樊 利 楊春江

兒童心肌功能具有生長特異性，心肌損傷可能導(dǎo)致心肌肌原纖維發(fā)生不同程度的局灶性破壞、間質(zhì)纖維化等非特異性病理改變，繼而出現(xiàn)心臟舒縮功能障礙，進(jìn)展期可發(fā)展為心力衰竭［1］。兒童心肌功能的早期篩查和預(yù)后評(píng)估是臨床亟待解決的難題，常用檢測方法為心血管影像學(xué)檢查、血清學(xué)檢測及心電生理檢測等。血清學(xué)檢測和心電生理檢測易受多種干擾因素影響，可能出現(xiàn)假陽性和假陰性，而超聲心動(dòng)圖和心臟MRI能實(shí)時(shí)、客觀、準(zhǔn)確地顯示心臟解剖功能改變。但心臟MRI 操作復(fù)雜、費(fèi)用高、噪音大，兒童難以配合，其在兒科臨床應(yīng)用受限；超聲具有安全、便捷的優(yōu)點(diǎn)，更適用于兒童心臟結(jié)構(gòu)功能的常規(guī)隨訪監(jiān)測。近年隨著超聲技術(shù)的迅速發(fā)展，常規(guī)超聲心動(dòng)圖、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE），斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖（STE）、血流向量成像（VFM）技術(shù)、超聲造影等在兒童心肌功能評(píng)價(jià)方面均有較好價(jià)值，本文就上述各技術(shù)在兒童心臟疾病各房室功能定量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、超聲心動(dòng)圖對左室功能的評(píng)估

1.常規(guī)超聲心動(dòng)圖：其是評(píng)估兒童心臟解剖結(jié)構(gòu)改變及心肌舒縮功能的首選檢查方法。左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）是評(píng)估左室收縮功能的常用超聲指標(biāo)，目前認(rèn)為化療后LVEF 下降10%以上或低于53%，或無論基線如何化療后出現(xiàn)臨床癥狀伴LVEF 下降5%即可診斷腫瘤治療相關(guān)心功能障礙［1］。組織多普勒超聲測得的Tei 指數(shù)可早期評(píng)價(jià)左室整體功能，且不受年齡、心率、心室?guī)缀涡螒B(tài)、瓣膜反流等因素的影響［2］。陳嬌等［3］發(fā)現(xiàn)左室心肌致密化不全患兒Tei指數(shù)較正常對照組顯著升高（0.50±0.09 vs.0.41±0.06），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。常規(guī)超聲心動(dòng)圖亦可通過評(píng)估左室功能相關(guān)參數(shù)預(yù)測心血管事件，EI等［4］研究發(fā)現(xiàn)，肥厚性心肌病患兒左室流出道壓力梯度＞30 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）時(shí)，其發(fā)生心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)是壓力梯度＜30 mm Hg 患兒的5 倍。常規(guī)超聲心動(dòng)圖價(jià)格低、可行性佳、無創(chuàng)傷，但其對圖像的分析基于幾何假設(shè)，可能受操作者經(jīng)驗(yàn)和儀器影響，檢測準(zhǔn)確性欠佳。

2.RT-3DE：其可獲得左室全容積圖像，實(shí)時(shí)描繪左室容積-時(shí)間曲線，量化評(píng)估房室各腔容量、心肌質(zhì)量、心肌收縮同步性、室壁運(yùn)動(dòng)、心臟三維負(fù)荷成像等。Xu 等［5］對105 例健康新生兒心臟進(jìn)行掃查，發(fā)現(xiàn)最小區(qū)域收縮體積點(diǎn)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差和最大差值均可用于評(píng)估新生兒心臟功能收縮同步性，且不受年齡、性別、胎齡、出生體質(zhì)量的影響。Wang等［6］研究納入70例年齡、性別相匹配的健康兒童與70 例川崎病患兒，發(fā)現(xiàn)健康兒童、無冠狀動(dòng)脈瘤的川崎病患兒及有冠狀動(dòng)脈瘤的川崎病患兒左室收縮期、舒張期不同步指數(shù)依次升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明RT-3DE是評(píng)估心臟缺陷、心肌病或心律失常的有效手段，但目前其在兒童相關(guān)領(lǐng)域中的研究數(shù)據(jù)較少，仍需進(jìn)一步探討。

3.STE：STE 通過跟蹤心肌運(yùn)動(dòng)能較敏感地定量分析心肌整體縱向、徑向和周向的幅度、速率、扭轉(zhuǎn)程度，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)兒童不同方向的整體心肌狀態(tài)［1］。左室整體縱向應(yīng)變（GLS）能準(zhǔn)確評(píng)估兒童左室功能，其絕對值越低，提示左室整體功能受損越嚴(yán)重。Levy 等［7］研究應(yīng)用三維STE（3D-STE）分析2325 例健康兒童心臟功能，提出左室GLS 正常值為-16.7%～-23.6%（平均-20.2%）。有學(xué)者［8］發(fā)現(xiàn)，肥胖兒童發(fā)生心肌缺血時(shí)，最先累及心內(nèi)膜，導(dǎo)致其GLS 減低，與健康兒童比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［（-17.88±3.17）% vs.（-21.5±2.87）%，P＜0.05］。另外，左室GLS 降低是監(jiān)測化療后心臟毒性的最強(qiáng)預(yù)測因子，Akam-Venkata 等［9］隨訪41 例蒽環(huán)類藥物化療后兒童的心肌節(jié)段應(yīng)變參數(shù)，發(fā)現(xiàn)化療性心肌病患兒左室GLS 和整體圓周應(yīng)變均較正常兒童減低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001）。有學(xué)者［10］發(fā)現(xiàn)肥厚性心肌病患兒在心肌收縮功能受損或存在左室流出道梗阻時(shí)可見左室扭轉(zhuǎn)增強(qiáng)，在心肌重塑、心肌纖維化時(shí)可見左室順應(yīng)性下降；且與同齡健康兒童比較，左室整體扭轉(zhuǎn)角度和速度均顯著升高，解旋速度和解旋率均顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。表明3D-STE 可通過評(píng)估左室扭轉(zhuǎn)較好地評(píng)價(jià)左室亞臨床功能障礙。另外，將左心室內(nèi)膜分為16、17、18個(gè)節(jié)段后，STE 可根據(jù)室壁運(yùn)動(dòng)評(píng)分指數(shù)繪制牛眼圖，提供左室局部收縮功能信息，反映冠狀動(dòng)脈灌注情況，早期發(fā)現(xiàn)心肌缺血。Poterucha 等［11］通過分析化療后兒童左室心肌各節(jié)段應(yīng)變發(fā)現(xiàn)各節(jié)段受損程度不一，以心尖部受損最為嚴(yán)重。由于二維STE（2D-STE）檢測心肌功能會(huì)受壓力負(fù)荷影響，后負(fù)荷增加時(shí)GLS 等參數(shù)的診斷效能可能降低［12］，因此聯(lián)合左室壓力與左室心肌應(yīng)變有望成為一種新的心肌功能定量評(píng)估方法。Pham等［13］納入212例健康兒童建立左室整體心肌做功指數(shù)正常參考值，整體心肌做功指數(shù)為（1688±219）mm Hg%，平均做功效率為（96.5±1.4）%，且整體心肌做功指數(shù)與左室GLS、收縮壓均顯著相關(guān)（β=0.62、0.65，均P＜0.001）。

4.VFM 技術(shù)：其是在回聲動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上結(jié)合彩色多普勒成像和散斑跟蹤分析，通過心尖三腔視圖獲得渦流、循環(huán)、能量損耗（EL）及室壁剪應(yīng)力等指標(biāo)，可量化心腔內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)變化。Hayashi等［14］研究發(fā)現(xiàn)64例健康兒童左室收縮期和舒張期平均EL 與心率均呈正相關(guān)，與年齡均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.001），舒張期EL與E波峰值速度呈正相關(guān)（P＜0.001），提示EL有望用于早期識(shí)別兒童心臟血流動(dòng)力學(xué)改變。另外，由于血流改變，VFM技術(shù)可定量評(píng)估房間隔缺損、室間隔缺損患兒左室EL，右室壓力升高是增加左室EL的因素之一［15］。

5.超聲造影：其可實(shí)時(shí)評(píng)估心內(nèi)膜、瓣膜、心肌灌注情況，識(shí)別心肌質(zhì)量、血栓、先天性心臟病、心室內(nèi)腫瘤、血管畸形等［16］。如兒童左室心肌致密化不全超聲造影可見心室內(nèi)異常粗大的肌小梁和交錯(cuò)的深隱窩，以及心肌小梁間隙隱窩與心室腔相通的低速血流、左室心尖部結(jié)構(gòu)異常、心室內(nèi)血栓等。另外，超聲造影可利用左室心腔造影計(jì)算室壁運(yùn)動(dòng)計(jì)分指數(shù)，利用心肌造影計(jì)算心肌灌注指數(shù)［17］，亦可評(píng)估微血管的完整性。Fine 等［18］研究發(fā)現(xiàn)超聲造影評(píng)估心臟移植后患兒心血管病變的敏感性和特異性分別為60%和94%。Kutty 等［19］隨訪觀察113 例心臟疾病兒童的心臟超聲造影檢查情況，發(fā)現(xiàn)心臟超聲造影對大多數(shù)兒童是安全的。但因缺乏相關(guān)臨床數(shù)據(jù)，目前在5 歲以下兒童及部分右向左分流的先天性心臟病患兒中應(yīng)用受限。

二、超聲心動(dòng)圖對左房功能的評(píng)估

1.常規(guī)超聲心動(dòng)圖：左房是肺循環(huán)和體循環(huán)的交匯點(diǎn)，左房功能可較好地反映左室舒張功能，左房容積指數(shù)、肺靜脈血流頻譜對于評(píng)估左室舒張功能障礙及射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭至關(guān)重要［20］。Agarwal 等［21］研究發(fā)現(xiàn)50 例心肌病患兒經(jīng)心導(dǎo)管術(shù)測得的左房壓力與左房容積指數(shù)呈線性關(guān)系（r=0.63，P＜0.001）。左房容積指數(shù)代表左室充盈壓，左房容積指數(shù)＞34 ml/m2多提示左室舒張功能障礙。由于左房整體位置偏后且形態(tài)不規(guī)則，常規(guī)超聲心動(dòng)圖觀察角度有限，目前其對左房功能的評(píng)價(jià)僅局限于對整體左心功能的評(píng)價(jià)。

2.RT-3DE：該技術(shù)不依賴幾何假設(shè)即可直接定量評(píng)估心房容積、功能，且與心臟MRI測量結(jié)果相關(guān)性高，健康兒童左房相關(guān)數(shù)據(jù)可參考Linden 等［22］研究結(jié)果。但目前兒童左房RT-3DE 研究數(shù)據(jù)有限，Menon 等［23］發(fā)現(xiàn)接受蒽環(huán)類化療藥物后兒童左房最大體積、左房儲(chǔ)存功能和管道功能、膨脹指數(shù)、被動(dòng)排空指數(shù)均顯著低于健康對照組（均P＜0.05），表明RT-3DE 可準(zhǔn)確評(píng)估左房體積和功能，有望用于早期預(yù)測化療藥物對兒童的心臟毒性。

3.STE：STE測量參數(shù)中GLS能較好地反映早期左房舒張功能的改變，但徑向及圓周應(yīng)變的應(yīng)用價(jià)值尚有爭議［23］。Patel等［24］評(píng)估55 例接受蒽環(huán)類藥物化療后兒童左房功能狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)化療后左房射血分?jǐn)?shù)、GLS 和整體縱向峰值應(yīng)變率均較化療前降低，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而Loar 等［25］發(fā)現(xiàn)接受1 年以上蒽環(huán)類藥物化療兒童的LVEF、左室大小、左房體積與左房應(yīng)變均無相關(guān)性，但其左房存儲(chǔ)期應(yīng)變和導(dǎo)管期應(yīng)變均較低，且蒽環(huán)類藥物暴露劑量≥250 mg/m2的患兒較暴露劑量＜250 mg/m2的患兒左房儲(chǔ)存期應(yīng)變值低（34.3%vs.37.4%，P＜0.05），提示左房應(yīng)變對監(jiān)測腫瘤治療相關(guān)心功能不全有一定價(jià)值。目前大多關(guān)于左房應(yīng)變的研究均使用左室應(yīng)變分析軟件，左房應(yīng)變分析已成為預(yù)測成人心力衰竭的有效指標(biāo)，但最新簡化版左房應(yīng)變專用軟件對兒童心肌功能的相關(guān)研究甚少，未來需進(jìn)一步探索。

4.VFM 技術(shù)：其通過監(jiān)測左房內(nèi)血流流場的變化在二維平面上觀察左房內(nèi)血流渦流的形態(tài)及變化，預(yù)測心房顫動(dòng)和左房血栓形成。聯(lián)合STE 技術(shù)亦可評(píng)估左房心肌功能和血流能量損耗［26］。目前VFM 技術(shù)的相關(guān)研究主要集中于成人心室，兒童領(lǐng)域心房的相關(guān)研究數(shù)據(jù)非常少，有待進(jìn)一步探索。

三、超聲心動(dòng)圖對右心功能的評(píng)估

1.常規(guī)超聲心動(dòng)圖：右房、右室功能與心肺疾病密切相關(guān)，可用于評(píng)估肺動(dòng)脈高壓患者、致心律失常性右室心肌病患者、擴(kuò)張性心肌病患者右室改變和心肌淀粉樣改變等［27］。Tei 指數(shù)、三尖瓣環(huán)收縮期位移、組織多普勒三尖瓣環(huán)S’和右室面積變化分?jǐn)?shù)均可反映右室整體收縮功能，其中三尖瓣環(huán)收縮期位移＜17 mm 多提示右室縱向收縮功能減低［28］。肺動(dòng)脈血流加速時(shí)間、右室射血時(shí)間亦可監(jiān)測肺纖維化患兒早期右室功能改變。但右室位置靠后，且?guī)缀涡螤顝?fù)雜，常規(guī)超聲心動(dòng)圖在兒童右室量化評(píng)估中往往存在低估。

2.RT-3DE：Laser 等［29］對比分析360 例不同年齡段健康兒童RT-3DE 與心臟MRI 測得的右室參數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩者在右室體積測量方面相關(guān)性高（r=0.989、0.993，均P＜0.05），并獲得了右室體積、右室射血分?jǐn)?shù)、三尖瓣環(huán)收縮期位移和右室線性結(jié)構(gòu)大小等在不同年齡、性別間的參考百分位曲線。肺動(dòng)脈高壓患兒右室功能的進(jìn)行性惡化可使右室衰竭，導(dǎo)致患兒死亡，故早期評(píng)估右室功能變化非常重要。Frank等［30］使用右房面積變化百分?jǐn)?shù)觀察肺動(dòng)脈高壓患兒右房排空隨時(shí)間的變化，發(fā)現(xiàn)右房功能的代償性變化可能早于肺動(dòng)脈高壓中右室功能障礙，即右房面積變化百分?jǐn)?shù)有望反映右室舒張末期壓力的早期變化。

3.STE：Pieles 等［31］回顧分析120例致心律失常性右室心肌病青少年的心功能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)右室GLS 診斷該疾病的截?cái)嘀禐?20.4%（敏感性52.6%，特異性100%），且右室GLS 每變差一個(gè)單位使致心律失常性右室心肌病的發(fā)生可能性增加22.8%。右室GLS 亦可用于監(jiān)測腫瘤患兒化療后心臟毒性，而右室游離壁長軸應(yīng)變因右室心肌較薄，易發(fā)生重構(gòu)，可用于評(píng)估右心衰、肺動(dòng)脈高壓等預(yù)后情況。此外，3D-STE 能在三維容積內(nèi)更可靠地追蹤右室心肌運(yùn)動(dòng)，評(píng)估解剖改變及應(yīng)變，規(guī)避肥胖及肺動(dòng)脈高壓患兒心內(nèi)膜顯影欠清晰的缺陷。

4.VFM 技術(shù)：Chen 等［32］研究顯示EL 與右室GLS 呈負(fù)相關(guān)，與心率和右室Tei 指數(shù)均呈正相關(guān)（均P＜0.05），提示VFM 技術(shù)有望提高兒童心肺疾病的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測價(jià)值。Shibata 等［33］研究發(fā)現(xiàn)法洛四聯(lián)癥修復(fù)術(shù)后患兒的血流EL 顯著高于健康兒童，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明右室血流EL 可能是右室功能障礙的預(yù)測參數(shù)。準(zhǔn)確評(píng)估肺動(dòng)脈反流程度對選擇法洛四聯(lián)癥手術(shù)時(shí)機(jī)非常重要，VFM 技術(shù)衍生而來的肺動(dòng)脈反流率已成功用于定量評(píng)估成人肺動(dòng)脈反流嚴(yán)重程度，但其在兒童領(lǐng)域相關(guān)研究較少。

5.超聲造影：右心聲學(xué)造影可以改善右室心肌灌注、心肌做功的可視化，提高對靜息或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下瓣膜壓力梯度、右室收縮壓的測量準(zhǔn)確性，從而量化心室功能［21］。Kutty等［34］發(fā)現(xiàn)超聲造影可提高先天性心臟病青少年患者右室心肌的可視化，與常規(guī)超聲心動(dòng)圖顯示節(jié)段比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），表明超聲造影有利于全面評(píng)估青少年心臟功能改變。

四、總結(jié)

總之，超聲心動(dòng)圖在兒童心肌功能評(píng)估中具有重要價(jià)值，尤其是STE，雖然目前缺乏對兒童左房、右室心肌應(yīng)變的后處理軟件包及正常參考值，但其能通過各節(jié)段心肌應(yīng)變及左室扭轉(zhuǎn)等參數(shù)早期定量評(píng)估兒童心肌。隨著圖像后處理技術(shù)的不斷發(fā)展，未來將有更多的研究聚焦于兒童左房、右室及心肌各節(jié)段的定量分析，以及心肌功能及心腔內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)的關(guān)系，以期為臨床提供更多的高效評(píng)估指標(biāo)和影像學(xué)信息，早期全面評(píng)估兒童心肌功能。