三維斑點追蹤成像評價亞臨床甲狀腺功能減退女性治療前后左心室整體收縮功能

孫秀云 SUN Xiuyun

孫志丹1 SUN Zhidan

張 旭2 ZHANG Xu

郭英男1 GUO Yingnan

三維斑點追蹤成像評價亞臨床甲狀腺功能減退女性治療前后左心室整體收縮功能

孫秀云1SUN Xiuyun

孫志丹1SUN Zhidan

張 旭2ZHANG Xu

郭英男1GUO Yingnan

作者單位
1. 遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院超聲科 遼寧
錦州 121001
2. 錦州石化醫(yī)院超聲科 遼寧錦州 121001

目的 應(yīng)用三維斑點追蹤成像（3D-STI）技術(shù)評價亞臨床甲狀腺功能減退（SHT）女性患者行左旋甲狀腺激素治療前后左心室整體收縮功能的改變。資料與方法收集研究組32例SHT女性患者及對照組40例健康女性志愿者，研究組給予左旋甲狀腺激素治療，待甲狀腺功能達到正常狀態(tài)后隨訪1年；兩組均行血生化檢查、常規(guī)超聲心動圖檢查和3D-STI檢查，比較兩組左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDd）、左心室收縮末期內(nèi)徑（LVEDs）、室間隔舒張末期厚度（IVSd）、左心室后壁舒張末期厚度（LVPWd）、左心房內(nèi)徑（LAD）、二尖瓣口舒張期血流頻譜A峰值、左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）、左心室射血分數(shù)（LVEF），分析三維左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）及整體面積應(yīng)變（GAS）參數(shù)以及促甲狀腺激素（TSH）水平與各參數(shù)的相關(guān)性。結(jié)果 治療前研究組IVSd、LVPWd較對照組增加（t=3.30、3.64，P＜0.05），研究組治療前二尖瓣口舒張期血流頻譜E峰速度及E/A均小于對照組及研究組治療后（t=13.55、13.85、3.19、2.93，P＜0.05）。研究組治療前左心室GLS、GCS、GRS及GAS顯著低于對照組（t=8.60、11.95、9.78、5.92，P＜0.05）。研究組治療后左心室GLS、GCS、GRS及GAS均高于治療前（t=6.91、9.41、6.46、4.31，P＜0.05）。TSH 水平與E/A 比值、E 呈負相關(guān)（r= －0.39、－0.42，P＜0.05）；TSH 水平與GLS、GCS、GRS 及GAS 呈負相關(guān)（r=－0.38、－0.56、－0.33、－0.41，P＜0.05）。結(jié)論利用3D-STI可以較好地評價SHT女性患者左旋甲狀腺激素治療前后左心室整體收縮功能變化。

甲狀腺功能減退癥；超聲心動描記術(shù)，三維；斑點追蹤成像；心室功能，左；心肌收縮；女（雌）性

亞臨床甲狀腺功能減退（subclinical hypothyroidism，SHT）是促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）水平升高（＞4.5 mU/L），但血漿游離甲狀腺素（free thyroxine，F(xiàn)T4）及游離三碘甲腺原氨酸（free triiodothyronine，F(xiàn)T3）水平均處于正常范圍的一種隱性內(nèi)分泌疾病。該病呈全球流行趨勢，發(fā)病人數(shù)逐年增加，且好發(fā)于女性?；颊咝募?nèi)有豐富的甲狀腺激素受體，因此，其對激素水平的波動極其敏感，SHT可加速心肌重構(gòu)，導致心血管病變[1]。然而，正確的左旋甲狀腺激素替代治療可逆轉(zhuǎn)由SHT引起的心肌收縮功能損傷[2]。三維斑點追蹤成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）可以快捷、準確地評估左心室收縮功能早期的變化。本研究采用3D-STI技術(shù)評價SHT女性患者左旋甲狀腺激素治療前后左心室的功能狀態(tài)，以早期發(fā)現(xiàn)無癥狀心功能不全并評價治療后心功能的改變，為臨床及時診治提供早期有效的幫助，進而改善患者的生存質(zhì)量。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2013年2月—2014年3月遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院的32例SHT女性患者作為研究組，平均年齡（35.6±8.5）歲，診斷SHT的標準：TSH＞4.50 mU/L；FT3：3.1～6.8 pmol/L；FT4：9.03～22.00 pmol/L。同期選取40例健康女性志愿者作為對照組，平均年齡（36.8±9.4）歲。所有患者既往均無高血壓、心肌梗死、心房顫動、心臟衰竭、先天性心臟病、瓣膜疾病等心臟疾病，并排除肥胖（體重指數(shù)≥30 kg/m2）、呼吸系統(tǒng)疾病、腫瘤疾病、肝硬化、腎衰竭、睡眠障礙及2型糖尿病者；剔除其中圖相差、不愿意接受治療及配合者。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，患者均知情同意。

1.2 治療方法 研究組接受左旋甲狀腺素替代治療，從25 μg/d劑量開始，每6～8周測定TSH進行劑量調(diào)整，待達到正常甲狀腺狀態(tài)后以維持劑量治療1年。所有研究對象均進行血生化檢查。

1.3 超聲檢查 采用GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S探頭，頻率1.5～4.3 MHz；4V-D探頭，頻率1.5～4.0 MHz；四維自動左心室定量分析（4D Auto LVQ）軟件包。受檢者取左側(cè)臥位，連接心電圖，在平靜呼吸狀態(tài)下將探頭置于心尖四腔心切面，調(diào)整深度、扇角、增益、幀頻等條件至最佳成像，囑受檢者配合屏住呼吸，采集標準心尖四腔切面的連續(xù)5個心動周期的實時三維的圖像并存儲。運用超聲心動圖測量左心室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular enddiastolic diameter，LVEDd）、左心室收縮末期內(nèi)徑（left ventricular end-systolic diameter，LVEDs）、室間隔舒張末期厚度（interventricular septal depth，IVSd）、左心室后壁舒張末期厚度（left ventricular posterior wall depth，LVPWd）、左心房內(nèi)徑（left atrial diameter，LAD）、二尖瓣口舒張期血流頻譜E峰、A峰值速度。

1.4 圖像分析 打開三維圖像并開啟“4D AUTO LVQ”分析軟件，在四腔清晰切面的舒張末期、收縮末期各取2點（二尖瓣環(huán)中點的心內(nèi)膜點及心尖內(nèi)膜面點），軟件自動形成并追蹤心內(nèi)膜邊界，或?qū)π膬?nèi)膜進行手動調(diào)整。運行程序后軟件自動計算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）、左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）及左心室整體的縱向收縮應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS)、圓周收縮應(yīng)變（global circumferential strain，GCS）、徑向收縮應(yīng)變（global radial strain，GRS）、面積收縮應(yīng)變（global area strain，GAS），并獲得左心室各整體收縮期時的峰值應(yīng)變曲線。4種應(yīng)變指標的正負反映運動方向，絕對值反映心肌運動幅度。

1.5 重復性檢驗 治療前后從研究組隨機抽取10例、從對照組隨機抽取15例的超聲圖像，每次分別由1名超聲科主治醫(yī)師及1名超聲科住院醫(yī)師獨自測量上述各指標，1周后隨機選取1名醫(yī)師重復測量上述各指標。以信度系數(shù)＞0.8為一致性良好。

1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17. 0軟件，計量資料均進行正態(tài)分布及方差齊性檢驗，若兩者檢驗均符合，則組間一般資料、血生化檢查、超聲心動圖參數(shù)比較采用Dunnett-t檢驗；相關(guān)分析采用Spearman相關(guān)和偏相關(guān)分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料及血生化檢查比較 研究組年齡、心率、血壓、體重指數(shù)、FT3、FT4、三酰甘油及高密度脂蛋白膽固醇與對照組比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。治療前，研究組TSH水平、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇高于對照組（t=7.06、2.30、6.21，P＜0.05）。治療后，研究組TSH水平低于治療前（t=12.97，P＜0.05），總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇低于治療前，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 兩組超聲心動圖參數(shù)比較 與對照組及治療后研究組比較，治療前研究組LAD、LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVESV、LVEF及二尖瓣口舒張期血流頻譜A峰值速度差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；治療前研究組的IVSd、LVPWd較對照組增加（t=3.30、3.64，P＜0.05），但與本組治療后比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；與對照組及研究組治療后比較，研究組治療前二尖瓣口舒張期血流頻譜E峰速度及E/A均減?。╰=13.55、13.85、3.19、2.93，P＜0.05）。見表2。

表1 兩組一般資料及血生化檢查比較

表2 兩組超聲心動圖參數(shù)比較

2.3 兩組3D-STI技術(shù)應(yīng)變參數(shù)比較 治療前，研究組左心室GLS、GCS、GRS及GAS明顯低于對照組（t=8.60、11.95、9.78、5.92，P＜0.05）；治療后，研究組左心室GLS、GCS、GRS及GAS均高于治療前（t=6.91、9.41、6.46、4.31，P＜0.05）。見圖1及表3。

2.4 相關(guān)性分析 TSH水平與E/A比值、E呈負相關(guān)（r=－0.39、－0.42，P＜0.05）；TSH水平與GLS、GCS、GRS及GAS呈負相關(guān)（r=－0.38、－0.56、－0.33、－0.41，P＜0.05）。TSH水平與LVEF、IVSd、LVPWd無直線相關(guān)關(guān)系（r=－0.054、0.076、0.047，P＞0.05）。

2.5 重復性檢驗結(jié)果 觀察者自身的信度系數(shù)是0.914～0.965（P＜0.05），觀察者之間的信度系數(shù)為0.842～0.939（P＜0.05）。

圖1 SHT患者4個應(yīng)變曲線。A～D分別為GLS、GCS、GRS、GAS曲線

表3 兩組3D-STI技術(shù)應(yīng)變參數(shù)比較 （%）

3 討論

SHT是較為常見的代謝紊亂綜合征，其好發(fā)于女性并與卵巢的排卵功能減退和不育癥有關(guān)[3]。SHT可導致左心室收縮及舒張功能輕度損傷[4,7-10]，因此，早期正確地評估SHT患者左心室的功能改變具有重要的臨床意義。3D-STI技術(shù)作為新近發(fā)展起來的一種影像學技術(shù)，以實時三維超聲心動圖及斑點追蹤技術(shù)為基礎(chǔ)，能追蹤心肌多個方向的運動，且不受心肌各方向運動的限制，可準確、客觀地追蹤心肌的運動軌跡[5]，可定量評價患者行激素治療前后左心室局部及整體心功能的改變情況，比常規(guī)超聲心動圖能更精確地反映心肌的變化，而且與傳統(tǒng)超聲具有一致性[6-7]，為發(fā)現(xiàn)早期心臟局部和整體收縮功能變化提供了較為準確的方法。

本研究結(jié)果顯示，治療前研究組左心室GLS、GCS、GRS及GAS顯著低于對照組，治療后研究組左心室GLS、GCS、GRS及GAS高于治療前，表明在LVEF正常時，SHT對左心室各個方向上的運動已造成了損害；而在以往采用二維斑點追蹤成像技術(shù)評價SHT患者左心室功能改變的研究中只發(fā)現(xiàn)了GLS的損害[9,11]，說明3D-STI技術(shù)對評估左心室收縮功能早期的變化具有較好的敏感性及準確性。其心肌受損的可能機制是：SHT可以影響肌漿網(wǎng)內(nèi)的鈣循環(huán)，減少收縮蛋白的表達，降低酶的活性，改變肌細胞膜的功能[12]；SHT可以引起的慢性炎癥[13]和組織變化（如脫水、膠原蛋白的改變、心肌纖維化等）；SHT可通過激活交感神經(jīng)系統(tǒng)、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)及增加血管阻力引起血流動力學及結(jié)構(gòu)改變[14]；另外SHT患者血脂增高可使心肌發(fā)生缺血、缺氧的易損性增加，進一步造成心肌損傷。然而這種心功能異?？山?jīng)過左旋甲狀腺素治療得到一定的改善，可能與上述機制得到改善有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，與對照組及治療后研究組比較，治療前研究組二尖瓣口舒張期血流頻譜E峰速度及E/A均減小，表明SHT患者左心室舒張功能受損，應(yīng)用左旋甲狀腺激素治療后其功能明顯改善，這與Shatynska-Mytsyk等[8]、Meena等[10]的研究結(jié)果一致。治療前研究組的IVSd、LVPWd較對照組增加，但與治療后相比無顯著差異，即左旋甲狀腺素治療后結(jié)構(gòu)性心臟損害無明顯改善，說明實現(xiàn)這種改進可能需要長時間的治療。治療前研究組總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平相比對照組升高，治療后研究組總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平較治療前減低，但差異無統(tǒng)計學意義，可能與左旋甲狀腺素治療并不能使所有高血脂的SHT患者的血脂降低有關(guān)[3]。

本研究的局限性：本研究僅選取了女性患者作為研究對象，限制了研究結(jié)果。盡管3D-STI技術(shù)可以完全跟蹤斑點空間的運動位置，但由于其對圖像質(zhì)量要求高，目前僅用于科學研究。本研究搜集的病例數(shù)相對較少，且未進行長期治療及追蹤隨訪，因此尚需大樣本、長時間治療及隨訪驗證。

總之，應(yīng)用3D-STI技術(shù)能能準確、客觀地發(fā)現(xiàn)SHT女性患者的左心室整體收縮功能微妙可逆性的變化；SHT患者行激素治療1年后其心臟功能得到改善[15]，但左心室結(jié)構(gòu)的改變不能完全恢復。

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（本文編輯 馮 婕）

Assessment of Left Ventricular Global Systolic Function Using Three-dimensional Speckle Tracking Imaging in Female Patients with Subclinical Hypothyroidism Before and After Treatment

Purpose To assess the left ventricular global systolic function changes using three-dimensional speckle tracking imaging (3D-STI) in female patients with subclinical hypothyroidism (SHT) undergoing L-thyroxine treatment. Materials and Methods Thirty-eight female patients with SHT and 40 healthy female volunteers of the same age (control group) were selected, all the SHT patients received L-thyroxine therapy and were followed for 1 year after euthyroid status was achieved; all the participants underwent blood biochemical examinations, complete conventional echocardiographic and 3D-STI examinations, left ventricular end-diastolic diameter (LVEDd), left ventricular end-systolic diameter (LVEDs), interventricular septal depth (IVSd), left ventricular posterior wall depth (LVPWd), left atrial diameter (LAD), diastolic mitral flow spectrum of A peak, left ventricular end-diastolic volume (LVEDV), left ventricular end-systolic volume (LVESV), and left ventricular ejection fraction (LVEF) of the two groups were compared, and the correlation of parameters of three dimensional left ventricular global longitudinal strain (GLS), global circumferential strain (GCS), global radial strain (GRS), global area strain (GAS), and thyroid stimulating hormone (TSH) with each parameter was analyzed. Results IVSd and LVPWd in the study group were higher than those of the control group (t=3.30 and 3.64, P＜0.05). Compared with the control group, GLS, GCS, GRS and GAS of left ventricular of SHT patients in the study group were significantly lower (t=8.60, 11.95, 9.78 and 5.92, P＜0.05) before treatment. GLS, GCS, GRS and GAS of SHT patients improved after L-thyroxine therapy, and the difference was statistically significant (t=6.91, 9.41, 6.46 and 4.31, P＜0.05).TSH level was negatively correlated with E/A ratio and E (r=－0.39 and －0.42, P＜0.05), and also negatively correlated with GLS, GCS, GRS and GAS (r=－0.38, －0.56, －0.33 and －0.41, P＜0.05). Conclusion Left ventricular global systolic function changes of SHT patients before and after L-thyroxine treatment can be evaluated properly using 3D-STI.

Hypothyroidism; Echocardiography, three-dimensional; Speckle tracking imaging; Ventricular function, left; Myocardial contraction; Female

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.06.011

孫志丹

Department of Ultrasound, the First Affiliated Hospital of Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, China

Address Correspondence to: SUN Zhidan

E-mail: szdpost@sina.com

R445.1；R541；R581.2

2015-04-04

修回日期：2015-05-29

中國醫(yī)學影像學雜志

2015年 第23卷 第6期：444-448

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(6): 444-448