李國英，王莎莎，雷輝燕，李葉闊，蔡澤坤，徐琳

實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價(jià)早期冠心病左心室收縮功能

李國英，王莎莎，雷輝燕，李葉闊，蔡澤坤，徐琳

【摘要】目的：應(yīng)用超聲實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（RT3D-STI）定量分析冠心病患者早期左心室節(jié)段收縮功能，探討其在冠心病診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法：搜集有胸悶、心絞痛病史，常規(guī)超聲心動(dòng)圖未見室壁運(yùn)動(dòng)異常而經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)為冠心病的患者35例（冠心病組）及正常對照組21例，通過三維全容積圖像獲取左心室心肌收縮末期17節(jié)段“牛眼圖”，定量分析各節(jié)段收縮功能。結(jié)果：冠心病組缺血節(jié)段亞組與對照組、非缺血節(jié)段亞組比較，縱向應(yīng)變（SLS）、圓擊應(yīng)變（SCS）、徑向應(yīng)變（SRS）、面積應(yīng)變（SAS）差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而對照組與非缺血節(jié)段亞組間各參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；應(yīng)用ROC曲線分析表明SAS曲線下面積最大，且所有節(jié)段三維應(yīng)變參數(shù)中以SAS＞-26.5%檢測缺血心肌節(jié)段的敏感度（83.3%）、特異度（80.3%）較好。結(jié)論：RT3D-STI可以定量評估冠心病早期左室節(jié)段收縮功能，SAS能很好地識別缺血心肌節(jié)段，在冠心病早期診斷中有較高的應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)；冠心?。皇湛s；超聲檢查

作者單位：510000 廣州，南方醫(yī)科大學(xué)（李國英）；510010 廣州，廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院超聲科（李國英、王莎莎、雷輝燕、李葉闊），心血管內(nèi)科（蔡澤坤、徐琳）

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病（coronary heart disease，CHD）發(fā)病率呈不斷上升趨勢且日趨年輕化，早期、準(zhǔn)確評價(jià)CHD患者的心肌功能，判斷心肌缺血程度非常重要，也一直是醫(yī)學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤成像（real-time 3Dspeckle tracking imaging，RT3D-STI）的出現(xiàn)，克服了二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)局限于同一平面時(shí)斑點(diǎn)失蹤的不足，可基于三維立體空間內(nèi)反映心肌的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方式［1］。本研究利用RT3D-STI對CHD早期左室各節(jié)段收縮功能進(jìn)行定量分析，旨在探討其在CHD診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.研究對象

2014年9月-2014年12月來我院行冠狀動(dòng)脈造影（coronary angiography，CAG）的患者56例，所有患者在常規(guī)超聲心動(dòng)圖及RT3D-STI檢查后24h內(nèi)接受CAG檢查，根據(jù)CAG結(jié)果分為冠心病組和對照

組。冠心病組35例，其中男32例，女3例，年齡40～81歲，平均（64.97±7.7）歲。對照組21例，男13例，女8例，年齡20～35歲，平均（27.1±7.3）歲。入選標(biāo)準(zhǔn):竇性心律，有胸悶、胸痛病史排除心臟瓣膜病、心肌病患者；常規(guī)超聲心動(dòng)圖未見室壁運(yùn)動(dòng)異常；排除CAG檢查三支主干血管中僅遠(yuǎn)端狹窄或小分支狹窄者。全部檢查均取得患者知情同意。

2.儀器與方法

儀器:采用GE VividE9超聲診斷儀，使用M3S探頭（1.7～3.3MHZ）及4V探頭（1.7～4.0MHz），幀頻25～31Hz。CAG檢查采用西門子C臂數(shù)字減影血管造影系統(tǒng)。

檢查方法:被檢者靜息狀態(tài)下左側(cè)臥位，連接同步心電圖。常規(guī)超聲心動(dòng)圖觀察并記錄室壁運(yùn)動(dòng)情況。隨后轉(zhuǎn)換成4V探頭，取心尖四腔切面，進(jìn)入4D模式，囑受檢者屏氣后連續(xù)采集4～6個(gè)心動(dòng)周期拼接的左室三維全容積圖像，圖像采集包括整個(gè)左心室壁并清晰顯示心內(nèi)膜。

圖像分析:RT3D-STI采用在機(jī)LVQ軟件自動(dòng)分析、描繪左室心內(nèi)膜及心外膜邊界，追蹤感興趣區(qū)內(nèi)心肌在三維空間的運(yùn)動(dòng)，分別獲取左心室節(jié)段三維應(yīng)變，包括縱向應(yīng)變（segmental longitudinal strain，SLS）、圓周應(yīng)變（segmental circumferential strain，SCS）、徑向應(yīng)變（segmental radial strain，SRS）、面積應(yīng)變（segmental area strain，SAS），還可計(jì)算得到左室舒張末容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左室收縮末容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）、心輸出量（cardiac output，CO）、每搏量（stroke volume，SV）、左室射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）、左室舒張末質(zhì)量（left vertricular end diastolic mass，LVEDM）、左室收縮末質(zhì)量（left vertricular end systolic mass，LVESM）、球形指數(shù)（spherical index，SPI）等基本三維參數(shù)。CAG采用Gensini積分方法評價(jià)冠狀動(dòng)脈病變程度，即至少一支主要冠狀動(dòng)脈或主要分支的內(nèi)徑狹窄率≥50%作為CHD的診斷標(biāo)準(zhǔn)［2］。超聲圖像CAG圖像分析均由兩位有五年以上工作經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行評估。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。組間比較采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用ROC曲線分析各節(jié)段三維應(yīng)變參數(shù)對冠心病的定性診斷價(jià)值。

圖1　對照組AS“牛眼圖”顏色均勻一致，應(yīng)變曲線整齊、規(guī)律。 圖2 冠心病組AS“牛眼圖”，左前降支中段缺血心肌節(jié)段顏色分布不均、部分節(jié)段暗淡，應(yīng)變曲線紊亂。 圖3 各節(jié)段三維應(yīng)變參數(shù)ROC曲線。

結(jié) 果

CGA結(jié)果顯示冠心病組中左前降支近中段狹窄21支，左回旋支近中段狹窄14支，右冠狀動(dòng)脈近中段狹窄7支。雖然冠狀動(dòng)脈的分布存在解剖變異，各分段仍有相對固定的冠狀動(dòng)脈供血。按照美國超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)建議的17節(jié)段劃分法［3］進(jìn)行劃分，假定三支冠脈主干血管中任意一支狹窄率≥50%時(shí)所對應(yīng)的供血心肌節(jié)段為缺血節(jié)段，共有缺血心肌節(jié)段252個(gè)，非缺血心肌節(jié)段343個(gè)，正常組心肌節(jié)段357個(gè)。

冠心病組與對照組間基本三維參數(shù)LVEDV、LVESV、CO、SV、SPI、EF、LVEDM及LVESM比較，P值均＞0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

表1　冠心病組與對照組間基本三維參數(shù)比較

冠心病組“牛眼圖”顏色分布不均，部分節(jié)段顏色暗淡，應(yīng)變曲線紊亂，對照組中LS、CS、RS、AS“牛眼圖”顏色分布均勻一致。與對照組心肌節(jié)段比較，冠心病組中缺血心肌亞組節(jié)段SLS、SRS、SAS、SCS差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而非缺血心肌亞組節(jié)段參數(shù)SLS、SAS、SCS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。冠心病組間缺血節(jié)段與非缺血節(jié)段比較各節(jié)段參數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表2，圖1、2）。

應(yīng)用三維應(yīng)變ROC曲線分析示曲線下面積（area under curve，AUC）均在0.70～0.90之間，且SLS＞SAS＞SRS＞SCS。以SAS＜-26.5%檢測缺血心肌節(jié)段的敏感度為83.3%，特異度為80.3%（表3，圖3）。以-26.5%為臨界值，絕對值＜26.5%者為陽性節(jié)段，＞26.5%者為陰性節(jié)段，經(jīng)檢測缺血心肌亞組中陽性節(jié)段210個(gè)，陰性42個(gè)；非缺血心肌亞組中陽性節(jié)段49個(gè)，陰性294個(gè)；正常對照組陽性節(jié)段91個(gè)，陰性266個(gè)。

表3　各應(yīng)變參數(shù)診斷冠心病的ROC曲線分析結(jié)果

討 論

超聲心動(dòng)圖是無創(chuàng)評估心肌缺血的重要檢查手段，常用的節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常評估指標(biāo)在發(fā)生心肌梗死時(shí)，具有良好的敏感性和特異性，但存在主觀依賴性、受相鄰正常心肌運(yùn)動(dòng)的影響以及依據(jù)缺血程度不同導(dǎo)致部分患者未見室壁運(yùn)動(dòng)異常等缺陷。近年來二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)克服了相鄰心肌牽拉的影響，可準(zhǔn)確、定量評估缺血心肌局部和整體收縮功能。但心臟的運(yùn)動(dòng)是包含了心肌增厚、縮短、扭轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等一系列復(fù)雜的三維運(yùn)動(dòng)，RT3D-STI在傳統(tǒng)二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)基礎(chǔ)上獲得左心室心肌的三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)。本研究選擇經(jīng)CAG證實(shí)而室壁運(yùn)動(dòng)正常的CHD患者，采用RT3DSTI技術(shù)分析三維運(yùn)動(dòng)參數(shù)，探討其在CHD早期定量評估左室各節(jié)段收縮功能中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

本研究結(jié)果顯示，冠心病組與對照組間LVEDV、LVESV、CO、SV、EF、LVEDM、LVESM、SPI等基本三維參數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說明兩組間具有很好的可比性。通過冠心病組與正常對照組組間及組內(nèi)比較，缺血節(jié)段SLS、SCS、SAS、SRS絕對值較對照組正常心肌節(jié)段及冠心病組非缺血節(jié)段均減低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而對照組與非缺血節(jié)段組間比較，除SRS外，其它參數(shù)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明各三維應(yīng)變參數(shù)都能識別出缺血心肌節(jié)段，并能很好地與非缺血節(jié)段相區(qū)分，該結(jié)論與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道相符［4］。應(yīng)用ROC曲線分析顯示，SLS、SAS、SRS、SCS曲線下面積均在0.7～0.9之間，其中SLS最大。同時(shí)，SLS、SRS、SAS診斷的敏感度都達(dá)到80%以上，而特異度則SAS（80%）明顯高于SLS （73%）和SRS（66%），說明SAS能敏感地檢測出心肌缺血部位，具有很高的敏感度及特異度。在心肌缺血時(shí)左室心肌AS“牛眼圖”亦能直觀地區(qū)分出缺血心肌節(jié)段，表現(xiàn)為顏色暗淡，分布不均，應(yīng)變曲線紊亂；而對照組“牛眼圖”顏色分布均勻一致，應(yīng)變曲線整齊，這一

表2　左室缺血、非缺血心肌節(jié)段與對照組心肌節(jié)段應(yīng)變參數(shù)比較

結(jié)果與理論上心肌缺血發(fā)生發(fā)展進(jìn)程相符；冠心病早期心肌缺血發(fā)生在心內(nèi)膜下層心肌，中層心肌及外層心肌影響較小，LS主要由心內(nèi)膜下縱行排列的心肌纖維收縮所引起，故SLS對缺血節(jié)段較為敏感；而由RT3D-STI技術(shù)中LS結(jié)合CS提出的一種新的綜合指標(biāo)-AS，指心內(nèi)、外膜之間心肌單位面積形變大小，綜合反應(yīng)了心肌在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)情況［5］，理論上測量更準(zhǔn)確，通過本次研究表明AS作為一項(xiàng)綜合三維應(yīng)變參數(shù)，能更客、觀準(zhǔn)確地評價(jià)心肌形變，該參數(shù)具有很好的應(yīng)用前景［6，7］。

我們以SAS＜-26.5%為臨界值檢測出無論正常對照組還是缺血或非缺血節(jié)段亞組均出現(xiàn)有與理論值不符的陰性或陽性節(jié)段，考慮為如下原因:①在靜息狀態(tài)下冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備可達(dá)到6～7倍，可能出現(xiàn)部分理論缺血區(qū)域心肌無缺血改變；②冠狀動(dòng)脈本身解剖分布存在個(gè)體差異，人為簡單劃分供血節(jié)段存在一定的誤差，而使節(jié)段應(yīng)變值與真實(shí)冠狀動(dòng)脈狹窄程度不相吻合；③RT3D-STI對圖像質(zhì)量要求較高，由于時(shí)間和空間分辨力較低，對心內(nèi)膜識別能力不夠最終影響到測量值的真實(shí)性。本研究樣本量較小，可能產(chǎn)生選擇偏倚，尚需擴(kuò)大樣本進(jìn)一步研究。

綜上所述，RT3D-STI可定量評估冠心病心肌各節(jié)段三維應(yīng)變，特別是SAS能很好地識別缺血心肌，在冠心病早期診斷中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

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《中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)》雜志2015年征訂啟事

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?綜述?

Evaluation of left ventricular systolic function early in patients with coronary heart disease by real-time three-dimensionalspeckle tracking imagingechocardiography

LI Guo-ying，WANG Sha-sha，LEI Hui-yan，et al.Southern Medical University，Guangzhou 510000，P.R.China

【Abstract】Objective:To assess the value of real-time 3Dspeckle tracking imaging echo cardiography（RT3D-STI）in quantitative analyze of early systolic function of left ventricle segments in patients with coronary heart disease.Methods: Thirty-five patients with a history of chest tightness，angina pectoris，no wall motion abnormalities shown by conventional ultrasound examination and coronary heart disease confirmed by coronary angiography were selected for our study as the disease group，and the other 21healthy cases as the control group.17segments of"bovine eye chart" were obtained by full volume three dimensional images of left ventricle，and segmental systolic function was quantitatively analyzed.Results:In comparison of ischemic segments subgroup of coronary heart disease group with non-ischemic segments subgroup of control group，there were statistical significant difference of the absolute value of systolic longitudinal strains（SLS），systolic circumferential strains（SCS），systolic radial strains（SRS）and systolic area strains（SAS）between ischemic segment subgroup of coronary heart disase group and the non-ischemic segment subgroup of control group（P＜0.05）.There was no significant difference of there parameters between the non-ischemic segment subgroup and the control group（P＞0.05）. The ROC curve analysis showed that SAS had the maximum of area under curve（AUC），and SAS＞-26.5%for detection of myocardial ischemic segments had the highest specificity and sensitivity in all the three dimensional segmental strain parameters.Conclusion:RT3D-STI can quantitatively evaluate the left ventricular segmental systolic function early in the coronary heart disease，and SAS has a higher value in the early diagnosis of coronary heart disease because of its better detection of myocardial ischemic segments.

【Key words】Real-time 3Dspeckle tracking imaging；Coronary disease；Constriction；Ultrasonography

收稿日期:（2015-01-09 修回日期:2015-03-26）

基金項(xiàng)目：廣東省科學(xué)技術(shù)廳科技計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（2013A022100036）

通訊作者：王莎莎，E-mail:wss878333@163.com

作者簡介：李國英（1983-），女，湖南人，碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事心血管超聲研究工作。

DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.05.022

【中圖分類號】R541.4；R445.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1000-0313（2015）05-0599-03