程春玥，楊春江，唐 毅，鄧 丹，陳鏡宇，孫 妮，朱麗容，樊 莉

(重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院超聲科 兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室 國家兒童健康與疾病臨床研究中心 兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地 兒科學重慶市重點實驗室，重慶 400014)

斑點追蹤成像(speckle tracking echocardiography, STE)能無創(chuàng)地對心肌運動進行逐幀動態(tài)跟蹤，可早期定量評估亞臨床心功能變化，常用于臨床監(jiān)測缺血性心臟病、心肌病變、心臟瓣膜病、心臟移植及先天性心臟病矯治手術前后的心肌運動異常等[1-2]，其臨床價值已獲肯定，但測量存在偏倚、應變數據測量重復性較差等嚴重限制了其臨床應用。本研究比較目前應用較多的GE Vivid E9及 Philips Epiq 5超聲及配套軟件定量(GE EchoPac v203及Philips QLab v10.8)評估正常兒童左心室整體縱向應變(global longitudinal strain, GLS)的差異，以期為STE在兒科的臨床應用與推廣奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 一般資料 招募50名兒童，男29名，女21名，年齡3～12歲，平均(5.9±2.7)歲。納入標準：常規(guī)體檢心電圖顯示正常，常規(guī)傳統超聲心動圖顯示受檢兒童心臟結構及功能無異常且圖像清晰，心內膜邊界顯示清楚。排除標準：①先天性心臟病、川崎病、全身結締組織疾病或心律不齊等疾病；②肺氣干擾或配合欠佳致圖像質量差；③試檢測中2種軟件均未或其一檢測任一節(jié)段參數失敗。本研究獲得院倫理委員會批準，檢查前受試兒童監(jiān)護人均簽署知情同意書。

1.2 超聲檢查及圖像采集 受試兒童靜息5～10 min后，由同名超聲科醫(yī)師依次以GE Vivid E9超聲儀、M5S探頭(2.0～4.6 MHz)和Philips Epiq 5超聲儀、S5-1探頭(1～5 MHz)采集圖像，見圖1。囑受試兒童左側臥，同步連接心電圖導聯，使幀頻保持在60～90幀/秒。將探頭置于心尖位置，采集至少連續(xù)3個心動周期以上心尖兩腔、三腔、四腔動態(tài)圖，每個切面采集3次；若圖像質量欠佳，則囑受試兒童于呼氣末屏氣，并再次掃查。

圖1 采用2種軟件追蹤同一受試兒童(男，7歲)心肌運動四腔心切面示意圖 A.EchoPac軟件； B.QLab軟件 (AVC：主動脈瓣關閉；BIS：間壁基底段；MIS：間壁中間段；APS；間壁心尖段；BAL：側壁基底段；MAL：側壁中間段；APL：側壁心尖段)

1.3 圖像分析 2種超聲儀均以DICOM格式輸出圖像。將圖像分別導入儀器配置的GE EchoPac v203及Philips QLab v10.8后期處理軟件，由同一名觀察者測量并記錄左心室18節(jié)段長軸縱向應變(longitudinal strain, LS)值，最終取3次心動周期測量平均值作為結果。

1.4 統計學分析 采用SPSS 25.0統計分析軟件。計量資料以±s表示，采用配對t檢驗比較不同儀器和軟件GLS測值的差異，P<0.01為差異有統計學意義。計算一致性的上下限及變異系數(coefficient of variation, CV，指成對測量值之間的絕對差與2個測量平均值的百分比)。以組內相關系數(intra-class correlation coefficient, ICC)評估2種軟件的測量一致性，ICC≥0.80為一致性極好，0.60≤ICC<0.80一致性好，0.40≤ICC<0.60一致性中等，ICC<0.40一致性差[3]。

2 結果

50名受檢兒童中，常規(guī)超聲心動圖顯示3例先天性心臟病(2例房間隔缺損，1例室間隔缺損)，4例心律不齊或心率波動過大；13名圖像質量欠佳，導致軟件追蹤失敗。最終納入30名兒童，男18名，女12名，年齡3～10歲，平均(6.0±2.8)歲；STE軟件追蹤圖像成功率為69.77%(30/43)。

EchoPac與QLab所測GLS平均值分別為-21.83±1.80和-26.32±2.16。取每個切面所測6個節(jié)段應變的平均值，得到左心室兩腔心GLS(GLPSA2C)、三腔心GLS(GLPSLAX)及四腔心GLS(GLPSA4C)。QLab軟件各應變指標測值均高于EchoPac(P均<0.01)，其中GLS絕對差異高達4.51%應變單位，見表1。

表1 EchoPac與QLab軟件測量左心室GLS值的差異及一致性

3 討論

如何量化局部心肌功能一直是臨床關注重點。作為先進的超聲后處理檢測方法，STE具有量化局部心肌功能的強大潛力，但對其臨床應用價值尚存爭議[4]。不同儀器之間，空間和時間分辨率、濾鏡設置及其他后處理效果均存在差異，圖像特性不盡相同[5-6]；更重要的是不同STE軟件采用不同算法以檢測變形、標準化數據和顯示結果[7-8]，目前仍不清楚上述各項所致應變數據差異的程度[7]。相關專家共識[9]認為，在將STE常規(guī)用于臨床實踐之前，必須對不同廠家的分析軟件進行更多比較。由于后處理軟件均采用專有算法，無法實現公開比對，本研究通過比較數據結果來間接反映其測量差異。

目前主要針對GLS比較不同儀器及配套軟件之間STE測值的差異。TAKIGIKU等[10]發(fā)現3種不同超聲儀器的GLS值存在顯著差異，其GLS測值呈中度相關或無相關。FARSALINOS等[11]證實7種儀器、9種分析軟件之間GLS值存在顯著差異，雖然不同儀器之間GLS測值具有較高相關性(r均>0.79)，但其絕對差異高達3.7%應變單位；而MANOVEL等[12]采用GE和Toshiba超聲儀檢測的GLS值并無顯著差異。在兒童方面，AMEDRO等[13]發(fā)現采用GE與Philips兩種超聲儀器(分別配置EchoPac v112和QLab v10軟件)所測GLS和周向左心室應變的相關性較差(ICC分別為0.34和0.12)。為克服儀器對配套軟件的依賴性，YUDA等[14]采用第三方軟件分析來自不同儀器的同一受試者圖像的應變數據,發(fā)現不同超聲儀器、相同分析軟件所測心肌GLS值的差值最低。有學者[15]提出同一軟件版本升級后應變測量值可能發(fā)生重大變化。

本研究比較目前臨床常用的GE Vivid E9及 Philips Epiq 5超聲及配套軟件定量(GE EchoPac v203及Philips QLab v10.8)，發(fā)現與EchoPac相比，QLab軟件獲得的GLS測值更高，GLS的絕對差異高達4.51%應變單位，2種軟件左心室GLPSA2C、GLPSLAX、GLPSA4C及GLS的ICC均較低，表明2種儀器及配套軟件測量數值之間相關性低，與文獻[13,16]結果相似，而與FARSALINOS等[11]的結論相反，可能與觀察對象不同(成人與兒童)有關。2種儀器測值是否可相互替代取決于測量有無明顯偏倚及相關性。本研究2種儀器及配套軟件的ICC均小于0.4(一致性差)，提示用于評估兒童心肌GLS時，此2種儀器及配套軟件不可互相替代。

另外，圖像質量也是影響STE結果準確性的關鍵因素之一。本研究追蹤失敗的17名兒童中，13名失敗原因在于圖像質量差。GAYAT等[17]發(fā)現，圖像質量上佳時，不同儀器及軟件間測值的一致性有所上升。本研究保持探頭頻率、探查扇區(qū)寬度、幀頻、焦點位置、后方增益等條件一致，在優(yōu)化二維圖像質量的同時保證了顯示左心室室壁全層(尤其內膜面)的完整性，以盡可能規(guī)避圖像中的內膜散斑追蹤失落問題，使圖像追蹤成功率達到69.77%，雖稍低于部分兒童相關研究[13]，但明顯高于成人 (620/1 237，50.12%)[18]，或與兒童胸壁薄、肺氣干擾相對更少、聲窗較好、內膜顯示更清晰，使STE更適用于兒童[19]有關。

觀察者間及觀察者內差異亦為STE測值出現差異的原因。本研究由同一醫(yī)師采集圖像及分析數據，所用2種軟件均采用半自動繪制，確定取樣點后，軟件自動識別心內膜并進行逐幀追蹤，但通常需要手動調整取樣框位置及厚度，導致每次測量有所差異。研究[13]發(fā)現觀察者間三腔心GLS的相對平均誤差為5.4%～8.6%，四腔心GLS平均誤差為6.2%～11.0%；而觀察者內相對平均誤差分別為4.9%～7.3%和7.2%～11.3%，低于觀察者對于左心室射血分數等其他常規(guī)參數的誤差。

本研究的主要局限性：①未評價觀察者內重測差異及采集圖像和軟件分析的觀察者間差異；②樣本量少；③僅針對2種超聲儀器及其不同配套軟件，未分析其他儀器軟件及第三方軟件，且受版權限制，未能將以不同儀器采集的圖像導入同一軟件中進行分析。

綜上，STE對于兒童的圖像追蹤成功率較高， GE Vivid E9和Philips Epiq 5超聲儀左心室GLS測值差異主要由儀器及配套軟件、圖像質量等差異所致。上述因素混雜存在，共同影響STE檢測準確性。由同一檢查者采用相同超聲儀器和軟件評估、隨訪相同受試者可增加STE測值的準確性及可靠性。