超聲心動(dòng)圖自動(dòng)功能成像技術(shù)在心肌病診斷中的應(yīng)用價(jià)值

張社芳 褚雯 王華 張亞平

心肌病是一種以心臟的結(jié)構(gòu)和心肌細(xì)胞功能異常為主要特征的心肌細(xì)胞疾病的統(tǒng)稱，目前其發(fā)病機(jī)制尚不明確。有研究指出當(dāng)控制心肌細(xì)胞的基因受到損傷時(shí)，心肌細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生異常反應(yīng)、機(jī)體受到病毒的侵襲或者體內(nèi)的細(xì)胞免疫功能受到抑制等相關(guān)因素，使得心肌細(xì)胞產(chǎn)生變形、脫落甚至纖維化等現(xiàn)象，引起心臟結(jié)構(gòu)的變化，心臟功能減弱等一系列表現(xiàn)，嚴(yán)重情況下會(huì)引起休克及心力衰竭[1]。臨床上常采用超聲心動(dòng)圖進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以此來(lái)輔助醫(yī)師診斷疾病，但單一的超聲心動(dòng)圖的診斷效果并不準(zhǔn)確，容易造成誤診及漏診的情況發(fā)生，影響心肌病的治療，隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)功能成像(automatic functional imaging，AFI)作為一項(xiàng)新型的二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)全面客觀等優(yōu)勢(shì)，在臨床中被廣泛應(yīng)用[2]。本研究以心肌病患者作為研究對(duì)象，分析超聲心動(dòng)圖中應(yīng)用AFI技術(shù)對(duì)心肌病的診斷價(jià)值，以其為臨床工作提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2017年2月至2019年3月收治的100例心肌病患者，其中男55例，女45例；年齡20～62歲，平均年齡(41.34±20.28)歲；病程1～15年，平均(8.28±6.87)年；根據(jù)疾病類型分類：肥厚性心肌病54例，擴(kuò)張性心肌病46例；同期選取50例非心肌病患者為對(duì)照組，其中男29例，女21例；年齡21～61歲，平均年齡(41.84±19.37)歲。2組患者性別比、年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究方案均經(jīng)過(guò)患者的知情同意，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)討論通過(guò)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)[3]:①實(shí)驗(yàn)室檢查符合《心肌病的診斷與治療指南》中心肌病的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；②檢測(cè)前3 d未曾服用過(guò)抗心律失常的藥物，β受體阻滯劑及舒張血管的藥物；③患者的基本身體狀況良好，適合超聲心動(dòng)圖檢測(cè)。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)[3]:①患有嚴(yán)重的心臟瓣膜病、先心病及其他因素導(dǎo)致的心力衰竭及腎臟、腦組織功能異常者；②伴有血壓波動(dòng)異常，動(dòng)脈血管粥樣硬化或血管狹窄者；③伴有代謝性、血液學(xué)疾病及精神智力障礙者。

1.3 方法 患者檢測(cè)前1 d停止相關(guān)藥物治療，取左側(cè)臥位，保持平靜呼吸并放松，采用GE Vivid E9彩色多普勒超聲檢查儀，頻率為2.0～4.0 MHz成人經(jīng)胸心臟探頭，幀頻為(62±3)幀/s，同步記錄患者24 h的心電圖情況。待圖像穩(wěn)定后，以超聲心動(dòng)圖常規(guī)采集心尖部位三腔心、兩腔心、四腔心切面二維灰階動(dòng)態(tài)圖，采集3個(gè)心動(dòng)周期的圖像并存儲(chǔ)，獲取左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、 左心室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)，及左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。在AFI技術(shù)應(yīng)用下獲取收縮期左心室壁的縱向應(yīng)變的牛眼圖。先于心尖左心室長(zhǎng)軸切面圖像，選取二尖瓣兩側(cè)瓣環(huán)和心尖三點(diǎn)心內(nèi)膜，軟件自動(dòng)生成ROI，調(diào)整ROI寬度使其包括心肌全層，軟件自動(dòng)追蹤心肌運(yùn)動(dòng)，在左心室長(zhǎng)軸方向?qū)⑶?、后間隔及四周心室壁按照基底段、中間段以及心尖段分成16個(gè)不同節(jié)段，測(cè)量缺血節(jié)段及全左室的LAD支配區(qū)域縱向應(yīng)變(TLS)、左心室收縮期整體縱向應(yīng)變(GLS)，當(dāng)左右心室的單個(gè)節(jié)段或者多個(gè)節(jié)段的心室壁的厚度超過(guò)15 mm為陽(yáng)性。

1.4 觀察指標(biāo) (1)觀察單一超聲心動(dòng)圖監(jiān)測(cè)與聯(lián)合AFI技術(shù)檢測(cè)的對(duì)心肌病患者的陽(yáng)性檢出率情況；(2)以心肌病超聲診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，觀察單一超聲心動(dòng)圖監(jiān)測(cè)與聯(lián)合AFI技術(shù)檢測(cè)方法診斷心肌病指標(biāo)的特異性、敏感性及準(zhǔn)確性等。

1.5 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.5.1 心肌病診斷標(biāo)準(zhǔn):參照中華心血管病雜志編輯委員會(huì)[5]關(guān)于心肌病超聲診斷金標(biāo)準(zhǔn)，肥厚性心肌病：第一心音后出現(xiàn)明顯遞增遞減型雜音，有時(shí)心臟雜音可增強(qiáng)，尤其在變換姿勢(shì)后，輔助檢查有心電圖改變，心臟彩超表現(xiàn)為心肌肥厚，左右心室的單個(gè)節(jié)段或者多個(gè)節(jié)段的心室壁的厚度超過(guò)15 mm；ST段呈現(xiàn)壓低的趨勢(shì)；T波表現(xiàn)為雙側(cè)對(duì)稱性的倒置，在Ⅰ、aVL、V4～V6導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)較多，左心室流出道梗阻。動(dòng)態(tài)心電圖，心臟磁共振成像，X線胸片可見(jiàn)左心增大，心內(nèi)導(dǎo)管檢查等綜合判斷；擴(kuò)張性心肌?。盒呐K組織變大、心肌細(xì)胞損傷、心律不齊，左右心室的直徑增加，心室壁的運(yùn)動(dòng)功能減弱，左心室的心臟射血功能下降1/2；心臟擴(kuò)大全心都可以擴(kuò)大，但是以左心室為主，同時(shí)心臟收縮功能下降。

1.5.2 臨床效能評(píng)價(jià):參照中華實(shí)用診斷與治療效能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[6]，敏感性=真陽(yáng)性/(真陽(yáng)性+假陰性)；特異性=真陰性/(假陽(yáng)性+真陰性)；陽(yáng)性預(yù)測(cè)值=真陽(yáng)性/(真陽(yáng)性+假陽(yáng)性)；陰性預(yù)測(cè)值=真陰性/(真陰性+假陰性)。

2 結(jié)果

2.1 檢出結(jié)果比較 超聲心動(dòng)圖中應(yīng)用AFI后的心肌病的陽(yáng)性檢出率為95.00%(76/80)顯著高于單一的超聲心動(dòng)圖陽(yáng)性檢出率87.50%(70/80)(P<0.05)。見(jiàn)圖1，表1。

圖1 AFI心肌病牛眼圖

表1 陽(yáng)性檢出結(jié)果比較 例(%)

2.2 3組超聲參數(shù)及應(yīng)變參數(shù)比較 3組患者的LVEDD、LVESD、LVEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，肥厚性心肌病組與擴(kuò)張性心肌病組的AFI技術(shù)中的TLS及GLS應(yīng)變參數(shù)存在差異，且均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

組別LVEDD(mm)LVESD(mm)LVEF(%)TLS(%)GLS(%)肥厚性心肌病組(n=54)51.12±12.4231.45±4.4661.75±12.42-21.52±5.84?-19.15±6.48?擴(kuò)張性心肌病組(n=46)52.45±11.7532.45±5.0159.44±11.63-16.55±4.12?-16.18±3.67?對(duì)照組(n=50) 49.45±9.4729.15±3.9760.12±10.97-10.84±3.12-9.12±2.84

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05

2.3 臨床價(jià)值評(píng)價(jià) 以心肌病超聲診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，超聲心動(dòng)圖中應(yīng)用AFI診斷心肌疾病AUC為0.957、敏感性92.56%、特異性93.25%、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值92.89%、陰性預(yù)測(cè)值94.42%及準(zhǔn)確度93.15%顯著高于單一的超聲心動(dòng)圖檢測(cè)的臨床價(jià)值(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 2種檢查方法臨床價(jià)值比較 n=100

3 討論

心肌病患者常伴有呼吸困難，心跳加速，不及時(shí)治療會(huì)危及患者的生命。早期的檢測(cè)診斷可以有效的發(fā)現(xiàn)疾病，及時(shí)治療，提高患者的預(yù)后及疾病轉(zhuǎn)歸[7]。目前臨床上以超聲心動(dòng)圖檢測(cè)較為常見(jiàn)，但單一的超聲心動(dòng)圖檢測(cè)方式對(duì)診斷結(jié)果的判斷并不準(zhǔn)確，隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，有學(xué)者指出在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)用自動(dòng)功能成像技術(shù)會(huì)提高診斷的準(zhǔn)確性[8]。本研究分析AFI的作用原理，探討其診斷價(jià)值，旨在為心肌病患者的早期診斷提高參考依據(jù)。

超聲心動(dòng)圖是目前臨床上診斷心血管疾病較為普遍的一項(xiàng)檢測(cè)方法，在操作過(guò)程中較為簡(jiǎn)便，對(duì)患者損害小，其檢測(cè)原理主要是根據(jù)心尖部位的不同腔面的切面、大動(dòng)脈的切面以及胸骨旁的左心室切面這3個(gè)重要的切面，進(jìn)行心臟組織的全方位觀察，可以觀察到左右心室的血液流動(dòng)情況、心室的大小、結(jié)構(gòu)及組織運(yùn)動(dòng)情況，可以輔助臨床醫(yī)師對(duì)疾病的診斷[9]。但超聲心動(dòng)圖在檢測(cè)過(guò)程中會(huì)受到外界條件的干擾，尤其在心尖部的心動(dòng)圖顯示不清楚，加上臨床癥狀不明顯等因素，容易導(dǎo)致臨床醫(yī)師錯(cuò)誤診斷，延誤患者的病情[10]。AFI是一種新型的診斷手段，它可以及時(shí)的反映心肌功能異常情況，在操作過(guò)程中僅需操作者于心尖每個(gè)切面選取心內(nèi)膜3個(gè)點(diǎn)(二尖瓣兩側(cè)瓣環(huán)和心尖)，并設(shè)定ROI寬度，系統(tǒng)便可自動(dòng)快速計(jì)算出左心室16節(jié)段LS和GLS，并繪制出牛眼圖，形象、直觀地反映左心室節(jié)段及總體收縮功能的變化，受人為因素干擾較少，降低了實(shí)驗(yàn)誤差，它的作用原理是利用設(shè)備本身帶有的自動(dòng)成像功能，記錄顯像中被標(biāo)記的心肌組織部位的運(yùn)動(dòng)情況，自動(dòng)繪制出心肌細(xì)胞在一段時(shí)期內(nèi)的變化過(guò)程。其檢測(cè)結(jié)果的可信度較高[11]。本研究中超聲心動(dòng)圖中應(yīng)用AFI后的心肌疾病的陽(yáng)性檢出率為95.00%顯著高于單一的超聲心動(dòng)圖陽(yáng)性檢出率87.50%(P<0.05)。原因在于AFI技術(shù)彌補(bǔ)了超聲心動(dòng)圖檢測(cè)中存在的缺陷，它可以通過(guò)識(shí)別心肌細(xì)胞功能的異常，追蹤心肌組織的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)心室壁的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，得到心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，以此來(lái)輔助臨床醫(yī)生對(duì)患者疾病的診斷，在整個(gè)過(guò)程中患者不需要離開(kāi)機(jī)器，減少了診斷結(jié)果的誤差，提高了心肌疾病的臨床陽(yáng)性檢出率。這一觀點(diǎn)在Ito等[12]的研究中得到證實(shí)。

有研究顯示，AFI在心血管疾病的檢測(cè)及診斷中具有較高的可信性，可以減少臨床漏診的情況發(fā)生[13]。AFI最先應(yīng)用于診斷心肌梗死，它可以對(duì)心室壁周圍組織的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化分析，其在左心室運(yùn)動(dòng)的參數(shù)平均值可以客觀的反映心肌細(xì)胞梗死的嚴(yán)重程度。AFI是一項(xiàng)操作簡(jiǎn)單的新型的二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，在檢測(cè)過(guò)程中主要以心肌細(xì)胞應(yīng)變反應(yīng)及應(yīng)變率為基礎(chǔ)，根據(jù)患者的自身情況，可以人為的設(shè)定需要檢測(cè)的區(qū)域，它的顯像具有二維的高幀頻特點(diǎn)，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程無(wú)角度的限制，患者不需要離開(kāi)機(jī)器設(shè)備，減少實(shí)驗(yàn)的誤差。本研究中3組受檢者的LVEDD、LVESD、LVEF的超聲參數(shù)差異不顯著，肥厚性心肌病組與擴(kuò)張性心肌病組的AFI技術(shù)中的TLS及GLS應(yīng)變參數(shù)存在差異，且均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，這是由于臨床醫(yī)師利用該軟件全自動(dòng)追蹤功能對(duì)心肌細(xì)胞不同部位的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行記錄，繪制為心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)在不同時(shí)期的曲線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析計(jì)算，可以重新建立心肌細(xì)胞組織的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，以此來(lái)呈現(xiàn)出患者現(xiàn)實(shí)中的心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的速度及應(yīng)變能力。AFI彌補(bǔ)了超聲心動(dòng)圖檢測(cè)的不足，兩者聯(lián)合檢測(cè)心肌疾病相比較其他的診斷方式來(lái)說(shuō)，測(cè)量的準(zhǔn)確度更高[14]。本研究中以心肌病超聲診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，超聲心動(dòng)圖中應(yīng)用AFI診斷心肌疾病AUC為0.957、敏感性92.56%、特異性93.25%、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值92.89%、陰性預(yù)測(cè)值94.42%及準(zhǔn)確度93.15%顯著高于單一的超聲心動(dòng)圖檢測(cè)的臨床價(jià)值，P<0.05。主要在于AFI技術(shù)可以通過(guò)識(shí)別心肌細(xì)胞異常情況，并追蹤心肌細(xì)胞內(nèi)不同部位的斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，獲取心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的合理參數(shù)，可以有效的輔助臨床醫(yī)師來(lái)評(píng)估左右心室在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的收縮于舒張情況，同時(shí)該技術(shù)設(shè)定的二維圖像在75幀/s左右，可以通過(guò)自動(dòng)記錄心尖部位不同切面的心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)情況，準(zhǔn)確的記錄心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的速度及心肌組織部位不同節(jié)段的應(yīng)變力，以此來(lái)研究心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的正常規(guī)律，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常的心肌細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，提高了心肌疾病的準(zhǔn)確度、特異性及敏感性。與Suganuma等[15]研究結(jié)論相符。

綜上所述，超聲心動(dòng)圖中應(yīng)用AFI對(duì)于心肌病患者來(lái)說(shuō)具有很好的臨床診斷價(jià)值，其特異性、準(zhǔn)確度及敏感度均有所提高，值得推廣應(yīng)用。