心脏超声三维斑点追踪成像参数与冠心病患者左室应变的关系

郭 骏

厦门大学附属第一医院超声影像科，福建省厦门市 361003

冠心病是临床常见的心血管疾病，其发病率呈逐年升高及日趋年轻化趋势。疾病早期无异常症状，心脏整体功能尚可。但随着病情进展，局部缺血严重，使心脏功能已发生可逆性损害[1]。冠状动脉造影是诊断冠心病的主要方法，可有效评价患者冠脉狭窄程度，但造影检查有创、价格成本高，无法在临床推广[2]。因此需要临床探索一种更为合理的诊断技术。三维斑点追踪成像技术是基于三维超声心动图发展而来，可从三维空间连续性追踪心肌运动信息，反映心肌内回声斑点的运动轨迹，计算心肌运动及形变信息，以此发现早期局部心脏功能改变[3]。故此采用三维斑点追踪成像技术是否能评估冠心病患者左室应变情况，值得研究探讨。现基于这项试验，分析心脏超声三维斑点追踪成像技术对冠心病患者左室应变的诊断意义，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取我院2020年1月—2022年1月收治的75例冠心病患者(病变组)，其中男41例，女34例；年龄40～78(63.82±4.78)岁；病程1～10(5.93±1.01)年；合并症：糖尿病28例，高血压34例，高脂血症13例。选取同期健康体检无心脏器质性疾病者40例(对照组)，其中男26例，女14例；年龄40～78(64.10±4.81)岁；合并症：糖尿病12例，高血压22例，高脂血症7例。两组基线资料比较无统计学差异(P>0.05)，可对比。纳入标准：(1)入组病例经冠脉造影确诊为冠心病[4]；(2)对照组所有冠脉血管无狭窄；(3)患者知情研究，并签署同意书。排除标准：(1)伴心律失常、心肌瓣膜病、先心病、心包疾病等其他心脏器质性疾病；(2)伴肝肾功能不全、恶性肿瘤者；(3)合并慢性阻塞性肺疾病、安放心脏起搏器等患者。

1.2 方法 入组患者均在我院进行心脏超声三维斑点追踪成像技术检查，仪器：GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪及配套三维应变分析系统，4V探头，频率为1.7～4.0MHz，帧频为25～31Hz。同步连接心电图，受检者取左侧卧位，先获取标准心尖四腔心切图，再启动4D模式，再清晰显示心内膜、心外膜后，叮嘱患者屏住呼吸，转为“Multi Berat”模式，连续采集4个心动周期的锥形图像，再获得全容积三维动态图像。随后利用配套软件勾画左室心内膜、心外膜的曲线及分析，自动计算感兴趣区(ROI)心肌运动信息，将左室划分“牛眼图”，共17个节段，记录左室整体长轴应变(GLS)、轴向应变(GCS)、径向应变(GRS)、面积应变(GAS)。

1.3 观察指标 (1)比较两组左室整体多项应变指标，包括：GLS、GRS、GCS、GAS；(2)比较两组左心室舒张末期容积(LVEDV)、左室射血分数(LVEF)、左心室收缩末期容积(LVESV)指标变化；(3)将病变组患者经冠脉造影检查单支病变、多支病变左室整体多项应变指标；(4)比较左室整体多项应变指标与患者LVEF的相关性。

2 结果

2.1 两组左室功能比较 病变组左室LVEDV、LVESV高于对照组，LVEF低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1两组患者左室功能比较

2.2 两组患者牛眼图特征比较 两组受检者经心脏超声三维斑点追踪成像技术检查，对照组的牛眼图颜色均匀一致，GLS曲线波形主要为负向单峰，GLS绝对值从基底段至心尖段逐渐增加；GCS曲线波形主要为负向单峰，绝对值从二尖瓣瓣环至心尖水平逐渐增加；GRS曲线应变曲线为正向单峰，绝对值最高为乳头肌，最低为心尖水平。GAS曲线为峰值向下的负向平滑曲线，于收缩末期心内膜表面积形变最高。病变组患者牛眼图颜色差异明显，应变曲线紊乱、变形、不一，原有梯度消失，波幅降低，部分曲线峰值后移、倒置，见图1。

图1两组患者牛眼图特征

2.3 两组患者左室整体多项应变指标变化比较 病变组GLS、GCS、GAS高于对照组，GRS低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2两组患者左室整体多项应变指标变化比较

2.4 冠心病患者单支、多支病变患者左室整体多项应变指标变化比较 75例冠心病患者经冠脉造影检查，单支病变33例，多支病变42例；多支病变组患者GLS、GCS、GAS高于单支病变组，GRS低于单支病变组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3冠心病患者单支、多支病变患者左室整体多项应变指标变化比较

2.5 冠心病患者左室整体多项应变指标与LVEF的关系 冠心病患者左室GLS、GCS、GRS、GAS与LVEF均显著相关(r=-0.841、-0.512、-0.315、-0.923，P<0.05)。

3 讨论

冠心病是因冠脉粥样硬化使冠脉管腔狭窄、闭塞，致冠脉相应区域的心肌组织缺乏足够的血液供应，造成患者心肌收缩功能、舒张功能下降[5]。随着疾病不断进展，患者整体心功能不断损害。因此在冠心病诊断时，以能发现心脏功能损害情况，成为临床研究重点。斑点追踪技术是一种新的超声心动图技术，既往常采用二维平面斑点追踪，以此获得心肌组织运动应变率、应变曲线，故能有效评价左心室整体及局部心肌功能[6]。三维斑点追踪技术是分析连续性心脏容积图的诊断信息，在三维空间内有效评价及追踪心肌声学斑点的运动轨迹，计算三维空间内心肌组织速度、位移及应变值，故能整体评价心脏室壁运动，有效评估左心室应变情况[7]。

通常心肌运动是一个主动耗氧的过程，其氧气供应来源于冠脉，若冠脉狭窄会使支配的心肌缺血减少，导致相应的心肌细胞缺氧。一般冠脉多数分支位于心肌深层，心脏收缩时会压迫心肌内部血管，故会增加心内膜下心肌血供阻力，使心内膜下心肌组织更容易受损[8]。心内膜下心肌呈右手螺旋走向，中层心肌走向为环形，心外膜下心肌走向呈左手螺旋。心肌走向不同，使心肌运动方向也不同。当心内膜、心外膜收缩，心肌顺着长轴方向运动，中层心肌收缩，心肌组织顺着短轴运动[9]。因此根据心肌长轴、轴向及径向应变，可相应评价心肌组织功能，并能准确评估心脏收缩功能。本文结果显示，病变组LVEDV、LVESV及GLS、GCS、GAS高于对照组，LVEF、CRS低于对照组(P<0.05)。结果表明冠心病患者普遍存在心功能异常情况，且左心室应变异常。贾梅等[10]研究发现肥厚型心肌病患者GLS、 GCS、 GRS 明显减小，可发现左室收缩应变微小变化。姜静等[11]研究指出冠心病患者狭窄冠脉所支配的节段面积应变峰值下降，达峰时间延长。故此结合其他学者研究肯定心脏超声三维斑点追踪成像技术可有效评价患者左心室应变情况，并表明冠心病患者普遍存在心肌收缩下降情况。分析原因是冠心病发生后，心肌局部室壁变薄，收缩期左心室室壁增厚率逐渐减弱甚至消失，此时左心室室壁运动降低或消失，导致左心室应变异常[12]。本文中，多支病变组患者GLS、GCS、GAS影响高于单支病变组，GRS低于单支病变组，且冠心病患者左室GLS、GCS、GRS、GAS与LVEF均显著相关(P<0.05)。结果表明冠心病越严重，左心室应变越明显，且左室应变值与患者左心室功能相关。当冠状动脉狭窄，心内膜下肌纤维最先出现缺血，此时对GLS影响最明显，其次对GCS、GAS的影响为中等，对CRS的影响最小。而当患者冠脉缺血严重，心肌组织缺乏保护，故会导致左心室应变值下降[13]。因此采用心脏超声三维斑点追踪成像评估冠心病病情，根据左心室应变值水平变化，可相应反映左心室收缩功能，为临床早期、准确治疗提供参考。

综上所述，超声三维斑点追踪成像技术可追踪心肌组织内回声斑点的运动轨迹，定量评估心肌运动功能，早期发现冠心病患者左室应变情况，并能有效评价左心室整体收缩功能，为早期冠心病诊断及治疗提供参考依据。但该研究尚有不足，仅初步探讨左心室整体应变，而对不同节段的应变值未进行探讨；同时未探讨患者治疗后左心室应变值变化；另外研究样本量少，使该研究结果存在偏倚。故需要未来研究扩大样本量、从多方面进行左心室应变值探讨，以此明确超声三维斑点追踪成像技术对冠心病的诊断价值。