心脏超声三维斑点整体应变与SYNTAX评分及左室射血分数的相关性

申静静，李丹，王建华，石宇杰，陈莹，张健

· 论著 ·

心脏超声三维斑点整体应变与SYNTAX评分及左室射血分数的相关性

申静静，李丹，王建华，石宇杰，陈莹，张健

目的观察冠状动脉三支病变和（或）左主干病变患者心脏超声三维斑点整体应变指标与SYNTAX评分及左室射血分数（LVEF）的相关性。方法纳入28例冠状动脉三支病变和（或）左主干病变的冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）患者，采用心脏超声三维斑点追踪技术进行心肌运动分析，超声仪自动计算左室整体短轴（GRS）、长轴（GLS）、圆周（GCS）与面积（GAS）应变，采用Simpon法计算LVEF。根据SYNTAX评分标准对纳入患者进行评分。分析三维斑点整体应变指标与SYNTAX评分及LVEF的相关性。结果心脏超声三维斑点整体短轴应变与SYNTAX评分呈负相关（r=-0.508，P＜0.05），整体面积应变与SYNTAX评分呈正相关（r=0.569，P＜0.05），整体长轴及圆周应变与SYNTAX无相关性（P＞0.05）。左心室整体短轴、长轴、圆周与面积应变值均与LVEF具有相关性，相关系数分别为：-0.742、-0.747、0.739、-0.689, P均＜0.01。结论心脏超声三维斑点整体应变指标与LVEF及短轴应变、圆周应变与SYNTAX评分具有相关性。

SYNTAX积分；三维斑点追踪技术；整体应变

既往研究显示，心脏的运动构成主要包括径向运动、纵向运动及环向运动[1]。心脏超声三维斑点追踪技术是一项基于应变与应变率对心脏形变在3个空间径向上的测量技术。SYNTAX评分是根据冠状动脉病变解剖特点对三支病变或左主干病变患者进行危险分层的积分系统，可根据病变位置、严重程度等解剖特点综合定量评价冠状动脉病变复杂程度来评估预后[2]，SYNTAX积分的计算方法较为复杂，临床上可操作性不佳，且冠状动脉造影只能显示管径在150微米以上的冠状动脉，对于150微米以下细小冠状动脉无法清楚显示，造影评价是通过与邻近的正常参照节段比较来确定狭窄百分率[2]。目前研究发现，通过三维斑点追踪技术测得冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）患者总体长轴应变，可识别出冠心病左室功能轻度损害患者[3,4]，因SYNTAX评分操作复杂且需要冠状动脉造影，为此本研究拟观察三维斑点追踪技术整体应变指标与SYNTAX 积分及左心室射血分数（LVEF）的相关性，进一步探讨三维斑点追踪技术在评价冠状动脉多支病变及心脏功能的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象连续选择2013年10月至2014年3月间在北京军区总医院心血管疾病研究所行冠状动脉造影检查，并证实为冠状动脉三支病变和（或）左主干病变患者。冠状动脉三支病变是指冠状动脉前降支、回旋支、右冠状动脉均存在直径＞50%的狭窄；冠状动脉左主干病变是指，左冠状动脉主干存在直径＞50%的狭窄。其中男性16例，女性12例，年龄为51～81（66.5±7.4）岁。排除标准:既往曾行冠状动脉支架置入或冠状动脉旁路移植患者、心律失常、心脏瓣膜疾病、心肌病及肺部疾病者。所有患者术前均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 心脏三维斑点追踪整体应变成像检查采用美国GE Vivid E9 超声显像仪，M4S探头频率：1.7～3.4 MHz，配备三维应变图像分析软件。图像采集：连接心电图。由同一名有经验的检查者对所有纳入患者进行图像采集，被检查者取左侧卧位或平卧位，使用M4S探头置于心尖部，将整个左室包括在图像范围内，得到心尖四腔的理想图像后，无须屏气，采集1个心动周期的锥形图后获得左室的三维全容积图像，帧频＞40帧/s。图像存储完整后进行图像分析。调出存储的全容积动态图像，启动3D分析软件，图像自动停帧于收缩末期，在四腔及两腔切面上自动确定1个二尖瓣环点及1个心尖点，软件自动勾画出左心室心内膜及心外膜轮廓，必要时适当调整勾画线，使其与心内膜及心外膜边界重合，软件进行程序运行，自动计算出左心室整体及17节段短轴、长轴、圆周及面积应变值（图1）。采用Simspon法计算出LVEF。

图1 心脏三维斑点追踪整体应变成像从左到右依次为同一例患者短轴应变、长轴应变、圆周应变、面积应变牛眼图

1.2.2 冠状动脉造影检查纳入患者均按标准的经皮穿刺冠状动脉造影术，由同一有经验检查者进行操作，术中应用血管边缘检测方法测量正常参照血管直径、病变处血管最小腔内径、病变长度、并计算直径狭窄百分比。

1.2.3 SYNTAX评分对入选患者根据SYNTAX评分标准进行评分。SYNTAX评分项目包括血管完全闭塞、双分叉病变、三分叉病变、迂曲病变、主动脉开口病变、严重钙化、长度＞20 mm、弥漫病变及血栓，SYNTAX评分是所有病变血管的综合评分[2]。

1.3 统计学方法采用SPSS16.0统计软件，计量资料采用（±s），心脏三维斑点追踪整体应变指标与SYNTAX评分及LVEF的相关性采用Spearson相关分析，P＜0.05为有差异有统计学意义。

2 结果

心脏超声三维斑点整体短轴应变与SYNTAX评分呈负相关（r=-0.508，P＜0.05），整体面积应变与SYNTAX评分呈正相关（r=0.569，P＜0.05），整体长轴应变及圆周应变与SYNTAX无相关性（P＞0.05）。左心室整体短轴、长轴、圆周与面积应变值均与LVEF具有相关性，相关系数分别为：-0.742、-0.747、0.739、-0.689，P均＜0.01。

3 讨论

冠心病患者冠状动脉病变程度与其预后密切相关，因此对冠状动脉病变程度的判断具有重要的意义。超声斑点追踪技术就是基于应变与应变率对物体形变在3个空间径向上的测量技术。该技术通过逐帧追踪灰阶图像中小于入射超声波长的细小结构产生的散射强回声斑点信息，检测不同帧图像中同一位置的心肌运动轨迹，定量获得每个心肌节段及整体的收缩期峰值应变等参数来对心肌室壁运动特征进行描述。SYNTAX积分是一个较好的判断冠状动脉严重程度的评分指标，它不仅反映冠状动脉狭窄程度，还反映病变冠状动脉分布[5,6]。Winter等[7]研究发现斑点追踪技术是评价心肌缺血的一种敏感的检测方法。本研究相关分析显示入选患者心脏整体短轴应变与SYNTAX积分呈负相关（r=-0.508，P＜0.05），SYNTAX评分结果与总体面积应变存在良好的正相关性（r=0.569，P＜0.05）,表明整体三维短轴应变下降程度可以从某种程度上反映出冠心病患者冠状动脉病变的严重程度。本研究显示整体长轴、圆周应变与SYNTAX评分无相关性，而SYNTAX 积分与全因死亡率相关，这与Nucifora等[8,9]通过测得整体长轴应变，发现其可以识别左室功能轻度损害的冠心病患者且可评估全因死亡率不相符。原因可能是患高血压、糖尿病的患者早期左室功能也发生轻微损害，国外文献报道即使没有心肌梗死存在，左心室的功能也发生了细微的变化，且与冠状动脉狭窄程度相关联[10]。

因本研究样本量较小未能将整体应变与SYNTAX积分行ROC曲线分析，进而得出两者之间评价价值的特异性、敏感性以及三维整体应变对冠状动脉程度评价的界限值，希望在以后的研究中扩大收集样本量，进行更细致深入的研究。Reant等将128例患者的LVEF等值与三维应变值进行相关性研究发现，面积应变、长轴应变、短轴应变及圆周应变值与左心室功能相关性较高[11,12]，本研究与此结果相符，而Reant等发现面积应变与其相关性最好，Hayat发现长轴应变值与左室功能相关性最好。而本研究中以短轴应变值与左心室收缩功能相关性最好，这与本研究不相符。左室心肌由70%的纵行纤维和30%的环形纤维组成，心肌纤维这种构成特点决定了心肌长轴方向运动在左室收缩功能中起主导作用[13]，左室收缩期纵向应变是评价心肌收缩功能的敏感指标[14]。今后研究中可扩大样本进一步研究。LVEF是死亡率及住院率的预测因素之一[15]，本研究中整体长轴、短轴、面积及圆周应变值与LVEF具有良好相关性，因此三维斑点追踪整体长轴、短轴、面积及圆周应变值或许也是死亡率及住院率的预测因素之一。

三维斑点追踪技术对全面、准确评价冠状动脉病变有一定优势，具有较高的临床应用前景。本研究为小样本研究，仅对三支病变和（或）左主干病变患者进行三维整体应变与冠状动脉程度相关性研究，未对单支病变、双支病变甚至无冠状动脉狭窄患者研究，希望在以后的研究中扩大样本量，进行更深入的研究。

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Correlation between cardiac three-dimension global strain-speckle tracking imaging and SYNTAX scores or left ventricular ejection fraction

SHEN Jing-jing*, LI Dan ,WANG Jian-hua, SHI Yu-jie, CHEN Ying, ZHANG Jian.*Institute of Cardiovascular Diseases, General Hospital of Chinese PLA Beijing Military Area Command, Beijing 100700, China.

ObjectiveTo observe the correlation between cardiac three-dimension global strain-speckle tracking imaging (3D-STI) and SYNTAX scores or left ventricular ejection fraction (LVEF) in patients with coronary 3-vessel lesion and/or left main coronary lesion.MethodsThe patients (n=28) were chosen and given myocardial motion analysis by using 3D-STI. The global radial strain (GRS), global longitudinal strain (GLS), global circumferential strain (GCS) and global area strain (GAS) were calculated, and LVEF was calculated by using Simpon method. All patients were given scoring according to SYNTAX score standard. The correlation between 3D-STI indexes and SYNTAX scores or LVEF was analyzed.Results3D-STI was negatively correlated to SYNTAX scores (r=-0.508, P＜0.05), GAS was positively correlated to SYNTAX scores (r=0.569, P＜0.05), and GLS and GCS was not correlated to SYNTAX scores (P＞0.05). GRS, GLS, GCS and GAS were all correlated to LVEF (r=-0.742, r=-0.747, r=0.739 and r=-0.689, all P＜0.01).Conclusion3D-STI indexes and LVEF are correlated to GRS, GCS and SYNTAX scores.

SYNTAX scores; Three-dimension speckle tracking technology; Global strain

R540.45

A

1674-4055(2015)01-0128-03

2014-08-10）

（责任编辑：田国祥）

首都临床特色应用研究(Z121107001012143)

100700 北京,北京军区总医院心血管疾病研究所(申静静,石宇杰,陈莹,张健);超声科(李丹,王建华)

张健,E-mail:menciuszhang@sina.com

10.3969/j.1674-4055.2015.01.40