实时三维斑点追踪技术对高血压左室肥厚患者冠心病诊断的价值

姜惠悦，何嘉辉，姚公志

（1.广东省人民医院南海医院超声诊断科；2.广东省人民医院南海医院心血管内科，广东佛山 528251）

心血管疾病已成为威胁我国中老年人群生命安全的重要因素之一[1]，其中以高血压最为常见。有数据显示，在已发生的因为心血管疾病死亡的患者中有接近半数是高血压所导致[2]。长期的高血压会加重心脏负担，极易导致患者左室肥厚，影响心脏的正常功能活动，左室肥厚在高血压患者中的发生率已达20%～40%[3-4]。高血压左室肥厚与冠心病的发生有着极大关系[5-6]。明确左室肥厚合并冠心病诊断对患者至关重要，有利于延缓病情加重和改善预后，提高其生活质量。目前对于冠心病的诊断方法以冠状动脉造影术最具权威[7]，但是其有创操作和检查费昂贵使部分患者难以接受[8]。目前急需找到一种具有高敏感、高特异性且无创的检查方法来优化冠心病的早期诊断。实时三维斑点追踪技术（3D-STI）是近年来发展较快的新兴检查手段，它能够从三维角度检查反映出患者的心肌组织的运动规律，对于评价患者心肌功能具有很大帮助。本研究通过3D-STI对不同冠脉狭窄程度患者左心室局部功能进行评价，旨在确定该技术诊断冠心病的敏感性和特异性，以期实现早期冠心病的无创筛查和诊断。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年3月至2020年1月广东省人民医院南海医院收治的50例原发性高血压LVH患者为研究对象进行回顾性分析，根据冠状动脉造影检查结果分为狭窄组（30例，1支或以上狭窄≥50%）和非狭窄组（20例，狭窄＜50%）。狭窄组患者中男性18例，女性12例；年龄36～69岁，平均年龄（47.04±7.86）岁；体质量指数（BMI）21～26 kg/m2， 平 均 BMI（22.19±1.12）kg/m2。非狭窄组患者中男性13例，女性7例；年龄36～69岁， 平 均 年 龄（47.04±7.86） 岁；BMI 22～26 kg/m2， 平 均 BMI（22.32±1.09）kg/m2。两组患者性别、年龄、BMI等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），组间具有可比性。本研究经广东省人民医院南海医院伦理委员会批准。纳入标准：①符合《中国高血压防治指南(2018年修订版)》[9]中关于原发性高血压的诊断标准，收缩压≥140 mmHg和（或）舒张压≥90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；②所有患者符合《亚洲高血压合并左室肥厚诊治专家共识》[10]中关于左室肥厚的诊断标准，其中男性的左心室体积指数（LVMI）≥125 g/m2，女性的 LVMI≥120 g/m2。③年龄35～69岁。排除标准：①继发性高血压；②合并严重肝肾功能损害、陈旧性心梗、先天性心脏病、结缔组织病、感染性心内膜炎、肺源性心脏病、脑卒中等疾病患者；③妊娠妇女；④超声心动图图像采集不清晰者、资料收集不全者。

1.2 检测方法 ①超声心动图及3D-STI检测。使患者呈左侧卧姿势，接入胸导联心电图。常规超声检查观察左室节段性运动，进行节段性室壁运动异常（SWMA）评分。探头置于心尖四腔心，进入四维模式，嘱患者呼气后屏气，采集连续3个心动周期的动态三维全容积图像，存储于内置硬盘中。在脱机EchoPAC201软件分析各应变参数。注意扇形，帧频、深度的调节，以获得左室数据和心内膜清晰图像。②3D-STI应变率分析。启动EchoPAC分析软件，调出存储的动态图像。获取左室整体纵向应变（GLS）、整体环周应变（GCS）、整体径向应变（GRS）、整体面积应变（GAS）。③仪器。采用GE彩色多普勒超声诊断仪（南京贝登医疗股份有限公司，型号：Vivid E95），实时4 V矩阵探头，探头频率1.7～3.3 MHz，其中配有AFI自动检测软件。所有操作均由2名主治医师进行。冠状动脉血管造影X射线仪（荷兰皇家飞利浦公司，型号：UNIQ FD20）。

1.3 观察指标 ①比较两组患者实验室检测指标，包括尿微量白蛋白（mAlb）、血清肌酐（Cr）、同型半胱氨酸（Hcy）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）、N-末端脑钠肽前体（NT-ProBNP）、心肌肌钙蛋白 T（cTNT）等。②比较两组患者三维超声心动图指标，包括左心室舒张末期内径（LVEDd）、左心房内径（LAD）、室间隔厚度（LVST）、左室射血分数（LVEF）、左心室三维射血分数（3D-LVEF）和左室质量（LVmass）等指标。③比较两组患者3D-STI参数，包括GLS、GCS、GRS、GAS等。④分析3D-STI参数对冠心病的诊断价值，系统计算并导出AUC、敏感度和特异度等参数。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0软件进行数据处理，计数资料以[例(%)]表示，组间比较采用χ2检验；计量资料以（）表示，组间比较采用独立样本t检验，使用ROC曲线评价应变参数的诊断价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者实验室检测指标比较 狭窄组患者的mAlb、Cr、Hcy、hs-CRP、NT-ProBNP、cTNT指标均高于非狭窄组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组患者实验室检测指标比较（）

表1 两组患者实验室检测指标比较（）

注：mAlb：尿微量白蛋白；Cr：血清肌酐；Hcy：同型半胱氨酸；hs-CRP：超敏C反应蛋白；NT-ProBNP：N-末端脑钠肽前体；cTNT：心肌肌钙蛋白T。

组别 例数 mAlb（mg/L） Cr（mg/L） Hcy（μmol/L） hs-CRP（mg/L） NT-ProBNP（pg/mL） cTNT（ng/mL）狭窄组 30 13.08±4.01 4.17±0.89 31.81±3.85 14.21±4.33 1 135.05±363.25 0.95±0.29非狭窄组 20 3.81±0.85 1.36±0.93 20.17±2.06 7.52±2.03 621.22±106.85 0.44±0.13 t值 10.154 10.743 12.364 6.437 6.132 7.367 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.2 两组患者三维超声心动图指标比较 狭窄组患者的LVEDd、LAD、Lvmass均高于非狭窄组，LVEF和3D-LVEF均低于非狭窄组，差异有统计学意义（P＜0.05），两组患者LVST比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组患者三维超声心动图指标比较（）

表2 两组患者三维超声心动图指标比较（）

注：LVEDd：左心室舒张末期内径；LAD：左心房内径；LVST：室间隔厚度；LVEF：左室射血分数；3D-LVEF：左心室三维射血分数；LVmass：左室质量。

组别 例数 LVEDd（mm） LAD（mm） LVST（mm） LVEF(%) 3D-LVEF(%) LVmass（g）狭窄组 30 49.25±4.46 33.85±1.62 9.84±0.63 55.86±8.96 45.91±8.77 179.36±13.91非狭窄组 20 45.36±1.63 32.86±1.41 9.56±0.46 65.32±5.97 64.81±6.13 133.25±8.04 t值 3.727 2.226 1.705 4.141 8.359 13.381 P值 0.000 0.030 0.094 0.000 0.000 0.000

2.3 两组患者3D-STI参数比较 狭窄组患者的局部应变值普遍低于非狭窄组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者3D-STI参数比较（）

表3 两组患者3D-STI参数比较（）

注：GLS：整体纵向应变；GAS：整体面积应变；GRS：整体径向应变；GCS：整体圆周应变。

组别 例数 GLS GAS GRS GCS狭窄组 30 -10.87±2.51 -28.56±7.12 22.21±5.32 -19.85±6.33非狭窄组 20 -24.21±6.77 -42.30±12.83 45.37±8.76 -28.09±3.79 t值 8.434 4.362 10.593 5.750 P值 0.000 0.000 0.000 0.000

2.4 3D-STI参数对冠心病的诊断价值分析ROC曲线分析显示，最佳界限以GCS（-27.2）、GRS（28.9）可获得ROC曲线下最大面积。其中GAS与GCS的敏感度和特异度最高，分别为0.900和0.930，GAS的AUC值最大为0.923，见表4、图1。

表4 3D-STI参数对冠心病的诊断价值分析

图1 3D-STI参数对冠心病诊断价值的ROC曲线

3 讨论

有研究显示，高血压等慢性病患病人数逐年增加，而由高血压引发的心血管疾病患者也急剧增加[11]。冠心病的早期诊断能够帮助医生明确患者心脏功能的变化情况，以便尽早调整治疗方案，对于疾病的预后有重要作用[12]。目前临床上应用较多的有冠状动脉造影术和冠状螺旋CT等，该类检查方法具备良好的准确性，但是其高昂的检查费用及检查过程的放射性损害都极大限制其应用，如冠状动脉造影术要求患者不存在碘过敏和甲状腺功能亢进等情况下才能顺利进行[13]。同时在检查过程中所使用的放射线及造影剂会对患者造成不可逆的损伤，寻找新的诊断方法已成为临床迫切需求[14]。3D-STI是在2D-STI基础上进一步优化而产生的新兴检测技术，可以通过检测左心室各节段不同应变量的变化情况，反映患者心肌运动状况[15]。周金玲等[16]的研究结果发现，3D-STI能够早期发现高血压收缩功能变化并预测左室形态的改变。而另一项研究则表明，3D-STI能够对高血压合并冠心病患者SWMA评判提供客观高信度的监测数据，对心脑血管疾病检出率的提升存在重要价值[17]。

本研究三维超声心动图检测结果显示，狭窄组患者LVEDd、LVmass等指标高于非狭窄组，LVEF和3D-LVEF显著低于非狭窄组，这表明冠脉狭窄患者心肌缺血和缺氧更为严重，推测是因为冠脉供血功能的降低引起患者左室正常形变功能发生改变，所以冠脉狭窄与左室的收缩功能存在着密切联系，与林慧等[18]的研究结果一致。临床上早期使用的超声心动图只能经验丰富的医生通过主观判断来确定患者的节段性室壁运动异常(SWMA)情况，随着医学技术的发展与创新，又出现了许多新的检测方法，如2D-STI检测、多普勒超声检测等。但是都存在不足，2D-STI可以从二维平面的角度来对心肌运动轨迹做出追踪，却不能反映三维上的心肌运动轨迹，而且对检测的数据进行分析需要较大的时间成本，具有较大的局限性，所以并不适用于多数需要精确检测心肌功能的患者[19]。而3D-STI能够全方位追踪心肌运动轨迹，突破2D-STI对运动轨迹捕捉的平面局限性。而且已有研究证明，3D-STI还能够帮助判断心肌在不同方位的移动距离。以冠脉造影检查结果为基准，3D-STI对于心肌功能及不同方位位移的评价都有着重要意义，能够帮助医生更加精确地评判患者的左室心肌功能[20]。本研究结果显示，狭窄组患者的局部应变值普遍低于非狭窄组，其中狭窄组患者的乳头肌水平节段应变值中的室间隔等部位出现显著下降，推断原因是节段收缩期应变率的改变与高血压患者心肌肥厚部位存在较大关系，以室间隔为主，心肌细胞排列混乱会使收缩期肌小节长度和缩短率下降，因此局部应变峰值也会随之下降。本研究结果显示，3D-STI各参数对冠心病诊断AUC范围为0.897～0.923，其中以GAS的AUC、特异度和敏感度最高，说明3D-STI能对冠心病的早期诊断。

综上所述，3D-STI具有无创、便利、准确的特点，能够为高血压LVH患者的冠心病早期评价和诊断提供更准确的参考数据，具有重要的医学价值。