二维斑点追踪显像技术评价左心室功能的研究进展

战金营，赵可辉

1.山东中医药大学 理工学院，山东 济南，250014； 2.山东中医药大学第二附属医院 特检科，山东 济南 250017

0 前言

心功能的检测对于心脏病患者心力衰竭的早期诊断、决定治疗方案、评价药物治疗效果、预后有重要的意义。目前,超声心动图是临床上评价心功能的主要方法，它可以直接观察心脏结构，辨别患者心力衰竭的原因，对疾病的进展程度进行评价。它测量心功能具有很重要的特点：① 无创性；② 无辐射；③ 可以多平面多方位检查；④ 可估计心脏收缩力；⑤应用连续多普勒能够测房室、心室与心室、主动脉和肺动脉之间的压差，从而推算心脏压力。尽管如此，它也存在着一定的局限性。

传统的二维超声心动图是通过肉眼观察心内膜的运动或测量室壁增厚率来评价局部心肌收缩功能，结果易受主观因素的影响，组织多普勒速度显像虽能够得到局部心肌的运动速度，但无法区分心肌速度的产生是由于主动收缩，还是受到周围节段的被动牵拉。在分析过程中，取样点的容积、位置与选取的心动周期的时相存在一定的人为误差。而斑点追踪显像（Speckle Tracking Imaging, STI）技术是最新发展的技术，它实时追踪心肌内回声斑点的空间运动[1]，它可以从心肌的纵向应变、径向应变、圆周应变及旋转角度多方面来评价心肌梗死的程度，克服了传统的组织多普勒等技术的缺点，是一种观察心肌运动、诊断心肌缺血、定量评价局部心肌功能的准确可靠并无创的新方法。STI技术的临床价值主要体现在对局部和整体心肌功能的评价上，适用于高血压、冠心病、糖尿病等疾病所致心肌功能损害患者，下面就该技术在这3大疾病中的临床应用作一介绍。

1 评价高血压患者的心脏早期改变

常规超声心动图检查可早期评价高血压患者心脏舒张功能改变,而对其心脏早期收缩功能改变则较为困难[2]。二维STI技术通过测量心室肌的旋转运动,可敏感地评价心动周期中心室收缩与舒张运动的整体形变程度,从而早期评估心脏收缩与舒张功能有无改变。选取一组左心室EF值正常且几何构型正常的高血压患者,作为正常对照组。研究发现，高血压组较对照组的左心室扭转峰值（Ptw）明显增大，解旋率（Untw R）下降，等容解旋比例减小,解旋减半时间（HTU）延长,解旋速度达峰时间（TPUV）延长这些都有统计学意义[3]。因此，STI可以准确测量心室扭转角度,从心肌解剖力学角度早期识别高血压患者心功能地变化。

2 评价冠心病患者的左心室收缩功能

应用超声心动图仪获得正常组（对照组）及冠心病(组)患者的高频帧二维图像，用二维斑点追踪软件测量左心室短轴基底部及乳头肌水平的收缩期峰值圆周应变（CS）[4]。经研究发现，当冠脉轻度狭窄时，二维超声心动图无明显改变，但CS已明显降低，即使轻、中度冠脉狭窄时，也出现心肌局部功能受损，明显提高了超声判断冠脉病变的能力[5]。因此，基于超声斑点追踪成像技术的收缩期峰值的CS可客观的定量评价局部收缩功能，敏感性明显高于常规超声心动图检查，可以早期识别缺血心肌，在冠心病的无创性诊断中发挥积极的作用。弥补了传统的超声心动图的不足，为临床诊断冠心病及评价其治疗效果提供了一种较准确的方法。

3 评价糖尿病患者左心室舒张功能

糖尿病的心血管并发症已成为威胁糖尿病患者最严重而突出的问题。它是一种代谢性疾病，糖、脂肪代谢异常，心肌细胞凋亡，心肌细胞功能下降（细胞内钙超载、细胞膜完整性损伤所致），细胞外基质增生及心肌间质纤维化等机制均对心肌产生影响，从而影响心肌的收缩及舒张功能[6]。国内外诸多研究者通过彩色室壁运动分析、应变率显像技术数等多种检测方法对糖尿病心肌功能进行评价，其研究结果表明，糖尿病患者心肌功能损害以舒张功能障碍发生较早[7]，但是上面提到的这些技术均存在一定的局限性。二维STI技术在评价糖尿病患者左心室舒张功能早期改变方面有着重要的价值。选取一组正常人和一组糖尿病患者，分别测量左心室心尖长轴18节段纵向应变率（SrL）和基底段、中间段、心尖段各段平均SrL的舒张早期E峰值和晚期A峰值，及短轴各水平总体圆周率（SrC）、径向应变率（SrR）和旋转率（RotR）的E和A，计算E/A、解旋率（Untw R）和解旋减半时间（HTU），同时测量左心室常规指标。经统计学分析，两组间常规超声心动图测量参数的差异无统计学意义，而利用STI测量的参数之间有统计学意义。由此得出结论，糖尿病患者舒张功能受损的早期改变是舒张早期SrL和SrC的降低，RotR的增加，SrR运动规律的消失，以及舒张晚期SrL运动规律的消失[8-9]。

4 小结

二维斑点追踪技术虽能够为临床诊断提供重要信息，有广泛的应用价值，但就目前的技术水平来看也存在一定的局限性：① 要求帧频要高；②要求二维图像清晰显示；③ 重复性不理想；④ 受呼吸及心率的影响[10]；⑤心肌的运动是在三维空间上的，而二维STI只能通过多个二维超声切面间接反映心肌三维空间上的运动信息。因此从三维立体角度观察疾病的病理形态，并进行定量诊断，是心脏超声发展的必然趋势。三维STI技术的发展，将可弥补二维时间分辨率低的不足[11]，从而更真实、全面的反映心肌的运动情况，为临床提供更多、更快、更准确客观的信息。它将是心脏超声的一次巨大飞跃，也将是心脏超声诊断的又一里程碑。

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