定量组织速度成像及组织追踪成像评价矽肺患者右心室收缩功能变化

曹怡 杨慧 王燕 李滨滨 吴红宁 曾萍

(江苏省南京市胸科医院医学影像二科，江苏南京 210029)

矽肺是由长期吸入游离二氧化硅粉尘所引起的以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。矽肺患者早期可无异常体征，起病隐匿，难以治愈，而晚期矽肺会严重影响心脏特别是右心收缩功能。美国超声心动图学会(American Society of Echocardiography，ASE)2010年颁布了评估成人右心功能的超声心动图指南[1]。本研究参考该指南中所推荐的二维面积法测算矽肺患者右心室面积变化率，应用定量组织速度成像(quantitative tissue velocity imaging，QTVI)测算三尖瓣环收缩期峰值速度(tricuspid annular peak systolic velocity，TAPVs)，应用组织追踪成像(tissue tracing imaging，TTI)测算三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)，以寻求能较好地评价矽肺患者右室收缩功能的方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2012年11月—2014年1月江苏省南京市胸科医院收治42例矽肺患者(矽肺组)，均为男性，平均年龄(45.0±5.4)岁；均为窦性心律，除外其他心肺疾病。同时选择性别、年龄相匹配的健康成人36名作为对照组。36名成人均为男性，平均年龄(43.0±4.4)岁，经体格检查及X线胸片、心电图超声心动图等检查除外全身或系统性疾病。

1.2 仪器与方法 采用美国GE公司生产的Vivid E9彩色超声诊断仪，M5S探头，频率2～3.5 MHz。研究对象取左侧卧位，平静呼吸，同步记录心电图。在组织多普勒成像(tissue Doppler imaging，TDI)模式时帧频≥100帧/s，多普勒速度为20～30 cm/s，留取QTVI及TTI图像。应用Echo Pac超声工作站进行图像处理，所有数据均选取3个心动周期测值的平均值。

1.2.1 常规二维超声心动图指标 应用二维超声心动图测量标准心尖四腔切面右室舒张末期内径(right ventricular end-diastolic diameter，RVDd)、右房收缩末期内径(right atrial end-systolic diameter，RADs)，大动脉短轴切面测量右室流出道内径(right ventricular outflow tract，RVOT)、肺动脉主干内径(main pulmonary artery，MPA)；测量右室收缩期与右室舒张期面积，计算右心室面积变化率(right ventricular fractional area change，RVFAC)，RVFAC=(右室舒张期面积-右室收缩期面积)/右室舒张期面积。根据三尖瓣反流压差估测肺动脉收缩压(pulmonary artery systolic pressure，PASP)，PASP=三尖瓣反流压差+右房压。

1.2.2 TDI模式 启用QTVI模式，于右室游离壁三尖瓣环处标记取样点，获取右室游离壁TAPVs，见图1。启用TTI模式，于右室游离壁三尖瓣环处标记取样点，获取右室游离壁TAPSE，见图2。

图1 右室游离壁TAPVs的获取

图2 右室游离壁TAPSE的获取

2 结 果

两组右心系统结构及肺动脉相关参数差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。矽肺组RVFAC与对照组差异无统计学意义(P>0.05)；矽肺组TAPVs、TAPSE均较对照组减低(P<0.01)，见表2。

表1 对照组与矽肺组右心系统结构及肺动脉相关参数比较

表2 对照组与矽肺组右室收缩功能相关参数比较

3 讨 论

矽肺是一种职业病，它的基本病变是硅结节的形成和弥漫性肺间质纤维化。随着病情发展，矽肺患者常并发肺部感染、肺结核、慢性支气管炎和肺气肿等，最终发展为肺心病，导致右心衰竭。因此，矽肺对心脏功能尤其是右心功能的影响值得探讨。由于右室形态结构较为复杂，常规超声对右心室收缩功能的评价受到一定限制，因而超声心动图中一些左心室功能的评估方法不能直接应用于研究右心室功能[2]。但随着超声新技术的不断发展，基于TDI技术的QTVI、TTI等技术使得评价右心功能有了更多的选择。

右心腔内径测量在心肺疾病患者中具有重要临床意义，右房、右室内径随容量负荷或压力负荷增加而变大[3]。在心尖四腔切面检测RVFAC是一种评价右室功能的简便方法。RVFAC与磁共振和核素心脏显像测量的右室射血分数值相关性良好[4]。ASE指南显示，RVFAC<35%表示右室收缩功能出现障碍。右心腔内径及RVFAC的测量均是通过二维超声心动图进行的，但因受图像清晰度、切面的偏移、面积描记时心内膜勾画的误差等影响，其临床应用仍受到限制。本研究分别应用QTVI及TTI测量TAPVs及TAPSE，这两种方法均是基于TDI基础上的超声心动图技术。QTVI技术可直接从心肌组织中提取多普勒频移信号，通过定量分析心肌的运动速度来评价心肌舒缩功能。QTVI时间分辨率高且去除了心动周期变异的影响，可实时捕获同一心动周期内左右心室所有室壁节段的运动信息[5]。QTVI技术相对不受心脏负荷、心率等影响。TTI技术是通过追踪瓣环或心肌相对于心尖部的运动来评价心室功能的一种方法，不受右心室几何形态及内膜清晰度的影响，简单且可重复性高[6]。应用QTVI及TTI获得TAPVs及TAPSE操作易行，对超声图像质量要求相对较低，弥补了二维超声心动图测量右室收缩功能的不足。

本研究中，矽肺组右房室内径及PASP尚在正常范围，而TAPSE、TAPVs较对照组均低，提示矽肺患者在右心构型未发生改变时已经出现不同程度的右室收缩功能受损，同时说明应用QTVI、TTI超声技术可以检测出矽肺患者早期右室收缩功能的变化，为临床诊断提供了有价值的参考。

[1]Rudski LG,Lai WW,Afilalo J,et al.Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults:a report from the American Society of Echocardiography by the European Association of Echocardiography,a registered branch of the European Society of Caediology,and the Canadian Society of Echocardiography[J].J Am Soc Echocardiography,2010,23(7):685-713.

[2]陈立斌,尹凤英,张盛敏,等.超声心动图对正常成人右心结构及功能的评估[J].中华医学超声杂志(电子版),2013,10(9):718-725.

[3]Haddad F,Doyle R,Murphy DJ.Right ventricular function in cardiovascular disease, part Ⅱ:pathophysiology,clinical importance,and management of right ventricular failure[J].Circulation,2008,117(13):1717-1731.

[4]Anavekar NS,Gerson D,Skali H,et al.Two-dimensional assessment of right ventricular function:an echocardiographic-MRI correlative study[J].Echocardiographiy,2007,24(5):452-456.

[5]沈燕华,贺声,宋凯,等.实时三平面定量组织速度成像技术评价冠心病患者心室舒张同步运动[J].医学影像学杂志,2012,22(12):2026-2030.

[6]Popescu BA,Antonini-Canterin F,Temporelli PL,et al.Right ventricular functional recovery after acute myocardial infarction:relation with left ventricular function and interventricular septum motion.GISSI-3 echo substudy[J].Heart,2005,91(4):484-488.