超聲二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)評價系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者左心室收縮功能的應(yīng)用

張賀彬 鄭哲嵐 高楓 黃國慶 俞波 余燕成

超聲二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)評價系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者左心室收縮功能的應(yīng)用

張賀彬 鄭哲嵐 高楓 黃國慶 俞波 余燕成

目的鉬應(yīng)用超聲二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)（STE）評價系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）患者的左心室收縮功能。 方法 SLE患者（SLE組）46例，對照組33例均行超聲心動圖檢查，采用STE獲取兩組左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）、左心室整體圓周應(yīng)變（GCS）及左心室扭轉(zhuǎn)角度（LVTW），并進(jìn)行比較分析。根據(jù)SLE活動性指數(shù)（SLEDAI）評估SLE患者疾病活動性和病情嚴(yán)重程度。對整體應(yīng)變與常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)及SLEDAI進(jìn)行相關(guān)性分析。 結(jié)果 與對照組比較，SLE組Tei指數(shù)增大（P＜0.01），GLS、GCS均減低（均P＜0.01），LVTW增大（P＜0.05）。重型SLE患者GLS、GCS及LVTW較中度活動型SLE患者減低（均P＜0.05），中度活動型SLE患者GCS及LVTW較輕型SLE患者有增大趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。SLE患者GLS、GCS與SLEDAI有一定的相關(guān)性（r=0.598、0.331，均P＜0.05），而LVTW與SLEDAI無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。多元線性回歸分析示GLS與SLEDAI呈獨(dú)立相關(guān)（P＜0.05）。 結(jié)論 STE能夠檢測出SLE患者早期的左心室收縮功能異常，GLS可作為評估SLE疾病活動的一個補(bǔ)充指標(biāo)。

超聲心動描記術(shù) 斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù) 系統(tǒng)性紅斑狼瘡 左心室功能

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是以多系統(tǒng)、多器官受累出現(xiàn)多種臨床表現(xiàn)為特征的自身免疫性結(jié)締組織病，心臟是最常見受累的器官之一,心血管系統(tǒng)疾病是SLE重要的死亡原因[1]。目前臨床上心臟損害常在SLE患者出現(xiàn)明顯心血管癥狀后才得以診斷。超聲二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)（STE）是定量評估心肌收縮功能的新技術(shù)，測量各向運(yùn)動的應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)角度不受聲束角度依賴和周圍心肌的牽拉干擾，能夠早期評估心臟收縮功能的改變。本研究旨在應(yīng)用STE評價SLE患者左心室收縮功能，尋求反映心臟受損的敏感客觀指標(biāo)，以期早期診斷和治療，改善SLE患者的預(yù)后，提高生存率。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2014年1至12月在我院風(fēng)濕免疫科收治的SLE患者46例（SLE組），均符合1997年美國風(fēng)濕病學(xué)會（ACR）修訂的SLE診斷標(biāo)準(zhǔn)，其中男4例，女42例；年齡14～54（34.4±9.9）歲；均不伴有高血壓、冠心病、先天性心臟病、心肌病、糖尿病及腎功能不全等。46例SLE患者均接受心電圖檢查，無明顯心律失常及STT改變。根據(jù)SLE活動性指數(shù)（SLEDAI）[2]評估SLE疾病活動性:SLEDAI是近10d內(nèi)包括9個器官系統(tǒng)24項臨床指標(biāo)經(jīng)回歸系數(shù)處理后，不同指標(biāo)計分不一，最高分為105分。SLE病情輕重的評估[3]:輕型SLE（SLEDAI積分＜10分）；中度活動型SLE（SLEDAI積分10～14分）；重型SLE（SLEDAI積分≥15分）。選擇同期健康體檢者33例為對照組，其中男4例，女29例；年齡14～61（37.7±10.1）歲；均經(jīng)病史、體格檢查、心電圖、生化、胸部X線檢查及超聲心動圖等檢查除外心、肺疾病。兩組除收縮壓差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）外，性別、年齡等一般資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），詳見表1。

表1 兩組一般資料的比較

1.2 方法

1.2.1 檢測方法 采用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1～5MHz，配置Qlab9.0分析軟件。同步記錄心電圖信號?；颊呷∽髠?cè)臥位，平靜呼吸，測量常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)；應(yīng)用心尖雙平面Simpson法測量患者左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）；脈沖多普勒條件下，獲取左心室流出道及流入道的頻譜，計算出Tei指數(shù)。記錄心臟內(nèi)、外膜顯示清楚且標(biāo)準(zhǔn)的左心室心尖四腔、二腔及三腔長軸切面和胸骨旁二尖瓣水平、乳頭肌水平及心尖部左心室短軸切面各3個心動周期并存盤以便脫機(jī)分析。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析 啟用Qlab9.0脫機(jī)分析軟件的CMQ功能對上述存盤的資料進(jìn)行分析，根據(jù)軟件生成感應(yīng)區(qū)并加以調(diào)整，分析生成左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）及整體圓周應(yīng)變（GCS）；另外生成胸骨旁左心室短軸基底水平和心尖水平各節(jié)段旋轉(zhuǎn)角度的變化曲線,記錄各節(jié)段旋轉(zhuǎn)角度峰值，左心室短軸水平的旋轉(zhuǎn)為短軸水平各個節(jié)段室壁旋轉(zhuǎn)角度峰值的均值。從左心室心尖部向心底方向觀察，收縮期左心室心尖部為逆時針方向旋轉(zhuǎn)，記為正值，左心室基底部為順時針方向旋轉(zhuǎn)，記為負(fù)值，兩者的差值即為左心室扭轉(zhuǎn)角度（LVTW），即LVTW=心尖部心肌旋轉(zhuǎn)角度-心底部心肌旋轉(zhuǎn)角度。

1.2.3 重復(fù)性檢驗(yàn) 采用隨機(jī)數(shù)字表法從SLE組及對照組分別抽取10例，由2位經(jīng)過規(guī)范化訓(xùn)練的醫(yī)師分別分析以評價觀察者間的變異，其中1位觀察者在1周后重復(fù)分析以評價觀察者內(nèi)的變異。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件，計量資料以表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多個獨(dú)立樣本比較采用單因素方差分析。相關(guān)性分析采用Pearson分析。應(yīng)用多元線性回歸分析SLEDAI與左心室應(yīng)變指標(biāo)的關(guān)系。重復(fù)性檢驗(yàn)采用Bland-Altman分析法。

2 結(jié)果

2.1 兩組常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)比較 SLE組常規(guī)超聲檢查結(jié)果：左心室增大2例，右心房增大4例，心肌肥厚3例，少量心包積液18例，中等量心包積液3例，二尖瓣瓣膜病變2例，輕中度以上瓣膜反流4例。兩組常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)比較見表2。

表2 兩組常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)比較

由表2可見，與對照組比較，SLE組Tei指數(shù)明顯增大，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；與對照組比較SLE組LVEF略減低，但仍在正常范圍內(nèi)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；余指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

2.2 兩組整體應(yīng)變指標(biāo)比較 見表3、圖1。

表3 兩組整體應(yīng)變指標(biāo)的比較

圖1 左心室整體縱向應(yīng)變（17節(jié)段）靶心圖（A：SLE組，左心室整體縱向應(yīng)變?yōu)?18%；B：對照組，左心室整體縱向應(yīng)變?yōu)?22%）

由表3可見，與對照組比較，SLE組GLS、GCS明顯減低，LVTW明顯增大，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。2.3 不同病情程度SLE患者整體應(yīng)變指標(biāo)的比較 見表4。

表4 不同病情程度SLE患者整體應(yīng)變指標(biāo)的比較

由表4可見，重型SLE患者GLS、GCS及LVTW較中度活動型SLE患者減低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；重型SLE患者GLS、LVTW較輕型SLE患者減低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；中度活動型SLE患者GLS較輕型SLE患者減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；中度活動型SLE GCS、LVTW較輕型SLE患者稍增高，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

2.4 整體應(yīng)變與常規(guī)超聲心動圖指標(biāo)及SLEDAI的相關(guān)性分析 GLS與LVEF呈負(fù)相關(guān)（r=-0.608，P＜0.01），與 SLEDAI呈正相關(guān) （r=0.598，P＜0.01）；GCS與SLEDAI相關(guān)性較差（r=0.331，P＜0.05）；LVTW 與SLEDAI無明顯相關(guān)性（P＞0.05）。行多元線性回歸分析，包括GLS、GCS及LVWT，僅GLS與SLEDAI相關(guān)（P＜0.01），回歸方程：Y=67.71+0.68GLS。

2.5 重復(fù)性檢驗(yàn) 見圖2。

圖2 SLE組及對照組GLS的一致性Bland-Altman分析圖（上圖：觀察者間的一致性；下圖：觀察者內(nèi)的一致性。中間水平線示差值均數(shù)，上下兩條水平虛線表示95%CI，越多的數(shù)值落在兩條虛線之間一致性越好）

由圖2可見，GLS及GCS在SLE組和對照組間均有良好的一致性，均有95%的測值落在差值的95%CI。GLS觀察者間及和觀察者內(nèi)置信區(qū)間為-2.25～2.55、-3.30～2.44；GLS觀察者間及觀察者內(nèi)變異為（2.18±8.20）%、（0.99±7.33）%。GCS觀察者間及和觀察者內(nèi)置信區(qū)間為-3.26～2.80、-2.41～2.60；GCS觀察者間及觀察者內(nèi)變異為（0.71±6.33）%、（1.28±7.64）%。

3 討論

心血管系統(tǒng)是SLE常累及的系統(tǒng)之一，SLE可累及心臟的各個部分，包括心包、傳導(dǎo)系統(tǒng)、心肌、瓣膜及冠狀動脈等。心肌受累多呈亞臨床表現(xiàn)，臨床診斷率較低，約為8%～14%，而尸檢檢出率在40%～50%，遠(yuǎn)高于臨床診斷率[4]。目前發(fā)病機(jī)制尚不明確，可能由以下幾種原因引起：首先疾病本身免疫復(fù)合物沉積的炎癥反應(yīng)在心肌損害過程中起重要的作用[5]；其次是動脈結(jié)構(gòu)和功能的改變，形成冠狀動脈粥樣硬化[6]；另外臨床上用于治療皮疹或關(guān)節(jié)痛的一些藥物及長期使用糖皮質(zhì)激素加速了動脈粥樣硬化和抗磷脂抗體導(dǎo)致動脈血栓形成，從而引起心肌的受累[3]。

本研究結(jié)果顯示，在常規(guī)超聲測量結(jié)果SLE組LVEF較對照組稍低，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。SLE組Tei指數(shù)與對照組存在明顯的差異，與相關(guān)研究結(jié)果[7]相符，但是Tei指數(shù)不能確切的說明是收縮功能還是舒張功能受損。正常人左心室心肌由3層組成，深層為斜行的右手螺旋心內(nèi)膜下心肌，淺層為斜行的左手螺旋心外膜下心肌及中層的環(huán)形心肌。因此心肌收縮可引起左心室在長軸方向的縱向運(yùn)動，短軸方向的圓周及徑向運(yùn)動，以及以左心室長軸為軸心的旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。STE技術(shù)是在超聲心動圖圖像基礎(chǔ)上通過追蹤感興趣區(qū)內(nèi)散射斑點(diǎn)信息，反映整個感興趣區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌的形變，進(jìn)一步評價心肌的收縮及舒張功能。

近年來多項研究發(fā)現(xiàn)SLE患者常規(guī)超聲心動圖檢查無心功能減低和節(jié)段性室壁運(yùn)動異常，而左心室局部心肌收縮期峰值應(yīng)變顯著減低。本研究結(jié)果顯示SLE患者左心室GLS顯著減低，且左心室GCS也顯著減低，提示無心臟相關(guān)臨床癥狀且LVEF正常的SLE患者左心室長軸收縮能力及短軸圓周收縮能力減低。左心室3層心肌中，內(nèi)外兩層縱向心肌纖維占70%，其中心內(nèi)膜下心肌的縱向心肌纖維對于左心室長軸方向的運(yùn)動具有重要的意義，而心內(nèi)膜下內(nèi)層心肌對缺血比較敏感。SLE患者左心室GLS減低，其原因可能為心內(nèi)膜下心肌缺血受損，纖維化程度較重，導(dǎo)致心肌收縮期縱向形變減低。在圓周運(yùn)動方向心內(nèi)膜下心肌纖維縮短是心外膜下心肌纖維縮短的2倍，中層心肌纖維位于兩者之間[8]，因此心內(nèi)膜下心肌纖維及中層心肌纖維在圓周運(yùn)動中起主要作用。伍玉晗等[9]應(yīng)用STE評價無心功能減低和節(jié)段性室壁運(yùn)動異常的冠心病患者，發(fā)現(xiàn)左心室長軸縱向運(yùn)動減低，而相應(yīng)的圓周運(yùn)動正常。本研究顯示SLE患者左心室圓周運(yùn)動減弱，驗(yàn)證了心肌受累不僅僅是冠狀動脈疾病引起的心肌缺血，而且受疾病本身的炎癥介導(dǎo)及其他因素的影響。

左心室心尖部與心底部旋轉(zhuǎn)及左心室扭轉(zhuǎn)的大小和方向取決于心外膜下心肌纖維相對于心內(nèi)膜下心肌纖維的運(yùn)動優(yōu)勢、跨壁應(yīng)變梯度、心肌收縮力等因素。收縮期左手螺旋的心外膜下心肌纖維遠(yuǎn)離心室軸線，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)強(qiáng)于右手螺旋的心內(nèi)膜下心肌纖維的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，故心尖水平心肌整體表現(xiàn)為逆時針方向旋轉(zhuǎn)，心底水平為順時針方向旋轉(zhuǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)SLE患者LVTW增大，其原因可能是心內(nèi)膜下心肌對缺血比較敏感，心內(nèi)膜下心肌缺血、收縮力下降減弱了對抗心外膜下心肌纖維所引起的相反方向旋轉(zhuǎn)，從而使左心室整體扭轉(zhuǎn)運(yùn)動增強(qiáng)。本研究結(jié)果顯示LVEF正常的SLE患者左心室GLS、GCS減低，LVTW的增大，補(bǔ)償了長軸縱向方向和短軸圓周方向應(yīng)變的減低，使左心室整體收縮功能維持正常。

SLE呈慢性病程，常伴有不同程度的疾病加重和復(fù)發(fā)。SLEDAI是在臨床實(shí)踐中使用較為方便的評估SLE患者的疾病活動性和病情輕重。本研究顯示重型SLE患者左心室GLS、GCS及LVTW較中度活動型SLE患者減低；中度活動型SLE患者GLS較輕型患者減低，而中度活動型SLE患者GCS及LVTW較輕型SLE患者稍增大，但無統(tǒng)計學(xué)意義。既往研究表明心肌缺血早期多為先累及心內(nèi)膜下心肌纖維，導(dǎo)致縱向應(yīng)變減低，只有持續(xù)性的缺血逐步累及中層環(huán)形心肌纖維和心外膜下心肌纖維，逐步引起肉眼可見的向心運(yùn)動異常[9]，圓周應(yīng)變的減低和左心室整體扭轉(zhuǎn)運(yùn)動減弱表明心肌受損較為嚴(yán)重。相關(guān)性分析結(jié)果顯示SLE患者左心室GLS與SLEDAI有較好的相關(guān)性，這與相關(guān)研究結(jié)果一致[10-11]。Buss等[10]報道SLE患者左心室GLS減低與疾病活動顯著相關(guān)。Yip等[11]研究結(jié)果顯示SLEDAI可以獨(dú)立預(yù)測左心室縱向收縮功能。多元線性回歸分析示GLS與SLEDAI獨(dú)立相關(guān)，提示GLS可作為評估SLE疾病活動的一個補(bǔ)充指標(biāo)。

應(yīng)用STE對SLE患者左心室收縮期形變參數(shù)的分析，能夠發(fā)現(xiàn)無心臟相關(guān)臨床癥狀的SLE患者早期左心室心肌收縮功能的損害，為臨床早期判斷SLE患者心肌受累提供了一種較好的方法。本研究存在一定的局限性：未對短軸徑向應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行同步研究；未對所有的患者進(jìn)行心肌活檢，缺乏診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，此外心臟受累與病程有關(guān)，本研究缺乏長期隨訪，均有待于在今后的研究中進(jìn)一步完善。

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Evaluation of left ventricular systolic function in patients with systemic lupus erythematosus by two-dimensional speckle tracking echocardiography

ZHANG Hebin,ZHNEG Zhelan,GAO Feng,et al.Department of Medical Ultrasound,the Affiliated Hospital of Hangzhou Normal University,Hangzhou 310015,China

【 Abstract】 Objective To evaluate left ventricular(LV)systolic function in patients with systemic lupus erythematosus (SLE)using two-dimensional speckle tracking echocardiography(STE). Methods Forty-six patients with SLE and thirty-three healthy subjects were enrolled and underwent transthoracic echocardiography.Global longitudinal strain(GLS),global cirumferential strain(GCS),left ventricular twist(LVTW)were obtained by STE.Disease activity was evaluated for all SLE patients by Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity Index 2000(SLEDAI-2K). Results Compared with controls,Tei index measured by PW was significantly higher in SLE group(P＜0.01).Compared with controls,GLS,GCS were significantly reduced in the SLE group(all P＜0.01),LVTW was significantly increased in SLE group(P＜0.05).GLS,GCS and LVTW were significantly decreased in patients with severely active SLE compared with those in patients with moderately active SLE(all P＜0.05).GCS and LVTW tended to be higher in patients with moderately active SLE than in patients with mildly active SLE,but the difference was not significant(P＞0.05).The SLEDAI scores were significantly correlated with GLS(r=0.598,P＜0.01)and GCS(r=0.331,P＜0.05), but not with LVWT(P＞0.05).Multivariate regression analysis showed that GLS was independently correlated with SLEDAI score (P＜0.05). Conclusion STE can be used for detection of abnormal left ventricular systolic function in patients with SLE,GLS of LV may serve as a complementary index for assessing disease activity of SLE.

Echocardiography Speckle tracking imaging Systemic lupus erythematosus Left ventricular function

2015-04-11）

（本文編輯：楊麗）

310015 杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科（張賀彬、高楓、黃國慶、俞波、余燕成）；浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院心血管超聲中心（鄭哲嵐）

鄭哲嵐，E-mail：zhze2002@163.com