林書(shū)佳 胡元平 管麗潔

實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)估左心室整體收縮功能與冠狀動(dòng)脈狹窄的關(guān)系

林書(shū)佳 胡元平 管麗潔

目的探究實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤成像（RT3D-STI）評(píng)估左心室整體收縮功能與冠狀動(dòng)脈狹窄的關(guān)系。方法冠狀動(dòng)脈造影（CAG）異常但常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查無(wú)節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常的冠心病患者66例，根據(jù)CAG結(jié)果，分為A組:冠狀動(dòng)脈輕中度狹窄（冠狀動(dòng)脈狹窄均＜70%）33例；B組：冠狀動(dòng)脈重度狹窄（至少有一支冠狀動(dòng)脈狹窄≥70%）33例，無(wú)冠狀動(dòng)脈病變者30例為對(duì)照組，均行RT3D-STI檢查。測(cè)定左心室收縮末容積（LVESV）、舒張末容積（LVEDV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）及左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）、整體面積應(yīng)變（GAS），作組間比較，計(jì)算診斷冠狀動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄的ROC曲線下面積。結(jié)果B組GLS、GCS、GRS、GAS較對(duì)照組及A組降低（均P＜0.05），A組GLS、GAS較對(duì)照組降低（均P＜0.05）；ROC曲線顯示GAS診斷冠狀動(dòng)脈重度狹窄的敏感度及特異度較其他參數(shù)高；GAS與LVEF相關(guān)性較高（r＝-0.691，P＜0.05）。結(jié)論RT3D-STI能發(fā)現(xiàn)二維超聲動(dòng)圖上難以發(fā)現(xiàn)的左心室收縮活動(dòng)異常，GAS與冠狀動(dòng)脈狹窄程度相關(guān)。

實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤；冠狀動(dòng)脈造影；冠狀動(dòng)脈狹窄

冠心病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，發(fā)病年齡越來(lái)越趨于年輕化，現(xiàn)已成為心血管內(nèi)科住院的首要病因。臨床上存在大量以胸悶、胸痛等非特異性癥狀就診的冠心病患者，需行相關(guān)輔助檢查后方能評(píng)估該類(lèi)患者的左心室收縮功能。超聲心動(dòng)圖是評(píng)估心肌缺血致左心室收縮功能異常的重要無(wú)創(chuàng)影像學(xué)檢查。本文旨在研究實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（RT3D-STI）評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度不同的冠心病患者的左心室整體收縮功能情況，探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 一般資料選擇2013年4月至2014年3月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院經(jīng)常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查提示無(wú)節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常（RWMA），但高度疑診為冠心病的患者119例，行冠狀動(dòng)脈造影（CAG）發(fā)現(xiàn)存在冠狀動(dòng)脈狹窄患者66例，其中男性51例，女性15例，年齡36~72（53.5±10.9）歲。根據(jù)RT3D-STI檢查結(jié)果，分為A組：冠狀動(dòng)脈輕中度狹窄（冠狀動(dòng)脈狹窄均＜70%）33例，男性25例，女性8例，年齡38~71（52.9±10.3）歲；單支病變20例，雙支病變10例，三支病變3例。B組：冠狀動(dòng)脈重度狹窄（至少有一支冠狀動(dòng)脈狹窄≥70%）33例，男性26例，女性7例，年齡36~72（54.0±12.3）歲；單支病變18例，雙支病變12例，三支病變3例。入選標(biāo)準(zhǔn)：左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）≥55%，左心室心內(nèi)膜邊緣能夠較清晰顯示。排除標(biāo)準(zhǔn)：有心臟瓣膜疾病，安裝起搏器，先天性心臟病，曾行冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)，存在中、重度瓣膜反流，合并心房顫動(dòng)等嚴(yán)重心律失常，常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖示RWMA及室壁瘤形成的冠心病患者。選擇同期在我院經(jīng)CAG證實(shí)冠狀動(dòng)脈無(wú)阻塞性病變及狹窄者30例為對(duì)照組，其中男性24例，女性6例，年齡37~70（51.0±9.1）歲，詳細(xì)詢(xún)問(wèn)病史、家族史，經(jīng)常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查等排除器質(zhì)性心臟病。3組性別、年齡差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 RT3D-STI檢查采用美國(guó)GE公司Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀（4V-D全容積，心臟探頭頻率1.7~3.3MHz）行RT3D-STI檢查，配有E-choPAC分析軟件?；颊呷∽髠?cè)臥位，同步連接心電圖，將二維M3S探頭置于心尖處，首先采集心尖五腔心的主動(dòng)脈血流頻譜圖存儲(chǔ)，隨后運(yùn)用4V-D全容積心臟探頭采集心尖四腔心，適當(dāng)調(diào)節(jié)角度、深度及增益以清晰顯示心內(nèi)膜并將左心室整體包括在圖像范圍內(nèi)，點(diǎn)擊4D鍵，采用實(shí)時(shí)多次4D心搏成像，通過(guò)拼接4個(gè)心動(dòng)周期中采集的子容積來(lái)得到最大容積，儀器自動(dòng)形成包括二尖瓣前、后葉及瓣環(huán)在內(nèi)的左心室三維全容積圖像，調(diào)整圖像寬度、深度及幀頻，使幀頻＞0.4×心率，待圖像滿意后，囑受檢者呼氣末屏氣，連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期觀察到無(wú)“縫合”偽像后存儲(chǔ)1個(gè)心動(dòng)周期的左心室全容積動(dòng)態(tài)圖像。

1.2.2 圖像分析點(diǎn)擊MEASURE鍵，在主動(dòng)脈血流頻譜圖上確定主動(dòng)脈瓣關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)，依次點(diǎn)擊Volume-4D Auto LVQ進(jìn)入分析界面對(duì)三維圖像進(jìn)行分析，水平線自動(dòng)定位，于左心室舒張末期及收縮末期在心尖及二尖瓣環(huán)中點(diǎn)各描記一點(diǎn)，軟件自動(dòng)描繪舒張末期及收縮末期的心內(nèi)膜邊界并測(cè)量左心室舒張末期容積（LVEDV）及收縮末期容積（LVESV），如心內(nèi)膜與實(shí)際吻合不佳，可手動(dòng)做局部調(diào)整直至吻合，后依次點(diǎn)擊“VolumeWaveform”、“LV Mass”、“RT3D Strain ROI”及“RT3D Strain Results”，軟件自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)內(nèi)心肌的三維運(yùn)動(dòng)信息，并將左心室壁分為17個(gè)節(jié)段，同時(shí)得到17節(jié)段的時(shí)間-應(yīng)變曲線及收縮期峰值應(yīng)變牛眼圖，記錄左心室整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）、整體面積應(yīng)變（GAS）。

1.2.3 觀察指標(biāo)觀察3組患者17節(jié)段時(shí)間-應(yīng)變曲線的波形走勢(shì)及牛眼圖顏色，記錄LVEDV、LVESV、LVEF及GLS、GCS、GRS、GAS。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析。繪制各參數(shù)的ROC曲線，確定截?cái)嘀导扒€下面積（AUC），分析各參數(shù)的檢驗(yàn)效能，各參數(shù)與LVEF的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 左心室17節(jié)段的時(shí)間-應(yīng)變曲線及左心室收縮期峰值應(yīng)變牛眼圖比較見(jiàn)圖1。

由圖1可見(jiàn)，對(duì)照組各參數(shù)牛眼圖顏色較均勻一致，各節(jié)段曲線走形一致，有序，波形變化較規(guī)律，幾乎在同一時(shí)刻達(dá)到峰值；A、B組牛眼圖顏色不均，較之對(duì)照組，其內(nèi)見(jiàn)不同程度的顏色減淡區(qū)域，曲線走形紊亂，波峰降低，甚至倒錯(cuò)，達(dá)峰時(shí)間不一致，尤以B組為著。

2.2 3組常規(guī)超聲心動(dòng)圖及RT3D-STI結(jié)果比較見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，A、B組左心室LVEDV、LVESV、LVEF與對(duì)照組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；與對(duì)照組比較，B組GLS、GCS、GRS、GAS均降低（均P＜0.05），A組GLS、GAS均降低（均P＜0.05），但GCS、GRS差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；A組與B組比較，B組GLS、GCS、GRS、GAS均降低（均P＜0.05）。

2.3 各參數(shù)檢測(cè)冠狀動(dòng)脈重度狹窄的價(jià)值見(jiàn)圖2、表2。

圖1 3組左心室17節(jié)段的時(shí)間-應(yīng)變曲線及左心室收縮期峰值應(yīng)變牛眼圖。

表1 3組常規(guī)超聲心動(dòng)圖指標(biāo)及RT3D-STI結(jié)果比較

圖2 RT3D-STI各參數(shù)ROC曲線圖。

由圖2、表2可見(jiàn)，GLS、GAS較GCS、GRS的AUC大，診斷冠狀動(dòng)脈重度狹窄的敏感度及特異度亦較高，尤以GAS最佳。

表2 各參數(shù)診斷冠狀動(dòng)脈重度狹窄價(jià)值

2.4 各參數(shù)與LVEF的相關(guān)性分析GRS與LVEF呈正相關(guān)（r=0.544，P＜0.05）；GLS、GCS、GAS與LVEF均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.664、-0.589、-0.691，均P＜0.05）。

3 討論

冠心病是因冠狀動(dòng)脈固定性狹窄或功能性狹窄而導(dǎo)致心肌缺血的一系列臨床綜合征。它是動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致器官病變的最常見(jiàn)類(lèi)型，也是嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的常見(jiàn)病。據(jù)調(diào)查2004年，全國(guó)因冠心病而住院的患者為186萬(wàn)，所耗費(fèi)用超過(guò)8.5億元人民幣[1]。而在冠心病人群中，存在大量臨床表現(xiàn)主要為胸悶、胸痛等非特異性癥狀，常規(guī)超聲心動(dòng)圖未發(fā)現(xiàn)RWMA的患者，對(duì)于此類(lèi)患者，需早期評(píng)估心功能變化以進(jìn)一步?jīng)Q定治療方案。

目前超聲對(duì)心功能的評(píng)價(jià)主要有二維測(cè)量LVEF及組織多普勒成像技術(shù)（TDI），二維所得的LVEF主觀性較大，重復(fù)性欠佳，TDI雖有效、簡(jiǎn)單，但其角度依賴(lài)性影響了其對(duì)心尖部心肌測(cè)量的準(zhǔn)確性[2]。最新的RT3D-STI帶有實(shí)時(shí)獲得左心室全容積數(shù)據(jù)的能力，實(shí)現(xiàn)斑點(diǎn)在三維空間內(nèi)的跟蹤，與存在角度依賴(lài)性的TDI及斑點(diǎn)追蹤出平面難以避免的二維斑點(diǎn)追蹤（2D-STI）相比，不僅顧及到了心臟室壁運(yùn)動(dòng)的二維性，更重要的是考慮到了其三維性，從原理上克服了2D-STI的不足，更準(zhǔn)確地反映了心肌活動(dòng)[3]。有研究表明RT3D-STI得到的結(jié)果與聲納測(cè)微法相關(guān)性良好[4]；另有研究以心臟核磁共振（CMR）為對(duì)照，分別采用2D-STI和RT3D-STI測(cè)量LVEDV和LVESV，發(fā)現(xiàn)2D-STI雖與CMR有較好的相關(guān)性，但其較大的偏差和一致性范圍使左心室容積被低估，而RT3D-STI得到的結(jié)果與CMR相關(guān)性更高，偏差更小，一致性限度更窄[5]。

冠狀動(dòng)脈狹窄而發(fā)生心肌缺血時(shí)，心肌收縮活動(dòng)減弱，收縮功能下降，若未引起心肌梗死，則目測(cè)法往往難以發(fā)現(xiàn)收縮功能的改變，已有研究表明，RT3D-STI能敏感地發(fā)現(xiàn)冠心病患者的心肌收縮功能變化情況，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值[6]。本研究亦顯示，冠狀動(dòng)脈狹窄患者與對(duì)照組LVEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而GLS、GCS、GRS、GAS有不同程度的降低，表明RT3D-STI可敏感地發(fā)現(xiàn)肉眼上難以察覺(jué)的收縮功能異常。

縱斜行走形的心內(nèi)膜下心肌纖維形變上主要表現(xiàn)為縱向應(yīng)變（LS），心肌對(duì)缺血的早期反應(yīng)即可體現(xiàn)在LS上[7]。圓周應(yīng)變（CS）和徑向應(yīng)變（RS）則主要由橫斜行走形的中層心肌決定。面積應(yīng)變（AS）為RT3D-STI新增參數(shù)，代表心內(nèi)膜表面積的變化率，可視為L(zhǎng)S和CS的綜合。冠狀動(dòng)脈狹窄時(shí)，心肌細(xì)胞缺血缺氧始于心內(nèi)膜，后漸及中層及外膜，形變上表現(xiàn)為L(zhǎng)S首先受到影響，其次為AS，CS及RS隨后[6]，故A、B組患者與對(duì)照組相比，GLS、GAS逐漸減低。冠狀動(dòng)脈輕中度狹窄時(shí)，心肌缺血主要為心內(nèi)膜下心肌，未累及或僅輕度累及中、外膜層，中、外膜心肌仍可代償維持正常的心肌形變，當(dāng)狹窄程度加重時(shí)，缺血、缺氧逐漸累及中、外膜心肌，最終導(dǎo)致心肌形變能力減弱。故GCS、GRS在A組與對(duì)照組的比較中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析其原因在于A組心肌缺血尚未累及或僅輕度累及中層和外膜層心肌，CS、RS受影響較小。

本研究中各參數(shù)與LVEF的相關(guān)性分析表明GAS與LVEF相關(guān)性最佳，ROC曲線顯示GAS診斷冠狀動(dòng)脈重度狹窄的敏感度、特異度及AUC最高，考慮原因在于B組患者心肌缺血累及中層心肌程度較深，導(dǎo)致LS、CS下降的同時(shí)亦可敏感地引起綜合了LS及CS的參數(shù)——AS的降低。對(duì)于GAS在診斷冠狀動(dòng)脈重度狹窄方面的應(yīng)用，目前研究尚不多，若要應(yīng)用于臨床尚有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

此次研究的局限性在于分析斑點(diǎn)追蹤時(shí)，需手動(dòng)調(diào)整機(jī)器所自動(dòng)描繪的心內(nèi)膜輪廓，有一定的主觀性；受樣本量限制，未對(duì)A組患者進(jìn)一步細(xì)劃，了解GCS、GRS在該組患者中的變化規(guī)律；本研究結(jié)果顯示RT3D-STI能較常規(guī)超聲心動(dòng)圖更敏感地發(fā)現(xiàn)心肌缺血所致的收縮功能異常，但將其應(yīng)用于臨床作進(jìn)一步推廣尚缺乏足夠的依據(jù)，有待今后擴(kuò)大樣本深入研究。

[1]諸學(xué)時(shí).中國(guó)冠心病發(fā)病呈快速上升每年死亡超過(guò)百萬(wàn)人[J].中國(guó)心血管病研究雜志,2006,4（12）∶904.

[2]Reant P,Lanrousse L,Lafitte S,et al.Experimental validation of circumferential,longitudinal,and radial 2-dimensional strain during dobutamine stress echocardiography in ischemic conditions[J].J Am Coll Cardiol,2008,51（2）∶149-157.

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[6]劉昕,王建華,梁慧青,等.實(shí)時(shí)三維超聲斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)價(jià)冠心病患者左心室整體收縮功能的臨床研究[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2013,22（4）∶282-285.

[7]劉昕,王建華.超聲斑點(diǎn)追蹤顯像評(píng)價(jià)心肌梗死患者左心室整體收縮功能的研究[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2011,9（20）∶752-754.

The association of global left ventricular systolic function evaluated by real-time three dimensional speckle tracking imaging with coronary artery stenosis LIN Shujia,HU Yuanping，GUAN Lijie.Department of Ultrasonography,the First People’s

Hospital of Wenling,Taizhou317500,China

HU Yuanping，E-mail:doctorhyp@vip.sina.com

Objective To assess the association of global left ventricular systolic function evaluated by real-time three dimensional speckle tracking imaging(RT3D-STI)with coronary artery stenosis.Methods Sixty-six patients with coronary artery stenosis determined by coronary arteriography(CAG)and noregional ventricular wall motion abnormalities on 2D echocardiography were enrolled.O f them,33 cases had coronary artery stenosis＜70%(group A)and 33 cases had at leastone coronary artery stenosis≥70%(group B).RT3D-STI was performed in all patients as well as in 30 healthy people without coronary artery stenosis.Left ventricular end-systolic volume,end-diastolic volume,ejection fraction,global longitud inalstrain(GLS),global circumferential strain(GCS),globalareastrain(GAS)and global rad ialstrain(GRS)were measured and com pared be tween different group s.The area under the receiver operating charac teristic curve(ROC)of critical coronary stenosis was calculated.Results GLS、GCS、GRS and GAS were significantly lower in group B than in group A and controal group(all P＜0.05).GLS and GAS were significantly lower in group A than in control group(all P＜0.05). ROC curve showed that GAS had highe rsensitivity and specificity than other parameters in detecting critical coronary artery stenosis.GAS was highly correlated with leftventricular ejection fraction.Conclusion RT3D-STI can detectabnormal left ventricular contraction which are difficult to been found by 2D echocardiography.GAS is correlation with coronary artery stenosis.

Real time three-dimensional speckle tracking;Coronary angiography;Coronary artery stenosis

2015-03-06）

（本文編輯：馬雯娜）

325000溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科（林書(shū)佳現(xiàn)在浙江省溫嶺市第一人民醫(yī)院超聲科工作）

胡元平,E-mail:doctorhyp@vip.sina.com