二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)早期肺源性心臟病患者左心室功能的評(píng)估價(jià)值

葉紅梅，寧珍，楊玉玲，潘曉琴，肖慶，譚蕾

肺源性心臟病（簡(jiǎn)稱肺心?。┲阜尾拷Y(jié)構(gòu)或功能改變引起肺動(dòng)脈高壓而導(dǎo)致的右心室肥大，隨病情進(jìn)展可引發(fā)右心衰竭［1-2］。目前，肺心病對(duì)右心室形態(tài)及功能的影響已基本達(dá)成共識(shí)，但其對(duì)左心室形態(tài)及功能的影響尚存在較大爭(zhēng)議。既往多數(shù)研究者認(rèn)為，左心功能異常主要由原發(fā)性左心病變引起，與肺心病無關(guān)；隨著近年來對(duì)肺心病研究的不斷深入，有研究者發(fā)現(xiàn)該病是以右心受累為主的全心疾病，且患者多存在左心室扭轉(zhuǎn)、左心室舒張功能障礙等結(jié)構(gòu)、功能改變［3］。

目前，臨床上主要采用左心室射血分?jǐn)?shù)、左心室舒張末期內(nèi)徑等常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查指標(biāo)評(píng)估肺心病患者心功能，但其僅可反映長(zhǎng)軸方向縱向心肌及短軸方向環(huán)形心肌收縮及使心腔內(nèi)徑縮短的能力，無法直接反映心肌細(xì)胞自身特點(diǎn)，因此用于評(píng)估左心室整體收縮功能存在較大局限性。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)是一種新超聲心電圖技術(shù)，可自動(dòng)追蹤二維灰階聲像圖感興趣區(qū)并對(duì)不同幀頻中同一部位心肌運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄，進(jìn)而評(píng)估心肌功能，有助于發(fā)現(xiàn)早期隱匿性心肌功能改變［4］。目前，關(guān)于二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)早期肺心病患者左心室功能的評(píng)估價(jià)值研究報(bào)道較少，本研究旨在探討二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)對(duì)早期肺心病患者左心室功能的評(píng)估價(jià)值，以期為肺心病患者左心室功能的早期評(píng)估提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年11月—2018年5月在綿陽(yáng)市第三人民醫(yī)院就診的早期肺心病患者42例作為觀察組，同期體檢健康者42例作為對(duì)照組。早期肺心病診斷標(biāo)準(zhǔn)參照第8版《內(nèi)科學(xué)》［5］：出現(xiàn)肺動(dòng)脈壓升高、右心室增大或右心功能不全體征，如頸靜脈怒張、P2＞A2、劍突下心搏增強(qiáng)、肝大及壓痛、肝頸靜脈回流征陽(yáng)性、下肢水腫等，并經(jīng)心電圖、胸部X線檢查發(fā)現(xiàn)肺心病征象但未出現(xiàn)急性加重、意識(shí)改變、呼吸衰竭、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定等。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）聲窗條件可滿足超聲心電圖檢查要求；（2）意識(shí)清、無交流障礙；（3）對(duì)本研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴有糖尿病、風(fēng)濕性心臟病、冠心病、高血壓心臟病等所致心臟器質(zhì)性病變而引起的左心室功能不全者；（2）伴有嚴(yán)重肺氣腫而導(dǎo)致超聲心電圖圖像清晰度、診斷受影響者。對(duì)照組受試者中男24例，女18例；年齡53～72歲，平均年齡（63.9±4.3）歲。觀察組患者中男22例，女20例；年齡51～72歲，平均年齡（63.2±4.4）歲。兩組患者性別（χ2=1.324）、年齡（t=2.485）比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 儀器與設(shè)備 美國(guó)GE公司生產(chǎn)的VIVID E9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S探頭，探頭頻率1.7～3.4 MHz，配備GE Echo PAC工作站。

1.3 檢查方法 兩組受試者檢查均由同一組具有5年以上臨床經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)生完成。檢查時(shí)受試者取左側(cè)臥位并囑其平靜呼吸，同時(shí)連接心電監(jiān)護(hù)儀。（1）采用常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查兩組受試者左心房?jī)?nèi)徑、左心室短軸縮短率、左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室收縮末期內(nèi)徑及左心室射血分?jǐn)?shù)等；（2）采用常規(guī)超聲心動(dòng)圖采集受試者心尖長(zhǎng)軸切面（四心腔、三心腔、二心腔）、左房室瓣短軸切面、乳頭肌水平短軸切面、心尖短軸切面等二維灰階心動(dòng)圖，要求收集1個(gè)心動(dòng)周期，幀頻＞50幀/s；（3）采用GE Echo PAC工作站二維應(yīng)變分析軟件對(duì)心尖四腔切面進(jìn)行分析，以斑點(diǎn)追蹤技術(shù)勾畫出感興趣區(qū)，并采用手動(dòng)方式調(diào)整其寬度以使其與心肌厚度一致，繼而將左心室側(cè)壁分為基底段、中間段及心尖段，后間隔分為心尖段、中間段及基底段，并采用同樣方法對(duì)心尖三腔面、二腔面進(jìn)行分析以得出左心室整體縱向收縮應(yīng)變及應(yīng)變率曲線，對(duì)左心室短軸左房室瓣切面、左心室短軸心尖水平切面及短軸乳頭肌切面進(jìn)行分析以得出左心室整體軸向收縮應(yīng)變及應(yīng)變率曲線；（4）測(cè)量并記錄受試者左心室長(zhǎng)軸整體收縮期最大峰值應(yīng)變、左心室軸向整體收縮期最大峰值應(yīng)變、左心室整體扭轉(zhuǎn)度、心臟整體收縮期應(yīng)變率、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率、舒張晚期應(yīng)變率等。體檢健康者心肌各壁收縮應(yīng)變圖及早、晚期肺心病患者左心室心肌應(yīng)力圖詳見圖1。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，年齡、常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查指標(biāo)、二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)參數(shù)屬計(jì)量資料，以（x ±s）表示，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；性別屬計(jì)數(shù)資料，采用χ2檢驗(yàn)；二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)參數(shù)與早期肺心病患者左心室射血分?jǐn)?shù)的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查指標(biāo) 觀察組患者左心房?jī)?nèi)徑、左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室收縮末期內(nèi)徑長(zhǎng)于對(duì)照組，左心室短軸縮短率、左心室射血分?jǐn)?shù)低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，見表1）。

表1 兩組受試者常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查指標(biāo)比較（x±s）Table 1 Comparison of routine echocardiography examination results between the two groups

2.2 二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)參數(shù) 觀察組患者左心室長(zhǎng)軸整體收縮期最大峰值應(yīng)變、左心室軸向整體收縮期最大峰值應(yīng)變、心臟整體收縮期應(yīng)變率高于對(duì)照組，左心室整體扭轉(zhuǎn)度、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率、舒張晚期應(yīng)變率低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，見表2）。

圖1 二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)檢查結(jié)果Figure 1 Examination results of two-dimensional speckle tracking imaging

表2 兩組受試者二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)參數(shù)比較（x±s）Table 2 Comparison of parameters of two-dimensional speckle tracking imaging between the two groups

2.3 相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，左心室長(zhǎng)軸整體收縮期最大峰值應(yīng)變（r=-0.658，P=0.027）、左心室軸向整體收縮期最大峰值應(yīng)變（r=-0.551，P=0.035）、心臟整體收縮期應(yīng)變率（r=-0.564，P=0.033）與早期肺心病患者左心室射血分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），而左心室整體扭轉(zhuǎn)度（r=0.642，P=0.014）、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率（r=0.617，P=0.018）、舒張晚期應(yīng)變率（r=0.526，P=0.038）與早期肺心病患者左心室射血分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)（P＜0.05，見圖2）。

3 討論

肺心病患者由于肺組織、胸廓及肺動(dòng)脈慢性病變而導(dǎo)致肺循環(huán)阻力增加、肺動(dòng)脈高壓，進(jìn)而導(dǎo)致右心室肥厚、增大，且隨病情進(jìn)展可引發(fā)右心衰竭［6］。既往多項(xiàng)研究結(jié)果證實(shí)，肺心病患者存在左心室功能障礙［7］。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者左心房?jī)?nèi)徑、左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室收縮末期內(nèi)徑長(zhǎng)于對(duì)照組，左心室短軸縮短率、左心室射血分?jǐn)?shù)低于對(duì)照組，提示早期肺心病患者存在一定程度左心室功能異常，分析其發(fā)生機(jī)制為：早期肺心病患者由于慢性缺氧而導(dǎo)致紅細(xì)胞增多、血液黏稠度升高、心排血量增加并造成左心室心肌代償性肥厚、缺氧性損傷，加之長(zhǎng)期肺動(dòng)脈高壓導(dǎo)致肺內(nèi)側(cè)支循環(huán)形成、大量左向右肺內(nèi)分流而造成左心室容量負(fù)荷增加，同時(shí)肺動(dòng)脈高壓還易導(dǎo)致心肌微血管灌注增加、淋巴回流減少、心肌間質(zhì)水腫及纖維化，最終導(dǎo)致左心室、室間隔肥厚等［8］。此外，肺心病患者長(zhǎng)期右心房壓力過高造成舒張期心臟擴(kuò)張及反射性心律加快，進(jìn)而導(dǎo)致心臟超負(fù)荷工作，同時(shí)右心室釋放激素樣物質(zhì)等，最終導(dǎo)致左心室肥厚。

常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查僅能通過判斷左心室心肌徑向與軸向運(yùn)動(dòng)而評(píng)價(jià)左心室舒縮功能，二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)通過逐幀追蹤高幀頻二維圖像的斑點(diǎn)回聲而進(jìn)行定量分析，能更加準(zhǔn)確地計(jì)算心肌運(yùn)動(dòng)速度并描繪心肌運(yùn)動(dòng)變化，可更好地反映左心室結(jié)構(gòu)及功能。此外，由于二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)主要基于二維灰階聲像圖并通過實(shí)時(shí)追蹤心肌內(nèi)高亮度微小斑點(diǎn)狀回聲軌跡運(yùn)動(dòng)而重構(gòu)心肌組織實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)和形變，因此其可定量顯示心肌運(yùn)動(dòng)位移、速度、應(yīng)變率等，有利于多方面評(píng)價(jià)心肌節(jié)段形變，具有準(zhǔn)確率高、可重復(fù)性好、無需幾何形態(tài)假設(shè)、無需依賴心內(nèi)膜輪廓等優(yōu)點(diǎn)，可有效反映整體及局部心肌活動(dòng)力學(xué)特征，為研究左心室心肌力學(xué)運(yùn)動(dòng)提供定量檢查手段［9］。

正常左心室心肌以心外膜下縱行肌為主，且其功能主要由縱行肌完成，而左心室縱向心肌纖維變化可導(dǎo)致左心室長(zhǎng)軸運(yùn)動(dòng)，因此長(zhǎng)軸方向上心肌形變?cè)谠u(píng)價(jià)左心室功能中具有重要作用［10］。與常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查相比，二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)不僅可評(píng)估心肌縱軸方向及徑向方向運(yùn)動(dòng)，還可評(píng)估圓周及旋轉(zhuǎn)方向心肌形變，而由于二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)針對(duì)的是二維物體、成像沿著室壁方向而非超聲束且與組織多普勒頻移無關(guān)，因此其不會(huì)受到聲束方向及室壁運(yùn)動(dòng)方向夾角的影響，對(duì)心肌收縮及舒張功能的評(píng)估效果更佳［11］。

本研究結(jié)果顯示，觀察組患者左心室長(zhǎng)軸整體收縮期最大峰值應(yīng)變、左心室軸向整體收縮期最大峰值應(yīng)變、心臟整體收縮期應(yīng)變率高于對(duì)照組，左心室整體扭轉(zhuǎn)度、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率及舒張晚期應(yīng)變率低于對(duì)照組；進(jìn)一步行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，左心室射血分?jǐn)?shù)與早期肺心病患者左心室長(zhǎng)軸整體收縮期最大峰值應(yīng)變、左心室軸向整體收縮期最大峰值應(yīng)變、心臟整體收縮期應(yīng)變率呈負(fù)相關(guān)，而左心室射血分?jǐn)?shù)與早期肺心病患者左心室整體扭轉(zhuǎn)度、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率及舒張晚期應(yīng)變率呈正相關(guān)，與既往研究結(jié)果一致［12］，表明二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)參數(shù)可有效反映早期肺心病患者左心室功能變化，適用于該類患者左心室功能的評(píng)估，具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值；但本研究為單中心研究且樣本量較小，存在一定選擇偏倚，今后仍需擴(kuò)大樣本量以進(jìn)一步深入研究。

圖2 二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)參數(shù)與早期肺心病患者左心室射血分?jǐn)?shù)相關(guān)性的散點(diǎn)圖Figure 2 Scatter plots for correlations of parameters of two-dimensional speckle tracking imaging with LEVF in patients with early pulmonary heart disease