二维斑点追踪显像技术在评价急性心力衰竭患者新活素治疗后左心室扭转之变化

李慎义，陈红天，龙湘党，刘　亮

（湖南省人民医院，湖南 长沙　410000）

二维斑点追踪显像技术在评价急性心力衰竭患者新活素治疗后左心室扭转之变化

李慎义，陈红天，龙湘党，刘亮

（湖南省人民医院，湖南 长沙410000）

目的：探讨二维斑点追踪显像技术评价急性心力衰竭患者经冻干重组人脑利钠肽（新活素，rhBNP）治疗后左心室心肌扭转力学参数之变化。方法：40例急性心力衰竭患者均给予常规治疗的基础上应用新活素，分别于新活素治疗前及治疗后应用STI技术检测左心室心尖旋转角度峰值、心底旋转角度峰值、左心室扭转角度峰值、解旋速度峰值、扭转角度达峰时间，同时设40名健康志愿者为对照组。结果：与对照组比较，急性心力衰竭患者新活素治疗前左心室心尖旋转角度峰值、心底旋转角度峰值、左心室扭转角度峰值、解旋速度峰值均明显下降（P均＜0.001），扭转角度达峰时间提前（P＜0.001）。其中，心尖旋转角度峰值（Par）下降较心底旋转角度峰值（Pbr）相对明显。rhBNP治疗后患者各扭转参数均有一定程度改善，各参数与对照组比较差异仍有统计学意义（P均＜0.05）。结论：rhBNP治疗能有效改善急性心力衰竭患者左心功能，二维斑点追踪显像技术可定量、客观的评价左心室心肌力学变化，此为rhBNP疗效评定和急性心力衰竭患者预后判定提供了一种无创手段。

心力衰竭，充血性；心室功能，左；超声心动描记术

心力衰竭是各种心脏疾病的严重阶段，病死率较高，心力衰竭患者的心功能的正确的评价能为临床诊疗及预后提供重要的价值。近年来，二维超声斑点追踪显像技术趋于成熟，为进一步研究心肌解剖力学与心脏运动形变之间的联系提供了全新的定量手段[1]。其中，心肌扭转运动的评价是近年来心脏力学研究中的热点问题。本研究主要是应用二维斑点追踪显像技术探讨急性心力衰竭患者经冻干重组人脑利钠肽（新活素，rhBNP）治疗后左心室心肌扭转之变化。

1　材料与方法

1.1研究对象

收集2014年3月—2015年4月在我院住院即将应用rhBNP治疗的急性心力衰竭患者40例，其中男30例，女10例，年龄27～78（60.78±11.30）岁，心率60～105（79.63±12.20）次/分。入选40例患者急性心力衰竭患者病因分类如下：原发性高血压病引起的心功能不全11例，缺血性心肌病15例，吸毒导致的心肌病6例，病毒性心肌炎3例，酒精性心肌病5例，同时收集40名健康志愿者为对照组，其中男31例，女9例，年龄32～76（59.63±10.44）岁，心率60～100（78.10±11.14）次/分。

1.1.1入选标准

患有休息或轻微活动时呼吸困难的急性失代偿心力衰竭患者。心功能按纽约心脏病学会 （NYHA）分级大于Ⅱ级，窦性心律，左心室舒张末期内径＞50mm，左室射血分数＜50%。

1.1.2排除标准

对重组人脑利钠肽中的任何一种成分过敏的患者和有心源性休克或收缩压＜90mmHg（1mmHg≈0.133 kPa）的患者；不适合使用扩血管药物的患者（如：严重瓣膜狭窄、限制性或阻塞性心肌病、限制性心包炎、心包填塞或其它心输出依赖静脉回流或被怀疑存在心脏低充盈压的患者；已植入心脏起搏器及心律不齐的患者；哺乳期妇女及严重肝肾功能不全患者等。

1.2仪器与试剂

1.2.1仪器

使用GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，M5S超宽频电子相控阵探头，频率1.7～3.3MHz，帧频：52.6帧/s。配有图像分析及自动功能成像分析软件（AFI）。同步记录心电图。

1.2.2试剂

冻干重组人脑利钠肽（rhBNP，商品名：新活素，成都诺迪康生物制药有限公司生产，批号：S20050033）。

1.3操作方法

所有纳入该研究的患者按照指南要求均给予抗急性心力衰竭常规药物治疗的基础上，给予rhBNP，首先以1.5μg/kg静脉冲击5min，然后以0.0075μg/（kg·min）的速度持续静脉滴注维持1～2 d，在应用rhBNP治疗前及治疗后分别对患者进行二维斑点追踪成像采集，同时采集40名健康志愿者二维斑点追踪成像（图1，2）。患者取左侧卧位，同步连接心电图，采集胸骨左缘左心室心尖和心底短轴切面动态图像后采用2D-STI软件脱机分析，仪器自动显示左心室扭转各参数，包括心尖旋转角度峰值（Par）、心底旋转角度峰值（Pbr）、左心室扭转角度峰值（Ptw）、解旋速度峰值（PutwV）、扭转角度达峰时间（TPK，为校正心率，以占收缩期持续时间的百分比表示）。从心尖至心底部观，心肌呈逆时针旋转以正值表示，顺时针旋转以负值表示。扭转角度等于心尖部与基底部旋转角度的净差。

图1　正常志愿者心底水平各节段旋转角度-时间曲线图。　图2　正常志愿者心尖水平各节段旋转角度-时间曲线图。Figure 1.　The rotating angle-time curve diagram of each section in normal volunteer’s bottom level.Figure 2.　The rotating angletime curve diagram of each section in normal volunteer’s apex level.

1.4统计学方法

2　结果

与对照组比较，急性心力衰竭患者rhBNP治疗前Par、Pbr、Ptw及PutwV均明显下降（P均＜0.001），TPK明显提前（P＜0.001），其中，Par下降较Pbr相对明显（表1）。

急性心力衰竭患者rhBNP治疗后与治疗前比较，Par、Pbr、Ptw及PutwV均明显升高（P均＜0.05），TPK延迟（P＜0.05），患者各扭转参数均有一定程度改善，各参数与对照组比较差异仍有统计学意义（P均＜0.05）（表1）。

表1　rhBNP治疗前、后及正常对照组扭转参数比较（n=40，±s）

表1　rhBNP治疗前、后及正常对照组扭转参数比较（n=40，±s）

注：与对照组比较，1：P＜0.001，2：P＜0.05；治疗前与治疗后对比，3：P＜0.05。

组别　n 　P a r （°）　P b r （°）　P t w （°）　T P K （%）　P u t w V （° / s）正常组　4 0 　9 .2 5 ± 1 .8 5 　-6 .2 5 ± 1 .4 5 　1 5 .9 8 ± 2 .0 1 　9 0 .4 5 ± 4 .5 6 　9 9 .9 8 ± 1 2 .3 1急性心力衰竭组　4 0 r h B N P治疗前　4 .7 3 ± 1 .4 31　-3 .5 3 ± 1 .3 01　8 .6 8 ± 2 .2 51　7 4 .5 8 ± 7 .5 81　7 4 .8 8 ± 1 5 .9 81r h B N P治疗后　8 .2 3 ± 1 .8 62，3　-5 .4 5 ± 1 .5 22，3　1 4 .8 3 ± 2 .0 72，3　8 7 .6 3 ± 5 .5 82，3　9 3 .1 8 ± 1 2 .6 52，3

3　讨论

左心室心肌扭转是指一种与肌纤维的排列有关的心尖部相对于基底部沿左心室长轴的旋转运动，是收缩时呈左手螺旋走向的心外膜和呈右手螺旋走向的心内膜下肌纤维向相反的方向运动直接导致的[2]，能为定量评价左室整体和局部的收缩功能提供更多的信息[3-4]。

本研究结果显示，与对照组比较，急性心力衰竭患者rhBNP治疗前Par、Pbr、Ptw及PutwV均明显下降（P均＜0.01），TPK明显提前（P＜0.01），与董瑞庆研究结果一致[5]。其中，Par下降较Pbr相对明显，是因为心尖部旋转主要与左室收缩功能相关，而基底部解旋主要与左室舒张早期充盈密切相关[6]。心尖在左室扭转运动中占有主要作用，心尖部受损后导致的心功能下降影响最为严重。心力衰竭是长期的心肌重塑过程，也是心力衰竭患者发生发展的基本机制，各种原发和继发心肌损害以及负荷过重使室壁应力增加，导致心室肥大和扩张，心肌纤维收缩期缩短受到了心肌纤维化的限制，心腔容积增大，从而导致心力衰竭患者的心肌的旋转和扭转角度明显下降[7]。本研究所得出的结果同时与2011年3月美国超声协会达成共识所提出观点一致[8]：左室解旋在心力衰竭伴左室射血分数降低时，解旋速度下降。本研究中心力衰竭组患者左心室扭转达峰时间早于正常对照组，可能是由于心肌收缩力及心肌的旋转能力减低所致，在收缩期心室心肌纤维并未能产生足够的压力使左心室心肌充分缩短，可能也是心力衰竭患者扭转达峰时间提前的次要原因。

同时，该研究结果显示，急性心力衰竭患者rhBNP治疗后与治疗前比较，Par、Pbr、Ptw及PutwV均明显升高（P均＜0.05），TPK延迟（P＜0.05），患者各扭转参数均有一定程度改善，各参数与对照组比较差异仍有统计学意义（P均＜0.05）。rhBNP没有正性肌力作用，不增加心肌的耗氧，可以有效抑制心室重构。同时，rhBNP参与了血压、血容量以及水盐平衡的调节而增加血管通透性，降低了体循环血管阻力及血浆容量，从而降低了心脏前、后负荷，并增加了急性心力衰竭患者的心输出量。rhBNP通过增加人脑利钠肽激素的反向调节及顿抑神经内分泌的过度激活作用综合性地改善急性心力衰竭患者的心功能，可以减少急性心力衰竭患者临床事件的发生，改善预后，提高生存率。

二维斑点追踪技术可以较准确测量心室扭转角度，可以快速、无创性评价左室扭转和解旋，日益受到临床医师的关注。相信随着超声影像技术的不断发展和完善，斑点追踪技术将取得突飞猛进的发展，为临床心血管疾病的诊断及治疗提供一种全新的检测手段。但目前应用斑点追踪技术所得扭转角度测值的重复性还有待提高。

[1]李朝军，谢明星，王新房，等.超声斑点追踪显像技术Logistic回归和ROC曲线联合评价慢性心功能不全患者心肌扭转的改变[J].中华超声影像学杂志，2007，16（12）：1026-1030.

[2]Puwanant S,Park M,Popovic ZB,et al.Ventricular geometry, strain,androtational mechanics inpulmonary hypertension[J].Circulation,2010,121(2):259-266.

[3]Blessberger H,Binder T.Non-invasive imaging:two dimensional speckletrackingechocardiography:basicprinciples[J].Heart, 2010,96(9):716-722.

[4]Chang SA,KimHK,KimDH,et al.Left ventricular twist mechanies in patients withapical hypertrophic cardiomyopathy: assessment with 2D speckle tracking echocardiography[J].Heart, 2010,96(1):49-55.

[5]董瑞庆.斑点追踪显像技术评价慢性心力衰竭患者左心室扭转及解旋运动的临床研究[D].苏州：苏州大学，2011.

[6]Kim HK,Sohn DW,Choi SY,et al.Assessment of left ventricular rotation and torsion with two-dimensional speckle tracking echocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2007,20(1):45-53.

[7]Bansal M,Leano RL,Marwick TH.Clinical assessment of left ventricular systolic torsion:effects of myocardial infarction and ischemia[J].J Am Soc Echocardiogr,2008,21(8):887-894.

[8]Moravi V,Lang RM,Badano LP,et al.Current and evolving echocardiographictechniques for thequantitativeevaluationof cardiac mechanics:ASE/EAE consensus statement on methodology and indications endosed by the Japanese Society of Echocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2011,12(3):167-205.

To evaluate the left ventricular mechanics changes in patients with acute heart failure after treatment by rhBNP using two-dimensional speckle tracking imaging

LI Shen-yi,CHEN Hong-tian,LONG Xiang-dang,LIU Liang
(Department of Ultrasound,People’s Hospital of Hunan Province,Changsha 410000,China)

Objective:To investigate the left ventricular twist in patients with acute heart failure after treatment by rhBNP using two-dimensional speckle tracking imaging.Methods:Forty cases of acute heart failure patients were given conventional therapy.Respectively,in the application of the rhBNP before and after treatment,the left ventricular mechanics parameters were obtainted,the parameters included peak apical rotation(Par),peak basal rotation(Pbr),peak twist(Ptw）,peak untwist velocity(PutwV),time to peak twist（TPK).The above data of another 40 healthy volunteers were measured as control.Results: Compared with control group,Par,Pbr,Ptw and PutwV of patients with acute heart failure all obviously decreased before treatment by rhBNP(all P＜0.001)among them,Par relatively obvious decline compared Pbr,the twist parameters improved in some degrees after treatment by rhBNP,but were still lower compared to those of control group(all P＜0.05).Conclusion:rhBNP treatment can effectively improve the left ventricular function in patients with acute heart failure,2D-STI can assess left ventricular myocardiac mechanics changes after rhBNP treatment quantitatively and objectively,and provide an effective and noninvasive method for clinical evaluation of left ventricular function.

Heart failure,congestive;Ventricular function,left;Echocardiography

R541.61；R445.1

A

1008-1062（2015）11-0791-03

2015-05-04；

2015-06-11

李慎义（1980-），男，湖南长沙人，主治医师。

湖南省科技厅一般项目（项目编号：2014TT2034）。