斑點(diǎn)追蹤技術(shù)與實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評價(jià)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者左室收縮同步性的對比研究

朱巧玲 郭 泰 蘆 芳

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是一種慢性的、炎癥性的、全身性的自身免疫性疾病，我國大陸地區(qū)RA患病率約為0.2%～0.4%［1］，其主要侵犯關(guān)節(jié)的滑膜，造成骨質(zhì)的破壞，除關(guān)節(jié)病變外，可累及全身多個(gè)器官，其中以心臟損害較為常見，患者可出現(xiàn)冠狀動(dòng)脈病變、心包炎、心肌病變、瓣膜病變及心律失常等多種并發(fā)癥［2］。RA 可以損害冠狀動(dòng)脈的小血管，引起冠狀動(dòng)脈炎，最終導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ㄒ韵潞喎Q冠心病），而冠心病可以引起心肌的不同步運(yùn)動(dòng)，故RA 可能也會(huì)引起左室收縮同步性的改變。有研究［3］表明，二維斑點(diǎn)追蹤（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）與實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng) 圖（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）均可定量評價(jià)左室心肌運(yùn)動(dòng)同步性，以往RA 患者的心臟方面研究多為對其常規(guī)超聲心動(dòng)圖或者心室的收縮或舒張功能的評價(jià)，本研究應(yīng)用這兩種技術(shù)評價(jià)不同病程活動(dòng)期RA 患者的左室收縮同步性，比較這兩種方法在評價(jià)左室收縮同步性方面的差異，為臨床早期發(fā)現(xiàn)RA 患者左室收縮同步性變化提供重要的檢查方法。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年4～10月經(jīng)我院風(fēng)濕科確診的RA患者90例，所有患者均符合1987年美國風(fēng)濕病協(xié)會(huì)修訂的RA 診斷標(biāo)準(zhǔn)，且 RA 病情活動(dòng)度評分28（DAS 28）均>3.2 分，均處于疾病活動(dòng)期［4］，年齡 20～65 歲。根據(jù)病程將其分為A組30例（病程1～5年），男10例，女20例，年齡（45.0±20.0）歲；B組（病程5年<病程≤10年）30例，男13例，女17例，年齡（52.0±13.0）歲；C組（病程>10年），男11 例，女19 例，年齡（55.5±10.0）歲。另選同期健康志愿者 30 例為對照組，男 12 例，女 18 例，年齡（44.0±21.0）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有研究對象均左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）≥50%；均排除心臟瓣膜病、先天性心臟病、冠心病、心力衰竭、高血壓病、糖尿病、甲狀腺功能亢進(jìn)癥等疾病及不能獲得滿意圖像者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對象均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用Philips EPIQ 7C 彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1 探頭，頻率 1～3 MHz；S5-1 探頭，頻率3.5～5.0 MHz；配有Qlab 10.4定量分析軟件。

2.常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)測定：患者取左側(cè)臥位，連接心電圖，選擇S5-1 探頭，在M 型超聲心動(dòng)圖測量左室舒張末期容積（LVEDV）、左室收縮末期容積（LVESV）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。所有參數(shù)均測量3 次，取其均值。

3.2D-STI參數(shù)測定：選擇S5-1探頭，采集連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期的左室胸骨旁短軸（二尖瓣、乳頭肌及心尖水平）及心尖長軸（四腔、三腔、兩腔心切面）動(dòng)態(tài)二維圖像并儲存。采用Qlab 10.4 定量分析軟件的自動(dòng)心肌運(yùn)動(dòng)定量（aCMQ）技術(shù)進(jìn)行分析，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算生成應(yīng)變-時(shí)間曲線，獲取18 節(jié)段收縮期峰值應(yīng)變和達(dá)峰時(shí)間的牛眼圖，自動(dòng)獲得左室整體縱向應(yīng)變（LVGLS）、左室縱向應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差（Tls-SD）、左室整體環(huán)向應(yīng)變（LVGCS）、左室環(huán)向應(yīng)變達(dá)峰時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差（Tcs-SD）。所有參數(shù)均在不同心動(dòng)周期測量3次，取其均值。

4.RT-3DE 參數(shù)測定：更換 X5-1 探頭，調(diào)整至“Full Volume”模式下，采集連續(xù)4 個(gè)心動(dòng)周期的心尖四腔心切面的全容積圖像并儲存。采用Qlab 10.4 定量分析軟件的三維定量分析（3DQA）技術(shù)進(jìn)行分析，獲取左室舒張末期容積（3D-LVEDV）、左室收縮末期容積（3D-LVESV）、左室射血分?jǐn)?shù)（3D-LVEF），以及左室16節(jié)段達(dá)最小收縮容積時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差（Tmsv-16-SD）及最大時(shí)間差（Tmsv-16-Dif）、經(jīng)R-R 間期校正后的左室16 節(jié)段達(dá)最小收縮容積時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)差占心動(dòng)周期的百分比（Tmsv-16-SD%）及最大時(shí)間差占心動(dòng)周期的百分比（Tmsv-16-Dif%）。所有參數(shù)均在不同心動(dòng)周期測量3次，取其均值。

5.重復(fù)性檢驗(yàn)：隨機(jī)抽取15 例受檢者的超聲圖像，對左室同步性指標(biāo)即Tls-SD、Tcs-SD、Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif、Tmsv-16-SD%及Tmsv-16-Dif%進(jìn)行觀察者內(nèi)和觀察者間重復(fù)性檢驗(yàn)。觀察者內(nèi)一致性檢驗(yàn)由同一操作者至少相隔1 周分別采用2D-STI 和RT-3DE 進(jìn)行分析；另選一名有經(jīng)驗(yàn)的操作者在未知前一操作者檢查結(jié)果的前提下，對15例受檢者的圖像進(jìn)行分析，并與前一操作者檢測結(jié)果進(jìn)行比較，檢驗(yàn)觀察者間一致性。

6.臨床指標(biāo)檢測：收集所有受試者的性別、年齡，測量身高、體質(zhì)量，并計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（BMI）；在平靜狀態(tài)下測量心率（HR）、肱動(dòng)脈的收縮壓（SBP）及舒張壓（DBP）。檢測實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)：類風(fēng)濕因子（RF）、C反應(yīng)蛋白（CRP）及血沉（ESR）。所有參數(shù)均測量3次，取其均值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，多組比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用Bonferroni法；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（Q）表示，多組比較行Kruskal-WallisH檢驗(yàn)，組間兩兩比較采用Bonferroni 法。相關(guān)性分析采用Spearman 秩相關(guān)分析法。重復(fù)性檢驗(yàn)采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC），ICC≥0.90 認(rèn)為重復(fù)性非常好。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、各組一般臨床資料比較

A、B、C 組年齡、性別、心率、血壓、體質(zhì)量指數(shù)與對照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。A、B、C 組RF、CRP、ESR 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；A、B、C 組 RF、CRP、ESR 均較對照組增高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表1。

二、各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)及2D-STI參數(shù)比較

1.各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)即LVEDV、LVESV、LVEF比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2D-STI 對心尖四腔、兩腔及三腔觀的動(dòng)態(tài)二維圖像分析后的圖像顯示，對照組與A 組牛眼圖均未見明顯的異常運(yùn)動(dòng)的室壁，呈均勻一致的紅色；B、C組圖像中均可見異常運(yùn)動(dòng)的室壁，顏色分布不均勻，且C組藍(lán)色部分變化更加明顯。見圖1。2D-STI 結(jié)果顯示A組與對照組比較，LVGLS、LVGCS、Tcs-SD、TIs-SD無明顯變化；A、B、C 組兩兩比較顯示，隨著病程增加，LVGLS 逐漸降低，而 Tcs-SD 與 TIs-SD 逐漸延長，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；B 組與 C 組比較，除LVGCS 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義之外，LVGLS、Tcs-SD、TIs-SD 比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表2和圖1。

三、各組RT-3DE參數(shù)比較

RT-3DE 分析后的圖像顯示，對照組左室17 節(jié)段時(shí)間-容積曲線呈拋物線樣，起伏基本一致，牛眼圖未見明顯室壁運(yùn)動(dòng)的異常節(jié)段；而A、B、C 組曲線的離散程度越來越大，且C 組可見明顯的紅色部分室壁運(yùn)動(dòng)異常節(jié)段。見圖2。各組3D-LVEDV、3D-LVESV、3D-LVEF 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；A、B、C 組與對照組比較，Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif、Tmsv-16-SD%、Tmsv-16-Dif%均隨病程增加逐漸延長，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表3。

表1 各組一般臨床資料比較

四、2D-STI與RT-3DE 評價(jià)左室同步性的相關(guān)性分析

Tls-SD 與 Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif 均呈正相關(guān)（r=0.307、0.345，均P<0.01），Tcs-SD 與 Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif均呈正相關(guān)（r=0.340、0.359，均P<0.01）。

圖1 各組2D-STI所測左室各節(jié)段縱向應(yīng)變及18節(jié)段牛眼圖

表2 各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)及2D-STI參數(shù)比較

表3 各組RT-3DE參數(shù)比較

圖2 各組RT-3DE所測17節(jié)段時(shí)間-容積曲線及牛眼圖

五、重復(fù)性檢驗(yàn)

2D-STI 和RT-3DE 測量左室同步性指標(biāo)在觀察者內(nèi)和觀察者間均具有較好的一致性，其中Tmsv-16-SD%重復(fù)性最好（觀察者內(nèi)ICC=0.985，觀察者間ICC=0.977，均P<0.001）。

討 論

目前RA的發(fā)病機(jī)制尚不明確，Rasmiena等［5］認(rèn)為RA 心臟疾病發(fā)病的主要誘因與炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激及血脂異常均有關(guān)。本研究中A、B、C 組RF、CRP、ESR 均較對照組增高（均P<0.05），說明活動(dòng)期 RA 患者體內(nèi)有較嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)，再次印證了該結(jié)論。有研究［6］認(rèn)為，RA 主要累及冠狀動(dòng)脈的小分支，最終引起冠狀動(dòng)脈狹窄甚至閉塞，導(dǎo)致心肌缺血，影響心肌的運(yùn)動(dòng)。RA 可以引起冠心病，而冠心病可引起心肌的不同步運(yùn)動(dòng)，心肌的不同步運(yùn)動(dòng)又與心功能的惡化密切相關(guān)，最終可能導(dǎo)致心力衰竭［7］，甚至危及患者的生命，因此需要重視心肌的不同步運(yùn)動(dòng)。2D-STI 與RT-3DE 均可評估左室收縮同步性，但其工作原理不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)，2D-STI 在空間分辨率和時(shí)間分辨率上占優(yōu)勢，卻無法顯示一個(gè)心動(dòng)周期中代表所有室壁心肌同步性運(yùn)動(dòng)情況；RT-3DE 能夠準(zhǔn)確地評價(jià)心室的收縮功能和心室容積，不僅可以自動(dòng)生成牛眼圖，還可以生成代表17 節(jié)段的時(shí)間-容積曲線，能夠同時(shí)觀察左室所有室壁同步性變化的狀況，但圖像幀頻較低，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間參數(shù)信息相對遺漏［8］。本研究采用此兩種技術(shù)評價(jià)RA 患者左室收縮同步性的變化情況，并比較這兩種技術(shù)在評價(jià)同步性方面的差異，旨在為臨床早期發(fā)現(xiàn)RA 患者左室收縮同步性變化提供更加準(zhǔn)確的檢查方法。

目前對于左室心肌運(yùn)動(dòng)是否同步尚無統(tǒng)一的金標(biāo)準(zhǔn)，故在臨床研究中常將病例組與健康對照組的同步性參數(shù)進(jìn)行比較來判斷左室心肌收縮同步性有無改變。本研究即是如此。本研究中各組常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)LVEF 均無明顯差異；2D-STI 檢測結(jié)果顯示RA 患者病程1～5 年即A 組與對照組左室收縮功能及同步性指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；A、B、C 組兩兩比較顯示，隨著病程的增加，LVGLS 逐漸降低，而Tcs-SD 與TIs-SD 逐漸延長，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），B 組與 C 組 LVGCS 比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明隨著病程增加，RA 患者LVGCS 和LVGLS 均會(huì)有不同程度的減低，提示心內(nèi)膜下的心肌受累，可能與心肌缺血有關(guān)，RA 患者心肌缺血可能與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)，且LVGLS 較LVGCS 下降的更加明顯，與李燕等［9］研究結(jié)果一致。可能是因?yàn)閳A周方向上的心肌運(yùn)動(dòng)與中層環(huán)形心肌關(guān)系密切，而縱向方向上的心肌運(yùn)動(dòng)與心內(nèi)膜下的心肌層關(guān)系密切，當(dāng)發(fā)生心肌缺血時(shí)，心肌縱向方向上的心肌收縮功能受到心肌缺血的影響更大，因此縱向方向上的心肌收縮功能受損更加明顯［10］?？梢?，與常規(guī)超聲心動(dòng)圖相比，2D-STI 能更早地發(fā)現(xiàn)RA 患者左室整體收縮功能及同步性的變化。RT-3DE 檢測結(jié)果顯示，A、B、C 組與對照組比較，RA 患者隨著病程增加，同步性參數(shù)均逐漸延長，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；但各組3D-LVEF比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，再次印證RA 患者整體收縮功能未表現(xiàn)出明顯異常之前，心肌的不同步運(yùn)動(dòng)就已經(jīng)存在了。分析原因可能與RA 引起的冠心病有關(guān)，主要機(jī)制為循環(huán)中的免疫復(fù)合物沉積于冠狀動(dòng)脈的小血管壁上，最后引起冠狀動(dòng)脈的狹窄，甚至閉塞，減少心肌的灌注，隨著病程的增加，最終引起心肌缺血，影響心肌的同步性運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用2D-STI 與RT-3DE 均可發(fā)現(xiàn)RA 患者左室收縮同步性與對照組比較發(fā)生改變，但是二者之間存在差異，RT-3DE 檢測結(jié)果顯示RA 患者在患病1～5 年時(shí)與對照組比較同步性參數(shù)就有變化；而2D-STI 檢測結(jié)果顯示RA 患者在患病5～10 年時(shí)與對照組比較同步性參數(shù)才有變化，說明RT-3DE 對左室心肌運(yùn)動(dòng)同步性變化更加敏感，與Zhou等［11］研究結(jié)果一致。分析原因可能是2D-STI 無法同時(shí)顯示各個(gè)節(jié)段的變化情況，僅能在多個(gè)心動(dòng)周期的二維圖像上進(jìn)行分析，故存在一定的誤差；而RT-3DE能夠同時(shí)在一個(gè)心動(dòng)周期中提供17個(gè)節(jié)段的變化情況。

本研究還對2D-STI 與RT-3DE 評價(jià)左室同步性方面的相關(guān)性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)此兩種方法存在一定的 相 關(guān) 性 ，Tls-SD、Tcs-SD 分 別 與 Tmsv16-SD、Tmsv16-Dif 呈弱正相關(guān)，相關(guān)性一般可能與兩種技術(shù)本身測量的原理和影響因素不同有關(guān)，也可能與RT-3DE 對左室心肌的同步性運(yùn)動(dòng)更加敏感有關(guān)。韓瑩等［12］在對起搏器植入術(shù)后患者的左室收縮同步性研究中發(fā)現(xiàn)，2D-STI 與RT-3DE 兩種技術(shù)的部分同步性指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)性較好，本研究結(jié)果與之不一致，可能與選取的同步性參數(shù)不同有關(guān)，也可能與圖像的采集或者測量數(shù)據(jù)的誤差有關(guān)。

本研究的不足：①本研究收集的均為RA 活動(dòng)期患者，未對非活動(dòng)期的患者進(jìn)行比較分析；②抗風(fēng)濕藥物的應(yīng)用可能會(huì)對RA 患者的心血管系統(tǒng)產(chǎn)生影響，本研究未涉及研究藥物對左室同步性變化的影響；③未對患者進(jìn)行長期隨訪觀察，也未了解患者的預(yù)后情況。

綜上所述，RA 可以引起左室收縮同步性發(fā)生改變，隨著病程增加，左室心肌的不同步運(yùn)動(dòng)會(huì)越來越明顯；2D-STI 與RT-3DE 均可對RA 患者的左室收縮同步性進(jìn)行較準(zhǔn)確的評價(jià)，但是RT-3DE 對左室收縮同步性的評價(jià)更為敏感。