孫筠茗 孔祥見 馬寶新

濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院心血管內科，濱州 256600

心臟功能的評估仍是當前心臟疾病中的一個挑戰(zhàn)。許多嚴重的心律失常疾病如心房顫動（atrial fibrillation，AF）在疾病的發(fā)展、治療過程中，同時伴隨著局部或者整體的心肌及心臟功能損傷及變化［1］。用于描述左心室功能的傳統(tǒng)參數(shù)左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）存在部分局限性，LVEF 與心臟幾何假設相關，可重復性差且無法反映局部左心室功能［2］。且一些疾病心臟收縮功能障礙狀態(tài)下可表現(xiàn)LVEF 不下降。尋找其他無創(chuàng)性評價心肌功能的工具顯得尤為重要。斑點追蹤技術（speckle tracking echocardiography，STE）是一種先進的超聲心動圖技術，它克服了2D 超聲心動圖的一些局限性，并具有較高的可行性和可重復性，能夠早期發(fā)現(xiàn)心肌損害，可為傳統(tǒng)超聲心動圖參數(shù)提供額外提示預后信息的能力，在心臟超聲方面表現(xiàn)為二維/三維斑點追蹤超聲心動圖（two/three-dimensional speckle tracking echocardiography，2D/3D-STE）。其通過使用收縮末期整體縱向應變（global longitudinal strain，GLS）和整體圓周應變（global circumferential strain，GCS）更深入地描述左心室收縮，對比實驗發(fā)現(xiàn)能較LVEF更好地反映患者的收縮功能［3］。近年來STE 已被用于檢測各種疾病左心室、左心房功能改變，如檢測高血壓、糖尿病患者的亞臨床左心房功能障礙、評估心力衰竭患者心肌功能、評估心臟瓣膜病和心肌梗死患者左心室功能，以及對疾病相關心血管事件有一定預測價值［4］。STE 在心律失常疾病中體現(xiàn)了很高的應用價值，特別是應用于發(fā)病率極高的AF 患者，此技術可用于其病情評估、治療方案選擇、預測治療結局等多個方面。

STE的基本原理

應變概念為物體受到外力作用時發(fā)生的變形，體現(xiàn)受力前后物體變化程度的比例或百分比。通過識別心肌回聲斑點追蹤心肌的運動軌跡，自動逐幀追蹤所研究心腔的感興趣區(qū)內的心肌組織像素的位置和運動變化，并與初始位置第一幀圖像中的位置相比較，進而計算得出所研究感興趣區(qū)內的心肌形變，可從機械力學角度來評價心肌的收縮及舒張運動［5］。在斑點追蹤成像的參數(shù)上表現(xiàn)為心肌應變（strain，S）和應變率（strain rate，SR），S表示心動周期中心肌斑點發(fā)生的相對形變，公式可表示為S=ΔL/L0=（L-L0）/L0。SR表示發(fā)生此相對形變的速度，公式可表為SR=（ΔL/L0）/Δt=ΔV/L0。在整體評估心臟功能時，心臟的收縮和舒張運動產(chǎn)生縱向運動、徑向運動、圓周運動及旋轉角度。STE 相應測量參數(shù)則可有GLS、整體徑向應變、GCS 及扭轉。參數(shù)中達峰時間可反映心肌運動的同步性。2D-STE 與傳統(tǒng)超聲技術相比，其不受聲束方向與室壁運動方向間夾角的影響，無角度依賴性，故更能定量反映左、右心腔心肌功能。在心動周期過程中，由于左心室的平面外或扭轉運動，二維成像平面上可能會丟失一些斑點或特征，近年來基于2D-STE和三維超聲技術發(fā)展起3D-STE，對心臟功能的評價更為準確［6］，目前已應用于亞臨床左心室功能障礙、左心室肥厚、缺血性心肌病等多種疾病。

STE在心律失常中的應用

1、AF

AF 是常見的同時也是危害極大的心律失常疾病，在疾病的進程中往往伴隨左心房結構及功能重構，嚴重時伴有左心室功能損害，既往研究發(fā)現(xiàn)其心臟功能損傷可先于形態(tài)學改變。如左心房擴大與AF 的發(fā)生有關，但新發(fā)AF 常發(fā)生在左心房擴大無明顯改變的情況下［7］。對AF 患者需要進行詳細的心功能評估。

STE 可準確評估局部心肌功能，左心房應變受損是AF發(fā)生風險的標志物。Kawakami等［8］研究表明左心房機分離散度是新發(fā)AF 的有效預測指標，左心房機械分散度被定義為峰值應變時間的標準差，研究發(fā)現(xiàn)AF 組左心房機械分散度明顯高于無AF 組，左心房機械分散度增加與新發(fā)AF 相關。在左心房功能上，在陣發(fā)性AF 患者中觀察到左心房功能和同步性受損，即使無左心房擴大［9］。國內周紅等［10］應用3D-STE 觀察到陣發(fā)性AF 患者和持續(xù)性AF 患者左心房應變及同步性出現(xiàn)不同程度的減低。同時STE 可用于評估AF 患者治療療效及預測治療后復發(fā)可能，閆艷和李新立［11］納入32 例行射頻消融手術的陣發(fā)性AF 患者，分別于術前和術后1 個月、6 個月行STE，并術后追蹤復發(fā)情況，結果為術后6 個月時，竇性心律維持組側壁基底段、間隔中間段、側壁中間段、間隔基底應變參數(shù)較術前及術后1個月升高，提示消融術后左心房功能改善。在3D-STE 中也觀察到射頻消融治療陣發(fā)性AF 后受損的左心房應變和左心房不同步較術前有改善。左心房應變是射頻消融術后AF 復發(fā)的一個重要預測因素，維持竇性心律的患者的峰值心房縱向應變（peak atrial longitudinal strain，PALS）改善程度高于AF射頻消融術復發(fā)性的患者。一項包括12 項研究和1 025 例AF 患者的meta 分析證實了PALS 的低值與射頻消融術后AF 復發(fā)的風險增加有關［12］。也有研究證實，在通過 STE 估計的心房功能未能恢復的情況下，AF 復發(fā)風險增加［13］。同時Mochizuki等［14］研究表明3D-STE 檢測左心房應變是陣發(fā)性AF 患者導管消融后AF 復發(fā)的更好預測因素，比2D-STE或其他已知預測指標更好。

STE 在AF 患者卒中管理中也有應用。有卒中史的AF患者的左心室收縮期左心房應變顯著低于無卒中史的AF患者。Shih 等［15］發(fā)現(xiàn) PALS 與永久性 AF 患者的卒中獨立相關：有卒中史的患者PALS 值降低，在高缺血風險（CHA2DS2 評分≥2 分）的患者中，PALS≤13.5%的患者后續(xù)卒中發(fā)生率更高，此外，與CHA2DS2 評分相比，PALS 檢測卒中的診斷準確性更高（AUC=0.80 比0.66）。證明左心室收縮期間左心房應變降低是AF 患者卒中的顯著預測因素。此外AF 患者左心耳（left atrial appendage，LAA）血栓發(fā)生率高，經(jīng)食管超聲心動圖發(fā)現(xiàn)LAA功能障礙是AF患者卒中的一個強有力的預測指標。有研究評估AF 患者左心房功能參數(shù)與LAA 功能障礙之間是否存在相關性，發(fā)現(xiàn)PALS 是LAA 功能障礙最顯著的相關因素，在AF 患者中PALS 的減少與LAA功能障礙獨立相關［16］。

STE 也可檢測對 AF 患者左心室功能變化。Nagai 等［17］在射頻消融術前及術后6 個月應用2D-STE 測量保留LVEF的AF 患者的左心室功能，結果為術后維持竇性心律的患者左心室GLS 及扭轉較術前有改善。在一項對196 例持續(xù)性AF 患者的研究中，發(fā)現(xiàn) GLS 是比 LVEF 更強的預測 AF 患者不良心血管事件的主要參數(shù)［9］。同時早期二尖瓣血流速度與整體舒張期應變率的比值也是預測AF 患者不良心臟事件的良好指標［18］。通過 2D-STE 和 3D-STE 評估房間隔缺損患者右心房功能可以預測其手術后發(fā)生陣發(fā)性AF 的可能，研究發(fā)現(xiàn)右心房峰值總縱向應變是術后AF 發(fā)生的獨立預測因子［19］。

2、室性心律失常

歐洲心臟病學會（European Society of Cardiology，ESC）指南推薦超聲心動圖用于評估所有疑似或已知室性心律失?；颊叩淖笮氖夜δ芎徒Y構［20］。室性心律失?？梢鹦脑葱遭?，且50%的心源性猝死事件發(fā)生在沒有已知心臟病的患者中［20］。STE 可評價室性心律失?；颊咦笮氖夜δ苷系K，并提示額外的如心源性猝死等預后信息。最近研究表明，STE 應變指標可預測心肌梗死后猝死性心律失常和惡性室性心律失常，結果GLS 和機械離散度與心肌梗死后猝死性心律失常和惡性室性心律失常有顯著的相關性，是室性心律失常風險分層的一個強有力的標記［21］。

近幾年發(fā)現(xiàn)室性早搏（premature ventricular contraction，PVC）可對心臟的結構和功能產(chǎn)生影響，進而發(fā)展成PVC 誘發(fā)性心肌病，增加心血管事件的發(fā)病率及病死率，故早期發(fā)現(xiàn)PVC 導致的心臟異常具有重要意義。STE 適合于檢測PVC導致的輕微的左心室功能障礙。Ling等［22］對40例單源頻發(fā)PVC 患者及40 例健康對照者完善3D-STE，發(fā)現(xiàn)兩組LVEF 差異無統(tǒng)計學意義，但GLS、GCS、左心室整體徑向收縮期峰值應變（GRS）、左心室整體面積收縮期峰值應變（GAS）和單個節(jié)段應變的3D-STE 指標，PVC 組顯著低于對照組。這提示LVEF 正常的頻發(fā)PVC 患者左心室整體和局部功能下降。李騰飛等［23］使用2D-STE 同樣得出頻發(fā)PVC能夠引起隱匿性的心肌損害。同時有研究頻發(fā)PVC患者接受射頻消融手術后隨訪3 個月，手術成功者再次完善STE，發(fā)現(xiàn)左心室短軸應變、圓軸應變及長軸應變改善，提示射頻消融術改善了頻發(fā)PVC 患者早期隱匿的左心室功能損害［24］。上述研究表明，2D-STE 能夠在傳統(tǒng)超聲心動圖檢查正常的情況下早期發(fā)現(xiàn)頻發(fā)PVC 對心肌的損傷，并能評估頻發(fā)PVC射頻消融的療效。

3、左、右束支傳導阻滯

左心室不同步的評估是心臟再同步治療關注點之一。指南提出心臟再同步治療在左束支傳導阻滯（left bundle branch block，LBBB）型中的作用優(yōu)于非 LBBB 型電紊亂［25］。左心室整體應變和扭轉對LBBB 患者的預后有預測價值。Hwang等［26］應用2D-STE評估LBBB患者心肌應變和扭曲與心血管事件之間的關系，發(fā)現(xiàn)在多變量分析中，GLS 與心血管復合終點顯著相關，LVEF 保留（≥40%）但GLS 受損（＞-12.2%）的患者的臨床事件數(shù)量多于LVEF受損但保留GLS的患者，最終得出在LBBB患者中，GLS可以提供比LVEF或其他超聲心動圖參數(shù)更好的危險分層的結論。也有研究發(fā)現(xiàn)射血分數(shù)保留性心力衰竭合并LBBB患者，有明顯的機械不同步性［27］。何姍姍等［28］應用實時 3D-STE 對完全性LBBB 患者左心室整體及局部收縮功能進行評價，發(fā)現(xiàn)完全性LBBB患者左心室前壁及前間隔心肌不協(xié)調運動，導致左心室整體及局部心肌功能減低，其中左心室GLS 能更為敏感地評價完全性LBBB 患者的左心功能。Storsten 等［29］應用STE 發(fā)現(xiàn)LBBB 患者右心室游離壁收縮早期應變明顯減小，且心臟再同步治療后有一定改善。左心室旋轉和扭轉在左心室收縮和舒張中起重要作用。LBBB患者在對LVEF有顯著影響前可能通過減少左心室旋轉而減少左心室扭轉。有研究應用2D-STE 對比分析保留LVEF 的LBBB 患者與健康對照組左室扭轉，結果為LBBB 組平均心尖旋轉、基底旋轉小于健康者，同時LBBB組與室內和室間機械不同步有關的參數(shù)大于對照組［30］。

應用2D-STE 可探討左束支起搏與傳統(tǒng)右心室起搏后心室收縮同步性的差異。結果左束支起搏組左心室和右心室的收縮期應變峰值時間較小，提示左束支起搏組左心室和右心室收縮同步性優(yōu)于右心室起搏組［31］。但文鶴齡等［32］發(fā)現(xiàn)左束支起搏組與右心室間隔部起搏組術前、術后6 個月LVEF、GLS、GCS 無顯著差異。Brugada 綜合征的心電圖有時與右束支傳導阻滯相似，STE 有助于區(qū)分Brugada 綜合征和右束支傳導阻滯。STE 可以鑒別出右束支傳導阻滯患者的機電傳導延遲，而這種延遲在Brugada綜合征的患者中是不存在的［33］。在右心室評估方面，完全性右束支傳導阻滯患者在右心室入口側壁和下壁表現(xiàn)出收縮延遲，并表現(xiàn)出右心室擴大和收縮功能障礙，右心室不同步在完全性右束支傳導阻滯患者中對右心室容積有不利影響［34］。

4、不適當竇性心動過速

不適當?shù)母]性心動過速被定義為靜止時心率＞100 bpm，并伴有嚴重的心悸癥狀［35］。不適當竇性心動過速對左心房和左心室心肌動力學的影響尚不確定。有學者使用3D-STE來識別不適當竇性心動過速患者左心房力學和左心室功能的早期變化，將60例不適當竇性心動過速患者和65例年齡和性別匹配的對照組納入研究，結果發(fā)現(xiàn)不適當竇性心動過速患者組的左心房應變參數(shù)低于對照組，但左心室應變參數(shù)沒有差異，此研究表明不適當竇性心動過速對左心房力學有負面影響，會導致亞臨床左心房功能障礙［36］。

STE局限性及前景展望

STE 良好的可行性和可重復性使將來在臨床實踐中可能將應變指標納入超聲心動圖評價系統(tǒng)。但此技術目前仍具有局限性。首先，STE 對超聲心動圖圖像質量和幀率的依賴性使STE 并不適用于每例患者，STE 要求高清晰的二維灰階圖像才能保證測量的準確性。此外，即使影像最佳，縱向分析時，左心室側壁，有時前壁的分辨率也可能降低，在肺氣腫、肥胖患者及心率加快的情況下分辨率也會減低［37］。其次 STE 需要耗時的離線分析，可能使 STE 難以應用于每個臨床背景，尤其是門診服務。但是，在精選的病例中，尤其是必須對患者進行全面評價時，可能非常有用，例如，確定AF 患者射頻消融手術的最佳候選者。最后，STE分析受到供應商間和軟件間的影響，目前分析軟件沒有達到統(tǒng)一，目前，所有心腔變形成像標準化的兩份EACVI/ASE文件可用于指導STE使用［38-39］。

越來越多的證據(jù)肯定STE 在包括心律失常在內的心血管疾病臨床實踐中的使用，值得通過多中心設計良好的研究明確證實其附加價值，以將應變參數(shù)納入常規(guī)超聲心動圖評價中，為臨床心律失常疾病的診斷及療效評價提供重要依據(jù)。