二维及三维斑点追踪技术评估左心耳封堵术患者左心功能的对比研究

诸 磊 刘夏天 郑哲岚

心房颤动（以下简称房颤）是临床常见的心率失常类型之一。非瓣膜性房颤患者发生心肌梗死的几率是健康人群的2～7倍，且年龄越大发生几率和风险越高［1］。非瓣膜性房颤可导致心腔内血栓，其中90%源自左心耳。目前左心耳封堵术是预防非瓣膜房颤的主要手段，以往多应用常规超声心动图评估封堵术后患者左室收缩功能，但该方法测量误差较大［2］。斑点追踪技术是目前临床常用的评价左心耳封堵术后患者左房功能与左室整体应变的方法［3］。本研究应用二维斑点追踪（2D-STE）和三维斑点追踪（3D-STE）技术评价左心耳封堵术后患者左房功能与左室整体应变，对比分析两种方法的评估价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2018年10月至2019年11月在我院行左心耳封堵术的非瓣膜性房颤患者106例，男58例，女48例，年龄55～80岁，中位年龄67.2岁。其中42例患者合并高血压病，10例合并高血脂，31例合并糖尿病；纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级Ⅰ级57例、Ⅱ级49例。纳入标准：①左室收缩功能均正常；②透声条件较好，可清楚观察左房各壁。排除标准：①有出血病史和心脏病手术史；②合并左心耳血栓瓣膜性心脏病；③NYHA心功能分级Ⅳ级；④高血压病、糖尿病、高脂血症等疾病控制不佳；⑤存在凝血功能障碍；⑥左室射血分数（LVEF）≤30%；⑦患有精神抑郁类疾病者或长期服用相关药物。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.仪器：使用GE 730彩色多普勒超声诊断仪，V4矩阵探头和M5Sc探头，频率1.7～3.3 MHz。

2.超声检查：患者取左侧卧位，连接同步心电图，先行常规超声心动图检查，获取其左室舒张末期内径（LVEDD）、左室收缩末期内径（LVEDS）、左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV）、每搏量（SV）及LVEF，连续采集3个心动周期二尖瓣瓣环、乳头肌、心尖水平、左室短轴及心尖四腔、两腔切面、左室长轴切面图像并存储；然后切换至心尖四腔切面，进入“4D”模式，连续采集3个心动周期全容积动态图像并存储。上述检查均由同一具有丰富经验的超声医师完成，所有数据均测量3次取平均值。

3.图像分析：应用2D-STE和3D-STE软件进行图像分析，记录左室17节纵向应变（LS）、左室短轴3个切面的径向应变（RS）、环向应变（CS）18节段均值。比较患者术前及术后2 d、1个月、3个月、6个月常规超声心动图、2D-STE及3D-STE检查参数的变化。

三、统计学处理

应用SPSS 22.0统计软件，计量资料以±s表示，多组比较采用单因素方差分析及重复测量方差分析，两两比较行L SD-t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

一、常规超声心动图检查情况

106例患者术后各时间点常规超声心动图检查参数与术前比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；术后2 d、1个月、3个月、6个月比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 106例患者不同时间点常规超声心动图参数比较（±s）

表1 106例患者不同时间点常规超声心动图参数比较（±s）

与术前比较，△P<0.05。LVEDD：左室舒张末期内径；LVEDS：左室收缩末期内径；LVEDV：左室舒张末期容积；LVESV：左室收缩末期容积；SV：每搏量；LVEF：左室射血分数

时间术前术后2 d 1个月3个月6个月F值P值LVEDD（cm）3.85±0.25 LVEDS（cm）2.16±0.25 LVEDV（ml）63.52±12.20 LVESV（ml）25.84±6.13 SV（ml）37.70±6.82 LVEF（%）59.54±3.6760.51±3.65△61.15±4.37△61.55±4.03△61.35±4.28△3.9250.0044.30±0.30△4.31±0.22△4.34±0.23△4.35±0.23△124.335<0.0012.55±0.21△2.58±0.21△2.59±0.25△2.60±0.20△63.984<0.00179.25±12.30△79.94±10.22△80.85±10.60△80.63±10.39△41.999<0.00131.39±5.92△31.15±5.97△31.36±6.33△31.37±6.20△15.964<0.00147.84±7.64△48.74±6.46△49.53±6.08△49.39±6.17△53.130<0.001

二、2D-STE和3D-STE检查情况

1.2D-STE检查情况：术后1个月、3个月、6个月LS、CS、RS均高于术前及术后2 d，差异均有统计学意义（均P<0.05）；术后2 d与术后1个月比较，差异无统计学意义；术后3个月与术后6个月比较，差异无统计学意义。见表2和图1A～E。

2.3D-STE检查情况：术后1个月、3个月、6个月LS、CS、RS均高于术前及术后2 d，差异均有统计学意义（均P<0.05）；术后3个月高于术后1个月，术后6个月高于术后1个月和3个月，差异均有统计学意义（均P<0.05）。见表2和图1F～J。

表2 106例患者不同时间点2D-STE和3D-STE参数比较（±s） %

表2 106例患者不同时间点2D-STE和3D-STE参数比较（±s） %

与2D-STE同时点比较，△P<0.05；与同方法术前比较，*P<0.05；与同方法术后2 d比较，#P<0.05；与同方法术后1个月比较，●P<0.05；与同方法术后3个月比较，○P<0.05。2D-STE：二维斑点追踪；3D-STE：三维斑点追踪；LS：纵向应变；CS：环向应变；RS：径向应变

时间术前术后2 d 1月3个月6个月2D-STE LS-8.51±1.86 CS-9.30±1.98 RS 8.41±2.353D-STE LS-6.44±1.33△CS-8.48±3.65△RS 6.91±1.76△9.40±1.81△*10.80±2.17△*#13.04±1.42△*#●16.15±2.36△*#●○-8.67±1.71-8.79±1.10*-10.92±1.72*#●-10.96±1.66*#●-10.03±1.57*-10.34±1.86*-11.44±1.76*#●-11.62±1.81*#●9.78±2.10*10.04±2.44*10.42±2.72*10.24±1.98*#-6.49±1.71△-7.24±1.53△*#-9.77±1.77△*#●-12.25±2.17△*#●○-8.61±3.00△-9.72±2.41△*#-12.50±2.18△*#●-14.64±2.38△*#●○

图1 房颤患者左心耳封堵术前及术后2D-STE和3D-STE图

3.2D-STE与3D-STE检查结果比较显示：术前及术后2 d、1个月、3个月、6个月LS、CS、RS比较，差异均有统计学意义（均P<0.05）。

讨论

行左心耳封堵术的患者因心肌血液左右分流不均衡，右室负荷增加，进而压迫室间隔，导致左室无法有效舒张，前负荷功能下降，左室心肌形变能力减低［4］。患者接受封堵术后，右室对室间隔的压迫消除，可显著改善左室舒张功能［5］。目前，临床多应用常规超声心动图对行左心耳封堵术的患者进行检查，但该方法具有一定主观性、测量误差较大［6］。2D-STE和3D-STE是目前评估心肌整体与局部运动功能的新方法。本研究对比分析2D-STE和3D-STE技术评价非瓣膜性房颤患者左房功能与左室整体应变，旨在为其治疗和预后评估提供依据。

本研究结果显示，非瓣膜性房颤患者术后2 d、1个月、3个月、6个月常规超声心动图检查指标LVEDD、LVEDS、LVEDV、LVESV、SV及LVEF均高于术前，差异均有统计学意义（均P<0.05），原因可能是患者行左心耳封堵术后，左室充盈减少，左室输出量下降，经封堵消除分流后，左室充盈速度增加。通常情况下，行左心耳封堵术患者左室容量负荷可得到显著增加，右室容量负荷减低，室间隔运动幅度逐渐恢复，但本研究患者术后各时间点常规超声心动图检查参数比较差异均无统计学意义，可能与常规超声心动图对心肌应变的敏感性较低有关。2D-STE、3D-STE技术是对心肌声学斑点进行追踪，通过获取LS、CS、RS等参数对患者应变功能进行评估。2D-STE技术仅在某个时点出现较大变化，而3D-STE技术在各时点均出现不同程度的变化。分析原因为：3D-STE技术能够更准确地捕捉患者术后心肌形变情况，而2DSTE技术仅能追踪平面内心肌回声斑点，心脏在收缩期伴有旋转运动，且术后各时点患者自身状态不稳定，在行2D-STE检查时可能会造成二维平面内部心肌回声斑点移出追踪平面，导致测量结果出现偏差。与研究［7-8］结论基本一致。3D-STE与2D-STE所测指标LS、CS、RS是反映左室内膜与心动周期中立体结构变化及心肌形变的有效参数，本研究结果显示，2DSTE与3D-STE所测房颤患者各时间点LS、CS、RS比较差异均有统计学意义（均P<0.05），分析原因为：2DSTE技术仅局限于二维平面追踪，忽视了心脏运动时的三维复杂性；另外，2D-STE测量的投影长度小于空间内实际斑点距离，测得的实际值相较于3D-STE更易出现偏差，而3D-STE能对整个成像容积内斑点进行追踪，可更加准确地评价心肌运动［9］。

综上所述，3D-STE评价左心耳封堵术患者左房功能与左室整体应变的效果优于2D-STE，能更准确地评估术后各时间点左室整体应变情况，但3D-STE技术对图像质量和操作者水平要求均更高，可能对研究结果有一定影响。