二維斑點追蹤技術(shù)及實時三維超聲心動圖評價系統(tǒng)性硬化癥患者左室亞臨床心肌受累

摘" " 要" " 目的" " 應(yīng)用二維斑點追蹤技術(shù)（2D-STI）及實時三維超聲心動圖（RT-3DE）評價系統(tǒng)性硬化癥（SSc）患者左室亞臨床心肌受累。方法" " 選取我院無明顯結(jié)構(gòu)性心臟病及肺動脈高壓的SSc患者33例（病例組）及同期健康志愿者33例（對照組），應(yīng)用2D-STI獲取左室整體縱向峰值應(yīng)變（GLPS）、18節(jié)段縱向峰值應(yīng)變（LPS）、整體圓周峰值應(yīng)變（GCPS）及左室基底段、中間段、心尖段圓周峰值應(yīng)變（CPS-B、CPS-M、CPS-A），RT-3DE獲取左室舒張末期容積（3D-LVEDV）、左室收縮末期容積（3D-LVESV）、左室射血分數(shù)（3D-LVEF）、左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的標準差（Tmsv-16-SD）、左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的最大時間差（Tmsv-16-Dif）、經(jīng)R-R間期校正后的左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的標準差占心動周期的百分比（Tmsv-16-SD%）及經(jīng)R-R間期校正后的左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的最大時間差占心動周期的百分比（Tmsv-16-Dif%），比較兩組上述各參數(shù)的差異。結(jié)果" " 2D-STI檢查結(jié)果顯示，病例組GLPS及前壁、前間隔、后間隔、下壁、下側(cè)壁、前側(cè)壁基底段、中間段LPS，以及前壁、前間隔、前側(cè)壁心尖段LPS均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）；兩組GCPS、CPS-B、CPS-M、CPS-A，以及后間隔、下壁、下側(cè)壁心尖段LPS比較差異均無統(tǒng)計學意義。RT-3DE檢查結(jié)果顯示，病例組3D-LVEDV、3D-LVEF均低于對照組，Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif、Tmsv-16-SD％和 Tmsv-16-Dif%均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）。結(jié)論" " 2D-STI及RT-3DE有助于早期發(fā)現(xiàn)SSc患者左室亞臨床心肌受累情況，為臨床診治及療效評估提供參考。

關(guān)鍵詞" " 超聲心動描記術(shù)，三維，實時；斑點追蹤技術(shù)；系統(tǒng)性硬化癥；心室，左

［中圖法分類號］R540.45" " " ［文獻標識碼］A

Evaluation of left ventricular subclinical myocardial involvement in systemic sclerosis patients by two-dimensional speckle tracking imaging and

real-time three-dimensional echocardiography

XU Huining，GUO Tai，LU Fang

College of Medical Imaging，Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China

ABSTRACT" " Objective" " To evaluate the left ventricular subclinical myocardial involvement in systemic sclerosis（SSc）" patients by two-dimensional speckle tracking imaging（2D-STI） and real-time three-dimensional echocardiography（RT-3DE）.Methods" " Thirty-three SSc patients without obvious structural heart disease or pulmonary hypertension（case group） and 33 healthy volunteers（control group） in our hospital were selected.The left ventricular global longitudinal peak strain（GLPS），18-segment longitudinal peak strain（LPS），global circumferential peak strain（GCPS），and left ventricular basal，middle，apical circumferential peak strain（CPS-B，CPS-M，CPS-A） were obtained by 2D-STI.The left ventricular end-diastolic volume（3D-LVEDV），left ventricular end-systolic volume（3D-LVESV），left ventricular ejection fraction（3D-LVEF），standard deviation of time to minimum systolic volume in 16 segments of left ventricle（Tmsv-16-SD），maximum time difference of time to minimum systolic volume in 16 segments of left ventricle（Tmsv-16-Dif），percentage of standard deviation of time to minimum systolic volume in 16 segments of left ventricle corrected by R-R interval in cardiac cycle（Tmsv-16-SD%） and percentage of maximum time difference of time to minimum systolic volume in 16 segments of left ventricle corrected by R-R interval in cardiac cycle （Tmsv-16-Dif%） were obtained by RT-3DE.The differences of the above parameters between the two groups were compared.Results" " 2D-STI results showed that GLPS and LPS in the basal and mid segments of the anterior wall，anterior septum，anterior lateral wall in the case group were lower than those in the control group，with statistically significant differences（all Plt;0.05）.There were no significant differences in GCPS，CPS-B，CPS-M，CPS-A and LPS in the apical posterior septum，inferior wall，inferior lateral wall between the two groups.RT-3DE results showed that 3D-LVEDV and 3D-LVEF in the case group were lower than those in the control group，and Tmsv-16-SD，Tmsv-16-Dif，Tmsv-16-SD%，Tmsv-16-Dif% were higher than those in the control group，with statistically significant differences（all Plt;0.05）.Conclusion" " 2D-STI and RT-3DE are helpful for early detection of left ventricular subclinical myocardial involvement in SSc patients，and provide reference for clinical diagnosis，treatment and efficacy evaluation.

KEY WORDS" " Echocardiography，three-dimensional，real-time；Speckle tracking imaging；Systemic sclerosis；Ventricle，left

系統(tǒng)性硬化癥（systemic sclerosis，SSc）是一種以皮膚水腫、硬化、萎縮為臨床特征，伴多系統(tǒng)（包括心臟、肺和腎臟等）累及的彌漫性結(jié)締組織?。?］，心臟是其重要受累器官，臨床可表現(xiàn)為心肌疾病、傳導系統(tǒng)異常、心律失常、心包疾病或心力衰竭等，然而多數(shù)患者病情隱匿發(fā)展。研究［2-3］表明，SSc患者心肌受累較預期更為常見，并與預后不良有關(guān)，患者心肌受累后5年死亡率可達70%［4-5］，因此，臨床早期監(jiān)測其心肌是否受累對提高生存率具有重要意義。常規(guī)超聲心動圖是臨床常用檢測心臟的方法，但其對早期發(fā)現(xiàn)左室收縮功能障礙缺乏敏感性。二維斑點追蹤技術(shù)（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）及實時三維超聲心動圖（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）均可以早期評價和量化左室整體和局部功能的變化，反映SSc患者左室壁形變，其中2D-STI通過追蹤心肌組織回聲斑點在不同方向、不同平面的運動軌跡，可以對室壁各節(jié)段的運動情況進行準確、定量地反映；RT-3DE則可自動追蹤心內(nèi)膜，全方位顯示不同時相的心室三維形態(tài)，從而直觀地顯示心肌各節(jié)段收縮功能及心肌運動同步性［6-7］。本研究應(yīng)用2D-STI及RT-3DE評價SSc患者左室亞臨床心肌受累情況，旨在為臨床評估SSc患者病情提供參考。

資料與方法

一、研究對象

選取2023年10月至2024年5月于我院風濕科確診的SSc患者33例（病例組），男4例，女29例，年齡25～70歲，平均（51.4±13.17）歲，身高153～178 cm，平均（162.09±6.05）cm，體質(zhì)量指數(shù)13.91～26.56 kg/m2，平均（21.2±3.65）kg/m2；另選同期心電圖和常規(guī)超聲心動圖檢查正常者的健康志愿者33例（對照組），男3例，女30例，年齡19～70歲，平均（46.3±13.21）歲，身高153～178 cm，平均（163.87±7.13）cm，體質(zhì)量指數(shù)19.03～32.47 kg/m2，平均（23.05±2.87）kg/m2。納入標準：①SSc診斷依據(jù)2013美國風濕病學會/歐洲抗風濕病聯(lián)盟發(fā)布的診斷標準［8］；②臨床及超聲心動圖檢查資料齊全，均無明顯結(jié)構(gòu)性心臟病及肺動脈高壓。排除標準：①重疊綜合征、冠心病、心肌病、嚴重心臟瓣膜病、肺動脈高壓等心臟疾病，以及有癥狀的心臟或腎臟受累；②左室功能不全［左室射血分數(shù)（LVEF）lt;50%］；③圖像質(zhì)量差（有2個及以上心肌節(jié)段追蹤失敗）。兩組性別、年齡等一般資料比較差異均無統(tǒng)計學意義。本研究經(jīng)我院醫(yī)學倫理委員會批準（批準號：［2024］YX第009號）所有受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭及X5-1探頭，頻率1.0～5.0 MHz；配有Qlab 10.4定量分析軟件。

2.常規(guī)超聲心動圖及2D-STI參數(shù)獲取：受檢者于靜息狀態(tài)下取左側(cè)臥位，將左手臂置于頭側(cè)，以便肋間隙充分打開，連接三導聯(lián)心電圖，選擇S5-1探頭，依據(jù)美國超聲心動圖協(xié)會［9］操作要求，應(yīng)用M型超聲模式于胸骨旁左室長軸切面獲取室間隔厚度（IVST）、左室后壁厚度（LVPWT）、左室短軸縮短率（LVFS）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVESD），采用雙平面Simpson法于標準心尖四腔心切面測量左室舒張末期容積（LVEDV）、左室收縮末期容積（LVESV）、LVEF；調(diào)節(jié)儀器，使心內(nèi)膜清晰顯示，采集連續(xù)4個心動周期的左室心尖長軸（四腔心、三腔心、兩腔心切面）及左室短軸（基底段二尖瓣水平、中間段乳頭肌水平及心尖段水平切面）動態(tài)二維圖像，以DICOM模式儲存。采用 Qlab 10.4定量分析軟件的自動心肌運動定量（aCMQ）模式進行分析，追蹤感興趣區(qū)域，包括整個心肌壁，依次完成不同切面的應(yīng)變分析，自動計算左室整體縱向峰值應(yīng)變（GLPS）和18節(jié)段縱向峰值應(yīng)變（LPS）、整體圓周峰值應(yīng)變（GCPS），以及左室基底段、中間段、心尖段圓周峰值應(yīng)變（CPS-B、CPS-M、CPS-A）。

3.RT-3DE參數(shù)獲?。呵袚QX5-1探頭，啟動全容積成像鍵至“Full Volume”模式，調(diào)節(jié)扇形角度與深度，采集連續(xù)4個心動周期的心尖四腔心、兩腔心切面全容積圖像并儲存。采用 Qlab 10.4定量分析軟件的三維定量分析（3DQA）模式進行分析，分別于舒張末期及收縮末期描記二尖瓣及心尖處心內(nèi)膜，最后系統(tǒng)自動模擬生成動態(tài)三維成像圖，獲取左室舒張末期容積（3D-LVEDV）、左室收縮末期容積（3D-LVESV）、左室射血分數(shù)（3D-LVEF），并計算左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的標準差（Tmsv-16-SD）、左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的最大時間差（Tmsv-16-Dif）、經(jīng)R-R間期校正后的左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的標準差占心動周期的百分比（Tmsv-16-SD%）及經(jīng)R-R間期校正后的左室16節(jié)段達最小收縮容積時間的最大時間差占心動周期的百分比（Tmsv-16-Dif%）。

以上操作均由同一具有20年以上超聲心動圖檢查經(jīng)驗的正高級醫(yī)師完成，所有參數(shù)均重復測量3次取平均值。

三、統(tǒng)計學處理

應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件，計量資料若服從正態(tài)分布以x±s表示，兩組比較采用獨立樣本t檢驗；若不服從正態(tài)分布以M（IQR）表示，兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數(shù)資料以例或率表示，兩組比較采用χ2檢驗或 Fisher 精確檢驗。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié)" 果

一、兩組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

病例組與對照組LVEF、IVST、LVPWT、LVEDV、LVESV、LVEDD、LVESD及LVFS比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表1。

二、兩組2D-STI參數(shù)比較

病例組GLPS及前壁、前間隔、后間隔、下壁、下側(cè)壁、前側(cè)壁基底段、中間段LPS，以及前壁、前間隔、前側(cè)壁心尖段LPS均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）；兩組GCPS、CPS-B、CPS-M、CPS-A，以及后間隔、下壁、下側(cè)壁心尖段LPS比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表2和圖1。

三、兩組RT-3DE參數(shù)比較

病例組3D-LVEDV、3D-LVEF均低于對照組，Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif、Tmsv-16-SD％和 Tmsv-16-Dif%均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）。見表3和圖2。

討" 論

SSc是一種以微血管病變、免疫失調(diào)、皮膚和內(nèi)臟器官纖維化為特征的自身免疫性疾病，心臟受累是患者死亡的重要危險因素，約1/3的SSc死亡患者與心臟受累相關(guān)［10］。其發(fā)病機制尚未明確，可能與冠狀動脈微循環(huán)受損、心臟反復缺血-再灌注損傷、心肌炎性反應(yīng)和纖維化等機制有關(guān)［11］，多數(shù)SSc患者合并心臟受累常呈隱匿性進展，但一旦出現(xiàn)明顯的臨床癥狀，則預后將高度不良，因此盡早發(fā)現(xiàn)SSc的心肌損傷并評價其程度尤為重要。常規(guī)超聲心動圖可用于觀察心臟的結(jié)構(gòu)和功能，但對心肌早期的變化并不敏感。本研究結(jié)果顯示，病例組與對照組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學意義，表明該技術(shù)無法早期評價患者心肌損傷。2D-STI通過追蹤心肌斑點運動軌跡，可以定性、定量評估心肌運動，對評價多種疾病在亞臨床階段的心肌損傷程度具有較高的臨床診斷價值，但該技術(shù)局限在二維層次的切面，在追蹤聲學斑點的過程中受心臟旋轉(zhuǎn)運動的影響容易產(chǎn)生位置偏差［12-13］。RT-3DE通過勾畫心內(nèi)膜緣獲取完整的心臟結(jié)構(gòu)和各結(jié)構(gòu)間關(guān)系的三維圖像，克服了二維超聲心動圖的技術(shù)限制，能更加直觀地評價心腔容積和功能［7］，與心臟磁共振這一金標準具有高度一致性［14］，但該技術(shù)對圖像的幀頻要求較高。本研究應(yīng)用兩種技術(shù)評價SSc患者左室整體、局部收縮功能及同步性，旨在為SSc心臟受累的臨床診治提供更為全面的影像學信息。

2D-STI通過區(qū)域匹配的方法逐幀追蹤高幀頻二維圖像的斑點回聲進行定量分析，獲得心肌縱向、徑向及周向等多個方向上的應(yīng)變，可早期發(fā)現(xiàn)心肌收縮及舒張功能的變化情況［15］。本研究結(jié)果顯示，病例組GLPS及前壁、前間隔、后間隔、下壁、下側(cè)壁、前側(cè)壁基底段、中間段LPS，以及前壁、前間隔、前側(cè)壁心尖段LPS均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）；兩組GCPS、CPS-B、CPS-M、CPS-A，以及后間隔、下壁、下側(cè)壁心尖段LPS比較差異均無統(tǒng)計學意義，提示SSc患者左室收縮功能受損，其中以左室基底段和中間段LPS減低為主，與Spethmann等［16］和Guerra等［17］研究結(jié)論一致。分析原因可能與心肌纖維化部位有關(guān)，心臟心內(nèi)膜縱行纖維主要負責心肌的縱向運動，對預測心肌損傷最為敏感，而該病好發(fā)部位?？拷膬?nèi)膜下層，因此縱向運動的心肌受損更加明顯，對圓周運動的心肌受損影響較小，當心肌缺血時會累及心內(nèi)膜下小冠狀動脈導致血管痙攣，造成微循環(huán)障礙，從而引起心肌收縮功能受損［18］。

RT-3DE基于全容積成像，能獲取心室整體容積和射血分數(shù)等定量參數(shù)，還可以同時生成在一個心動周期內(nèi)左室16節(jié)段的時間-容積曲線，觀察左室所有節(jié)段室壁運動情況，有效評價左室收縮同步性［7］。本研究結(jié)果顯示，病例組功能性參數(shù)3D-LVEDV、3D-LVEF均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05），提示SSc患者在疾病早期左室收縮功能已受損，RT-3DE能敏感地監(jiān)測到左室收縮功能的異常。既往研究［19］應(yīng)用RT-3DE評估自身免疫性疾病患者左室收縮同步性，發(fā)現(xiàn)其早期同步性參數(shù)Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif、 Tmsv-16-SD%、Tmsv-16-Dif%均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）。本研究結(jié)果顯示，病例組同步性參數(shù)Tmsv-16-SD、Tmsv-16-Dif、Tmsv-16-SD％和 Tmsv-16-Dif%均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05），與上述研究報道一致，表明RT-3DE 能夠早期、有效地評價SSc患者左室功能及同步性。分析原因可能為受累心肌引發(fā)的心肌缺血或傳導系統(tǒng)受損使得心臟部分節(jié)段收縮提前或延遲收縮，而未受損的區(qū)域心肌運動代償性增強，導致SSc患者早期心肌運動已表現(xiàn)出失同步現(xiàn)象。

綜上所述，2D-STI及RT-3DE有助于早期發(fā)現(xiàn)SSc患者左室亞臨床心肌受累情況，為臨床診治及療效評價提供參考。但本研究樣本量較小，未進行心臟磁共振或心肌活檢來證實心肌受累情況，也未能對患者長期預后情況追蹤，今后將繼續(xù)收集病例深入探討。

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（收稿日期：2024-05-30）