潘建能 許兆軍

近年來，超聲斑點追蹤技術已廣泛用于評估心功能，在重癥監(jiān)護病房（ICU）中也極具應用價值。相較于傳統(tǒng)心臟超聲，超聲斑點追蹤技術不太依賴操作者技術，在觀察者之間變異度更小[1]。有研究顯示，超聲斑點追蹤技術的應變指標在預測ICU患者心血管事件、監(jiān)測心肌輕度收縮功能受損等方面較監(jiān)測左心射血分數（LVEF）更具有優(yōu)勢[2]。本文對超聲斑點追蹤技術在評估ICU患者心臟功能的臨床應用作一綜述。

1 超聲斑點追蹤技術的原理

超聲斑點追蹤技術基于一種跟蹤心肌中“斑點”位移的半自動化算法，測量心肌段長度的變化量。由于超聲斑點追蹤技術直接測量心肌形變，因此與LVEF相比，受心室前負荷、心肌順應性和后負荷變化的影響更少。超聲斑點追蹤技術最常用的測量指標是應變（S），定義為收縮期末心肌纖維長度（L1）的變化（L1-L0）與舒張期末原始長度（L0）的比值（%），即 S=（L1-L0）/L0，單位時間內的應變稱為應變率（SR）[3]。S為負值表示心肌纖維縮短或變薄，正值則表示心肌纖維延長或增厚。超聲斑點追蹤技術允許半自動定量分析心肌三個運動方向（縱向、徑向、環(huán)向）上的S和SR，同時還可評估左心室旋轉和扭轉的力學變化。超聲斑點追蹤技術尤其適用于評估心肌收縮功能，可在傳統(tǒng)心臟超聲檢查所得心臟測量值（如LVEF）出現(xiàn)異常前檢測出心臟亞臨床功能障礙[4]。

2 超聲斑點追蹤技術在危重病中的應用進展

2.1 感染性休克 Orde等[5]分析了60例感染性休克患者，發(fā)現(xiàn)69%的患者左心室S值下降，同時，只有33%的患者出現(xiàn)LVEF異常，此外，72%的患者右心室心肌應變能力受損，而傳統(tǒng)心臟超聲只發(fā)現(xiàn)32%的患者出現(xiàn)右心功能異常。該研究還發(fā)現(xiàn)，右心室游離壁的心肌應變能力受損與患者6個月內死亡中度相關。在另一項包含50例感染性休克患者的隊列研究中，左心室的整體縱向應變（GLS）值在LVEF未出現(xiàn)異常時就出現(xiàn)了下降[6]。Lanspa等[7]研究發(fā)現(xiàn)GLS值下降與高乳酸水平和低中心靜脈血氧飽和度（ScvO2）相關，GLS值下降患者的ScvO2顯著降低，乳酸水平明顯升高，GLS可能對病情嚴重程度和預后評估具有潛在價值。此外，Chang等[8]對111例感染性休克患者的研究發(fā)現(xiàn)，患者病死率與GLS密切相關，而與LVEF無明顯相關性，當GLS截斷值為-13%時，其預測死亡的靈敏度和特異度分別為0.76、0.82。提示感染性休克患者的短期病死率與更高的GLS值顯著相關，推測GLS可能是檢測感染性休克患者心肌功能障礙更敏感的指標，對短期病死率有重要的預測價值。

2.2 急性心力衰竭 既往研究發(fā)現(xiàn)，GLS是預測心力衰竭患者發(fā)生不良結局的獨立預測因素，其預測價值優(yōu)于LVEF。一個包含147例心力衰竭患者的多中心研究顯示，經過12個月的隨訪，20%患者發(fā)生了心臟相關的臨床事件，GLS具有預測心力衰竭患者發(fā)生心臟事件的較高價值，以-7%為截斷值預測發(fā)生心臟事件的靈敏度為0.73，特異度為0.83[9]。相較于傳統(tǒng)心臟超聲，超聲斑點追蹤技術監(jiān)測急性心力衰竭患者的心臟負荷狀態(tài)亦更為敏感。Favot等[10]報道了1例女性急性高血壓性肺水腫患者，在無創(chuàng)通氣開始和藥物治療后短時間內，傳統(tǒng)心臟超聲檢查只觀察到輕度左心室低動力狀態(tài)，而超聲斑點追蹤技術檢測觀察到心臟前間隔心肌應變明顯受損，GLS為-7.1%。治療24h后，患者臨床狀況顯著改善，復測顯示GLS明顯改善（-13.5%），心臟前間隔功能障礙也明顯逆轉。

2.3 心肌炎 急性心肌炎通常是根據患者的病史、癥狀、心電圖、心肌壞死生物標志物及心臟影像學來診斷。目前，心臟磁共振成像是診斷心肌炎的重要無創(chuàng)性影像學輔助方法，但由于危重病患者不能耐受長時間檢查，心臟磁共振成像顯然不適用于危重病患者。

局灶性心肌炎具有類似于急性冠狀動脈綜合征（ACS）的臨床表現(xiàn)，因此需要冠狀動脈造影來鑒別，然而，冠狀動脈造影具有較大的操作風險。由于超聲斑點追蹤技術可定量評估心肌形變，因此具有輔助診斷急性心肌炎的潛在作用[11]。有研究報道稱，超聲斑點追蹤技術在診斷急性心肌炎上能提供重要信息，尤其是對于LVEF正常的患者，在監(jiān)測左心室功能障礙上較傳統(tǒng)心臟超聲靈敏度更高[12]。Lgstrup等[13]分析了28例心臟磁共振成像結果符合路易斯湖標準的急性心肌炎患者，采用超聲斑點追蹤技術評估左心室功能，結果發(fā)現(xiàn)左心室收縮功能與心肌水腫顯著相關。Caspar等[14]的研究顯示，采用超聲斑點追蹤技術可以檢測到既往有急性心肌炎病史患者左心室功能的微小異常，而傳統(tǒng)心臟超聲監(jiān)測到的LVEF卻是正常的。目前仍缺乏能明確鑒別急性心肌炎和ACS的結論性證據，因此未來仍需要大量的研究予以證實。

2.4 應激性心肌病 應激性心肌病以一過性左心室收縮功能障礙為特征，伴有臨床癥狀和心電圖心肌缺血征象，而無明顯的冠狀動脈血流動力學改變。超聲斑點追蹤技術可用于檢測該類患者的左心室功能障礙類型，其典型的超聲影像表現(xiàn)為心尖部低動力，心室中段縱向應變降低和心室基底段活動增強[15]。

Heggemann等[16]的研究觀察了應激性心肌病的右心室功能，該研究根據應激性心肌病患者有無右心室受累進行分組比較，結果發(fā)現(xiàn)，有右心室受累的應激性心肌病患者右心室GLS值[（-13.2±8.6）%比（-21.8±5.4）%]和面積變化分數[（30.7±9.3）%比（43.5±6.3）%]明顯低于無右心室受累的患者，后期隨訪時兩組患者的右心室GLS值均改善。三尖瓣瓣環(huán)收縮位移在兩組間并無明顯差異[（14.8±4.1）mm比（17.9±3.5）mm]，僅中段和心尖節(jié)段可觀察到右心室局部收縮應變的差異。以-19.1%為右心室GLS的截斷值預測應激性心肌病患者發(fā)生右心室功能下降的靈敏度為0.85，特異度為0.71。因此，超聲斑點追蹤技術或許可以用于應激性心肌病的評估。

2.5 ACS 超聲斑點追蹤技術已廣泛用于評估ACS患者的左心功能。有研究發(fā)現(xiàn)，左心室GLS是預示ACS患者出院后發(fā)生不良事件的重要預測指標，其可預測左心室是否發(fā)生不可逆心室重構[17]。另有研究發(fā)現(xiàn)，急性心肌梗死血管重建24h內，左心室GLS值降低的患者更易發(fā)生心血管不良事件[10]。

2.5.1 ST段抬高型心肌梗死 在冠狀動脈介入治療前評估左心室GLS可較好地預測ST段抬高型心肌梗死患者介入術后發(fā)生并發(fā)癥的可能性。Hoogslag等[18]分析了79例ST段抬高型心肌梗死患者實施冠狀動脈介入術3個月后的并發(fā)癥發(fā)生情況，評估了心肌梗死中心、邊緣區(qū)域及遠處區(qū)域的局部縱向應變。結果顯示，與未發(fā)生不良事件患者相比，發(fā)生不良事件患者的心肌梗死邊緣區(qū)域縱向應變下降更嚴重[（-6.8±3.1）%比（-10.5±4.9）%]，而兩組間LVEF無明顯差異。同時，早期超聲斑點追蹤技術還可用于預測心肌梗死后突發(fā)心源性猝死及惡性心律失常[19]。

2.5.2 非ST段抬高型心肌梗死 超聲斑點追蹤技術有利于判斷非ST段抬高型心肌梗死患者能否從冠狀動脈介入治療中獲益。在ACS早期階段，傳統(tǒng)心臟超聲并不能觀察到因心臟微血管阻塞而導致的室壁運動異常。心臟微血管阻塞會導致以心內膜下肌纖維為主的左心室縱向收縮功能受損，繼而進展為室壁運動異常。因此，在非ST段抬高型心肌梗死患者中開展左心室GLS評估，有助于判斷該類患者能否從冠狀動脈介入治療中獲益[20]。Dahlslett等[21]分析了64例疑似ACS的患者，結果發(fā)現(xiàn)GLS值≥-21%能排除冠狀動脈疾?。`敏度0.93），其預測ACS患者發(fā)生冠狀動脈疾病的價值優(yōu)于LVEF。

2.6 急性肺栓塞 根據血流動力學狀態(tài)和右心室功能，急性肺栓塞可以分為大面積、次大面積及非大面積3種類型。大面積肺栓塞以低血壓或心源性休克為特點；次大面積肺栓塞有典型的右心室功能障礙，不伴低血壓；非大面積肺栓塞既未出現(xiàn)系統(tǒng)性低血壓，也不伴有右心室功能障礙。次大面積急性肺栓塞患者的風險評估比較困難，GLS能否識別出急性肺栓塞患者可以從治療中獲益，目前仍存在爭議。肺栓塞嚴重指數（PESI）是預測肺栓塞患者結局的較好指標，而對這類患者進行右心室功能的定量超聲評估可以提供預測結局的重要信息[22]。Dahhan等[23]報道在臨床上增加超聲斑點追蹤技術評估右心室功能的指標，可改善PESI預測急性次大面積肺栓塞患者結局的能力，該研究中69例患者根據肺通氣灌注成像掃描或CT胸部血管造影成像診斷急性肺栓塞，在24～48h內行超聲斑點追蹤技術檢測，結果顯示右心室整體和側壁縱向應變與生存率呈負相關。

3 ICU中應用超聲斑點追蹤技術的局限性

在ICU中應用超聲斑點追蹤技術的主要困難在于應變分析需要很好的圖像質量和心電圖波形，而機械通氣患者的高質量超聲圖像及心電圖較難獲取。應變分析依賴圖像獲取時的幀頻，低幀頻會導致幀幅間的斑點模式變化從而無法準確評估心肌形變，而過度增加幀頻會減少掃描密度，反而降低圖像分辨率，因此幀頻一般需要設置在60～90幀/s。既往研究顯示GLS的測量值在不同廠家儀器之間存在統(tǒng)計學差異，需要在研究中考慮到這個問題[24]。

目前還沒有專門分析右心室和心房功能應變的軟件，未來需要提高超聲斑點追蹤技術對右心室和心房功能的追蹤能力。

4 小結

超聲斑點追蹤技術不僅能輔助診斷ICU患者的心臟疾病，還具有判斷預后的價值。超聲斑點追蹤技術操作簡單，且操作者可重復性高，具有廣泛的臨床應用前景。目前仍缺乏關于超聲斑點追蹤技術輔助管理急性心臟疾病的證據，未來需要更多研究關注這一領域。