黃文燕，何文

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院，北京 100050；

垂體瘤是顱內(nèi)常見的腫瘤之一，在普通人群中的發(fā)病率約為16.7%，其中生長(zhǎng)激素（growth hormone，GH）型垂體瘤約占10%～15%[1-2]。由于GH型垂體瘤患者分泌過多的GH，常引起心臟結(jié)構(gòu)和功能上的變化[3]，而心臟功能損傷是引起患者死亡的主要原因[4]。傳統(tǒng)M型超聲和Simpson法僅通過測(cè)量左心室內(nèi)徑和面積而估測(cè)左心室收縮功能，但忽略了心肌本身的做功能力，因而不能準(zhǔn)確反映GH型垂體瘤患者的左心室收縮功能情況[5]。本研究擬探討應(yīng)用超聲斑點(diǎn)追蹤成像（speckle tracking imaging，STI）技術(shù)評(píng)價(jià)GH型垂體瘤患者的左心室收縮功能。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 病例組：選取2015年10月－2017年11月于北京天壇醫(yī)院就診的GH型垂體瘤患者56例。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥25歲，排除高血壓、糖尿病、高脂血癥及器官嚴(yán)重疾病患者。根據(jù)GH水平將患者分為：GH輕度升高組41例，男23例，女18例；年齡25～45歲，平均（42.0±8.8）歲；GH 8.95～14.80 μg/L（參考值0.000～8.000 μg/L）。GH顯著升高組15例，男8例，女7例；年齡25～52歲，平均（42.5±10.8）歲；GH 16.18～86.01 μg/L。對(duì)照組選取健康志愿者30例，男16例，女14例；年齡27～55歲，平均（45.9±9.4）歲，GH 0.2～4.5 μg/L。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 采用 GE Vivid 7型彩色多普勒超聲診斷儀，配備M4S探頭，頻率2～4 MHz；STI分析采用GE EchoPac PC超聲工作站。

1.2.2 方法 所有受檢者連接心電圖，囑患者左側(cè)臥位并平靜呼吸。常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)測(cè)量：左心室長(zhǎng)軸切面測(cè)量左心室舒張末期內(nèi)徑、左心房收縮末期內(nèi)徑、室間隔和左心室后壁舒張末期厚度；評(píng)估左心室收縮功能：Simpson單平面法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)；評(píng)估左心室舒張功能：組織多普勒超聲測(cè)量舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度峰值（Ea）、舒張晚期二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度峰值（Aa）及Ea/Aa比值。

1.2.3 STI評(píng)估左心室心肌縱向應(yīng)變和心肌扭轉(zhuǎn) 囑患者平靜呼吸，獲取呼氣末患者屏氣狀態(tài)下連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期的左心室長(zhǎng)軸切面、心尖四腔心切面、二腔心切面、左心室心底短軸和心尖短軸切面的二維動(dòng)態(tài)圖像。幀頻40～60幀/s，儲(chǔ)存圖像。

1.2.3.1 左心室心肌縱向應(yīng)變分析 對(duì)儲(chǔ)存的左心室長(zhǎng)軸切面、心尖四腔心切面、二腔心切面的二維動(dòng)態(tài)圖像應(yīng)用GE EchoPac PC工作站2D-strain模式進(jìn)行追蹤分析，逐幀自動(dòng)追蹤各切面左心室心肌組織的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得左心室17節(jié)段的縱向應(yīng)變。記錄各切面收縮期峰值縱向應(yīng)變，并取各切面縱向應(yīng)變的平均值作為左心室整體縱向應(yīng)變。

1.2.3.2 左心室心肌扭轉(zhuǎn)分析 對(duì)存儲(chǔ)的左心室心底短軸和心尖短軸二維動(dòng)態(tài)圖像應(yīng)用 GE EchoPac PC工作站進(jìn)行脫機(jī)分析，獲得左心室心肌各平面的扭轉(zhuǎn)相關(guān)曲線圖，并測(cè)算扭轉(zhuǎn)相關(guān)參數(shù)，包括收縮期扭轉(zhuǎn)角度峰值（peak twist，Ptw）、扭轉(zhuǎn)速度達(dá)峰時(shí)間（time to peak untwisting velocity，TPUV）、解旋率（untwisting rate，untw R）、左心室解旋速度峰值（peak untwisting velocity，PUV）、解旋減半時(shí)間（half time of untwisting，HTU）。

untw R=[（舒張期心尖旋轉(zhuǎn)角度-舒張期心底旋轉(zhuǎn)角度）/舒張期心尖旋轉(zhuǎn)角度]/等容舒張時(shí)間×100% （1）1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件，本研究所有計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以表示，多組間比較采用單因素方差分析，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組研究對(duì)象臨床資料比較 3組研究對(duì)象的性別、年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；與對(duì)照組相比，兩組病例組生長(zhǎng)激素水平明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；與GH輕度升高組相比，GH顯著升高組生長(zhǎng)激素水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。見表1。

表1 3組研究對(duì)象臨床資料比較

2.2 常規(guī)超聲心動(dòng)圖結(jié)果比較

2.2.1 左心腔大小 2個(gè)病例組患者的左心房和左心室均大于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中GH顯著升高組增大更為明顯（P<0.05，P<0.01）；而2個(gè)病例組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

2.2.2 左心室室壁厚度 與對(duì)照組比較，2個(gè)病例組患者的室間隔厚度和左心室后壁厚度均明顯增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.01）；而兩組病例組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

2.2.3 左心室收縮和舒張功能 3組研究對(duì)象左心室射血分?jǐn)?shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；3組Ea/Aa比值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表2。

表2 3組研究對(duì)象常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（ ±s）

表2 3組研究對(duì)象常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（ ±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05，#P<0.01。GH：生長(zhǎng)激素；LVEDd：左心室舒張末期內(nèi)徑；LADs：左心房收縮末期內(nèi)徑；IVSd：室間隔舒張末期厚度；LVPWd：左心室后壁舒張末期厚度；LVEF：左心室射血分?jǐn)?shù)；Ea/Aa：舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度峰值（Ea）與舒張晚期二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度峰值（Aa）的比值

2.3 左心室心肌縱向應(yīng)變參數(shù)比較 與對(duì)照組相比，GH輕度升高組左心室各切面的縱向應(yīng)變和整體縱向應(yīng)變略升高，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；GH顯著升高組左心室心肌各切面的縱向應(yīng)變和整體縱向應(yīng)變均明顯減低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；與GH輕度升高組相比，GH顯著升高組左心室心肌各切面的縱向應(yīng)變和整體縱向應(yīng)變均明顯減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），見表3、圖1。

表3 3組研究對(duì)象左心室心肌各切面縱向應(yīng)變和整體縱向應(yīng)變參數(shù)比較（ ±s）

表3 3組研究對(duì)象左心室心肌各切面縱向應(yīng)變和整體縱向應(yīng)變參數(shù)比較（ ±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.01；與GH輕度升高組比較，#P<0.01。GLPS-LAX：左心室長(zhǎng)軸切面心肌縱向應(yīng)變；GLPS-A4C：心尖四腔心切面心肌縱向應(yīng)變；GLPS-A2C：二腔心切面心肌縱向應(yīng)變；GLPS：左心室心肌整體縱向應(yīng)變

圖1 GH型垂體瘤患者與正常人左心室心肌的縱向應(yīng)變。A示GH輕度升高患者縱向應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)，B示GH顯著升高患者縱向應(yīng)變減弱、雜亂，C示正常人縱向應(yīng)變正常、分布均勻

2.4 左心室心肌扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較 3組研究對(duì)象左心室心肌扭轉(zhuǎn)角度曲線和扭轉(zhuǎn)速度曲線形態(tài)基本一致。①左心室心肌Ptw：GH輕度升高組患者的Ptw明顯高于對(duì)照組和GH顯著升高組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；GH顯著升高組Ptw低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。②左心室心肌TPUV：3組TPUV差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表4、圖2。

2.5 左心室心肌解旋參數(shù)比較 ①左心室untw R：2個(gè)病例組的untw R均明顯低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均<0.01）；GH顯著升高組untw R低于GH輕度升高組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。②左心室PUV：2個(gè)病例組的PUV均明顯低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；而2個(gè)病例組間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。③HTU：與對(duì)照組比較，2個(gè)病例組的 HTU延遲，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；而 2個(gè)病例組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表4、圖3。

表4 3組研究對(duì)象左心室心肌扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較（ ±s）

表4 3組研究對(duì)象左心室心肌扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較（ ±s）

注：與對(duì)照組比較，*P<0.01；與GH輕度升高組比較，#P<0.01。Ptw：左心室心肌扭轉(zhuǎn)角度峰值；TPUV：左心室心肌扭轉(zhuǎn)速度達(dá)峰時(shí)間；untw R：左心室解旋率；PUV：左心室解旋速度峰值；HTU：解旋減半時(shí)間

圖2 GH型垂體瘤患者與正常人左心室心肌的扭轉(zhuǎn)曲線。A示GH輕度升高患者扭轉(zhuǎn)角度峰值升高，B示GH顯著升高患者扭轉(zhuǎn)角度峰值降低，C示正常人左心室心肌扭轉(zhuǎn)曲線

圖3 GH型垂體瘤患者與正常人的左心室心肌解旋曲線。A、B示GH輕度、顯著升高患者解旋速度峰值均減低，C示正常人左心室心肌的解旋曲線

3 討論

心臟的收縮和舒張運(yùn)動(dòng)包括徑向運(yùn)動(dòng)、縱向運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。形成心臟復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的解剖學(xué)基礎(chǔ)[6]是胚胎在進(jìn)化和發(fā)育過程中單塊的心肌纖維帶不斷扭轉(zhuǎn)和包繞，從而形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，即心底環(huán)和心尖環(huán)。心底環(huán)肌纖維呈橫向走行，從而導(dǎo)致心臟短軸方向的運(yùn)動(dòng)；心尖環(huán)心肌分兩部分，一部分肌纖維從心底走向心尖，而另一部分肌纖維從心尖走向心底，但肌纖維在走行過程中并非平行排列，而是成一定的角度，從而形成心臟的縱向運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并隨著心室肌的收縮和松弛形成心室收縮期扭轉(zhuǎn)和舒張期解旋運(yùn)動(dòng)。由此可見心肌的收縮和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是心臟局部和整體功能中的組成部分[7]。然而，傳統(tǒng) M 型超聲和Simpson法僅通過一維和二維超聲測(cè)量左心室內(nèi)徑和面積而估測(cè)左心室收縮功能，并未直接分析左心室心肌做功能力，因而不能全面評(píng)估受檢者的心功能狀況。

STI將心肌組織分成若干小矩陣，通過自動(dòng)匹配和追蹤技術(shù)描述和記錄心肌的運(yùn)動(dòng)軌跡，定性和定量分析心肌的應(yīng)變能力和扭轉(zhuǎn)特征，無(wú)角度依賴性[8-10]。已有研究表明，在評(píng)估心肌收縮功能方面STI與MRI具有高度一致性，且STI價(jià)格低廉、方便快捷，是評(píng)估左心室功能的一種新的有效方法[11]。通過STI測(cè)量的心肌應(yīng)變和扭轉(zhuǎn)參數(shù)可以較敏感地反映各種病理狀態(tài)下的心功能情況。本研究即通過STI評(píng)估垂體瘤患者左心室功能的變化情況。

本研究顯示，GH輕度升高組垂體瘤患者的左心房和左心室大小均較對(duì)照組增大，室間隔和左心室后壁厚度增加，提示GH輕度升高時(shí)左心的結(jié)構(gòu)變化以左心室壁增厚為主，左心系統(tǒng)呈現(xiàn)向心性肥大。隨著GH水平的升高，左心重構(gòu)明顯，左心腔進(jìn)一步擴(kuò)大，而盡管左心室壁厚度仍高于對(duì)照組，但與GH輕度升高組比較相對(duì)變薄，心臟逐漸呈現(xiàn)離心性擴(kuò)大。此時(shí)，應(yīng)用傳統(tǒng)超聲測(cè)量的GH型垂體瘤患者的左心室收縮功能和舒張功能與對(duì)照組比較并未出現(xiàn)明顯差別。而應(yīng)用STI測(cè)量的左心室心肌應(yīng)變和扭轉(zhuǎn)參數(shù)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組比較，GH輕度升高的垂體瘤患者左心室心肌的長(zhǎng)軸應(yīng)變有增加趨勢(shì)、左心室心肌Ptw明顯升高；而GH顯著升高型垂體瘤患者與對(duì)照組相比，左心室心肌的長(zhǎng)軸應(yīng)變和Ptw則明顯下降。GH型垂體瘤患者心臟的這種結(jié)構(gòu)和功能的變化與既往研究一致：相關(guān)研究表明在GH型垂體瘤發(fā)病初期，GH水平較低時(shí)，GH作用于心肌細(xì)胞的受體，提高心肌纖維對(duì)鈣離子的敏感性，可增強(qiáng)心肌收縮能力[12]，同時(shí)能促進(jìn)心肌蛋白合成，導(dǎo)致心肌厚度增加[13]；隨著GH水平逐漸升高，患病時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，GH會(huì)導(dǎo)致心肌間質(zhì)膠原積聚與纖維化，造成心肌壞死、僵硬，收縮能力減低[14]。

本研究發(fā)現(xiàn)，兩組垂體瘤患者untw R和PUV與對(duì)照組相比均明顯降低，HTU明顯延遲，且左心室心肌的解旋功能隨著GH水平的升高而逐步降低，提示垂體瘤患者的左心室心肌解旋功能受損較左心室心肌的應(yīng)變能力和扭轉(zhuǎn)功能受損更早出現(xiàn)，這可能成為早期發(fā)現(xiàn)GH型垂體瘤患者心臟功能受損的一項(xiàng)敏感指標(biāo)。

總之，應(yīng)用STI能更為敏感地評(píng)估GH型垂體瘤患者左心室心肌收縮功能的變化情況：①垂體瘤患者GH水平輕度升高時(shí)，左心室心肌的收縮功能增強(qiáng)；隨著GH水平升高，左心室心肌的收縮功能最終將明顯減低；②GH型垂體瘤患者在疾病早期，左心室心肌的解旋功能已受損，且隨著GH水平升高，解旋運(yùn)動(dòng)受損亦逐漸加重。因此，STI能夠早期評(píng)估GH型垂體瘤患者左心室收縮功能的變化情況，可為臨床早期及時(shí)提供心功能受累的影像依據(jù)。