面积应变评价冠心病患者左心室整体收缩功能

刘琳?张志凌?郭宏怡

[摘要] 目的 应用超声三维斑点追踪成像（3D-STI）技术获取冠心病患者左心室整体应变参数，评价冠心病患者左心室整体收缩功能及其临床应用价值。 方法 冠心病患者30例，对照组20例。经胸采集心尖全容积三维图像，应用三维斑点追踪分析软件测量两组病例左室整体长轴应变值（GLS）、整体圆周应变值（GCS）、整体径向应变值（GRS）及整体面积应变值（GAS）。分析两组间各参数的差异并对各参数与左室射血分数（LVEF）之间的相关性进行分析。 结果 与对照组比较，冠心病组GRS、GCS、GLS、GAS较对照组明显减低，差异有统计学意义（t=2.79，P<0.01；t=2.73，P<0.01；t=3.70，P<0.001；t=3.40，P<0.001）。ROC曲线分析GRS、GCS、GLS、GAS诊断冠心病的敏感性分别为65.7%、63.2%、75.6%、83.9%，特异性分别为62.3%、64.2%、69.1%、75.8%，GAS诊断冠心病心肌缺血的敏感性和特异性最高。GLS、GCS、GAS与LVEF之间呈负相关?。r分别为-0.632、-0.671、-0.656，均为P<0.001；GRS与LVEF之间呈正相关，r为0.629，P<0.001。 结论 3D-STI技术测量的面积应变等参数能较敏感地评价冠心病患者早期左室整体收缩功能的变化。

[关键词] 冠状动脉疾病；超声心动描记术；三维斑点追踪成像；面积应变

[中图分类号] R541.4 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616（2014）16-90-03

Assessment of left ventricular regional radial systolic function in patients with coronary artery stenosis by three-dimensional ultrasound speckle tracking imaging

LIU Lin ZHANG Zhiling GUO Hongyi

Department of Function Examination， Beijing Sixth Hospital， Beijing 100007， China

[Abstract] Objective To explore the clinical value of three-dimensional speckle tracking imaging （3D-STI） in the assessment of global left ventricular （LV） systolic function in patients with coronary heart disease （CHD） by measuring left ventricular global strains. Methods 30 patients with coronary artery stenosis and 20 matched normal controls were enrolled in this study. Full volumetric real-time three dimensional data of the left ventricle was collected from all subjects. The parameters of longitudinal peak systolic strain （GLS）， circumferential peak systolic strain （GCS）， radial peak systolic strain （GRS） and area peak systolic strain （GAS） were obtained using the 3DT analysis software. The differences between any two sets of the parameters were analyzed and the correlations between LVEF and each global parameter were also investigated. Results There were significant differences in all global strain parameters between control group and CHD group （t=2.79，P<0.01，t=2.73，P<0.01， t=3.70，P<0.001 and t=3.40，P<0.001） for GRS， GCS， GRS and GAS， respectively）. ROC curves showed that the sensitivities of GRS，GCS，GLS and GAS in the diagnosis of coronary heart disease were 65.7%， 63.2%， 75.6% and 83.9%， respectively. While the specificities for GRS， GCS， GRS and GAS were 62.3%， 64.2%， 69.1% and 75.8%. GAS had the highest sensitivity and specificity among all parameters. In addition， Negative correlations were observed between 3D-STI measurements and LVEF （GLS： r=-0.632， GCS： r=-0.671， GAS： r=-0.656， P<0，001 for all）. However， GRS was correlated with LVEF positively （r=0.629， P<0.001）. Conclusion Three-dimensional speckle tracking can be used to evaluate the myocardial systolic function changes at early stage for patients with coronary heart disease.

[Key words] Coronary disease； Echocardiography； Three-dimensional speckle tracking imaging； Area strain

较多冠心病患者虽已有冠状动脉狭窄，但常规二维超声难以辨识室壁运动异常。三维斑点追踪成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技术是近年来在实时超声心动图斑点追踪技术基础上发展起来的一种新技术，可从三维空间角度全面评价左心室心肌运动。本研究旨在应用3D-STI获取冠心病患者左心室整体应变参数，评价不同冠脉狭窄程度的冠心病患者左心室整体收缩功能，进而探讨该技术诊断冠心病的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

连续收集自2013年8月～2014年4月行冠状动脉造影并进行超声心动图检查射血分数正常的患者共50例，其中男28例，女22例，年龄42～75岁，平均（59.4±15.4）岁。排除曾接受心脏介入或搭桥及心肌梗死、心肌病、瓣膜病、心律失常等患者。冠心病组30例，经冠脉造影证实至少有一支冠状动脉狭窄程度≥50%，其中男19例，女11例，年龄42～76岁，平均（60.5±17.1）岁。对照组，经冠脉造影确定冠状动脉无狭窄或狭窄程度≤50%，共20例，其中男12例，女8例，年龄45～72岁，平均（57.7±12.3）岁。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 采用GE Vivid E9超声诊断仪，探头（4V）频率为1.7～3.3MHz，配有三维应变分析软件。

1.2.2 图像采集 连接心电图，先行常规超声检查，再切换至4V探头，获取满意的心尖四腔心切面后启动“4D”模式，此时在单心动周期下调整图像质量，使心内膜及心外膜显示清晰后嘱受检者屏住呼吸，进入“Multi Beat”模式，采集由连续4个心动周期拼接而成的全容积三维动态图像。存储图像以备分析。

1.2.3 利用3DT分析软件进行图像分析 在心脏四腔及二腔切面上分别取二尖瓣瓣环前后瓣根处及心尖部心内膜面三个点，程序自动勾画出左室心内膜和心外膜曲线，如勾画不满意可进行手动调节，勾画成功后然后依次点击Measure、Volume、4D Auto，软件自动计算出左室收缩末容积（LVESV），左室舒张末容积（LVEDV），心输出量（CO）、每博量（SV）、左室舒张末质量（LVEDMass）、左室收缩末质量（LVESMass）、左室射血分数（LVEF）、左室整体长轴应变（GLS）、整体圆周应变（GCS）、整体径向应变（GRS）及整体面积应变（GAS）。

1.3 统计学方法

采用SPSS16.0统计软件，计量资料以（）表示，组间比较采用t检验。各参数与左心室射血分数（LVEF）间进行直线相关性分析。通过ROC曲线观察各参数对冠心病的诊断价值，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基本临床资料及常规参数测值比较

两组年龄、高血压病史、心率、LVESV、LVEDV、CO、SV、LVEDMass、LVESMass、LVEF差异无统计学意义（P>0.05）。

2.3 3D-STI的整体参数检测冠心病心肌缺血的价值

以冠状动脉造影结果为金标准，分别以41、17、15、27为截断值进行ROC曲线分析，GRS、GCS、GLS、GAS诊断冠心病的敏感性分别为65.7%、63.2%、75.6%、83.9%，特异性分别为62.3%、64.2%、69.1%、75.8%。GAS诊断冠心病心肌缺血的敏感性和特异性最高。

2.4 3D-STI左心室整体参数与LVEF相关性分析结果

GLS、GCS、GAS与LVEF之间呈负相关。r分别为-0.632、-0.671、-0.656，均为P<0.001；GRS与LVEF之间呈正相关，r为0.629，P<0.001。

3 讨论

常规超声心动图是通过目测法观察室壁运动和测量LVEF进行评价.目测法对医生经验依懒性大且主观性强.而LVEF不能检测早期心功能的损害[1]。组织多普勒和2D-STI技术要优于目测室壁运动和LVEF的测量[2]。与组织多普勒技术相比，二维斑点追踪成像技术具有角度依赖性小、测量参数较全面等优势，已被广泛应用于心肌运动的评估[3-5]。3D-STI技能全面反映心肌立体运动，从而更准确地评价心肌功能。Maffessanti等[6]利用2D-STI及3D-STI技术检测缺血心肌的对比研究显示，三维斑点追踪技术较2D-STI技术能更敏感地检测出缺血心肌。

GRS、GCS、GLS可理解为心肌收缩时径向、圆周、纵向长度的变化率。GAS可理解为心肌收缩时心肌面积缩小的百分率，它基于心内膜面的斑点追踪，反映的是某一局部区域收缩期和舒张期的立体结构变化，相当于心肌纵向、环向及径向的全矢量和，是一个综合反映收缩期左室局部心肌形变的快速有效的三维参数，可定量计算局部室壁运动[7]。Kleijn等[8]研究表明面积应变能较准确地区分异常的室壁运动，并与LVEF和室壁运动积分指数相关性良好（r分别为0.91和0.88）。Wen等[9]应用3D-STI的几个指标评价正常和不同程度心力衰竭患者左心室收缩功能，GAS较GRS、GCS、GLS能更敏感地反应程度较轻的心功能衰竭患者心功能的改变，可作为评价心功能衰竭患者早期左室收缩功能的指标。

本研究也表明冠心病组和对照组的LVEF差异无统计学意义，与马静等[10]研究相同。Crosby等[11]应用该项技术对局部心肌功能的研究中表明，3D-STI技术能准确识别存在局部收缩功能障碍的心肌。本研究显示冠心病组GRS、GCS、GLS、GAS较对照组明显减低，表明三维斑点追踪技术能更加敏感地检测出心肌缺血，反映冠心病患者早期收缩功能的变化，具有潜在的临床应用价值，GAS诊断冠心病心肌缺血的敏感性和特异性最高，与汪彩英等[12]研究相同，面积应变包含了长轴应变和圆周应变这两个参数，反映了心肌纵向运动和圆周运动。纵向运动是由心内外膜的纵行肌束支配，圆周运动是由中层的环形肌束支配，心肌缺血累内膜下和中层均能被敏感地检测出，因此面积应变检测早期心肌缺血较敏感。本研究以冠脉造影结果为金标准，运用ROC曲线分析GRS、GCS、GLS、GAS这几个指标诊断冠心病的敏感性分别为65.7%、63.2%、75.6%、83.9%，特异性分别为62.3%、64.2%、69.1%、75.8%，表明各参数对诊断冠心病具有一定价值，3D-STI左心室整体参数与LVEF相关性分析结果显示GLS、GCS、GAS与LVEF之间呈负相关。r分别为-0.632、-0.671、-0.656，均为P<0.001；GRS与LVEF之间呈正相关，r为0.629，P<0.001，亦与汪彩英等[12]研究相同。

本研究的样本量较小，还未排除受检者地域性、个体差异性等特异性因素，研究结果可行性仍需大量研究来进一步探讨。

综上，3D-STI能较敏感地评价冠心病患者左室整体收缩功能的变化，GAS诊断冠心病心肌缺血的敏感性和特异性最高。

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[12] 汪彩英，林来红，张苗，等.超声三维斑点追踪技术评价冠心病患者左心室整体收缩功能的研究.中国医药导报，2013，10（31）：100-103.

（收稿日期：2014-05-30）