湯昔康(綜述),仇 燁(審校)
(汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院,廣東汕頭 515041)
川崎病是常見(jiàn)的兒童后天性心血管疾病,可引起不同程度的心功能損害。臨床上常用來(lái)評(píng)價(jià)心功能的超聲指標(biāo)有射血分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)收縮功能,但須依賴(lài)心室容量的測(cè)定,而用二尖瓣血流頻譜來(lái)評(píng)價(jià)心臟舒張功能,又常出現(xiàn)假正常及單峰現(xiàn)象。這些指標(biāo)存在著測(cè)量方法的局限性,以及僅能單方面反映心臟的收縮或舒張功能。因此,有時(shí)與臨床并不相符。近年來(lái)一些新發(fā)展的超聲技術(shù)(如組織多普勒顯像、應(yīng)變率成像、組織追蹤法、三維成像)均可對(duì)感興趣部位心肌功能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。這對(duì)川崎病患兒整體及局部心肌收縮功能受損的早期診斷、預(yù)后和治療有重要臨床指導(dǎo)意義。
Tei指數(shù)是一項(xiàng)新的評(píng)價(jià)心室整體功能(包括收縮和舒張功能)的多普勒超聲心動(dòng)圖指標(biāo),又稱(chēng)為心肌性能指數(shù),定義為等容收縮時(shí)間與等容舒張時(shí)間之和與心室射血時(shí)間的比值。其中等容收縮、舒張時(shí)間及心室射血時(shí)間均為心動(dòng)周期中非常重要的時(shí)相,可以分別反映心臟收縮功能或舒張功能。很多學(xué)者都證實(shí)[1-3],Tei指數(shù)可準(zhǔn)確反映心室收縮舒張功能的變化,并與心導(dǎo)管測(cè)量的各指標(biāo)顯著相關(guān),且Tei指數(shù)無(wú)需幾何假設(shè),不受心室形態(tài)、心率及瓣膜反流的影響,可作為一種綜合性評(píng)價(jià)心功能的指標(biāo)。
對(duì)川崎病患兒分別于治療前后測(cè)量Tei指數(shù),發(fā)現(xiàn)治療前左心室Tei指數(shù)較治療后均升高,同時(shí)只有部分患兒的左心室射血分?jǐn)?shù)及左心室短縮率減少,表明川崎病早期已出現(xiàn)心功能受損,且Tei指數(shù)較傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)心功能指數(shù)更敏感、更準(zhǔn)確[4,5]。此外,川崎病患兒在恢復(fù)期仍存在左、右心室Tei指數(shù)延長(zhǎng)和心臟整體功能異常情況[6]。但Tei指數(shù)尚不能反映有冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張與無(wú)冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張患兒的局部心肌功能的差異,考慮靜息狀態(tài)下供血正常的心肌能夠很好代償供血不足的心?。?]。雖然Tei指數(shù)反映的是心室整體功能受損情況,但難以區(qū)分其心功能受損主要來(lái)自收縮還是舒張功能障礙,對(duì)單純性收縮或舒張功能受損是否有意義,尚存在不同的看法,這就限制了Tei指數(shù)的臨床指導(dǎo)意義。且出現(xiàn)心功能不全時(shí),等容舒張時(shí)間延長(zhǎng)與心功能不全的程度并不成比例,以致Tei指數(shù)不能反映心功能不全的嚴(yán)重程度。
多普勒組織成像(Doppler tissue imaging,DTI)是在多普勒效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的一種用于分析低速組織運(yùn)動(dòng)的超聲心動(dòng)圖新技術(shù)。它突破了既往傳統(tǒng)超聲目測(cè)分析室壁運(yùn)動(dòng)的主觀局限性,可定量測(cè)定出心肌壁間局部的收縮期、舒張?jiān)缙?、舒張晚期的峰值速度、時(shí)間速度積分等參數(shù)以便于研究心肌運(yùn)動(dòng)情況以及評(píng)價(jià)心臟局部和整體的收縮、舒張功能變化。
利用DTI技術(shù)發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期組及冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張組左心室心肌組織的舒張?jiān)缙谒俣葴p低,說(shuō)明兩組患兒左心室松弛性受損,考慮與冠狀動(dòng)脈炎性改變后導(dǎo)致心肌灌注的輕微改變有關(guān),表明存在著心肌及冠狀動(dòng)脈的暫時(shí)性炎性改變[8-11],而其異常的心肌病理變化證實(shí)與血漿腦鈉肽及尿8-異前列腺素有顯著相關(guān)性[10]。對(duì)川崎病患兒監(jiān)測(cè)DTI-Tei發(fā)現(xiàn),急性期心室局部TDI-Tei指數(shù)呈不均衡性增大,恢復(fù)期隨訪觀察逐漸下降,進(jìn)一步說(shuō)明了DTI技術(shù)對(duì)局部心肌功能損害評(píng)價(jià)具有敏感性和準(zhǔn)確性等特點(diǎn)[12]。另外發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期存在心功能降低的同時(shí),左心室舒張功能降低較左心室收縮功能降低明顯[13,14]。但由于DTI技術(shù)基于多普勒效應(yīng)的原理,受聲束和被檢測(cè)心肌運(yùn)動(dòng)的夾角影響,同時(shí)心臟本身的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)及周?chē)?jié)段心肌運(yùn)動(dòng)的牽拉均可影響DTI分析的準(zhǔn)確性。因此,DTI主要用于檢測(cè)與超聲聲束平行方向上心肌長(zhǎng)軸方向運(yùn)動(dòng),不能對(duì)與聲束夾角過(guò)大的節(jié)段(例如心尖部及與聲束方向垂直的短軸方向)進(jìn)行研究。
應(yīng)變率成像是一種基于DTI技術(shù)、利用心肌應(yīng)變和應(yīng)變率評(píng)價(jià)心肌機(jī)械運(yùn)動(dòng)特征的新技術(shù)。其中應(yīng)變及應(yīng)變率可對(duì)心肌縱向、徑向、圓周方向分別測(cè)量,借此了解具體運(yùn)動(dòng)情況。應(yīng)變率克服了心臟整體運(yùn)動(dòng)和鄰近心肌節(jié)段的被動(dòng)牽拉對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)速度的影響,因而應(yīng)變率成像較DTI更能準(zhǔn)確地估測(cè)左心室局部收縮和舒張功能。Yu等[15]研究發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期左心室基底段及中間段的縱向應(yīng)變及應(yīng)變率較恢復(fù)期及正常對(duì)照組降低,考慮為急性期心肌細(xì)胞腫脹所致。而有冠狀動(dòng)脈狹窄病例中,其狹窄冠狀動(dòng)脈所供應(yīng)血運(yùn)的心肌節(jié)段應(yīng)變率較其他節(jié)段降低,提示出現(xiàn)了局部心肌功能受損[16]。利用該技術(shù)還發(fā)現(xiàn)川崎病患兒心室室間隔、側(cè)壁中段、基底段、前壁、前間壁的基底段在縱向、徑向、圓周方向在治療前所測(cè)應(yīng)變率收縮期峰值較治療后所測(cè)值低,也提示川崎病急性期左心室局部心肌收縮功能已受損,并明確大致受累的心肌節(jié)段[17,18]。由于應(yīng)變率成像仍是基于多普勒技術(shù),所以也容易受到超聲射束角度的影響。因此,檢查時(shí)探查聲束需盡可能與心肌運(yùn)動(dòng)的傳播方向一致。
定量組織速度成像為一種DTI新技術(shù),它可同步獲得不同心肌節(jié)段在整個(gè)心動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)信息,從而有效評(píng)價(jià)左右心室局域和整體心臟功能。而組織追蹤法是來(lái)源于定量組織速度成像的新技術(shù),它在一幅圖上以彩色編碼的形式顯示室壁各節(jié)段在收縮期向心尖方向的運(yùn)動(dòng)位移,并可對(duì)感興趣區(qū)進(jìn)行定量測(cè)量最大位移。其中組織追蹤法技術(shù)測(cè)量的收縮期最大位移能夠反映左心室的收縮功能。利用上述兩種技術(shù)發(fā)現(xiàn)川崎病患兒急性期室壁的二尖瓣環(huán)處和部分室壁的基底部、中間部的收縮期峰值低于正常組,各室壁各節(jié)段的收縮期最大位移均低于正常兒童,而左心室射血分?jǐn)?shù)與正常組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明川崎病急性期左心室整體和部分室壁局部收縮功能受損[19]。而伴冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張組和無(wú)擴(kuò)張組分別與正常對(duì)照組比較有顯著性差異,但擴(kuò)張組與非擴(kuò)張組、恢復(fù)期與急性期組比較無(wú)顯著性差異。劉靜華等[20]認(rèn)為急性期和恢復(fù)期川崎病兒童左心室收縮功能受損,而且與冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張與否無(wú)關(guān)。由于定量組織速度成像是一種DTI技術(shù),其超聲束受室壁運(yùn)動(dòng)夾角、增益、呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟在胸腔的擺動(dòng)以及取樣時(shí)幀頻高低的影響。
速度向量成像技術(shù)基于二維灰階成像的原理,利用超聲像素的空間相干、斑點(diǎn)追蹤及邊界追蹤等技術(shù)計(jì)算并以矢量方式顯示局部心肌組織真實(shí)的運(yùn)動(dòng)大小和方向。由于利用追蹤研究對(duì)象連續(xù)2幀間的位置變化,所以不受角度、心臟擺動(dòng)及牽拉的影響,可以獲得室壁縱向、徑向及圓周方向上的運(yùn)動(dòng)信息(如速度、應(yīng)變及應(yīng)變率),具有良好的空間及時(shí)間分辨率,優(yōu)于傳統(tǒng)超聲技術(shù)及組織多普勒技術(shù)。對(duì)不同大小的冠狀動(dòng)脈瘤川崎病患兒發(fā)現(xiàn),冠狀動(dòng)脈瘤越大,其左心室各節(jié)段最大縱向運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變率越低,并明顯低于對(duì)照組,表明川崎病冠狀動(dòng)脈瘤患兒左心室心肌收縮功能受損情況,而其中的縱向運(yùn)動(dòng)最大徑向運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變率可敏感反映心肌局部收縮功能異常,為臨床定量評(píng)估川崎病冠狀動(dòng)脈瘤患兒的左心室局部收縮功能提供新的依據(jù)[21]。在川崎病急性期冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張組和非擴(kuò)張組比較發(fā)現(xiàn),前者比后者的心室收縮及舒張功能均減退,擴(kuò)張組較非擴(kuò)張組減退程度更顯著,累及節(jié)段更多[22]。但此技術(shù)需要存儲(chǔ)圖像進(jìn)行脫機(jī)分析,相對(duì)費(fèi)時(shí)。圖像要求盡可能清晰,才能準(zhǔn)確識(shí)別心內(nèi)膜及心肌的邊界,心內(nèi)膜的清晰度將直接影響分析結(jié)果。
利用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖研究川崎病患兒心功能發(fā)現(xiàn),在左心室射血分?jǐn)?shù)上,治療前低于治療后,治療后又低于正常對(duì)照組,但高于治療前。在部分節(jié)段的收縮末期容積分?jǐn)?shù)值上,治療前比治療后增高,治療后收縮末期容積分值比正常對(duì)照組增高[23]。提示川崎病患兒經(jīng)治療后左心室整體及局部收縮功能與治療前比較有明顯改善。但仍低于正常兒童,說(shuō)明川崎病患兒治療前存在心功能異常,治療后即使臨床癥狀消失,仍存在冠狀動(dòng)脈改變及心肌炎等引起的心功能改變,臨床需繼續(xù)監(jiān)測(cè)心功能并采取適當(dāng)治療。
超聲組織定征法是探討超聲表現(xiàn)和組織聲學(xué)特性間相互關(guān)系的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用研究。它除能觀察臟器的大小、運(yùn)動(dòng)、相鄰結(jié)構(gòu)等變化外,還可以了解相關(guān)的組織細(xì)微病理改變??设b別功能可逆與不可逆的心肌,炎性浸潤(rùn)或纖維化的心肌與正常心肌等。利用超聲組織定征法對(duì)超聲心動(dòng)圖上收縮舒張功能正常的川崎病患兒檢測(cè)背向散射積分心動(dòng)周期變動(dòng)量和背向散射積分,發(fā)現(xiàn)川崎病患兒及對(duì)照組患兒存在明顯差別[背向散射積分心動(dòng)周期變動(dòng)量為(7.8 ±0.8)dB vs(8.9 ±0.6)dB;背向散射積分為(28.6 ±3.2)db vs(25.2 ±1.0)dB]。由于背向散射積分與心肌膠原蛋白有關(guān),并可標(biāo)志心肌纖維化程度,所以在川崎病患兒中具有較高的背向散射積分,表明其心肌細(xì)胞已出現(xiàn)了損害[24]。Yu等[25]監(jiān)測(cè)川崎病患兒左心室質(zhì)量指數(shù)發(fā)現(xiàn)川崎病早期左心室指數(shù)指數(shù)較正常對(duì)照組高,而左心室舒張?jiān)缙谘魉俣容^正常對(duì)照組低,考慮是由廣泛的心肌細(xì)胞腫脹及血管滲透性增加所致,可作為川崎病早期心臟舒張功能受損的敏感信號(hào)。
Tei指數(shù)可反映心室整體收縮舒張功能,但難區(qū)分單純的收縮、舒張功能障礙。組織多普勒、應(yīng)變率成像、組織追蹤法可了解局部心肌部位的運(yùn)動(dòng)變化從而評(píng)價(jià)心臟局部收縮舒張功能。速度向量成像不受檢查角度影響,可心內(nèi)膜的清晰度直接影響分析結(jié)果。而三維成像技術(shù)難以顯示解剖細(xì)節(jié),限制了臨床應(yīng)用。這些新發(fā)展的技術(shù)可以更準(zhǔn)確、更有效、更全面地評(píng)價(jià)川崎病患兒心臟整體及局部功能,但檢查時(shí)應(yīng)盡量避免每種技術(shù)的弊端以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)值。
[1]Poulen SH,Jensen SE,Tei C,et al.Value of the Doppler index of myocardial performance in the early phase of acutemyocardial infarction[J].JAMSoc Echocardiogr,2000,13(8):723-730.
[2]Bruch C,Schmermund A,Marin D,et al.Tei-index in patientswith mild-to-moderate congestive heart failure[J].Eur Heart J,2000,21(22):1888-1895.
[3]Broberg CS,Pantely GA,Barber BJ,etal.Validation of themyocardia performance index by echocardiography in mice:a noninvasive measure of left ventricular function[J].J AMSoc Echocardiogr,2003,16(8):814-823
[4]Ajami G,Borzouee M,Amoozgar H,et al.Evaluation ofmyocardial function using the Tei index in patientswith Kawasakidisease[J].Cardiol Young,2010,20(1):44-48.
[5]朱劍芳,方輝,熊慧,等.TEI指數(shù)評(píng)價(jià)川崎病患者左心功能的研究[J].實(shí)用臨床醫(yī)學(xué),2007,8(12):97-99.
[6]魏亞娟,趙曉蘭,劉保民.多普勒超聲Tei指數(shù)評(píng)價(jià)川崎病恢復(fù)期患兒心功能[J].心臟雜志,2008,20(2):162-165.
[7]劉力,夏焙,李成榮,等.超聲多普勒Tei指數(shù)檢測(cè)川崎病患兒心臟功能損傷[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2007,23(8):1164-1166.
[8]Selamet Tierney ES,Newburger JW,GrahaMD,et al.Diastolic function in children with Kawasaki disease[J].Int J Cardiol,2009.
[9]Amoozgar H,Mehdizadeh S,Ajami G,et al.Evaluation ofmyocardial function by pulsed tissue Doppler in Kawasakidisease[J].Pediatr Cardiol,2009,30(7):936-940.
[10]Takeuchi D,Saji T,Takatsuki S,etal.Abnormal tissue doppler images are associated with elevated plasma brain natriuretic peptide and increased oxidative stress in acute Kawasaki disease[J].Circ J,2007,71(3):57-62.
[11]彭曉衛(wèi),蔣火富,劉菲斯,等.多普勒組織成像評(píng)價(jià)川崎病患兒左心室功能[J].江西醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,47(4):75-76.
[12]趙云曾,劉喬建.脈沖組織多普勒Tei指數(shù)在評(píng)價(jià)川崎病患兒心功能變化的應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)社區(qū)醫(yī)師·醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè),2009,15(11):179.
[13]唐曉渝,陳書(shū)琴.組織多普勒成像技術(shù)診斷川崎病患兒30例心功能研究[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志,2010,39(1):50-52.
[14]陳捷.組織多普勒超聲顯像對(duì)川崎病患兒心臟功能的評(píng)價(jià)[D].重慶:重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院,2009.
[15]Yu JJ,ChoiHS,KiMYB,etal.Analyses of left ventricularmyocardial deformation by speckle-tracking imaging during the acute phase of Kawasaki disease[J].Pediatr Cardiol,2010,31(6):807-812.
[16]Arnold R,Goebel B,Ulmer HE,et al.An exercise tissue Doppler and strain rate imaging study of diastolicmyocardial dysfunction after Kawasaki syndrome in childhood[J].Cardiol Young,2007,17(5):478-486.
[17]葛丹,楊曉英,王潤(rùn)蘭,等.心肌矢量應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)川崎病患兒左心局部收縮功能[J].中國(guó)當(dāng)代兒科雜志,2010,12(4):248-251.
[18]商志娟,楊軍,項(xiàng)小苗.應(yīng)變率成像技術(shù)定量評(píng)價(jià)川崎病患兒左室局部收縮功能[J].中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志,2008,24(5):425-427.
[19]劉靜華,鄧又斌,楊好意,等.應(yīng)用組織速度成像和組織追蹤法評(píng)價(jià)川崎病患兒左心功能[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2005,14(2):113-115.
[20]劉靜華,范義,項(xiàng)立,等.川崎病兒童左心室收縮功能的研究[J].基層醫(yī)學(xué)論壇,2006,10(15):686-687.
[21]葛艷,黃美蓉.速度向量成像技術(shù)對(duì)川崎病冠狀動(dòng)脈瘤左心室縱向及徑向收縮功能的研究[J].中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥,2010,5(34):19-21.
[22]陳燕.應(yīng)用速度矢量顯像定量評(píng)價(jià)川崎病左心長(zhǎng)軸功能的研究[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2010.
[23]趙玥,楊曉英,王潤(rùn)蘭,等.實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖對(duì)川崎病患兒治療前后左心收縮功能的評(píng)價(jià)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2010,36(1):195-197.
[24]Leonardi B,Giglio V,Sanders SP,et al.Ultrasound tissue characterization of the myocardiuMin patients after Kawasaki disease[J].Pediatr Cardiol,2010,31(6):766-772.
[25]Yu JJ,Kwak BO,Jeon YH,et al.Elevation of the index of left ventricularmass during the acute and subacute phase of Kawasakidisease,and its association with indexes of diastolic function[J].Cardiol Young,2009,19(1):64-69.