甲状腺功能亢进症患者左心室峰值应变与血浆B型脑钠肽的相关性研究

姜艳娜黄朴忠李焱赵洋

甲状腺功能亢进症患者左心室峰值应变与血浆B型脑钠肽的相关性研究

姜艳娜①黄朴忠①李焱①赵洋①

目的：应用三维斑点追踪成像技术（3D-STI）评价甲状腺功能亢进症（甲亢）患者左心室整体收缩功能，并探讨左心室整体峰值应变与血浆B型脑钠肽（BNP）水平的相关性。方法：选取2015年5-11月本院收治的63例甲亢患者作为研究对象，根据甲亢及甲状腺心脏病诊断标准分为甲亢组31例和甲亢心组32例，另择同期健康志愿者30例作为对照组，三组均行常规和三维超声心动图检查，测量左室舒张末期内径（LVDD）、左室收缩末期内径（LVSD）、室间隔厚度（IVST）、左室后壁舒张末期厚度（LVPWT）、左室射血分数（LVEF）、左室整体峰值纵向应变（GLS）、圆周应变（GCS）、面积应变（GAS）及径向应变（GRS）及血浆BNP水平。结果：GLS、GCS、GAS及GRS值甲亢组均低于对照组（P＜0.05），甲亢心组均低于甲亢组及对照组（P＜0.05）；甲亢组LVDD、LVSD、IVST、LVPWT及LVEF值与对照组比较差异均无统计学意义（P＞0.05），甲亢心组LVDD、LVSD高于甲亢组和对照组（P＜0.01），LVEF均低于甲亢组和对照组（P＜0.01），三组间IVST、LVPWT值比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；血浆BNP甲亢组高于对照组，甲亢心组高于甲亢组和对照组，比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；GLS、GCS、GAS及GRS值与BNP水平均呈负相关，其中与GLS与GAS相关性最好。结论：三维斑点追踪技术可早期评价甲状腺功能亢进症患者心脏功能受损情况，其与血浆BNP水平结合可较敏感地反应心功能的变化及心肌损害程度。

三维斑点追踪超声心动图； 甲状腺功能亢进； 左心室功能； 脑钠肽

First-author's addresss：J inqiu Hospital of Liaoning Province，Shenyang 110016，China

近年来随着生活环境和社会压力的不断增加，甲状腺功能亢进症（甲亢）的患病率日益增加，而过量的甲状腺激素可对心肌细胞和心脏传导系统引起一系列并发症，最终发展为甲状腺心脏病［1］。B型脑钠肽（BNP）为心室壁张力及负荷的改变使心室肌细胞分泌合成的肽类激素，主要反映左心室的功能状态［2-3］。三维斑点追踪显像技术（3D-STI）为心肌应变领域的新技术，在三维空间内实时追踪心肌斑点运动，同步测定左室心肌运动的应变、应变率、旋转及扭转角度参数，更准确地评价左心室整体和局部心肌功能。本文应用3D-STI分析甲状腺功能亢进患者左心室整体收缩功能，并探讨左心室整体峰值应变与血浆B型脑钠肽（BNP）水平的相关性，旨在更早期、准确地评价甲亢患者心脏损害程度，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年5-11月本院收治的经甲状腺功能检测确诊的未经治疗及治疗不规范的甲亢患者63例作为研究对象，根据甲亢症及甲状腺心脏病诊断标准分为甲亢组31例和甲亢心组32例，甲亢组男7例，女24例；年龄20～38岁，平均（32.27±9.66）岁；病程＞1年；甲亢心组男7例，女25例；年龄24～45岁，平均（34.57±5.80）岁；病程18个月～6年。经过询问病史和进行身体检查，排除器质性心脏病、肺源性心脏病、糖尿病、高血压病、心房颤动及其他影响试验结果的心脏疾病患者。另择同期年龄、性别相匹配的健康志愿者30例作为对照组，其中男7例，女23例；年龄20～46岁，平均（33.65±8.44）岁；经体格检查、心电图、超声心动图及实验室检查均无异常。所有受试者均于检查前签署知情同意书。三组患者年龄、性别比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 仪器与方法

1.2.1 超声心动图检查 采用GE Vivid E9彩色超声诊断仪，配有4V探头及M5S探头，频率分别为1.7～3.5、1.7～3.3 MHz。图像采集：嘱患者左侧卧位，平静呼吸，连接心电图，采用M5S探头于胸骨旁左室长轴切面常规二维超声心动图测量左室舒张末期内径（LVDD）、左室收缩末期内径（LVSD）、室间隔厚度（IVST）及左室后壁舒张末期厚度（LVPWT）；采用Simpson双平面法测量左室射血分数（LVEF）。将4V探头置于心尖四腔心切面，将整个左室包括在图像范围内，调整深度、扇角、增益、帧频等条件，屏住呼吸，以清晰显示心内膜为理想图像，采集连续5个心动周期的实时三维图像并储存，打开4D AUTOLVQ分析软件，在舒张末期及收缩末期心尖区视图中分别取两点，左室腔基底的中心位置及顶点位置，软件自动追踪描绘左室心内膜及心外膜边界，追踪结果不满意时可手动调节以清晰显示心内外膜边界，运行程序后软件自动计算出三维LVEF，左室整体的峰值纵向应变（GLS）、圆周应变（GCL）、面积应变（GAL）及径向应变（GRL）。四种应变指标的正负号代表心肌运动方向，绝对值大小反应心肌运动幅度，若超过三个节段无法跟踪，此图像不列入研究之内。同一观察者重复测量2次后，另一名医师重复测量1次，计算平均值为最终结果。

1.2.2 血浆BNP测定 于清晨取患者外周静脉血2 mL，置于EDTA抗凝试管，采用Triage诊断仪（美国Biosite公司产品）及配套试剂盒检测BNP水平，15 min内自动打印结果，正常参考值为0～100 pg/mL。

1.3 统计学处理 使用SPSS 20.0统计学软件。计量资料以（±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，使用Pearson相关分析比较两参数之间的相关性，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 二维、三维超声心动图测值及血浆BNP水平比较 GLS、GCS、GAS及GRS值甲亢组均低于对照组（P＜0.05），甲亢心组低于甲亢组及对照组（P＜0.05）；甲亢组LVDD、LVSD、IVST、LVPWT及LVEF值与对照组比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），甲亢心组LVDD、LVSD高于甲亢组和对照组（P＜0.01），LVEF低于甲亢组和对照组（P＜0.01），三组间IVST、LVPWT值比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；血浆BNP甲亢组高于对照组，甲亢心组高于甲亢组和对照组，比较差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1和图1。

表1 二维、三维超声心动图测值及血浆BNP水平比较（±s）

表1 二维、三维超声心动图测值及血浆BNP水平比较（±s）

组别LVDD（mm）LVSD（mm）IVST（mm）LVPWT（mm）LVEF（%）甲亢组（n=31）46.43±5.3827.21±4.539.21±1.119.34±0.8965.51±2.98甲亢心组（n=32） 53.74±5.21*33.47±3.15*9.32±0.989.29±1.15 52.53±4.67*对照组（n=30）45.28±5.0326.53±3.379.12±0.829.07±1.0366.01±4.31

续表1

图1 三组GLS

2.2 三维超声各应变值与血浆BNP水平相关性分析 血浆BNP水平与GLS、GCS、GAS及GRS值均呈负相关（P＜0.01），相关系数分别为0.68、0.60、0.70、0.59，其中与GLS及GAS相关性最好。

3 讨论

三维斑点追踪显像技术（3D-STI）是在实时三维超声心动图和斑点追踪技术基础上发展起来的一项新技术，通过采集心脏实时三维图像，并对连续的心脏全容积图像进行处理、分析，从三维空间上更精确的追踪回声斑点的运动轨迹，得到心肌运动的应变、应变率、旋转、扭转角度参数，更能准确的评价心脏整体容积、整体及局部功能的变化，并已应用于临床［4-10］。B型脑钠肽（BNP）为利钠肽系统的重要组成部分，是由心室肌细胞反应性分泌的肽类激素，作为心衰定量标志物，可通过抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统来调节水电解质平衡，从而扩张血管，提高肾小球滤过率，促进肾脏水、钠排泄，保持血压稳定，起到保护心功能的效果［11-13］。甲亢时过量的甲状腺激素可促进心室产生和分泌BNP，当左心室功能改变时，为调节心脏功能，BNP快速合成并释放入血，而血浆BNP水平升高，可以拮抗高甲状腺素对心脏的影响［14］。本文应用此技术评价甲亢患者心脏功能损害情况，并分析其与血浆BNP水平的相关性。

本研究结果显示，GLS、GCS、GAS及GRS值甲亢组均低于对照组，甲亢心组低于甲亢组及对照组，说明在心脏结构未改变之前，心脏收缩功能已经减低，并且血浆BNP水平，甲亢组高于对照组（P＜0.05），甲亢心组显著高于甲亢组及对照组。可能原因为甲亢患者甲状腺激素过量增加，心肌细胞对钙、糖的摄取增多，心肌收缩力增强，心输出量增加、心率加快、血流加速和循环血流量增加，使左心室长期处于高负荷状态，心肌细胞内的三硝酸腺苷和肌酸磷酸减少，增加钠钾ATP酶活性，从而促进钠外流和钾内流，使心肌细胞变性、肥大，从而导致左心室收缩功能降低。而心脏长时期处于超负荷状态时，心脏形态和结构及血流动力学必然会发生改变以适应高代谢状态，导致左心室肥厚和心腔扩大，使心排量维持在正常范围内，然而继续发展到后期，心室收缩功能降低，最终发展为心力衰竭。当心室收缩功能降低时，直接促进心室产生和分泌BNP，文献［15］表明，还未出现心力衰竭临床症状时，心功能1级的患者血浆BNP水平已经超出正常值，当心功能不全时血浆BNP水平显著升高，可以拮抗高甲状腺激素对心脏的影响，本研究结果与之一致。

对GLS、GCS、GAS及GRS值与血浆BNP水平相关性分析显示均呈明显负相关，并与GLS及GAS相关性最好，可能原因为GLS为心肌从心室底部至心尖部长轴方向上的应变，表示心肌在长轴上的缩短，而心肌纤维70%由纵行心肌纤维组成，这一解剖特点决定了长轴方向的舒缩运动对维持心功能有重要作用，更容易受到缺血和其他病理因素影响［16-17］。GAS作为心肌应变的特有参数，其综合了心肌纵向、圆周及径向应变，更能客观、准确地评价心肌整体及局部功能，且其重复性更好，并能早期地发现心脏功能的细微变化，GRS反映心肌短轴切面上的心肌向心性运动，同时追踪心肌内、外膜运动数据计算得出的数值，表示心室壁的增厚，而过量甲状腺素早期仅损伤心内膜［18-20］。GCS为心室肌短轴切面上环形方向的应变，表示短轴切面上心室的周长减小，与BNP相关性较低，可能与环形心肌纤维占心肌纤维比例较小有关。

三维斑点追踪技术可较准确的评价甲状腺功能亢进患者心脏功能改变。本研究的不足之处为：（1）对少数心律失常患者可因拼接错位而影响分析结果；（2）3D-STI技术对内外膜的边界要求较高，整体应变参数测量时，手动调节时会存在一定的人为误差，影响测量结果；（3）受检者心脏过大时无法采集完整信息，造成追踪失败。

综上所述，甲状腺功能亢进患者左心室收缩功能不同程度受损，三维斑点追踪技术结合血浆BNP水平可较敏感的反映心功能的变化及心肌损害程度，有望提高甲状腺功能亢进患者早期心脏亚临床损伤的检出率，为病情检测和治疗方案调整提供重要佐证。

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Correlation Analysis on L eft Ventricular Peak Strain and Plasma BNP L evel in Patients with Hyperthyroidism

J IANG Y an-na，HUANG Pu-zhong，LI Y an，et al.//Medical Innovation of China，2016，13（27）：028-031

Objective：To use three-dimensional speckle tracking imaging（3D-STI） to evaluate the left ventricular systolic function in patients with hyperthyroidism and explore the correlation on the left ventricular peak strain and the level of type B natriuretic peptide（BNP）.Method：From May 2015 to November 2015，63 cases of hyperthyroidism were selected as the research objects，they were divided into hyperthyroidism group of 31 cases and hyperthyroid heart disease group of 32 cases according to the diagnostic criteria of hyperthyroidism and thyroid heart disease.Another 30 cases of healthy volunteers were selected as the control group.Routine and three dimensional echocardiography were performed in the three groups，left ventricular end diastolic diameter（LVDD），left ventricular end systolic diameter（LVSD），interventricular septal thickness（IVST），left ventricular posterior wall end diastolic thickness（LVPWT），left ventricular ejection fraction（LVEF），global longitudinal strain（GLS），circumferential strain（GCS），area strain（GAS），radial strain（GRS） and plasma BNP level were measured.Result：GLS，GCS，GAS and GRS in hyperthyroidism group were lower than those of the control group（P＜0.05），hyperthyroid heart disease group were lower than those of hyperthyroidism group and the control group（P＜0.05），there were no significant differences in LVDD，LVSD，IVST，LVPWT and LVEF values in the hyperthyroidism group and the control group（P＞0.05），LVDD and LVSD in hyperthyroid heart disease group were higher than those of hyperthyroidism group and the control group（P＜0.01），LVEF in hyperthyroid heart disease group were lower than hyperthyroidism group and the control group（P＜0.01），there were no significant differences in IVST and LVPWT values among three groups（P＞0.05），plasma BNP level of hyperthyroidism group was higher than that of the control group，hyperthyroid heart disease group were higher than those of hyperthyroidism group and the control group，the differences were statistically significant（P＜0.05）.The values of GLS，GCS，GAS and GRSwere negatively correlated with BNP levels，and the correlation in GLS and GAS were the best.Conclusion：3D-STI can early detect the changes of the left ventricular systolic function in patients with hyperthyroidism and combined with plasma BNP levels can sensitive indicator to reflect the cardiac function and myocardial damage.

Three dimensional speckle tracking echocardiography； Hyperthyroidism； Left ventricular function； Brain natriuretic peptide

①辽宁省金秋医院 辽宁 沈阳 110016

姜艳娜

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.27.008

（2016-04-18） （本文编辑：李颖）