斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在左心室肥厚患者的臨床應(yīng)用

陳治蘭 李穎 綜述 朱芳 丁明巖 審校

(1.大連醫(yī)科大學(xué)研究生院，遼寧 大連 116044；2.遼寧省人民醫(yī)院心功能科，遼寧 沈陽 110016)

左心室肥厚(left ventricular hypertrophy,LVH)是心肌對各種生理和病理刺激的適應(yīng)性反應(yīng)，其主要表現(xiàn)是左心室質(zhì)量增加和/或左心室壁厚度增加[1]。心肌肥厚大致可分為兩類：生理性和病理性。生理性肥厚見于強(qiáng)化訓(xùn)練的運(yùn)動員和孕婦等；病理性肥厚見于高血壓、肥厚型心肌病、心肌淀粉樣變和主動脈瓣狹窄和慢性腎功能衰竭等。LVH最主要的特點(diǎn)是心肌細(xì)胞纖維化、心肌肥厚與心肌纖維化可損害心臟的功能。首先是心臟硬度增加，順應(yīng)性下降，舒張功能不全，隨著疾病的進(jìn)展可出現(xiàn)左心室擴(kuò)張、收縮功能不全，最終可以導(dǎo)致心力衰竭[2]，因此，早期評價LVH患者心臟功能具有重要意義。斑點(diǎn)追蹤作為一種新技術(shù)，能夠準(zhǔn)確評估心臟整體和局部功能?，F(xiàn)從斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的基本原理及其在不同原因LVH的臨床應(yīng)用做一綜述。

1 斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的基本原理及其特點(diǎn)

斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是通過識別某一感興趣區(qū)內(nèi)心肌組織中穩(wěn)定的聲學(xué)斑點(diǎn)并且逐幀追蹤相鄰斑點(diǎn)之間的空間形變，從而計(jì)算出該處心肌形變的大小，即應(yīng)變(strain)[3]，它是一個無量綱參數(shù)。 最初應(yīng)變的測量是在組織多普勒下測得的[4]。這種基于組織多普勒的應(yīng)變成像具有顯著的噪聲和角度依賴性，而斑點(diǎn)追蹤技術(shù)不受其影響。首先，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以識別正常心肌、受損心肌和整體心肌的運(yùn)動；其次，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)測量的應(yīng)變，不同于組織多普勒下的應(yīng)變，其測量的應(yīng)變是與表面相互垂直的應(yīng)變值。正常的應(yīng)變值，包括心尖長軸上的縱向應(yīng)變(longitudinal strain,LS)、短軸上的徑向應(yīng)變(radial strain,RS)和周向應(yīng)變(circumferential strain,CS)；以及整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain,GLS)、整體徑向應(yīng)變(global radial strain,GRS)和周向整體應(yīng)變(global circumferential strain,GCS)。2015年美國超聲心動圖協(xié)會指出，在成人中應(yīng)變值增加，其負(fù)值就越大[5]。盡管目前對心肌應(yīng)變評估無金標(biāo)準(zhǔn)，但是有研究證明與心臟磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)相關(guān)性好[6]。

2 心肌應(yīng)變在不同原因LVH中的臨床應(yīng)用

2.1 在運(yùn)動員性心臟中的應(yīng)用

長期接受高強(qiáng)度體育訓(xùn)練的運(yùn)動員可以導(dǎo)致心肌肥厚，稱為“運(yùn)動員心臟綜合征”。由于心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)及電生理變化類似于病理狀態(tài)，因此對運(yùn)動員的心臟做出正確診斷存在一定困難。中國研究顯示，在模擬生理性心肌肥大和病理性心肌肥大的老鼠中發(fā)現(xiàn)，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在識別病理性心肌肥大上更敏感，此技術(shù)有可能發(fā)展為區(qū)分生理性肥大和病理性肥大的有效方法[7]。有研究證明，耐力運(yùn)動員比正常對照組人群GLS更高[8]；在生理性LVH或運(yùn)動員中，其GLS比肥厚型心肌病患者的GLS值顯著增高，運(yùn)動員的左室心肌功能是增強(qiáng)的，這種增強(qiáng)的收縮力主要是由心外膜和中間層纖維引起的[9]。另有研究證明，二維GLS與左心室不同步可協(xié)助區(qū)分LVH和肥厚型心肌病，同時二維GLS是肥厚型心肌病最強(qiáng)的預(yù)測因子[10]。Simsek等[11]利用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對向心性和離心性心臟重構(gòu)的年輕運(yùn)動員左室舒縮功能研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員與摔跤者的左室腔內(nèi)徑和室壁厚度均增加，兩組間常規(guī)心臟超聲參數(shù)沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；但是兩組間斑點(diǎn)追蹤技術(shù)測得的參數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,主要是運(yùn)動員的GLS更高，因此可認(rèn)為斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能更好地評估運(yùn)動員心肌功能。在以上研究中得出結(jié)論斑點(diǎn)追蹤技術(shù)GLS不僅可以診斷運(yùn)動員性LVH，還是評價左心室功能的新方法，增進(jìn)對運(yùn)動員性LVH患者心臟功能的了解。

2.2 在高血壓性心臟病中的應(yīng)用

高血壓是人群中最常見的疾病之一，是一個被公認(rèn)的心血管疾病的風(fēng)險因素，在高血壓患者中后負(fù)荷的增加導(dǎo)致LVH[12]。在高血壓患者中，GLS與正常對照組相比顯著減低，并且與射血分?jǐn)?shù)(EF)保留的心力衰竭的高血壓患者相比其GLS更低[13]。Santoro等[14]證明，高血壓患者的左室應(yīng)變值比運(yùn)動員的低，并且在LVH患者中的左室扭轉(zhuǎn)值的增高可以早期評估左室收縮功能。 Saeki等[15]利用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對高血壓患者左室形態(tài)不同進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)高血壓患者LVH組心內(nèi)膜應(yīng)變率值較正常對照組低且徑向應(yīng)變率也較低，而心外膜應(yīng)變值兩組之間沒有明顯差異；該結(jié)果表明應(yīng)變及應(yīng)變率成像能早期預(yù)測高血壓患者的左室收縮功能。由此看見，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能夠?qū)Ω哐獕涸斐傻男募「淖冏龀鲈缙谧R別及其心臟收縮功能的評估。

2.3 在心肌病中的應(yīng)用

2.3.1 在肥厚型心肌病的應(yīng)用

2.3.2 在心尖肥厚型心肌病中的應(yīng)用

心尖肥厚性心肌病是肥厚性心肌病的一種特殊類型，其典型病理特點(diǎn)為左室乳頭肌水平以下的心肌肥厚。心尖肥厚型心肌病易漏診，可表現(xiàn)為不典型的胸痛、心悸、呼吸困難等癥狀。心尖肥厚型心肌病需要與其他病癥相鑒別，如左室心尖部腫瘤、血栓，心內(nèi)膜心肌纖維化和冠狀動脈性疾病[21]，因此常規(guī)超聲心動圖在診斷心尖肥厚型心肌病有一定困難，目前斑點(diǎn)追蹤技術(shù)臨床中應(yīng)用廣泛，提高了對心尖肥厚型心肌病的診斷。Kim等[22]在350例肥厚型心肌病患者的研究中發(fā)現(xiàn)，心尖肥厚型心肌病患者的GLS較心尖無病變的患者低。近年中國研究證明，在心尖肥厚型心肌病中LS、CS值可以提高診斷心尖肥厚型心肌病的診斷，其敏感度和特異度分別是(敏感度94.23%和75.00%；特異度80.77%和86.43%)[23]。

2.4 在心肌淀粉樣變中的應(yīng)用

心肌淀粉樣變的特點(diǎn)是淀粉樣物質(zhì)在多系統(tǒng)器官的細(xì)胞外沉積[20]。 心臟淀粉樣變性主要為免疫球蛋白輕鏈型淀粉樣變和甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)型淀粉樣變性[21-25]。心肌淀粉樣變患者的左室形態(tài)改變和肥厚型心肌病的左室相似，往往很難區(qū)分。既往研究，二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)GLS可區(qū)分心肌淀粉樣變和其他原因?qū)е碌男募》屎?，四心腔LS與心血管事件顯著相關(guān)[24]。Minamisawa等[25]對野生型甲狀腺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和突變型甲狀腺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白患者進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤心動圖的心肌應(yīng)變分析得出結(jié)論，野生型甲狀腺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白心肌淀粉樣變患者的LVEF、左室基底段和中間段的CS較對照組低，而LS在兩組之間沒有差異。結(jié)果顯示CS有助于鑒別心肌淀粉樣變的類型。Barros-Gomes等[26]應(yīng)用心肌應(yīng)變成像對150例淀粉樣變的患者預(yù)后進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)GLS應(yīng)變值在免疫球蛋白輕鏈淀粉樣變的患者中具有診斷價值，此外，GLS在EF保留的輕鏈型淀粉樣變的患者中具有與生物學(xué)標(biāo)志物等同樣重要的預(yù)后指導(dǎo)價值。相關(guān)區(qū)域應(yīng)變率定義為心尖應(yīng)變平均值/(基底段應(yīng)變的平均值+中間段應(yīng)變的平均值)，Senapati等[27]研究證明相關(guān)區(qū)域應(yīng)變率值>1在診斷心肌淀粉樣變和對其預(yù)后高度敏感。應(yīng)變和應(yīng)變率是定量心腔機(jī)械力學(xué)的可靠參數(shù)，其預(yù)后價值已在多種心血管疾病中得到驗(yàn)證。如上述，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)將成為診斷心肌淀粉樣變的新手段，其對心肌淀粉樣變患者預(yù)后評價具有重大意義。

2.5 在主動脈瓣狹窄患者中的應(yīng)用

主動脈瓣狹窄的血流動力學(xué)改變體現(xiàn)在后負(fù)荷增加，繼而引起LVH，左室壁硬度增加[28]。美國心臟病協(xié)會指出對無癥狀重度主動脈狹窄患者，在EF<50%時應(yīng)行手術(shù)治療[29]。然而，這類患者比EF保留型患者手術(shù)后效果差，包括手術(shù)的風(fēng)險增加、遠(yuǎn)期預(yù)后差，50%以上患者在手術(shù)后EF不能恢復(fù)到正常水平[30]。GLS作為測量收縮功能的新參數(shù)在臨床上的應(yīng)用越來越多；其不僅是亞臨床左室功能障礙的標(biāo)志，還具有復(fù)合心臟終點(diǎn)和左室功能恢復(fù)的重要預(yù)測作用[30-31]。在主動脈瓣狹窄患者中，GLS與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，并且是評估死亡率最強(qiáng)的獨(dú)立預(yù)測因子[31]。在EF正常無癥狀重度主動脈狹窄患者12個月的隨訪中GLS減低與室壁運(yùn)動異常相關(guān)，并且發(fā)生心血管事件的風(fēng)險顯著增加[32]。Lancellotti等[33]對無癥狀重度主動脈狹窄患者長期隨訪研究發(fā)現(xiàn)，無癥狀重度主動脈狹窄患者心血管事件發(fā)生的截值是左心室LS絕對值<16%。雖然GLS尚未納入到主動脈瓣狹窄疾病的指南中，但是諸多研究證實(shí)心肌應(yīng)變成像在主動脈瓣狹窄患者的手術(shù)評估具有重要的指導(dǎo)作用[34]。

2.6 在慢性腎臟病中的臨床應(yīng)用

慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)患者的心血管危險因素高，LVH是CKD患者早期的主要心肌改變，并且在CKDⅠ～Ⅲ期中大約占20%；通過超聲心動圖和心臟磁共振成像檢查在終末期CKD患者中LVH為70%～80%[35]。Paoletti等[36]研究證明，對LVH和局部室壁厚度的靈敏度顯示，LVH是獨(dú)立于左室?guī)缀涡螒B(tài)對心血管風(fēng)險預(yù)測的最強(qiáng)因子。Sulemane等[37]利用應(yīng)變成像和主動脈速度在105例LVEF正常既往無心血管事件發(fā)生的CKD患者進(jìn)行研究，GLS值的截值為-17.7%(靈敏度72.3%，特異度70.3%)和主動脈瓣速度的界值為10.2 m/s(靈敏度76.1%和特異度69.9%)是最佳的識別心血管事件的發(fā)生點(diǎn)。證明GLS和主動脈瓣速度獨(dú)立預(yù)測心血管事件的發(fā)生，并且可作為危險分層的重要補(bǔ)充工具。由此可見，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能夠早期識別CKD患者的心肌改變。

3 該技術(shù)的局限性及未來研究方向

斑點(diǎn)追蹤技術(shù)從二維到三維，克服了二維單平面和角度依賴的局限性；但是心肌應(yīng)變測量取決于良好的圖像質(zhì)量，此外應(yīng)變值也受技術(shù)的因素和患者個體的差異性等的影響。例如在心房顫動患者中GLS的測量是受限的；其次對于采集圖像后期的感興趣區(qū)的處理，從技術(shù)的角度來看，如果感興趣區(qū)選擇過寬，應(yīng)變值會受到影響，包含心包的應(yīng)變測量值會偏低，相反，如果感興趣區(qū)過窄，應(yīng)變測量值會偏高。值得注意的是，乳頭肌不應(yīng)包含在感興趣區(qū)內(nèi)[38]。

到目前為止，應(yīng)變數(shù)據(jù)大都來自于回顧性的研究。應(yīng)變絕對值的減低是心肌疾病的標(biāo)志，并且應(yīng)變對疾病的不良預(yù)后有很大意義[39]。在LVH的患者中,LVEF評估心肌收縮功能及其預(yù)后是局限的[40]，而斑點(diǎn)追蹤技術(shù)在EF正常收縮功能障礙情況下應(yīng)用廣泛，有助于診斷少見病因?qū)е碌腖VH，如肥厚型心肌病或心肌淀粉樣變等疾病。

綜上所述，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的應(yīng)變成像作為一項(xiàng)無創(chuàng)的新技術(shù)，在不同原因LVH診斷及治療中起指導(dǎo)作用。在其他心血管疾病如冠心病、瓣膜病、心肌病的診治過程均有重要意義，所以心肌應(yīng)變成像技術(shù)在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用會得到越來越多的重視。

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