马秀珠,李春伶,侯海军,井茹芳,高永艳,董继红
超声二维斑点追踪成像技术对继发性甲状旁腺功能亢进患者左室心肌收缩功能的评价
马秀珠,李春伶,侯海军,井茹芳,高永艳,董继红
目的探讨超声二维斑点追踪成像技术(speckle tracking imaging,STI)对继发性甲状旁腺功能亢进(pathogenesis of secondary hyper-parathyroidism,SHPT)患者左室心肌收缩功能的评价作用。方法入选90例慢性肾功能不全患者及30例健康人(对照组)作为研究对象,慢性肾功能不全患者分成伴发有继发性甲状旁腺功能亢进60例(病例组)和甲状旁腺功能正常30例(观察组),三组应用GE Vivid 7 Dimension超声心动图仪获得高帧频二维图像,使用GE Echo PAC软件测量左室短轴3个水平(二尖瓣水平、乳头肌水平及心尖水平)18个室壁节段的收缩期峰值径向应变(SR)和周向应变(CS)。结果在对照组同一水平比较,观察组短轴径向应变差异无统计学意义;与对照组相比,病例组与观察组部分节段心肌收缩期SR值和CS值差异有统计学意义(P<0.05),其中病例组更为明显。结论STI能够定位和定量的评价SHPT患者左室不同节段心肌的收缩功能。
斑点追踪;甲状旁腺功能亢进;左室功能
超声二维斑点追踪成像技术(speckle tracking imaging,STI)是近年来发展起来的一项新技术,可从多个方向反映心肌的应变[1],能够判断局部心肌的变形能力和评价左室整体收缩功能,无角度依赖性,且较少受周围组织及运动影响。本研究选择我院2009-10至2011-12期间肾内科收治的90例慢性肾功能不全(chronic renal failure,CRF)患者,应用STI测量SHPT患者左室心肌径向应变(radial strain,SR)和周向应变(circum ferential strain,CS),评价左室短轴心肌收缩功能。
1.1 对象 90例中,慢性肾功能不全未引起甲状旁腺激素水平增高患者30例(观察组),男19例,女11例,年龄25~69岁,平均(40.2±10.8)岁;引起继发性甲状旁腺功能亢进(secondary hyperparathyoidiam,SHPT)患者60例(病例组),男38例,女22例,年龄18~76岁,平均(47.1±11.4)岁;纳入标准:(1)原发病为肾功能不全;(2)透析后血肌酐(Scr) >445 μmol/L,血尿素氮(BUN) >25 mmol/L;(3)甲状旁腺激素(PTH)水平升高,并大于正常值上限3倍(>300 pg/ml,我院PTH正常值为15~88 pg/ml),血清钙降低(<2.7 mmol/L),血清磷升高(>2.26 mmol/L);(4)超声下明确发现增生的甲状旁腺;(5)超声心动图检查:左室射血分数(EF)>50%。另选取健康者30例作为对照组,男19例,女11例,年龄范围25~62岁,平均年龄(41.9±11.2)岁;经体检、胸片、心电图、常规超声心动图、生化、肝肾功能等检查均无异常发现,排除高心病、肺心病、风心病等各种器质性心脏疾病。
1.2 仪器与方法
1.2.1 仪器 采用GE Vivid 7 Dimension彩色多普勒超声心动图仪,频率1.7~3.5 MHz的M3S探头,GE Echo PAC多参数工作站,装有2D Strain分析软件。
1.2.2 方法 常规二维心动图,受检者取左侧卧位,嘱平静呼吸,同步记录胸导联心电图,待图像满意后嘱患者呼气末屏气,分别采集二尖瓣、乳头肌及心尖水平左室短轴二维灰阶动态图(帧频50~70帧/s)各3个心动周期,并以原始数据形式存于DVD光盘中,脱机于GE Echo PAC系统进行分析。在心内膜最清晰的一帧冻结图像,通过手动勾划左室心内膜,系统自动将二尖瓣、乳头肌及心尖水平左室短轴均分为前间隔、前壁、侧壁、后壁、下壁及后间隔6段,总计18节段,对每一节段进行斑点追踪分析,自动显示每一节段与心动周期各时相点对应的应变曲线和心动周期中各时间点的心肌应变值,所有测值均取3个心动周期的平均值。追踪过程中随时调整感兴趣区范围,以保证满意追踪,追踪结束后将测量数据导出进行统计学分析。
1.3 统计学处理 采用SPSS16.0软件进行统计与处理,三组计量资料数据比较采用单因素方差分析,进一步的两两组间数据比较采用Newman-Keuls法。以P<0.05为差异有统计学意义。
二维斑点追踪成像技术评价继发性甲旁亢患者(病例组)与对照组左室径向及周向二维应变测值比较见表1。与对照组比较,病例组二尖瓣水平的前间隔、前壁、侧壁,乳头肌水平的前间隔、前壁、侧壁,心尖水平的下壁、后间隔收缩期SR、CS差异有统计学意义(P<0.05);与对照组比较,观察组短轴径向应变在同一水平差异无统计学意义,同一水平前间隔和后间隔收缩期周向应变要高于其他各个节段。
表1 左室短轴峰值径向及周向二维应变测值(±s)
表1 左室短轴峰值径向及周向二维应变测值(±s)
注:与对照组比较,①P<0.05
左室节段 SR(%)CS(%)病例组(n=60)观察组(n=30)对照组(n=30)病例组(n=60) 观察组(n=30) 对照组(n=30)-29.23±7.08 -30.55±7.18二尖瓣水平前间隔 26.13±12.14① 37.45±17.24 43.18±18.23 -23.97±8.51① -30.17±9.01 -34.45±7.56前壁 27.18±12.82① 38.74±18.32 42.15±19.56 -25.46±6.45① -27.43±5.24 -32.15±5.64侧壁 36.23±17.10① 40.17±17.52 47.13±18.25 -25.68±5.98① -28.23±4.78 -30.54±8.52后壁 44.12±16.12 41.23±19.23 44.58±20.36 -27.25±7.02 -26.32±5.02 -26.14±5.17下壁 43.01±16.21 42.32±18.35 46.23±24.15 -24.12±6.07 -25.14±4.17 -28.46±6.18后间隔 42.15±16.86 47.65±19.23 49.56±20.13 -28.56±6.85 -26.12±3.85 -33.16±5.07乳头肌水平前间隔 31.45±17.69① 37.52±19.24 42.35±18.23 -25.46±8.60① -27.15±5.42 -30.45±6.52前壁 29.41±18.56① 34.25±17.32 44.62±18.14 -26.75±4.78① -28.72±6.24 -29.47±7.56侧壁 27.56±14.98① 35.42±18.42 46.58±15.23 -29.87±5.28① -27.67±7.05 -25.46±7.41后壁 28.56±14.78 37.84±17.12 47.89±18.15 -25.46±6.45 -26.53±6.71 -26.17±8.12下壁 27.14±15.64 30.45±18.24 45.63±17.22 -27.16±8.26 -25.43±7.12 -27.41±5.79后间隔 29.46±17.94 33.27±17.34 48.12±19.14 -30.45±7.64 -28.47±6.25 -29.85±6.74心尖水平前间隔 29.56±17.68 30.14±16.25 33.25±15.47 -26.17±8.56 -29.18±7.46 -34.16±8.21前壁 28.56±17.32 30.27±17.36 32.48±14.58 -24.15±4.56 -28.23±8.51 -29.98±5.47侧壁 27.84±15.69 29.43±18.24 30.24±17.15 -30.15±8.02 -27.42±6.05 -29.48±6.49后壁 29.65±17.45 35.25±17.32 34.78±17.47 -29.13±7.64 -29.53±7.59 -28.56±4.98下壁 26.68±14.26① 32.17±16.89 38.79±14.89 -30.15±6.45① -30.18±8.29 -27.56±8.47后间隔 30.98±17.67① 31.85±18.27 34.16±18.37 -26.58±7.95①
心肌的解剖排列方式使心脏的舒缩运动表现为:纵向运动、径向运动、周向运动、扭转运动4个方向[2]。左室心肌的运动是一种螺旋扭转运动,这与肌纤维的排列有关,即心外膜下肌纤维呈左手螺旋走向,中层肌纤维呈环形包绕,心内膜下肌纤维呈右手螺旋走向,收缩时心外膜和心内膜下肌纤维向相反的方向运动,直接导致心脏扭转[3]。径向是在短轴平面上向外并垂直于心外膜表面,周向是在短轴平面上平行于心外膜表面,从心基底部看是逆时针方向的。应变是指心肌在收缩力的作用下发生的形变,反应心肌的变形能力。
SHPT是慢性肾衰竭透析患者的常见远期并发症,严重影响患者的生活质量,并影响预后。慢性肾衰竭患者多死于尿毒症心肌病。近几年来的研究发现,约有70%的临床慢性肾衰竭患者合并高甲状旁腺激素(PTH)血症。PTH不仅引起肾性骨病,还可导致血管钙化,心血管结构和功能改变,增加心血管疾病的发病率和病死率。国内外研究结果均表明,PTH>正常值上限3倍的患者有心肌损害加重的趋势,会加重心肌纤维化、心肌肥厚、动脉粥样硬化、心血管钙化等,从而导致收缩舒张功能减退,最终出现心衰、心源性猝死[4-6]。因此积极治疗 SHPT 使PTH控制在适当水平相当重要;经过规范药物治疗无效,并经过超声明确诊断发现增生的甲状旁腺时,可行甲状旁腺次全或甲状旁腺全切加自体移植术,因此术前要求对患者的心功能进行较好的评价。但常规二维超声心动图只能评估整体心脏运动,不能显示不同节段早期心功能不全。STI技术能够较准确地评价左室各节段心肌收缩功能的改变,以弥补常规超声心动图的不足。
本研究显示,与对照组比,病例组及观察组部分节段心肌运动减弱,但以病例组显著。其可能的原因是继发性甲状旁腺功能亢进,使得血钙沉积于心肌内,发生心肌内的钙化,导致心肌收缩功能减弱;脂质代谢障碍也可造成心肌损害,使得心肌纤维运动减弱。
综上所述,继发性甲旁亢使得心肌径向收缩和圆周收缩都受到不同程度的损害;这些改变与心室间的相互依存和尿毒症毒素,以及高血压、贫血、冠脉病变、电解质紊乱,异常的钙、磷代谢等多种因素有关[7]。对照组同一水平前间隔和后间隔收缩期周向应变要高于其他各个节段,这可能与前间隔及后间隔对于圆周扭转较大有关[8]。
STI技术对二维图像清晰度要求较高,是建立在良好的二维图像基础上的,如果二维图像显示欠佳时,可能造成测值的偏差。但是STI仍是目前评价左室心肌收缩功能一种有效、简便的方法。由于本研究样本量有限,还期待更多的研究、更大量的样本来校正本研究结果。
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Appraisal of ultrasonic two-dimensional speckles tracing imaging technology for left ventricular myocardial function in patients with secondary hyperparathyroidism
MA Xiuzhu,LI Chunling,HOU Haijun,JING Rufang,GAO Yongyan,and DONG Jihong.General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces,Beijing 100039,China
ObjectiveTo evaluate the left ventricular myocardial function using ultrasonic two-dimensional speckles tracing imaging technology(STI)in patients with secondary hyperparathyroidism(SHPT).Methods Thirty healthy volumteers(control group)and ninety patients with chronic renal failure(CRF)were enrolled in the study.Ninety patients with CRF were divided into 2 groups:60 patients with SHPT(trial group),30 patients with normal PTH(observed group).The two-dimensional images were obtained from GE Vivid 7 Dimension echocardiograph and two-dimensional radial strain(SR)and circumferential strain(CS)were analyzed on GE Echo PAC system.Left ventricular peak SR and CS values of basel plane,papillary muscle plane and apical plane during systole were measured.Results In the same level,the CS values of anteroseptal segment were higher than those of the other segments in the control group.Compared with the control group,the ventricular peak SR and CS values in part of segments were lower in trial group(P <0.05).Conclusions Left ventricular overall myocardial function in patients with SHPT can be evaluated accurately by STI.
speckles tracing imaging;secondary hyperparathyroidism;left ventricular function
R445.1
武警总医院科研课题(wz2010048)
马秀珠,女,1980年出生。本科学历,医师。主要从事临床超声诊断工作。
100039 北京,武警总医院超声科
李春伶,E-mail:lichunling315@hotmail.com
(2012-07-17收稿 2012-09-11修回)
(责任编辑 梁秋野)