二維斑點追蹤技術(shù)在類風濕關(guān)節(jié)炎患者心血管病變診斷中的應用研究進展

季 翔,張 霞

(1.鹽城市大豐人民醫(yī)院彩超室，江蘇 鹽城 224000；2.皖南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學科，安徽 蕪湖 241000)

類風濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種常見于女性的慢性全身性自身免疫性疾病[1-3]，其特征表現(xiàn)是炎癥性滑膜炎[4-6]，可累及心臟、關(guān)節(jié)、腎臟、肺、骨等多種器官和組織[7-10]，如果沒有正確的診斷和治療，該病可導致關(guān)節(jié)畸形甚至功能喪失[11-12]。RA患者的壽命較健康人顯著縮短[13]。RA是心血管疾病發(fā)生的獨立危險因素，RA患者心包炎、心肌病、動脈粥樣硬化、心力衰竭和急性心肌梗死等心血管疾病的患病率高于健康人，嚴重影響患者的生活質(zhì)量,是導致死亡的主要原因[14-17]。超聲心動圖具有無創(chuàng)、簡便、準確的特點，可以有效評估心血管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，已廣泛運用于臨床。由于RA患者的心血管并發(fā)癥起病隱匿，常規(guī)超聲心動圖檢查難以早期準確發(fā)現(xiàn)心血管異常改變，導致RA患者心血管病變的早期診斷較為困難。二維斑點追蹤技術(shù)(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)是近年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，該技術(shù)通過追蹤二維超聲圖像內(nèi)的斑點回聲，準確地描繪心肌的運動軌跡,客觀反映心臟功能[18-19]，該技術(shù)不依賴于聲束方向和室壁運動方向間的角度關(guān)系,且重復性較高。2D-STI技術(shù)主要通過測量心肌的形變功能來早期、準確地反映RA患者房室收縮功能，為RA患者心臟病變早期診治提供參考。本文就RA患者心血管損害機制和臨床表現(xiàn)，以及常規(guī)超聲心動圖和2D-STI對RA患者心血管病變預測的敏感性和可靠性進行綜述，以期為臨床準確檢測RA患者心血管系統(tǒng)功能提供參考。

1 RA患者心血管損害機制及臨床表現(xiàn)

RA患者心血管損害的發(fā)病機制復雜，長期系統(tǒng)性慢性炎癥反應、自身免疫反應介導的免疫系統(tǒng)紊亂及藥物的毒副作用可能導致RA患者心血管疾病的發(fā)展[20-23]。

大量巨噬細胞、B細胞、T細胞等炎癥細胞侵入類風濕關(guān)節(jié)炎患者滑膜后，可釋放腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-6和干擾素-γ，產(chǎn)生大量炎癥物質(zhì)，損傷關(guān)節(jié)和滑膜[24]，破壞血管內(nèi)環(huán)境，使血管內(nèi)皮功能失調(diào)，促進動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展；同時，炎癥也促使RA患者出現(xiàn)亞臨床心肌功能不全；此外，長期激素藥物的作用也會損害RA患者的心臟功能。有超過2/3的RA患者心臟受累，臨床表現(xiàn)為心臟內(nèi)血栓形成、心包炎、心肌病、心律失常、心腔擴大、心臟瓣膜病等[25-27]。

2 常規(guī)超聲心動圖在評價RA患者心血管病變中的作用

傳統(tǒng)的二維經(jīng)胸超聲心動圖(transthoracic echocardiography,TTE)具有可靠、無創(chuàng)、經(jīng)濟、便攜等優(yōu)點，在RA的心功能評價中發(fā)揮了重要作用。RA患者的TTE表現(xiàn)為心室重構(gòu)、左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)降低、左心房增大、心包積液、瓣膜病以及肺動脈高壓等[28-30]。然而，由于RA患者心臟受累的隱匿性，常規(guī)超聲心動圖不能檢測到RA患者心血管系統(tǒng)功能的細微變化。因此，需要更有效的檢測方法來評價RA患者心臟功能，為臨床提供可靠幫助。

3 2D-STI的成像原理及參數(shù)

心肌由三層肌纖維組成，每層肌纖維有不同的排列和運動方式。通過評價心肌的應變和應變率可以有效反映心臟的局部及整體功能，對心肌形變功能的評價已成為當前研究的熱點。應變參數(shù)主要包括縱向、徑向和圓周應變等，縱向應變是指沿著心臟長軸方向的應變，圓周應變是指沿著心肌圓周方向的應變，徑向應變是指沿著心肌短軸方向的應變，這些參數(shù)可以有效地反映心肌的形變功能。組織多普勒成像(tissue doppler imaging,TDI)和STI均可以測量心肌應變和應變率參數(shù)，然而，TDI技術(shù)對多普勒入射角非常敏感，而STI則無角度依賴性[31-32]，已逐漸取代了TDI技術(shù)。2D-STI通過追蹤二維超聲圖像內(nèi)的斑點回聲來反映心肌的應變及應變率，從而更好地評價心臟整體和局部功能。目前，2D-STI大多以整體縱向應變(global longitudinal strain,GLS)作為評價心肌應變功能的首選指標[33]。

4 2D-STI在評估RA患者心血管病變中的應用

準確評估RA患者的心血管系統(tǒng)功能具有重要的臨床價值,2D-STI對RA患者心肌形變功能的準確評價具有重要臨床意義,已成為當前研究的熱點。GLS是2D-STI的主要參數(shù)，能夠客觀地反映心臟功能的亞臨床改變，是評估RA患者心臟功能的有效指標。

4.1 2D-STI評估RA患者左心室功能左心室整體縱向應變(left ventricular global longitudinal strain,LVGLS)是評估RA患者左心室心肌形變功能的主要參數(shù)，左心室收縮主要是沿心肌縱軸方向的運動，心肌縱向收縮主要由心內(nèi)膜縱向纖維完成，而心內(nèi)膜下心肌對缺血更為敏感[34-35]，因此，左心室功能異常時，LVGLS較LVEF及其他應變參數(shù)變化更早[36]。

2D-STI可以早期評估RA患者左心室亞臨床功能障礙，監(jiān)測不同病程患者的心血管系統(tǒng)功能。BAKTIR等[37]采用2D-STI技術(shù)研究顯示，隨著病程的延長，RA患者左心室心肌形變功能降低，提示2D-STI技術(shù)可以有效監(jiān)測不同病程RA患者左心室功能。CIOFFI等[38]研究表明，無心血管病史的RA患者左心室形變功能降低，而且LVGLS和(或)LVGCS降低均可作為RA患者心血管不良事件的預測因子。研究發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，RA患者的常規(guī)超聲心動圖參數(shù)無顯著差異，而LVGLS顯著降低提示2D-STI較常規(guī)超聲心動圖能早期有效發(fā)現(xiàn)RA患者的左心室功能異常[39]。BENACKA等[40]應用2D-STI技術(shù)測量RA患者左心室心肌應變及應變率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，未合并心血管疾病的RA患者徑向、圓周和橫向應變及應變率無顯著變化，而LVGLS顯著降低，提示通過2D-STI測量LVGLS能早期檢測到RA患者的亞臨床左心室功能變化。也可以通過2D-STI測量局部應變來評估RA患者左心室功能，SITIA等[41]運用2D-STI評估RA患者左心室各個節(jié)段的應變，與正常對照組比較發(fā)現(xiàn)，患者左心室收縮末期徑向和縱向應變顯著降低，而常規(guī)超聲心動圖參數(shù)無顯著變化，提示2D-STI較常規(guī)超聲心動圖能更敏感地評估RA患者的左心室功能，為早期監(jiān)測RA患者左心室功能受損提供了一種新的可靠方法。

2D-STI可以準確評價藥物治療對RA患者左心室功能的影響。ATZENI等[42]運用2D-STI技術(shù)對30例RA患者用藥前后的左心室功能進行評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過18個月抗腫瘤壞死因子(anti-tumor necrosis factor,anti-TNF)藥物治療后，RA患者的LVGLS顯著升高，提示2D-STI技術(shù)可以有效監(jiān)測藥物治療后RA患者左心室功能的變化。VIZZARDI等[43]運用2D-STI評估了13例RA患者在接受抗腫瘤壞死因子-α (anti-tumor necrosis factor-α,anti-TNF-α)治療前和治療后12個月的LVGLS，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，anti-TNF-α治療12個月后RA患者的左心室收縮功能無顯著變化。運用2D-STI技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，長期anti-TNF-α治療可改善RA患者的左心室形變功能，提示2D-STI可以為評估RA患者藥物治療后心血管系統(tǒng)功能的改變提供一種新的方法[44-45]。一項研究通過2D-STI技術(shù)發(fā)現(xiàn)，與治療前相比，經(jīng)阿那白滯素治療的RA患者左心室形變功能參數(shù)顯著升高，而潑尼松龍治療組左心室形變功能參數(shù)無顯著變化，提示阿那白滯素可有效改善RA患者左心室功能，說明2D-STI技術(shù)可以評估不同藥物對RA患者心血管病變的療效，為臨床治療提供參考[46]。

4.2 2D-STI評價RA患者右心室功能由于右心室壁較薄且解剖復雜，圓周及徑向應變不能準確反映右心室收縮功能。而右心室心肌纖維通常呈縱向排列，右心室整體縱向應變(right ventricular global longitudinal strain,RVGLS)是評估RA患者右心室收縮功能相對可靠的參數(shù)[33]。

2D-STI可以早期評估RA患者右心室功能，發(fā)現(xiàn)右心室功能受損的因素。 NASEEM等[47]運用2D-STI對81例活動期RA患者、39例緩解期RA患者以及40例正常對照組受試者的心室功能進行評價，結(jié)果顯示，與緩解期RA患者和正常對照組受試者相比，活動期RA患者的LVGLS及RVGLS均顯著降低；研究還發(fā)現(xiàn)，RA患者雙心室GLS與RA疾病活動度評分有顯著相關(guān)性，提示RA患者的心室功能可能受到疾病活動的影響，活動期RA患者心室功能顯著降低，GLS可作為評估RA患者雙心室功能的可靠參數(shù)。一項研究運用2D-STI評估了59例無心血管病史的RA患者及59例正常對照組受試者的心室應變功能，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，無心血管病史RA患者的LVGLS及RVGLS顯著降低，提示2D-STI可早期準確發(fā)現(xiàn)RA患者的亞臨床心室功能障礙[48]。

4.3 2D-STI評價RA患者左心房功能由于左心房解剖結(jié)構(gòu)復雜且心肌較薄，將左心房應變進行分段評價具有局限性,左心房整體縱向應變(left atrial global longitudinal strain,LAGLS)是評估RA患者左心房應變的主要參數(shù)之一，能準確客觀地評估RA患者的左心房功能[33]。

2D-STI可以準確監(jiān)測RA患者的左心房功能，判斷藥物治療對患者左心房功能異常的改善效果。ETIN等[49]應用2D-STI對38例RA患者以及30例正常對照組受試者的左心房功能進行評估，結(jié)果顯示，與正常對照組相比，RA患者的LAGLS顯著下降，而左心房常規(guī)超聲心動圖參數(shù)無顯著變化，使用英夫利昔單抗治療的RA患者的LA整體應變參數(shù)有所改善，提示2D-STI有助于RA患者左心房功能異常的早期診斷，且可以有效地監(jiān)測藥物治療后RA患者左心房功能的變化。JI等[50]通過2D-STI觀察RA患者的左心房應變功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，RA患者左心房功能與病程相關(guān)，隨著病程的延長，RA患者的左心房功能下降，提示2D-STI能有效監(jiān)測不同病程RA患者的左心房功能，為臨床早期干預提供參考。

5 2D-STI評估心血管系統(tǒng)功能的局限性

目前通過2D-STI測量的心肌應變值尚存在一些局限性，如尚無統(tǒng)一的正常值標準；另外，該技術(shù)對超聲圖像質(zhì)量要求較高，且只能在二維平面上進行斑點追蹤，不能反映心臟的立體運動。

6 結(jié)語

2D-STI在RA患者心血管功能評估中具有很大的潛力，可早期準確地評價RA患者的心血管系統(tǒng)功能；同時，通過2D-STI可以更好地了解RA患者心肌損傷的機制及病理生理。2D-STI具有較高的準確性、敏感性和特異性，對RA患者心血管病變的臨床診斷、治療和預后有重要意義。