2DSE评价高血压左室心肌收缩期形变的研究

钟丽娴，刘兰苑，陈小菊，许荣丽，曾爱辉

· 论著 ·

2DSE评价高血压左室心肌收缩期形变的研究

钟丽娴1，刘兰苑1，陈小菊1，许荣丽1，曾爱辉1

目的 应用二维应变超声心动图（2DSE）监测高血压不同左室构造和形态心肌收缩期多种方位上的反应和转变，讨论其临床价值。方法 选取2014年2月～2016年3月于海南省人民医院治疗的原发性高血压患者302例，其中正常构型组（NG组）134例、向心性重构组（CR组）78例、向心性肥厚组（CH组）55例、离心性肥厚组（EH组）35例。同时选取健康志愿者30例作为对照组（NC组），对各组实施超声心动图检测。结果 NG组、CR组、CH组和EH组收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、室间隔（IVST）、左室后壁厚度（IVPWT）、左室质量（LVM）、左室质量指数（LVMI）、相对室壁厚度（RWT）、左房容积（LAV）和左房容积指数（LAVI）均明显高于NC组（P＜0.05），其中CH组和EH组SBP、LVM、LVMI、LAV和LAVI最高；CH组和EH组LVEF、FS和Ea明显低于其他组（P＜0.05）；CH组和EH组Sa低于NC组（P＜0.05）；NG组、CR组、CH组和EH组A明显高于NC组（P＜0.05）；CH组和EH组SL、SCMV、SCPM和SCAP明显高于其他组（P＜0.05），而SRPM明显低于其他组（P＜0.05）；NG组、CR组和CH组明显SRAP明显高于NC组（P＜0.05）；EH组SRMV明显低于NC组、NG组和CR组（P＜0.05）。结论 在心室重新构造的初期以心肌纵向反应变化减缓为主，在左室肥厚时期纵向、周向及径向应变明显减小，所有构造和形态患者左室转变未减弱；2DSE在评估原发性高血压患者左心室心肌功能转变中有重要应用价值。

二维应变超声心动图；原发性高血压；心室功能；心肌应变

原发性高血压是临床常见疾病，其发病原因尚不明确，临床表现为体循环动脉血压升高[1]，心脏结构和作用产生调控性变化为其主要病理变化，是致使患者发生心血管病变死亡的主要原因。二维应变成像技术是一种超声技术，通过跟踪低于入射波长的细小部分生成的斑点回声，监测心肌的运动轨道，获取组织的运动情况，从而获取心肌的运动数据，其具有消除角度依赖、心脏位移、周围组织牵拉影响的特点[2]。应用二维应变超声心动图（2DSE）对高血压左室收缩功能的研究表明，高血压患者左室射血分数（LVEF）正常时左室局部心肌收缩功能减低，尤其以心内膜下心肌功能减低明显[3]。本研究利用2DSE方法监测高血压不同左室构型心肌收缩期多种方向上的应变功能和扭转，初步探讨高血压左室构型与心肌收缩期多维形变及左心整体功能的关系，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年2月～2016年3月于海南省人民医院治疗的原发性高血压患者302例，其中男性167例，女性135例；年龄45～78岁，平均年龄（60.32±11.09）岁。纳入标准：①按照2010年修订版《中国高血压防治指南》标准诊断的患者；②窦性心律患者，本人及家属知情同意并签署同意书。排除标准：①继发性高血压、冠心病、肺心病、糖尿病、心律失常、各瓣膜狭窄和/或中度以上瓣膜返流者，以及合并严重肺、肝、肾功能不全等疾病；②超声图像不清晰影响分析者。根据Ganau分类法将患者分为，正常构型组（NG组）134例、向心性重构组（CR组）78例、向心性肥厚组（CH组）55例、离心性肥厚组（EH组）35例。同时选取健康志愿者30例作为对照组（NC）组，无心血管、肝、肾、肺、内分泌、代谢性及结缔组织等疾病，且经心电图、超声心动图和临床其他检查未见异常。

1.2 超声心动图检查 ①图像获取：受测者左侧仰位，正常呼吸，探头放于被测查者左胸骨旁，控制探头方位，调控仪器数据，使图像清楚呈现左心室部位。记录胸骨旁左室长轴切面、二尖瓣短轴切面、乳头肌短轴切面、心尖短轴切面及标准的心尖四腔心切面[4]的4个整体心动周期的动态位相。②图像处理 将记录的图像导入EchoPAC超声工作站上进行脱机分析[5]。在斑点图像处理软件条件下，选择一幅清楚的动态图像，固定于收缩末端，手工描画心内膜外缘，确定宽度和长度或再次描画心内膜外缘等，呈现每段与心动周期呼应的应变、应变率图像和收缩期、舒张期极值应变、应变率，处理并予以保存。

入选者行超声心动图检查，二维超声心动图指标如下：清晰呈现胸骨旁左室长轴切面，在二尖瓣腱索标准测量左房前后径（LAD）、室间隔（IVST）、左室舒张末期内径（LVIDd）、收缩末期内径（LVIDs）、左室后壁厚度（LVPWT），计算左室质量（LVM）、相对室壁厚度（RWT）以及左室质量指数（LVMI）、收缩末期和舒张末期和左室容积（LVESV、LVEDV）左室短轴缩短率（FS）、收缩压（SBP）和舒张压（DBP）。利用Teichholtz 公式计算左室射血分数（LVEF）[6]，清楚显示标准心尖四腔心切面。利用单平面法测量左房容积（LAV），计算左房容积指数（LAVI）[7,8]。

1.3 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件进行分析，计量资料采用（±s）表示，多组间均数比较使用单因素方差分析，两两比较采用LSD检验。计数资料比较使用χ2检验。以P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组一般资料及心脏重构指标比较 各组年龄、性别和HR比较差异无统计学意义（P＞0.05）；NG组、CR组、CH组和EH组SBP、DBP、IVST、IVPWT、LVM、LVMI、RWT、LAV和LAVI均明显高于NC组（P＜0.05），其中CH组和EH组SBP、LVM、LVMI、LAV和LAVI最高（表1）。

表1 各组一般资料及心脏重构指标比较（±s ，n）

表1 各组一般资料及心脏重构指标比较（±s ，n）

注：HR：心率；SBP：收缩压；DBP：舒张压；IVST：室间隔；LVPWT：左室后壁厚度；LVM：左室质量；LVMI：质量指数；RWT：相对室壁厚度；LAV：左房容积；LAVI：左房容积指数；与NC组比较aP＜0.05；与NG组比较bP＜0.05；与CR组比较cP＜0.05；与CH组比较dP＜0.05

指标 NC组（n=30） NG组（n=134） CR组（n=78） CH组（n=55） EH组（n=35） F/χ2值 P值年龄（岁） 60.27±9.81 60.92±8.90 59.73±8.90 60.91±9.08 59.91±9.93 2.561 ＞0.05男/女 17/13 74/60 44/34 30/25 19/16 0.087 ＞0.05 HR（次/min） 70.03±9.94 69.81±10.22 70.10±9.79 67.83±10.81 69.03±10.03 1.704 ＞0.05 SBP（mmHg） 112.28±14.54 147.10±17.30a146.52±18.93a170.63±15.60abc160.01±14.21abc198.311 ＜0.05 DBP（mmHg） 71.28±10.02 90.02±12.11a90.04±11.13a109.10±9.89abc88.20±17.73ad143.041 ＜0.05 IVST（cm） 0.88±0.05 1.05±0.10a1.23±0.11ab1.45±0.20abc1.23±0.16abd11.093 ＜0.05 LVPWT（cm） 0.76±0.10 0.91±0.11a1.03±0.11ab1.23±0.14abc1.05±0.16abd12.301 ＜0.05 LVM（g） 124.90±20.10 177.10±30.27a179.80±31.10a290.01±85.20abc279.04±90.19abc203.372 ＜0.05 LVMI（g/m2） 75.70±10.54 104.41±16.42a104.90±19.03a171.20±40.03abc169.03±37.58abc184.622 ＜0.05 RWT 0.36±0.04 0.41±0.04a0.52±0.06ab0.53±0.08ab0.40±0.06acd9.893 ＜0.05 LAV（ml） 42.01±9.10 61.08±19.43a60.83±14.21a88.90±21.13abc87.70±19.14abc35.491 ＜0.05 LAVI（ml/m2） 25.73±6.70 37.71±9.60a36.50±9.85a51.80±17.83abc52.70±14.78abc23.104 ＜0.05

2.2 各组左室功能指标比较 各组E和Aa比较差异无统计学意义（P＞0.05）；CH组和EH组LVEF、FS和Ea明显低于其他组（P＜0.05）；CH组和EH组Sa低于NC组（P＜0.05）；NG组、CR组、CH组和EH组A明显高于NC组（P＜0.05）（表2）。

2.3 各组2DSE指标比较 CH组和EH组收缩期纵向应变（SL）、胸骨旁二尖瓣收缩期周向应变（SCMV）、乳头肌收缩期周向应变（SCPM）和心尖水平短轴切面收缩期周向应变（SCAP）明显高于其他组（P＜0.05），而SRPM明显低于其他组（P＜0.05）；NG组、CR组和CH组明显SRAP明显高于NC组（P＜0.05）；EH组SRMV明显低于NC组、NG组和CR组（P＜0.05）（表3）。

表2 各组左室功能指标比较（±s ）

表2 各组左室功能指标比较（±s ）

注：LVEF：左室射血分数；FS：左室短轴缩短率；Sa：二尖瓣环收缩期运动速度；E：二尖瓣口舒张早期血流速度；A：二尖瓣口舒张晚期血流速度；Ea：二尖瓣环舒张早期运动速度；Aa：二尖瓣环舒张晚期运动速度；与NC组比较aP＜0.05；与NG组比较bP＜0.05；与CR组比较cP＜0.05

指标 NC组（n=30） NG组（n=134） CR组（n=78） CH组（n=55） EH组（n=35） F值 P值LVEF（%） 64.40±5.82 64.71±6.46 63.61±7.24 56.70±9.61abc54.48±11.20abc34.921 ＜0.05 FS（%） 33.67±4.72 34.41±5.30 34.38±4.78 29.81±5.83abc28.95±7.84abc22.395 ＜0.05 Sa（m/s） 0.07±0.02 0.06±0.01 0.06±0.02 0.04±0.01a0.04±0.01a7.832 ＜0.05 E（m/s） 0.60±0.11 0.58±0.10 0.57±0.13 0.59±0.12 0.59±0.16 1.032 ＞0.05 A（m/s） 0.53±0.13 0.72±0.16a0.73±0.15a0.72±0.19a0.70±0.20a5.903 ＜0.05 Ea（m/s） 0.09±0.01 0.06±0.02a0.05±0.02a0.03±0.01abc0.03±0.01abc6.022 ＜0.05 Aa（m/s） 0.08±0.01 0.07±0.01 0.08±0.01 0.07±0.01 0.07±0.01 0.893 ＞0.05

表3 各组应变指标比较（±s ）

表3 各组应变指标比较（±s ）

注：SL：收缩期纵向应变；SCMV：胸骨旁二尖瓣收缩期周向应变；SCPM：乳头肌收缩期周向应变；SCAP：心尖水平短轴切面收缩期周向应变；SRMV：胸骨旁二尖瓣收缩期径向应变；SRPM：乳头肌收缩期径向应变；SRAP：心尖水平短轴切面收缩期径向应变；RotMV：胸骨旁二尖瓣旋转角度；RotAP：心尖水平短轴切面旋转角度；Twist：扭转角度；与NC组比较，aP＜0.05；与NG组比较，bP＜0.05；与CR组比较，cP＜0.05；与CH组比较，dP＜0.05

指标 NC组（n=30） NG组（n=134） CR组（n=78） CH组（n=55） EH组（n=35） F值 P值SL（%） -23.81±2.80 -22.10±2.73a-20.18±2.80ab-16.92±4.41abc-17.39±4.90abc23.104 ＜0.05 SCMV（%） -21.83±4.52 -21.65±3.71 -21.50±4.50 -18.80±5.20abc-17.94±4.69abc30.934 ＜0.05 SCPM（%） -22.25±3.82 -22.30±4.21 -21.64±4.32 -19.01±5.01abc-18.84±4.28abc43.922 ＜0.05 SCAP（%） -35.72±9.32 -31.74±8.42a-30.73±8.30a-24.41±7.72abc-25.03±8.10abc51.105 ＜0.05 SRMV（%） 56.64±19.94 50.96±20.06 46.10±17.74a43.20±16.95ab37.21±14.10abc47.672 ＜0.05 SRPM（%） 61.04±19.05 61.70±19.44 56.95±20.11 44.62±18.20abc47.20±19.10abc32.106 ＜0.05 SRAP（%） 17.84±9.15 25.04±10.10a26.01±12.48a30.92±16.71a20.05±13.21d10.044 ＜0.05 RotMV（°） -6.80±2.33 -9.10±2.43a-8.11±3.22 -7.25±2.47 -7.31±3.04 8.732 ＜0.05 RotAP（°） 16.59±5.42 17.03±9.32 18.30±8.03 15.72±6.13 14.20±8.10c6.503 ＜0.05 Twist（°） 23.40±6.01 25.30±9.44 26.51±8.53 22.80±7.12 21.51±8.31bc6.044 ＜0.05

3 讨论

高血压分为原发性高血压和继发性高血压两类[9]。原发性高血压（PH）常称高血压病，占据血压类型大部分。患者有与高血压相似症状，更逐渐损伤机体的器官，甚至致使器官功能减弱。原发性高血压患者血压呈逐渐升高，致使左心室心肌收缩力逐渐增强，左心室后负荷加强，心脏腔室形态和构造变化，致使心脏房室肌肉重新构造[10]。初期阶段，左心室压力增大，左心室肌壁构造及形态正常，向心性重新构造，血管压力增大，周围血管阻力升高。高强度压力下，心肌细胞增大，体内间质纤维快速生长，心脏房室肌壁厚度变大。致使左心房构造及形态进展成向心性肥厚、离心性肥厚[11]。左心室回缩作用时，向心性使其表现代偿，离心性使其表现失代偿，两者心脏室壁都明显变厚，但前者左心房腔室形态不变，后者左心房腔室形态增大。左室壁由心内膜层、心肌层和心外膜层构成，中间的心肌层有浅、中、深三层，浅层表现左手螺旋形心外膜下心肌、深层表现斜形右手螺旋形心内膜下心肌、中层表现环形心肌[12]。长期以往患者出现左心肌肥大，质量增加，而心脏运动作用及其厚度受心脏质量标准的影响。血压居高不下，可致使左心室重新构造难度加大，心脏内细胞形态改变，纤维厚度增加，内分泌异常致使过多胶原生成。重要血管阻力普遍增大，发生玻璃样变等并发症，冠状动脉贮存作用降低。

目前临床多应用脉冲多普勒超声心动图根据二尖瓣前向血流频谱对左心室舒张功能进行评价[12]，但容易被多种原因影响，表现非常规化症状，且依靠因素多。本研究通过利用成像技术评测左心室构造及形态正常的高血压左心室横纵方位反应程度，估测常规扩张和减弱的高血压两心肌反应初期遭受损伤的不同，研究心肌反应价值。二维斑点追踪成像技术（2D-STI）是临床定量评估心室收缩舒张功能的新手段，它不因超声方位和心脏作用角度改变，能高效率获得心肌不同位置不同方向的反应数据，从而更准确突出心脏肌肉特征。2DSE是定性评估心肌运动的新技术，它是利用斑点追踪原理形成的新技术。本研究依据左心室活动方位和超声基础，利用2DSE对多种构造和形态左心室采取检测评估，有横、纵、外周三部分。证实2DSE对高血压患者心脏形态和运动的研究，能获得心室运动规律，为临床研究提供建议。

本研究数据，NG组、CR组、CH组和EH组各项指标均明显高于NC，证明原发性高血压患者的左心室容积相较正常心室增大，SBP和DBP的上升也提高心脏压力，而CH组和EH组数据最高，证明原发性高血压中左心室肥厚更容易导致心室的改变。NLVH组、LVH组与NC组对比，前者随重塑进程舒张运动降低，Ea、Ea/Aa持续降低、E/Ea、左房大小持续升高，与以前报道一致[13]。高血压因血管肥厚度加大扩张表现减缓，SrLE与左心室重量和肥厚表现不成正比， LVH数据显示，SrLE比NLVH组、NC组明显降低，NLVH组中SrLE与NC组初期相似，但后期逐渐降低，其可能是心室的适应力和心肌负担在心脏内顶部且向心方位降低导致。心尖段NLVH组SrLE不改变，可能原因为心脏外膜参加其涡旋产生时向中心覆盖成为心肌纤维。

白雪等[14]未对年龄和高血压做出详细研究，本研究应用2DSE方法对心脏舒张功能进行研究，结果显示正常患者因高血压和年龄而被检测出纵向节段舒张功能有异常节段数目占极大范围，且左心室肥厚患者可能存有节段舒张功能异常，整体舒张功能正常的跨越状态。本研究创新性在于利用STI与二维超声心动图相辅进行实验，探究形态心肌收缩期多种方位上的反应和转变，并在临床得到应用，对各分组的SBP、DBP、IVST、IVPWT、LVM、LVMI、RWT、LAV和LAVI值皆能作出明确比较，能清晰呈现心脏运动现象，获得的临床数据和研究信息也更全面。但STI技术操作停顿灵敏度高，容易被二维图像操作影响。

综上所述，2DSE能在高血压患者常规LVEF值基础上检测评估左心室运动表现情况，以及其厚度横纵方位应变率的减少。

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本文编辑：刘璐鑫，田国祥

Evaluation of left ventricular myocardial systolic deformation in patients with hypertension by 2DSE

ZHONG Li-xian*, LIU Lan-yuan, CHEN Xiao-ju, XU Rong-li, ZENG Ai-hui.*Department of Ultrasonography, Hainan People's Hospital, Hainan 570311, China.

ZHONG Li-xian, E-mail:564970966@qq.com

Objective To monitor the response and transformation of different structure and morphology of left ventricular in various systolic positions of patients with hypertension by two-dimensional strain echocardiography (2DSE), and to discuss its clinical value. Methods A total of 302 patients with essential hypertension were enrolled in the Hospital of Hainan Province from February 2014 to March 2016, including 134 patients with normal configuration (NG group), 78 patients with cardiac remodeling group (CR group) 35 patients of cardiac hypertrophy group (CH group), 35 patients of centrifugal hypertrophy group (EH group). At the same time, 30 healthy volunteers were selected as the control group (NC group), and echocardiography was performed on each group. Results The SBP, DBP, IVSTW, LVM, LVMI, RWT, LAV and LAVI of NG group, CR group, CH group and EH group were significantly higher than those of NC group (P＜0.05). The SBP, LVM, LVMI, LAV and LAVI were highest in CH group and EH group. The LVEF, FS and Ea of CH group and EH group were significantly lower than those of other groups (P＜0.05). The Sa of CH group and EH group was lower than NC group (P＜0.05). The A of NG group, CR group, CH group and EH group were significantly higher than NC group (P＜0.05). The SL, SCMV, SCPM and SCAP of CH group and EH group were significantly higher than those of other groups (P＜0.05), while SRPM was significantly lower than that of other groups (P＜0.05). The SRAP of NG group, CR group and CH group was significantly higher than that of NC group (P＜0.05). The SRMV of EH group was significantly lower than that of NC group, NG group and CR group (P＜0.05). Conclusion In the early stage of ventricular remodeling, the change was slowly and mainly in the longitudinal response of the myocardium. In the left ventricular hypertrophy period, the longitudinal, circumferential and radial strain were significantly reduced, and all the structure and morphological changes were not weakened. 2DSE has important value in assessing left ventricular myocardial function in patients with essential hypertension.

Two-dimensional strain echocardiography; Essential hypertension; Ventricular function; Myocardial strain

R544.1

A

1674-4055(2017)03-0305-04

1570311 海口,海南省人民医院超声科

钟丽娴,E-mail:564970966@qq.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2017.03.14