应用超声斑点跟踪成像技术评价心力衰竭患者左心室功能

原志强，郭智宇

(1.包头医学院第一附属医院超声科，内蒙古包头 014010；2.通用电气医疗临床心血管超声应用部)



应用超声斑点跟踪成像技术评价心力衰竭患者左心室功能

原志强1，郭智宇2

(1.包头医学院第一附属医院超声科，内蒙古包头 014010；2.通用电气医疗临床心血管超声应用部)

[摘要]目的：探讨超声斑点跟踪成像技术评价心力衰竭患者心肌收缩功能的价值。方法：采集对照组28例和心力衰竭患者24例的动态二维灰阶图像，将图像导入EchoPAC-BT12工作站测量和计算左心室18节段长轴峰值应变；同时应用Simpson法测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)，对两组结果进行比较。结果：对照组LVEF为(66.38±6.54)，心力衰竭组为(36.67±3.92)，心力衰竭组LVEF小于对照组(P<0.01)；两组间左心室心尖段6个节段(前间隔、前壁、侧壁、后壁、下壁、后间隔)峰值ε比较，心力衰竭组均小于对照组(P<0.05)，心力衰竭组中间段的前间隔、后间隔及前壁小于对照组(P<0.01)。结论：超声斑点跟踪成像技术是一种能快速、准确地检测心力衰竭患者心肌病变的新工具。

[关键词]超声心动描记术；心力衰竭；斑点跟踪成像；应变；

心力衰竭(heart failure，HF)是各种心脏疾病导致心功能不全的一种综合征，超声表现主要以室壁运动减低或矛盾运动为主，病理改变为心腔扩大、心室肥厚、心肌细胞坏死，心肌发生纤维化，即心室顺应性下降和心室重构。超声斑点跟踪成像技术可准确地反映心力衰竭时心肌力学的变化，本研究应用该技术来测定和分析心力衰竭患者左心室的收缩功能，探讨其应用价值。

1对象与方法

1.1对象心力衰竭组：收集2012年10月至2014年5月的24例患者资料，经病史、临床表现、心电图及超声心动图检查确诊为心力衰竭(按WHO/ISFC标准)，其中男性18例、女性6例，年龄30～78岁，平均年龄50.2岁。正常对照组：28例健康成人，经体检、血生化指标检测、心电图及超声心动图检查，均证实无心脏疾病。其中男性20例、女性8例，年龄20～70岁，平均年龄45.6岁。两组对象性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法

1.2.1仪器与参数采用GE VividE 9彩色多普勒超声诊断仪，有源面阵探头(M5S,频率1.7/3.3 MHz)，连续采集3个完整心动周期标准心尖二维长轴灰阶图像(左心室长轴、四腔、两腔切面)，帧频50～60帧/秒。储存图像后导入EchoPAC-BT12多参数分析工作站，应用工作站内二维应变(2D-Strain)分析软件，通过勾画左心室长轴、四腔、两腔切面心内膜，工作站自动计算左心室18个节段(前间隔、前壁、侧壁、后壁、下壁、后间隔)长轴节段峰值ε。

1.2.2心功能参数应用心尖四腔和两腔双平面Simpson法测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)。

2结果

2.1对照组与心力衰竭组LVEF比较对照组LVEF为(66.38±6.54)，心力衰竭组LVEF为(36.67±3.92)，心力衰竭组LVEF小于对照组(P<0.01)。

2.2对照组与心力衰竭组左心室长轴18节段峰值ε比较两组间左心室心尖段6个节段(前间隔、前壁、侧壁、后壁、下壁、后间隔)比较，心力衰竭组峰值ε均小于对照组(P<0.05)，心力衰竭组中间段的前间隔、后间隔及前壁峰值ε也小于对照组(P<0.01)，其余节段两组间比较，差异无统计学意义(P>0.01)。见表1。

表1　对照组与心力衰竭组左心室长轴18节段峰值ε比较

3讨论

在心力衰竭发展过程中，发生心室重构，导致心脏收缩功能降低，即心肌收缩运动程度降低、运动迟缓、非同步运动等，均是心肌功能受损的表现。大量研究结果表明心肌缺血、心肌能量生成障碍，引起局部心肌运动的异常。常规超声诊断心力衰竭是通过目测法观察室壁的节段性运动异常，但目测法观察二维室壁运动分析结果误差较大。二维超声斑点跟踪显像技术(speckle tracking imaging，STI)是近几年兴起的基于高帧频二维灰阶超声图像实时跟踪心肌内声学斑点的空间运动，通过运算重建心肌组织实时运动和形变，定性和定量显示心肌运动速度、应变、应变率、位移和背向散射积分，以及心脏的旋转角度、旋转角度率和旋转速度的非多普勒心脏超声新技术。其具有不受心脏整体运动及周围组织运动的影响、没有角度依赖性、重复性好等优点，正逐渐成为临床评价心室收缩同步性的可靠技术手段[1]。

本研究应用斑点跟踪技术长轴应变对局部心肌形变进行检测，间接评价病变心肌的收缩功能。左室壁心肌纤维主要由纵向纤维和环形纤维组成，环形纤维占30 %，而纵向纤维占70 %，由此说明心肌在长轴方向的收缩运动对正常心脏功能的维持起重要作用[2]。本研究对心肌的纵向应变进行了研究，结果表明正常人心肌的应变从基底水平到心尖水平逐渐增高，以心尖水平最大，而心力衰竭时，由于各种疾病使得心腔增大，心室肥厚，心肌纤维化，发生心室重构，从而使心肌纤维收缩期的缩短和舒张期的延伸发生异常变化，尤其以心尖水平的心肌改变明显。心力衰竭组心尖水平应变均小于对照组，且失去了从基底水平到心尖水平逐渐增高的规律，导致心脏收缩射血能力降低，进一步加重心脏负荷。张烨等[3]对陈旧性心梗患者进行斑点跟踪，研究发现，心肌梗死节段应变明显低于正常对照组，与本研究结果一致。因此，局部心肌长轴方向的应变对心力衰竭患者病变心肌纤维的改变具有良好的特异性和敏感性，该技术直观、快捷，对判断心力衰竭病变节段有重要价值，有望成为无创性评价局部心肌病变程度的有效手段。

参考文献

[1]Amundsen BH,Helle-Valle T,Edvardsen T,et al.Noninvasive myocardial strain measurement by speckle tracking echocardiography:validation against sonomicrometry and tagged magnetic resonance imaging[J].J Am Coll Cardiol,2006,21,47(4):789-793.

[2]Onose Y,Oki T,Mishiro Y,et al.Influence of aging on systolic left ventricular wall motion velocities along the long and short axes inclinically normal patients determined by pulse tissue Doppler imaging[J].J Am Soc Echocardiogr,1999,12:921-926.

[3]张烨,李治安,杨娅,等.二维应变超声心动图定量评价左心室整体和局部心肌应变的价值[J].中华超声影像学杂志,2007,16(7):564-567.

Evaluating left ventricular function of patients with heart failure by using ultrasonic speckle tracking imaging

YUAN Zhiqiang1, GUO Zhiyu2

(1.UltrasonographyDepartment，TheFirstAffiliatedHospitalofBaotouMedicalCollege,Baotou014010,China；2.ClinicalCardiovascularUltrasoundApplicationDepartment，GeneralElectricHealthcareCorporation)

ABSTRACTObjective:To explore the value of ultrasonic speckle tracking imaging (STI) in the regional systolic myocardial function of patients with heart failure (HF). Methods:The two-dimensional gray-scale dynamic images of 24 patients with HF( the HF group) and 28 healthy subjects (the control group) were collected and imported into EchoPAC--BT12 workstation, with the longitudinal peak strains of the 18 segments measured and calculated; left ventricular ejection fraction (LVEF) was measured by using Simpson's rule, with the results of the two groups compared. Results: LVEF of the control group was(66.38±6.54)and that of the HF group was(36.67±3.92), the difference being significant (P<0.01). The peak ε of the 6 apical segments (the anterior septum, the anterior wall, the side wall, the posterior wall, the inferior wall, the posterior septum )of the left ventricle of the HF group were significantly lower than those of the control group (P<0.05), while The peak ε of the anterior septum, the posterior septum and the anterior wall of the middle segments of the HF group were significantly lower than those of the control group(P<0.01). Conclusion:Ultrasonic speckle tracking imaging is a new tool which can detect myocardial lesions in patients with heart failure quickly and accurately.

KEY WORDSEchocardiography；Heart failure；Speckle tracking imaging；Strain

(收稿日期：2015-09-13)