实时三维超声和斑点追踪技术对慢性心衰患者左室再同步化治疗的评价

骆永娟，关欣，朱延波



实时三维超声和斑点追踪技术对慢性心衰患者左室再同步化治疗的评价

骆永娟，关欣，朱延波

摘要：目的探讨实时三维超声（RT-3DE）和斑点追踪技术（STI）在慢性心力衰竭（心衰）患者左室再同步化治疗中的应用。方法31例接受心脏再同步化治疗（CRT）的慢性心衰患者分别于术前、术后3个月及6个月应用RT-3DE技术测量左室舒张末期容积（LVEDV）、收缩末期容积（LVESV）、左心室射血分数（LVEF），RT-3DE评价左室16节段达最小收缩容积时间的标准差和最大差值与心电图R-R间期的比值（Tmsv-16SD%，Tmsv-16Dif%）。STI评价左室16节段QRS波起点至纵向应变、径向应变和环向应变达峰时间的标准差与心电图R-R间期的比值（Tls-16SD%、Trs-16SD%、Tcs-16SD%）和对应的最大差值（T-16Dif%）。结果与术前比较，患者术后3个月及6个月LVESV、LVEDV小于术前，LVEF比术前改善，差异有统计学意义（P＜0.05），Tmsv-16SD%、Tmsv-16Dif%、Tls-16SD%、Trs-16SD%、Tcs-16SD%、Tls-16Dif%、Trs-16Dif%、Tcs-16Dif%逐渐降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。Tmsv-16SD%、Tmsv-16Dif%，Trs-16SD%、Tcs-16SD%与LVEF均呈负相关（r分别为-0.79、-0.82、-0.69、-0.74，均P＜0.05）。RT-3DE与STI两种方法检测结果一致性较好（Kappa=0.77）。结论RT-3DE和STI技术能为心衰患者左室再同步化治疗及预后评估提供更准确的定量信息。

关键词：心力衰竭；超声心动描记术,多普勒,彩色；心脏再同步化治疗；实时三维超声；斑点追踪技术

作者单位：天津市胸科医院超声科（邮编300222）

慢性心力衰竭（心衰）患者房室间、左右心室间以及左室内部普遍存在不同程度的机械活动不同步，室壁收缩与舒张的协调性受损，血流动力学改变，导致心室功能减低。心脏室壁运动的不同步性与心功能不全临床症状的严重程度有着密不可分的关系。心脏再同步化治疗（cardiac resynchronization therapy,CRT）是通过三腔起搏来实现心脏运动再同步化的一项新技术，是近年来的研究热点[1]。目前实时三维超声（RT-3DE）和斑点追踪技术（STI）作为评价左室同步性的方法，在临床CRT术前评估、疗效及预后评价等方面有重要的应用价值。本研究应用RT-3DE和STI技术定量检测慢性心功能不全患者左室收缩非同步性，分析节段收缩非同步指数与左室收缩功能的相关性。

1　对象与方法

1.1研究对象收集2012年10月—2013年11月在我院就诊临床诊断为慢性心衰的患者31例，男22例，女9例，年龄46～75岁，平均（56.5±10.4）岁，心功能NYHA分级Ⅲ～Ⅳ级，心电图为窦性心律，QRS时限 120 mm，缺血性心肌病10例，扩张性心肌病21例，均经冠状动脉造影检查。成功植入三腔起搏器，所有患者在CRT术后继续应用抗心衰药物治疗。

1.2仪器和方法采用Philips iE33彩色超声诊断仪，配备有S5-1及X3-1探头，配有工作站和Qlab7.0定量分析软件。受检者左侧卧位，记录同步心电图。图像采集过程中，嘱其平静呼吸，必要时屏气。首先使用S5-1二维心脏探头常规测量心尖四腔、三腔和两腔，左室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平及心尖水平图像，每个切面至少连续3个心动周期的动态图像，存储于硬盘内。换用X3-1三维探头，启动全容积模式，取心尖四腔切面观3个连续心动周期的立体图像存盘。将数据传输至工作站。运用Qlab-3DQA计算RT-3DE中左室舒张末期容积（LVEDV）、收缩末期容积（LVESV）、左心室射血分数（LVEF）、16节段从心电图QRS波起点到左室收缩最小容积时间的标准差（Tmsv-16SD）和最大差值（Tmsv-16Dif），用心电图R-R间期进行校正，得到校正后的同步性指数Tmsv-16SD%、Tmsv-16Dif%，指数越大，左室越不同步[2-3]。运用Qlab-TMQA软件计算STI在左室两腔、三腔、四腔3个切面获得长轴各个节段的心肌纵向及径向应变曲线，在左室短轴3个切面获得各节段的环向应变曲线，测量QRS波起点到应变达峰时间的标准差（Tls-16SD、Trs-16SD、Tcs-16SD）和最大差值（Tls-16Dif、Trs-16Dif、Tcs-16Dif），用心电图R-R间期进行校正，得到Tls-16SD%、Trs-16SD%、Tcs-16SD%和Tls-16Dif%、Trs-16Dif%、Tcs-16Dif%。该值越大，说明左室收缩同步性越差[4]。将RT-3DE测得同步性指标与STI所测的左室同步性指标进行对比。

1.3统计学方法应用SPSS 13.0统计软件，计量资料以均数±标准差（x ±s）表示，组间比较采用方差分析，组间多重比较采用LSD-t法。相关性分析采用Pearson相关分析。RT-3DE和STI两种方法进行一致性检验，Kappa值 0.75认为一致性较好。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1常规超声参数比较CRT术后3个月、6个月LVEDV、LVESV均较术前明显减小，LVEF较术前明显增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；术后6个月较术后3个月LVEDV、LVESV减小，LVEF增高，差异有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

Tab. 1 Comparison of routine parameters of echocardiography before CRT and 3, 6 months after CRT表1 CRT术前及术后3个月、6个月常规超声参数比较（n=31, x ±s）

2.2左心室不同步指标比较与术前比较，术后3个月及6个月患者左室不同步指标得到改善。术后6个月改善明显，见图1、2。患者Tmsv-16SD%、Tmsv-16Dif%、Tls-16SD%、Trs-16SD%、Tcs-16SD% 及Tls-16Dif%、Trs-16Dif%、Tcs-16Dif%逐渐降低，差异有统计学意义（P＜0.05），而术后3个月与术后6个月Tls-16SD%、Tls-16Dif%比较差异无统计学意义，见表2。Tmsv-16SD%、Tmsv-16Dif%、Trs-16SD%、Tcs-16SD%与LVEF均呈负相关（r分别为-0.79、-0.82、-0.69、-0.74，均P＜0.05）。RT-3DE与STI两种方法检测结果一致性较好（Kappa=0.77）。

Tab.2 Comparison of the synchrony parameters before CRT and 3, 6 months after CRT表2 CRT术前及CRT术后3个月、6个月左室同步性参数比较　（n=31,%, x ±s）

3　讨论

在慢性心衰患者中，室壁收缩运动的不同步是导致收缩功能减低的重要因素。CRT已经成为改善心室内和心室间的同步性，进而改善症状及心功能，逆转左心室重构和降低病死率，提高生活质量的重要治疗方法之一[5-6]。目前临床通常采用QRS时限宽度作为CRT适应证的标准之一，用来评价是否存在左室内收缩不同步，约有30%的患者CRT术后心功能并没有明显改善，因此QRS时限并不能完全反映机械的不同步[7]。STI帧频较高，无角度依赖性，主要是通过应变和应变率来定量分析心肌在心动周期中的变化情况从而评价心脏功能[8]。RT-3DE通过16节段时间-容积曲线直接观察心腔容积变化，自动计算Tmsv-16SD%和Tmsv-16 Dif%，它克服了二维超声的不足，能在同一心动周期同时定量比较左心室任意2个节段乃至所有节段的同步性[9-10]。本研究显示，CRT术后3个月、6个月Tmsv-16SD%、Tmsv-16Dif%、Tls-16SD%、Trs-16SD%、Tcs-16SD%、Tls-16Dif%、Trs-16Dif%、Tcs-16Dif%逐渐降低，LVEDV、LVESV均较术前明显减小，LVEF较术前明显增高，证明CRT术后使患者左室同步性得到改善，左室充盈压下降、左室舒张功能改善，使左室心肌协调向心运动，从而增加心脏的排血量，明显改善心衰患者的心功能，逆转心室重构[11]。CRT术后6个月Tls-16SD%、Tls-16Dif%较术后3个月差异无统计学意义，可能是对于左室收缩功能而言，环行心肌纤维更为重要，而环行纤维与心肌径向与环向运动有关，另一方面心肌间质长期纤维化、心肌细胞不断肥大，不可逆性进展所致收缩功能逐渐减低，使得左室重构逆转及症状在短期内改善不明显。本研究显示RT-3DE和STI均能较好地评价患者左心室的收缩功能与同步性变化情况，并且2种方法在评价同步性方面一致性较好，证明这两种技术在临床应用方面简单、快捷、无创、可重复操作，具有重要应用价值。

本研究结果表明，RT-3DE和STI技术通过评价心脏机械运动的同步性，对患者CRT术前病例的筛选、电极最佳位置的选择、术后起搏程序的优化及远期疗效的评估等方面具有重要的临床应用价值。

（图1、2见插页）

参考文献

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（2015-09-17收稿2015-10-29修回）

（本文编辑李国琪）

Assessment of the efficacy of cardiac resynchronization therapy using real-time threedimensional echocardiography and speckle tracking imaging in patients with chronic heart failure

LUO Yongjuan, GUAN Xin, ZHU Yanbo
Department of Ultrasound, Tianjin Chest Hospital, Tianjin 300222, China

Abstract:Objective To assess the efficacy of cardiac resynchronization therapy (CRT) using real-time three-dimen⁃sional echocardiography (RT-3DE) and speckle tracking imaging (STI) in patients with heart failure. Methods Thirty-one patients with chronic heart failure were examined by RT-3DE and STI before CRT and 3, 6 months after CRT. The values of left ventricular end-diastolic volume (LVEDV), end-systolic volume (LVESV) and left ventricular ejection fraction (LVEF) were measured. RT-3DE was used to evaluate the minimum regional volume for 16 segments (Tmsv-16SD) and the ratio of Tmsv16SD to R-R interval, and the maximum time difference (Tmsv-16Dif). STl was used to evaluate the ratios of standard deviation of the time to peak longitudinal radial and circumferential strain to R-R interval (Tls-16SD%, Trs-16SD%，Tcs-16SD%) from the beginning of Q wave of electrocardiography to the point minimal systolic volume of all 16 segments and the maximum time difference. Results The values of LVEDV and LVESV were smaller 3 and 6 months after CRT than those before CRT. The value of LVEF was significantly improved after CRT (P＜0.05). The values of Tmsv-16SD%, Tmsv-16Dif%, Tls-16SD%, Trs-16SD%, Tcs-16SD% and T-Dif% were gradually decreased after CRT (P＜0.05). The values of Tmsv-16SD%, Tmsv-16Dif%，Trs-16SD% and Tcs-16SD% were negatively related with LVEF (r = -0.79, -0.82, -0.69 and -0.74（P＜0.05). The better consistency was found between RT-3DE and STI methods（Kappa=0.77). Conclusion Re⁃al-time three-dimensional echocardiography and speckle tracking imaging can provide more accurate quantitative informa⁃tion of cardiac resynchronization therapy for assessment of treatment and prognosis in patients with heart failure.

Key words:heart failure; echocardiography, doppler, color; cardiac resynchronization therapy; real-time three-dimen⁃sional echocardiography; speckle trackingimaging

中图分类号：R445.1

文献标志码：A

DOI:10.11958/59111

作者简介：骆永娟（1974），女，副主任医师，学士，主要从事超声研究