(dòng)脈狹窄較輕患者早期就有同步性改變，而二維彩超很難判斷具體的某一節(jié)段的失常，兩種超聲方法可以提高其診斷性，使得冠心病患者得于早期診斷，減少了因冠脈造影檢查帶來的不便，具有一定的臨床意義[17-18]。RT-3DE與3D-TSI仍有些不足之處，如其對(duì)圖像質(zhì)量有較高的要求，聲窗不好的患者限制了使用，以及時(shí)間和空間分辨力亦有待于提高等[19-20]。另外RT-3DE、3D-STI對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)前者同步性指標(biāo)敏感性更好，特別是Tesv-Dif，但特異性不如后者，如兩種方法共同使用可以取長補(bǔ)短。

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（收稿日期：2018-10-15） （本文編輯：周亞杰）