二维斑点追踪技术在评价阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者左心室功能的价值研究*

徐宏伟 孙海峰 殷婷婷

二维斑点追踪技术在评价阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者左心室功能的价值研究*

徐宏伟①*孙海峰①殷婷婷①

目的：讨论二维超声斑点追踪技术在评价阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)患者左心室功能的应用价值。方法：选取110例OSAS患者资料进行总结性分析，运用超声斑点追踪显像技术(STI)分析左心室心肌不同方向上的整体应变能力、左心室扭转及二尖瓣环中点处收缩期最大位移(MAD)与左心室射血分数(LVEF)的关系。结果：MAD与LVEF呈显著相关性(r=0.81，P＜0.01)。LVEF与GLS、GRS、GCS及LVtw均呈显著相关性(r=－0.74，r=0.57，r=－0.55，r=0.65；P＜0.01)。MAD与GLS、GRS和LVtw均具有显著相关(r=－0.69，r=0.49，r=0.45；P＜0.01)；MAD与GCS具有负相关(r=－0.39，P＜0.05)。结论：STI通过对心肌应变能力、心室扭转及二尖瓣环中点处收缩期最大位移进行分析，能够准确评价左心室的纵向、径向以及扭转运动的同步性，与左心室射血分数高度相关，有较好的一致性，具有非常广阔的应用前景。

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征；二维超声斑点追踪技术；左心室射血分数

[First-author’s address] Department of Ultrasound, The Central Hospital of Meihekou City, Meihekou 135000, China.

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)在临床是一种较为常见的疾病，已经成为心血管疾病的危险因素，能够引起患者心肌收缩功能减低以及出现心室重构，其中OSAS患者发生的左心室重构是患者并发心力衰竭的危险因素。OSAS主要表现为中枢性睡眠呼吸障碍和阻塞性睡眠呼吸障碍，部分患者会出现陈-施呼吸。超声斑点追踪显像(speckle tracking imaging，STI)技术无角度依赖性，能够在纵向、径向以及全方位评价心室内各节段的室壁运动状态[1]。本研究对OSAS患者运用STI技术分析左心室心肌不同方向上的整体应变能力、左心室扭转及二尖瓣环中点处收缩期最大位移(mitral annulus displacement，MAD)与左心室射血分数(1eft ventricular ejection fraction，LVEF)的关系，探讨OSAS患者LVEF与心肌之间的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2010年1月至2013年6月在梅河口市中心医院确诊为OSAS的110例患者资料，其中男性75例，女性35例；年龄35～81岁，平均年龄为(58.14±22.86)岁。所有患者均因鼾症就诊，最终经过多导睡眠呼吸仪监测患者呼吸暂停低通气指数。患者入选标准：呼吸暂停低通气指数＞5次/h以上者；OSAS诊断均符合2002年中华医学会呼吸病学分会制定的《阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南(草案)》[2]。排除标准：经常从事夜班工作人员、肾源性高血压、慢性阻塞性肺疾病、心房颤动、心律失常以及心肌病变等疾病，中度以上瓣膜反流或狭窄，合并中枢神经系统疾病，具有手术史或者胸廓畸形，常规超声心动图测量左心室射血分数LVEF＜50%者[2]。

1.2 检查仪器与方法

(1)LVEF测量。采用GE vve9彩色超声诊断扫描仪，X系列实时三维成像探头，频率为1～3 MHz。于患者心尖区采集心尖四腔切面，启动全容积显像模式“Full Volume”，连续采集4个心动周期数据，上传至Qlab 6.0工作站，定量分析。在心尖四腔、两腔切面以及心尖处勾画心内膜，系统自动算出LVEF。

(2)左心室扭转的定量分析。超声探头频率为5 MHz，扫描并存储患者乳头肌和心尖短轴切面、二尖瓣环、心尖四腔及心尖长轴切面在连续3个心动周期的二维超声声像图，数据上传至Qlab 6.0工作站，系统自动勾画患者心肌内膜曲线。心尖位长轴切面18个节段，短轴切面16个节段，在短轴上测量心室最大收缩期峰值径向应变、圆周应变以及旋转角度。心尖切面测量最大收缩期峰值纵向应变。心尖位长轴的18个节段纵向应变峰值平均值计为左心室整体纵向应变(global longitudinal strain，GLS)，短轴切面16个节段上测量的应变收缩期峰值平均值为左心室整体径向应变(global radial strain，GRS)、圆周应变(global circumferential strain，GCS)。收缩期心尖整体旋转角度与心底整体旋转角度之差为左心室扭转(left ventricular torsion，LVtw)[3]。

(3)收缩期二尖瓣环最大位移的定量分析。在心尖四腔心切面，分别在二尖瓣瓣环侧壁、心尖以及后室间隔处描记3点，系统自动测量收缩期二尖瓣环中点处的最大位移，连续采集3个心动周期，取最终平均值。

1.3 统计学方法

应用SPSS 17.0统计软件包进行统计学分析，计量资料采用t检验，以α=0.05为检验水准，采用多元线性回归分析，对LVEF的独立预测因子采用stepwise多因素分析方法，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 MAD与LVEF的相关性分析

入组观察的110例OSAS患者MAD为10.8～19.6 mm，平均(15.26±2.04)mm，MAD与LVEF线性方程为：LVEF=40.12±1.96。通过回归方程分析具有显著相关性，具有统计学意义(r=0.81，P＜0.01).

2.2 心室整体心肌功能与LVEF的相关性

GLS、GRS、GCS及LVtw与LVEF均呈显著相关性，具有统计学意义(r=-0.74，r=0.57，r=-0.55，r=0.65；P＜0.01)，并且GLS、GCS可以作为LVEF的独立预测因子(见表1)。

表1 心室整体心肌功能与LVEF的相关性比较

2.3 左心室心肌功能与MAD的相关性

通过对所有入组OSAS的MAD与GLS、GRS、LVtw分析可知，MAD与GLS、GRS和LVtw均呈显著相关性，具有统计学意义(r=-0.69，r=0.49，r=0.45；P＜0.01)。同时GLS可以作为MAD的独立预测分析因子。

3 讨论

OSAS是指每晚睡眠过程中呼吸暂停反复发作30次以上或睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)≥5次/h并伴有嗜睡等临床症状[4]。呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻呼吸气流完全停止10 s以上；低通气是指睡眠过程中呼吸气流强度(幅度)较基础水平降低50%以上，并伴有血氧饱和度较基础水平下降≥4%或微醒觉；睡眠呼吸暂停低通气指数是指每小时睡眠时间内呼吸暂停加低通气的次数。白天最常见的症状是嗜睡，夜间最主要的症状是打鼾。OSAS患者常以心血管系统异常表现为首发症状和体征，可以是高血压、冠心病的独立危险因素。心肌收缩能力减低，以及左心室重构是OSAS的常见并发症。

左心室收缩功能有部分要依赖于左心室的构型，左心室在向心性改变时，心肌的缩短功能在一定程度上受损，但是患者的LVEF却可以表现为正常，因此LVEF不适合OSAS患者左心室向心型重构的心肌收缩功能评价[5]。二维斑点追踪技术STI能够应用超声斑点来追踪心肌的运动情况，并且没有角度依赖性，能够预测心肌局部及整体的应变能力。张婷等[6]研究报道，OSAS患者心肌收缩功能受损首先发生在长轴方向，与其解剖结构有关。心内膜下心肌纤维主要为纵行排列，并且是冠状动脉各支最远端的供血区域，在结构上缺乏侧支循环，OSAS患者在出现呼吸暂停后，常常导致心脏负荷增加，容易造成心内膜下的心肌缺血，所以心脏的左心室长轴收缩功能最容易受损。

与常规彩色超声多普勒相比，STI能够全面评价心肌局部的运动状态[7]。本研究应用STI技术评价了OSAS患者左心室不同方向的收缩期峰值应变能力改变，通过与LVEF进行相关性分析，发现左心室纵向应变对左心室整体的收缩功能影响最大，收缩期心室射血时，心室整体缩短产生心肌收缩力，由于降段心肌纤维以纵向走形为主，所以心肌收缩能够引起左心室的扭转运动[8]。本研究结果显示，LVEF与左心室收缩期峰值扭转角度LVtw显著相关，同时发现LVtw不能作为LVEF的独立预测因素，因此左心室收缩期峰值扭转角度LVtw仅在一定程度上反映左心室的收缩状态，故不能仅凭LVtw对左心室功能进行判断[9]。

应用STI技术通过测量二尖瓣环中点处MAD来判断左心室功能，在技术上只标记瓣环及心尖部的三个位点[10]，便能够算出二尖瓣环中点处的收缩期位移，本方法基本不依赖于声像图质量，非常适合临床应用。通过本研究可以看出，MAD与GLS 、GRS、LVtw均具有显著相关，与GCs具有负相关，因此提示基于二维斑点追踪技术的二尖瓣环位移评价，可以作为临床评价左心室收缩功能的新方法[11-12]。

综上所述，STI通过对心肌应变能力、心室扭转及二尖瓣环中点处MAD进行分析，能够准确评价左心室的纵向、径向以及扭转运动的同步性，与左心室射血分数高度相关，具有较好的一致性，可为临床研究提供科学可靠的分析方法，具有非常广阔的应用前景[13-15]。

[1]孙旭东，黄子扬弘，陈良龙，等.超声二维斑点追踪技术量化评价陈旧性心肌梗死患者左心室整体心肌梗死大小与磁共振延迟强化成像对照研究[J].中国医学影像技术，2012，28(3)：478-482.

[2]王巧，李玲，谢明星，等.超声二维斑点追踪显像技术评价心肌致密化不全心肌病患者左心室收缩功能[J].中国医学影像技术，2011，27(10)：2035-2039.

[3]王建华，刘昕，巩晓红.二维斑点追踪技术测量二尖瓣环位移：评价左心室整体收缩功能的新方法[J].中国医学影像技术，2009，25(9)：1604-1607.

[4]Mannarino MR，Di Filippo F，Pirro M.Obstructive sleep apnea syndrome[J].Eur J Intern Med，2012，23(7)：586-593.

[5]Khayat R，Abraham W，Patt B，et al.Central Sleep Apnea is a Predictor of Cardiac Readmission in Hospitalized Patients With Systolic Heart Failure[J].J Card Fail，2012，18(7)：534-540.

[6]张婷，董文娟，王健，等.二维斑点追踪技术评价睡眠呼吸暂停患者左心室收缩功能及其影响因素[J].中华超声影像学杂志，2013，22(6)：470-474.

[7]Jian W，Wei C，Li TR，et al.Differential effect of elevaled blood pressure on left ventricular geometry types in blac and white yong adults in a community(from the Bogalusa Heart Study)[J].Am J Cardiol，2011，107(6)：717-722.

[8]Mornoş C，Petrescu L.Early detection of anthracycline-mediated cardiotoxicity：the value of considering both global longitudinal left ventricular strain and twist[J].Can J Physiol Pharmacol，2013，91(8)：601-607.

[9]张丹，王健，徐琨，等.常规超声和二维斑点追踪技术评价睡眠呼吸暂停综合征患者左室收缩功能[J].中西医结合心脑血管病杂志，2013，11(12)：1460-1462.

[10]刘利，王志刚，任建丽，等.实时三维超声心动图与二维斑点追踪成像技术共同评价冠心病患者左心室收缩功能与同步性及二者相关性初探[J].中国超声医学杂志，2012，28(10)：917-920.

[11]张艳娟，许迪，姚静，等.应用二维斑点追踪技术对完全性左束支传导阻滞患者左心室的功能及其同步性的评价[J].中国超声医学杂志，2012，28(8)：702-704.

[12]马春燕，刘爽，程艳彬，等.二维斑点追踪评价充血性心力衰竭患者左心室扭转与收缩同步性的关系[J].中国医科大学学报，2010，39(7)：555-557.

[13]Basu S，Frank LH，Fenton KE，et al.Twodimensional speckle tracking imaging detects impaired myocardial performance in children with septic shock not recognized by conventional echocardiography[J].Pediatr Crit Care Med，2012，13(3)：259-264.

[14]Cioffi G，Russo TE，Stefennelli C，et al.Severe obstructive sleep apnea elicits concentric left ventuicular geometry[J].J Huperte ns，2010，28(11)：1074-1082.

[15]李卫阳，陈延华.阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者发生心脏事件的临床分析[J].当代医学，2011，17(17)：104-105.

Applied research on the evaluation of left ventricular function in the OSAS with 2D speckle tracking technique

/XU Hong-wei, SUN Hai-feng ,YIN Ting-ting// China Medical Equipment,2014,11(10):17-19.

Objective: To discuss the application value with two-dimensional ultrasound speckle tracking technique in the evaluation of left ventricular function in patients with OSAS. Methods: Selected 110 cases of hospital patients with OSAS in recent years, used STI technical analysis of left ventricular myocardium using different directions overall resilience, Left ventricular torsion and systolic mitral annular midpoint of the maximum displacement (MAD) and left ventricular ejection fraction (LVEF) relationship, performed using SPSS 17.0 statistical correlation analysis. Results: MAD had a significant correlation with LVEF(r=0.81, P＜0.01); GLS(r=-0.74, P＜0.01),GRS GRS(r=0.57, P＜0.01),GCS (r=-0.55, P＜0.01) and LVtw(r=0.65, P＜0.01)were significantly associated with LVEF; MAD and GLs(r=-0.69, P＜0.01),GRs (r=0.49, P＜0.01), LVtw (r=0.45, P＜0.01)were significantly associated; MAD and GCs (r=-0.39, P＜0.05)with a negative correlation. Conclusion: STI resilience through the myocardium, ventricular torsion and systolic mitral annular maximum displacement at the midpoint of the analysis, can accurately evaluate left ventricular longitudinal, radial and torsional motion synchronization, highly correlated with left ventricular ejection fraction, good consistency, with a very broad application prospects.

Obstructive sleep apnea syndrome; Speckle tracking imaging; Left ventricular ejection fraction

1672-8270(2014)10-0017-03

R766

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.10.006

2014-06-11

吉林省卫生厅科技发展攻关计划(201310671)“二维斑点追踪技术左心室功能变化中的应用研究”

①梅河口市中心医院超声科 吉林 梅河口 135000

徐宏伟，女，(1967- )，本科学历，副主任医师。梅河口市中心医院超声科主任，从事超声诊断工作。