2D-STI对舒张性心力衰竭患者左心室心肌收缩功能的评估价值

莫泽来，符少清，吴汤娜，刘秉彦，廖卫

(海南省人民医院超声科，海南 海口 570311)

2D-STI对舒张性心力衰竭患者左心室心肌收缩功能的评估价值

莫泽来，符少清，吴汤娜，刘秉彦，廖卫

(海南省人民医院超声科，海南 海口 570311)

目的 探讨超声二维斑点追踪技术(2D-STI)评估舒张性心力衰竭(DHF)患者左心室心肌收缩功能的临床价值。方法将2012年12月至2014年12月于我科接受治疗的120例DHF患者作为DHF组，以120例健康者作为正常组。利用常规超声对两组人群进行评估，同时应用2D-STI软件自动将各室壁等分为基底段、中间段、心尖段，同法分析心尖四腔心切面、心尖两腔心切面，共得到18个心肌节，分析两组受检者纵向和径向各18心肌节段收缩期峰值应变。结果正常组与DHF组患者在舒张末期左心室最大内径分别为(4.75±0.48)d/cm和(5.16±0.64)d/cm，收缩末期左心房最大内径分别为(3.61±0.53)d/cm和(3.99±0.81)d/cm，差异均有统计学意义(P＜0.05)；在心室舒张早期，正常组与DHF组患者二尖瓣口血流峰速(E)分别为(76.44±14.11)v·cm-1·s-1和(64.27±14.72)v·cm-1·s-1，E/A比值为(1.18±0.26)和(0.84±0.31)，差异均有统计学意义(P＜0.05)；与正常组比较，DHF组患者左室18节段的径向和纵向收缩期峰值应变有明显降低趋势，差异具有统计学意义(P＜0.05)。结论2D-STI可以准确定量评估舒张性心力衰竭患者左心室心肌收缩功能，对临床工作具有指导意义。

常规超声；超声二维斑点追踪技术；舒张性心力衰竭；心肌收缩

舒张性心力衰竭(diastolic heart failure，DHF)是指左心室的射血分数正常，仅在心室舒张阶段检测到心功能异常，同时伴有喘息、端坐呼吸等较为明显的心衰症状、体征的现象[1]。近年来关于舒张性心功能障碍患者同时伴有心室收缩功能障碍的研究逐渐增多，给现有的心内科疾病诊疗策略提供了新的思路[2]。传统评估心功能的方法主要为多普勒超声心动检测，该方法为大体了解患者的心脏及附属血管解剖和相应功能提供了不可替代的影像学检查手段，具有重要意义。但是，其对早期心脏收缩功能评估仍然有较大限制[3]。近年来逐渐有研究致力于超声二维斑点追踪成像(two dimensional speckletracking imaging，2D-STI)的研究，研究证实2D-STI技术可以对心脏肌肉组织的功能进行定量分析，甚至有能力对标定好的心肌斑点进行动态、连续追踪，最终达到在显微状态下细致分析心肌细胞在心脏收缩和扩张过程中的功能变化，为准确评价舒张性心力衰竭患者左心室收缩功能提供参考依据[4]。

1 资料与方法

1.1 一般资料 将2013年12月至2015年5月于我院接受治疗的舒张性心力衰竭患者和健康志愿者纳入研究。舒张性心力衰竭患者纳入标准：(1)具有较为突出的左/右心室功能障碍的表现；(2)左心室射血分数在正常阈值内，即射血分数在45%以上；(3)超声多普勒检查后具有明确的证据显示患者左心室舒张功能异常，影响证据包括E/E'指数大于15；(4)具有明确的影响证据可以排除心脏瓣膜性疾病，同时需保证无肥厚或限制型心肌病、心包相关性疾病等。健康志愿者人群纳入标准：(1)通过询问病史，无明显的心脏相关性疾病发生；(2)无心音强弱不等、心律不齐和心率异常等客观的体检异常症状；(3)无高血压、糖尿病等引起的心脏相关性疾病；(4)经超声多普勒等图像手段检测，心脏结构、功能等均无明显异常表现；(5)向健康志愿者详细交代权利和义务后签署知情同意书。共纳入舒张性心力衰竭患者120例(DHF组)，健康人群120例(正常组)。两组受检者皆接受彩色多普勒和二维斑点追踪技术检查。正常组受检者平均年龄70岁，男性占45%。DHF组患者平均年龄71岁，男性占51.7%。根据Framingham心力衰竭诊断标准DHF患者纽约分级均在二级以上，见表1。

表1 两组受检者的基线资料比较(±s)

表1 两组受检者的基线资料比较(±s)

组别 例数DHF组正常组检验值P值120 120年龄(岁) 71±11 70±9 1.24 0.67性别(例，男/女) 62/58 54/66 6.67 0.51 BMI (kg/m2) 25.6±3.1 25.8±3.5 0.76 0.73胆固醇量(mmol/L) 4.5±3.1 4.3±2.8 0.61 0.82糖尿病(例) 15 21 5.16 0.24吸烟(例) 31 28 7.22 0.18酗酒(例) 24 28 3.41 0.21

1.2 测量方法 应用Philips IE33超声仪，频率1.7～3.4 MHz；十二导联心电图机。对受检者进行超声检测时，嘱受检者保持左侧卧位。使受检者平复情绪以保证呼吸频率和深度平稳。逐步调节探头探测深度、增益，以完整的将心内膜进行展示。利用常规超声多普勒探查胸骨胖左心室长轴切面，主要记录舒张期左心室内径(LVIDd)和左心房内径(LAd)两项指标，其中LVIDd指舒张末期左心室最大内径，LAd指收缩末期左心房最大直径。然后，继续调节探头探测深度和增益以清楚地在心尖部将四个心脏腔室进行展示。采用脉冲多普勒手段检测E、A，计算E/A指数，其中E是指舒张早期二尖瓣口血流最大流速，A是指收缩末期左心房血流最大流速；同时利用双平面Simpson's法评估左心室的心室肌收缩功能。嘱受检者检查过程中在呼气末期屏住呼吸，以排除呼吸原因对心脏搏动的影响。利用超声手段将探头放置在心尖部的两腔心、四腔心和左心室长轴三个位置，分别在2D图像中采集3个连续完整的心动周期，此时开启2D-STI软件，确定在心室肌肉中的感兴趣区域，同时注意将描记线手动调整至同心肌肌肉的厚度一致状态，此时软件可以将心室壁自动分为18个心脏肌肉节段，自主捕捉所关注心脏肌肉节段的应变曲线并予以记录。

1.3 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用t检验，计数资料组间比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组受检者的常规多普勒超声检测结果比较 DHF组患者与正常组进行比较后发现，两组受检者左心室射血分数(LVEF)比较差异无统计学意义(P＞0.05)。两组在LVIDd和LAd方面差异较大，均有统计学意义(P＜0.05)。在心室舒张早期，二尖瓣口血流峰速(E)、E/A减小，差异均有统计学意义(q=1.15～6.40，P＜0.05)，见表2。舒张性心功能不全超声效果表现见图1。

表2 两组受检者常规超声心动图指标比较(±s)

表2 两组受检者常规超声心动图指标比较(±s)

组别 例数E E/A LVIDd (d/cm) LAd (d/cm) LVEF (%)(v·cm-1·s-1)正常组DHF组检验值P值120 120 4.75±0.48 5.16±0.64 1.67 0.03 3.61±0.53 3.99±0.81 0.57 0.02 65.61±10.22 63.53±10.29 1.57 0.12 76.44±14.11 64.27±14.72 6.48 0.01 1.18±0.26 0.84±0.31 1.03 0.04

图1 舒张性心功能不全超声表现

2.2 两组受检者左室各节段收缩期径向峰值应变比较 同正常组比较，DHF组患者的左室各节段收缩期径向峰值应变均相应减低，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 两组受检者左室各节段收缩期径向峰值应变比较(±s)

表3 两组受检者左室各节段收缩期径向峰值应变比较(±s)

左室节段 分类DHF组 正常组t值P值基底段乳头肌段心尖部前间隔前壁侧壁后壁下壁后间隔前间隔前壁侧壁后壁下壁后间隔前间隔前壁侧壁后壁下壁后间隔27.6±7.2 31.4±3.6 31.1±4.3 30.8±7.1 29.7±7.5 31.9±5.5 31.6±6.1 32.3±7.4 33.2±5.8 32.9±8.6 32.4±7.2 33.8±4.9 19.3±4.2 17.5±4.3 19.1±4.5 18.5±5.4 18.6±5.2 17.4±6.1 41.8±3.9 40.2±5.1 40.3±8.2 45.7±5.6 44.1±3.6 42.4±4.8 46.3±8.1 47.9±7.1 48.4±8.2 49.6±7.8 49.7±6.7 44.1±5.4 25.6±5.0 26.1±4.8 29.4±5.8 28.8±6.3 29.7±5.2 26.6±4.5 11.24 8.49 8.37 10.29 21.47 8.19 12.78 14.74 15.31 20.61 9.28 8.06 7.46 9.21 11.47 10.76 10.28 9.34＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

2.3 两组受检者的左室各节段收缩期纵向峰值应变比较 同正常组比较，DHF组患者的左室各节段收缩期径向峰值应变均相应减低，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表4。

表4 两组受检者左室各节段收缩期纵向峰值应变比较(±s)

表4 两组受检者左室各节段收缩期纵向峰值应变比较(±s)

左室节段基底段乳头肌段心尖部分类前间隔前壁侧壁后壁下壁后间隔前间隔前壁侧壁后壁下壁后间隔前间隔前壁侧壁后壁下壁后间隔DHF组16.3±3.4 16.2±6.1 18.7±6.4 19.2±5.5 18.7±4.8 15.5±6.5 19.3±4.8 18.2±5.2 20.4±6.1 18.3±8.2 18.6±6.6 19.9±5.4 12.1±3.4 13.7±4.6 12.3±4.7 11.1±4.8 12.6±3.9 11.5±3.2正常组23.5±4.8 25.7±6.7 25.7±5.7 25.5±3.9 26.8±5.8 24.6±5.1 26.3±6.8 28.4±6.7 29.1±4.8 27.5±7.1 29.5±7.5 26.4±7.8 19.9±4.8 18.3±4.3 17.5±4.2 17.6±4.8 19.6±3.5 17.7±4.8 t值8.34 10.26 7.61 12.71 9.33 8.21 8.16 10.38 9.24 9.45 10.28 9.66 6.34 7.74 6.23 8.86 9.84 8.76 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

3 讨 论

舒张性心力衰竭是引起老年人心功能障碍的严重疾病之一。舒张性心力衰竭患者多伴有顽固性血压偏高、血糖居高不下、频繁心悸、心慌等症状[5]。有学者对舒张性心力衰竭的易感因素进行深入探查后发现，性别因素在高龄患者，特别是同时伴有糖尿病的女性患者中是重要原因，这类患者左心室肌肉厚度增加的发生情况更为常见[6]。

舒张性心力衰竭的主要发病机制主要有两方面，包括心肌细胞基质、细胞骨架变化及纤维化导致的心室僵硬度增加，此外还有心肌主动松弛受损[7]。舒张性心力衰竭患者心脏中Ⅰ型胶原转换为Ⅲ型胶原含量大大增加，转换比例越高者则疾病越为严重。同时发现在改变基质金属蛋白酶和组织金属蛋白酶抑制剂后，交换转换率可以大大降低。细胞骨架方面，NO-PKG通路中肌联蛋白的明显磷酸化能够缓解肌联蛋白僵硬度增加的现象，同时NO-PKG通路可以调节心室舒张功能不全的现象。心脏的松弛主要依靠肌浆网摄取Ca2+使得肌缩有效终止和Ca2+ATP酶实现，对舒张性心力衰竭患者进行细致回顾性分析，认为上述两种方法会使得心室肌肉僵硬程度急速恶化。因而心肌组织的心室僵硬度和肌浆网Ca2+具有重要意义[8]。缺血也已被证实为导致舒张功能不全的重要因素。当发生心室肌肉短时间缺血时，心肌能够快速出现心室肌肉松弛、肌肉明显水肿化、纤维化，同时出现明显的炎症征象，当心室肌肉肥大和肌肉代谢紊乱同时出现时，这上述继发性改变能够恶化心室舒张功能不全的症状，短时间内无预兆性的出现舒张性心力衰竭。除缺血外，高血压也是DHF的重点作用，高血压能够造成广泛性血管内皮功能障碍，引起一氧化氮合酶功能障碍。简言之，任何影响心组织心室僵硬程度情况均可对舒张性心力衰竭的进程造成影响[9]。舒张性心力衰竭同样具有收缩限制，与Regolli等[10]研究结果类似。

本研究结果显示，舒张性心力衰竭的18个心肌节段径向和纵向应变较正常人明显降低，即使是舒张早中期亦会出现收缩功能障碍。同时亦可以看到利用常规超声对健康志愿者和DHF进行对比后发现，两者在判断心力衰竭的最常用指标LVEF比较差异无统计学意义，即部分舒张性心力衰竭患者LVEF未见明显降低。故而可以认为二维斑点追踪技术对舒张性心力衰竭的有效性是可靠的，而超声则存在不足。

综上所述，二维斑点追踪技术可以准确定量评估舒张性心力衰竭患者左心室心肌收缩功能，对临床工作具有指导意义。

[1]于凯,白小涓.舒张性心力衰竭的诊治进展[J].临床心血管病杂志, 2008,24(12):883-885.

[2]Syed FF,Schaff HV,Oh JK.Constrictive pericarditis—a curable diastolic heart failure[J].Nat Rev Cardiol,2015,12(12):682.

[3]周宗宝.老年慢性心力衰竭126例临床分析[J].海南医学,2013,24 (16):2432-2433.

[4]孙轶,许迪,荣锋,等.二维斑点追踪技术评估舒张性心力衰竭患者左室心肌收缩功能的价值[J].江苏医药,2015,41(1):33-35.

[5]Fowler ED,Benoist D,Drinkhill MJ,et al.Decreased creatine kinase is linked to diastolic dysfunction in rats with right heart failure induced by pulmonary artery hypertension[J].J Mol Cell Cardiol, 2015,86:1-8.

[6]葛璘,陈湘.N端脑利钠肽前体在舒张性心力衰竭中的应用研究[J].实用心脑肺血管病杂志,2011,19(9):1487-1488.

[7]谢锐君,汤庆,梁朋,等.斑点追踪二尖瓣环位移成像技术评估精神分裂症患者左心收缩功能[J].海南医学,2015,26(4):498-500.

[8]陈玉媛,谢明星,王静,等.二维斑点追踪成像技术评价舒张性心力衰竭患者左心室局部收缩功能[J].中国医学影像学杂志,2012,20 (8):614-617,621.

[9]范丽,李勇,李艳,等.2D-STI评价舒张性心力衰竭病人左心室收缩功能[J].齐鲁医学杂志,2015,30(2):164-166.

[10]Rigolli M,Rossi A,Quintana M,et al.The prognostic impact of diastolicdysfunction in patientswith chronicheartfailureand post-acute myocardial infarction:Can age-stratified E/A ratio alone predict survival?[J].Int J Cardiol,2015,181:362-368.

Value of 2D-STI in evaluating left ventricular systolic function in patients with diastolic heart failure.

MO Ze-lai, FU Shao-qing,WU Tang-na,LIU Bing-yan,LIAO Wei.Department of Ultrasound,People's Hospital of Hainan Province, Haikou 570311,Hainan,CHINA

ObjectiveTo evaluate the clinical value of two dimensional speckle tmcking imaging(2D-STI)in evaluating left ventricular systolic function in patients with diastolic heart failure(DHF).MethodsA total of 120 patients with DHF who received treatment in our department from December 2012 to December 2014 were enrolled as DHF group,and 120 healthy subjects were selected as normal group.Subjects of two groups were evaluated by conventional ultrasound.2D-STI software was used to divide the chamber wall into basal segment,middle segment and apical segment.The apical four chamber view and the apical two chamber view were analyzed by the same method,and 18 myocardial segments were obtained.The systolic peak values of longitudinal and radial direction of the 18 myocardial segments in two groups were analyzed.ResultsThe left ventricular end-diastolic diameter(LVEDD)in normal group and DHF group were respectively(4.75±0.48)d/cm and(5.16±0.64)d/cm,and left atrium end-systolic diameter (LVESD)were(3.61±0.53)d/cm and(3.99±0.81)d/cm,and the differences were statistically significant(P＜0.05).During the early ventricular diastole,the mitral blood flow peak velocity(E)in normal group and DHF group were respectively(76.44±14.11)v·cm-1·s-1and(64.27±14.72)v·cm-1·s-1,and E/A ratio were(1.18±0.26)and(0.84±0.31),with statistically significant differences(P＜0.05).Compared with the normal group,the systolic peak values of longitudinal and radial direction of the 18 myocardial segments in DHF group were significantly decreased,and the differences were statistically significant(P＜0.05).Conclusion2D-STI can accurately assess left ventricular myocardial systolic function in patients with diastolic heart failure,which has guiding significance for clinical work.

Conventional ultrasound;Two dimensional speckle tmcking imaging(2D-STI)；Diastolic heart failure(DHF);Myocardial contraction

R541.6

A

1003—6350（2016）18—2984—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.18.020

2016-02-23)

莫泽来。E-mail：zelaim@126.com