三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價不同程度冠狀動脈病變患者心肌應(yīng)變

孫海霞，張亞萍，曹寧

（青海省人民醫(yī)院心臟超聲室，青海 西寧 810007）

三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價不同程度冠狀動脈病變患者心肌應(yīng)變

孫海霞，張亞萍，曹寧

（青海省人民醫(yī)院心臟超聲室，青海 西寧 810007）

目的分析三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價不同程度冠狀動脈病變患者心肌應(yīng)變的臨床價值。方法選擇2012年9月-2014年9月，在該院治療的冠心病患者作為觀察組對照，根據(jù)病變程度不同分為單支病變組（43例）及多支病變組（49例），另取同期健康體檢的正常人56例作為對照組，采用三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（3D-STE）檢測各組患者的一般參數(shù)及技術(shù)應(yīng)變參數(shù)，并評價左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、心輸出量（CO）與技術(shù)應(yīng)變參數(shù)間的相關(guān)性。結(jié)果三組患者間的LVEDV、LVESV、LVEF、SV、CO及SPL水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），單支病變組及多支病變組患者的E/A水平明顯低于正常對照組患者（P＜0.05）；三組患者間的GLS、GCS、GAS及GRS等技術(shù)應(yīng)變參數(shù)水平間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），隨著冠脈病變加重，GLS、GCS、GAS及GRS水平降低，單支病變組及多支病變組患者的GLS、GCS、GAS和GRS水平低于正常對照組（P＜0.05）；LVEF、CO水平與GLS、GCS、GAS和GRS水平呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以反映冠心病患者的心肌應(yīng)變，預(yù)測冠脈病變程度，為無創(chuàng)技術(shù)診斷冠心病提供了有力支持，有助于患者的病情準(zhǔn)確評估及恰當(dāng)?shù)闹委煼桨笇?shí)施。

三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)；冠狀動脈病變；心肌

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心?。┰谂R床中并不少見，采用超聲技術(shù)對患者的冠脈病變程度進(jìn)行準(zhǔn)確評估是進(jìn)行疾病治療的基礎(chǔ)。二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)在臨床中應(yīng)用較多，可以避免組織多普勒的角度依賴性，但是具有回聲失落的缺陷[1]。三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（three-dimensional speckle tracking echocardiography，3D-STE）不受心肌運(yùn)動方向限制，可以在三維容積內(nèi)客觀準(zhǔn)確追蹤心肌運(yùn)動軌跡、評估心肌及血管的復(fù)雜變形。本次研究主要分析三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價不同程度冠狀動脈病變患者病情的臨床價值，具體匯報如下：

1 資料與方法

1.1研究對象

2012年9月-2014年9月，在本院診斷為冠心病的患者，均經(jīng)冠狀動脈造影確診，至少有1支冠狀動脈主要分支狹窄率≥50%。排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天性心臟病、心臟瓣膜病患者；②伴嚴(yán)重心律失常患者；③既往有心衰、慢性阻塞性肺疾病的患者。最終92例患者符合以上條件成為研究對象，根據(jù)病情嚴(yán)重程度分為單支病變組（43例），1支冠脈主要分支狹窄率≥50%。其中，男性24例，女性19例；年齡52～71歲，平均（60.82±7.31）歲。多支病變組（49例），2支及以上冠脈主要分支狹窄率≥50%。其中，男性27例，女性22例；年齡49～78歲，平均（59.81± 9.83）歲。另取同期在本院接受健康體檢的、冠脈狹窄率＜50%的人56例作為對照組。其中，男性30例，女性26例；年齡45～76歲，平均（56.09±7.84）歲。各組患者的基線資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2儀器

Philipsie33彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1三維全容積探頭，頻率1.6～3.2 MHz和S5-1二維探頭，頻率1.4～2.8 MHz，配有3D-STE分析軟件。

1.3操作方法

受檢者連接三導(dǎo)聯(lián)心電圖后取左側(cè)臥位，探頭于心尖部及胸骨旁取患者心尖部的四腔、兩腔及左心長軸觀，取二尖瓣水平及乳頭肌水平、心尖部左室短軸觀二維超聲圖像。將探頭置于心尖部，調(diào)整參數(shù)后確保取樣范圍完全包容左心室，獲取心尖四腔、兩腔心觀、左心長軸觀的理想圖像。囑患者長吸氣并屏住呼吸后，采集4個心動周期的圖像后組成左心室的三維全容積圖像。

1.4圖像分析

進(jìn)入脫機(jī)分析模式，軟件將三維容積圖自動切割，選擇滿意的左心室長軸切面，選取左心室舒張末期及收縮末期時的二尖瓣環(huán)中點(diǎn)、心尖處內(nèi)膜一點(diǎn)，軟件自動描繪心內(nèi)膜及心外膜界限。測量出左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV），獲取左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）、每博量（stroke volume，SV）、心輸出量（cardiac output，CO）、球形指數(shù)（SPL）、二尖瓣口血流速度E峰與A峰比值（E/A）等一般參數(shù)。獲得左心室整體縱向應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS）、整體周向應(yīng)變（global circumferential strain，GCS）、整體面積應(yīng)變（global area strain，GAS）及整體徑向應(yīng)變（global radial strain，GRS）等技術(shù)應(yīng)變參數(shù)。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 18.0軟件對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，兩組間計量資料采用t檢驗、三組間計量資料采用方差分析、兩兩比較采用LSD法，相關(guān)性分析采用一元線性回歸，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1一般參數(shù)

三組患者間的LVEDV、LVESV、LVEF、SV、CO及SPL水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），單支病變組及多支病變組患者的E/A水平明顯低于正常對照組患者（P＜0.05），見表1。

2.2技術(shù)應(yīng)變參數(shù)

三組患者間的GLS、GCS、GAS及GRS等技術(shù)應(yīng)變參數(shù)水平間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），隨著冠脈病變加重，GLS、GCS、GAS及GRS水平降低，單支病變組及多支病變組患者的GLS、GCS、GAS及GRS水平低于正常對照組（P＜0.05），見附圖。

2.3LVEF、CO與技術(shù)應(yīng)變參數(shù)間的相關(guān)性

Spearman秩相關(guān)分析顯示，LVEF、CO水平與GLS、GCS、GAS及GRS水平呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），見表2。

表1 各組患者的3D-STE一般參數(shù)水平比較（±s）

表1 各組患者的3D-STE一般參數(shù)水平比較（±s）

組別LVEDV/mlSV/mlCO/LSPLE/A單支病變組87.62±8.6550.88±5.073.56±0.780.39±0.071.03±0.11多支病變組88.09±7.9351.93±5.283.61±0.950.37±0.060.92±0.08 LVESV/mlLVEF/% 34.72±6.1958.81±3.17 35.01±6.5859.15±3.57對照組84.92±8.8250.28±5.393.58±0.810.38±0.051.15±0.19 33.94±6.1261.27±3.82 F值0.424 0.4920.7130.5245.82 P值0.420.290.310.290.013 0.7280.559 0.390.51

圖1 三組患者的技術(shù)應(yīng)變參數(shù)GLS、GCS、GAS及GRS比較

表2 LVEF、CO與技術(shù)應(yīng)變參數(shù)間的相關(guān)性

3 討論

三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（3D-STE）是臨床超聲技術(shù)進(jìn)展的新成果，其建立在實(shí)時三維超聲心動圖、二維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以不受心肌運(yùn)動方向限制、客觀準(zhǔn)確的追蹤心肌及冠脈的運(yùn)動軌跡。心肌及冠脈的運(yùn)動是三維空間內(nèi)的復(fù)雜運(yùn)動，3D-STE運(yùn)用模式匹配技術(shù)直接追蹤三維容積狀態(tài)下的三維矢量運(yùn)動，可以減少斑點(diǎn)的“失追蹤”[2]。

冠心病患者的節(jié)段性室壁運(yùn)動異常在疾病早期就可發(fā)生，常規(guī)超聲檢查結(jié)果可無任何異常發(fā)現(xiàn)。有研究認(rèn)為，二維超聲斑點(diǎn)技術(shù)適用于無節(jié)段性室壁異常運(yùn)動的患者的冠脈檢查，而3D-STE可以更加全面、真實(shí)、準(zhǔn)確的追蹤到心肌聲學(xué)斑點(diǎn)在三維空間內(nèi)的運(yùn)動，不僅可以評估左心室的整體收縮狀態(tài)，還可以更準(zhǔn)確的識別心肌缺血所致局部收縮功能障礙的心肌節(jié)段[3]。

左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）是反應(yīng)心臟基礎(chǔ)形態(tài)的指標(biāo)，左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、博出量（SV）、心輸出量（CO）、球形指數(shù)（SPL）、二尖瓣口血流速度E峰與A峰比值（E/A）是反應(yīng)心臟功能狀態(tài)的臨床常用指標(biāo)，一般在患者的心臟功能發(fā)生嚴(yán)重障礙時發(fā)顯現(xiàn)出異常[4-5]。上述研究結(jié)果顯示三組患者間的LVEDV、LVESV、LVEF、SV、CO及SPL水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），單支病變組及多支病變組患者的E/A水平明顯低于正常對照組患者（P＜0.05），可見LVEDV、LVESV、LVEF、SV、CO及SPL雖然是反應(yīng)心臟功能的基礎(chǔ)指標(biāo)，但是其在不同冠脈病變患者中的差異不甚明顯，反而言之不能用以上指標(biāo)來準(zhǔn)確判斷患者的冠脈病變程度。

冠心病患者的冠脈病變可以導(dǎo)致心肌各個方向上的運(yùn)動發(fā)生改變，其中左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）可以反應(yīng)心內(nèi)膜長軸方向的心肌長度變化率，整體周向應(yīng)變（GCS）代表是心內(nèi)膜圓周方向的心肌長度變化率，整體面積應(yīng)變（GAS）代表心內(nèi)膜面積的變化情況，整體徑向應(yīng)變（GRS）代表垂直心內(nèi)膜方向上的心室壁增厚變化情況[6-7]。3D-STE聯(lián)合縱向及環(huán)向的應(yīng)變來計算冠心病患者的局部心室壁運(yùn)動情況，可以最大程度的減少誤差、突出縱向及環(huán)向的協(xié)同運(yùn)動特性，同時GAS在評價局部心肌形變方面具有更大優(yōu)勢。上述研究結(jié)果顯示：隨著冠脈病變加重，GLS、GCS、GAS及GRS水平降低，單支病變組及多支病變組患者的GLS、GCS、GAS及GRS水平低于正常對照組（P＜0.05），提示GLS、GCS、GAS和GRS是反映冠心病患者心肌應(yīng)變減低情況的敏感指標(biāo)，其不同水平可以反應(yīng)患者的冠脈病變程度。

鑒于常規(guī)心臟參數(shù)指標(biāo)對冠心病患者的冠脈病變程度評估能力不足，以及3D-STE技術(shù)應(yīng)變參數(shù)對冠脈病變程度的敏感性及準(zhǔn)確性，3D-STE技術(shù)應(yīng)變參數(shù)與一般參數(shù)間的相關(guān)性引起我們的關(guān)注。上述研究結(jié)果顯示：LVEF、CO水平與GLS、GCS、GAS及GRS水平呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），提示GLS、GCS、GAS和GRS的水平變化與LVEF、CO水平具有直接相關(guān)性，在反應(yīng)心肌應(yīng)變同時可以代表心臟功能指標(biāo)水平，也凸顯了3D-STE的獨(dú)特優(yōu)勢[8]。

三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（3D-STE）技術(shù)能夠定量評價不同程度冠狀動脈病變患者的心肌應(yīng)變，能更準(zhǔn)確識別缺血所致局部收縮功能障礙的心肌節(jié)段，測量準(zhǔn)確性及可重復(fù)性高，可以預(yù)測冠心病患者的冠脈病變情況，具有重要的臨床應(yīng)用價值，也可用于治療效果的判斷及治療方案的及時改變。

[1]裴莉平,王小叢,張艷麗,等.三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價冠心病患者左室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動[J].中國超市醫(yī)學(xué)雜志,2012,28(5):417-420.

[2]DOMSIK P,KALAPOS A,LENGYEL C,et al.Correlations between mitral annular and left atrial functionas assessedby three-dimensionalspeckle-trackingechocardiographyinhealthy volunteers.Results from the MAGYAR-Healthy Study[J].Orv Hetil, 2014,155(38):1517-1523.

[3]王秋霜,智光.三維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價心臟功能的研究進(jìn)展[J].臨床心血管雜志,2015,31(5):471-474.

[4]YUDA S,SATO Y,ABE K,et al.Inter-vendor variability of left ventricular volumes and strains determined by three-dimensionalspeckle tracking echocardiography[J].Echocardiography,2014,31 (5):597-604.

[5]陳瑩,劉昕,王建華.實(shí)時三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評價無節(jié)段性室壁運(yùn)動異常的不同程度冠狀動脈病變患者的心肌應(yīng)變[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2014,30(4):1495-1499.

[6]KOVáCSA,TAPOLYAIM,CELENGC,etal.Impactof hemodialysis,left ventricular mass and FGF-23 on myocardial mechanicsinend-stagerenaldisease:athree-dimensional speckle tracking study[J].Int J Cardiovasc Imaging,2014,30(7): 1331-1337.

[7]李陽,鄧又斌,黃潤青,等.實(shí)時三維超聲心動圖斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價擴(kuò)張型心肌病患者左室收縮功能[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2013, 15(6):369-373.

[8]ENZENSBERGER C,DEGENHARDT J,TENZER A,et al.First experience with three-dimensional speckle tracking(3D wall motion tracking)in fetal echocardiography[J].Ultraschall Med,2014, 35(6):566-572.

（王榮兵 編輯）

Evaluation of myocardial strain in patients with different severity of coronary artery disease by three-dimensional speckle tracking echocardiography

Hai-xia SUN,Ya-ping ZHANG,Ning CAO
(Department of Echocardiography,Qinghai Provincial People's Hospital,Xining, Qinghai 810007,P.R.China)

【Objective】To analyze clinical significance of three-dimensional speckle tracking echocardiography on evaluating myocardial strain in patients with different severity of coronary artery disease.【Methods】Coronary artery disease patients enrolled in our hospital from September 2012 to September 2014 were chosen as observation group,according to severity divided into single-vessel disease group(43 cases)and multi-vessel disease group(49 cases),another 56 cases of normal healthy volunteers were chosen as control group,and three-dimensional speckle tracking echocardiography(3D-STE)was used to detect patients'general parameters and technical strain parameters, the relationship between LVEF,CO and technical strain parameters were evaluated.【Results】LVEDV,LVESV, LVEF,SV,CO,SPL levels among three groups had no statistical significance(P＞0.05),E/A level in single-vessel disease group patients and multi-vessel disease group patients was significantly lower than that in normal control group patients(P＜0.05);GLS,GCS,GAS,GRS levels among three groups patients had significant difference(P＜0.05),GLS,GCS,GAS,GRS level decreased as the aggravation of coronary artery disease,these levels in singlevessel disease group were lower than in control group(P＜0.05);LVEF,CO levels had negative relationships with GLS,GCS,GAS,GRS levels(P＜0.05).【Conclusion】Three-dimensional speckle tracking echocardiography can accurately reflect the severity of coronary artery disease,help accurately assess the patient's condition,and imple－ment appropriate treatment program.

three-dimensional speckle tracking echocardiography;coronary artery disease;myocardium

R445.1

B

1005-8982（2015）25-0095-04

2015-02-15