二维斑点追踪技术评价正常儿童左心室整体长轴应变

刘倩君，陈文娟，彭颖慧，杨 柳，唐 菊，周梦洁

(南华大学附属湖南省儿童医院超声科，湖南 长沙 410007)

二维斑点追踪技术评价正常儿童左心室整体长轴应变

刘倩君，陈文娟*，彭颖慧，杨 柳，唐 菊，周梦洁

(南华大学附属湖南省儿童医院超声科，湖南 长沙 410007)

目的 探讨二维斑点追踪成像技术测量正常儿童左心室整体长轴应变(GLS)的应用价值。方法 对176名0～16岁体检正常儿童进行心脏超声检查，测量左心室GLS，并分析其在性别间的差异，探讨GLS随体表面积、年龄变化的规律。结果 男、女儿童GLS[(-24.90±2.06)% vs (-24.93±2.01)%]差异无统计学意义(t=0.83，P=0.934)。不同体表面积组间GLS值差异有统计学意义(F=3.84，P=0.003)，体表面积>1.0组与其他5组GLS差异均有统计学意义(P均<0.05)。不同年龄组间GLS值差异均有统计学意义(F=4.81，P=0.001)，>9岁组与其他4组GLS差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论 左心室GLS随儿童生长呈规律性变化。

斑点追踪成像；儿童；心室功能，左；整体长轴应变

采用二维斑点追踪成像技术测量左心室整体长轴应变(global longitudinal strain， GLS)是一项检测和量化左心室收缩功能微弱变化的新技术。多数学者[1-3]采用这项技术评价成人心肌梗死、心胸外科术后、心肌病及各类先天性心脏病患者的左心室收缩功能，而GLS在儿童方面的研究鲜见报道。儿童心血管血流动力学、心脏结构及心脏功能会随着生长发育的变化而出现相应的改变[4]。本研究旨在利用二维斑点追踪技术测量正常儿童左心室GLS，以了解其变化规律，并初步探讨其在临床的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2015年6月—2016年9月在南华大学湖南省儿童医院接受常规超声心动图检查的体检儿童176名，男106名，年龄1天～16岁，平均(5.2±0.4)岁，女70名，年龄1天～16岁，平均(4.1±0.3)岁。纳入标准：①受检儿童年龄1天～16岁，常规超声心动图检查无异常；②无呼吸系统疾病及心血管病史，体格检查以及心血管系统无异常发现；③>3岁的儿童体质量指数正常(18～25 kg/m2)或身高、体质量在正常儿童范围；④血压正常(<140 mmHg/90 mmHg)；⑤新生儿受检者包括足月儿及早产儿，无肺炎、膈疝等疾病，新生儿存在卵圆孔和/或动脉导管未闭者，缺陷<1 mm。排除标准：①存在内分泌疾病(如甲状腺疾病、糖尿病、醛固酮增多症、嗜铬细胞瘤、肾上腺皮质功能异常等)、贫血、马凡综合征、遗传代谢疾病、结缔组织疾病、肿瘤的儿童；②心脏受邻近占位性肿块或液体压迫；③先天性心脏病和后天获得性心脏病、心肌病、川崎病等；④使用强心药物及24 h内使用过血管活性药物；⑤受检者已接受或即将接受全身性或局部性化疗或放疗；⑥职业运动员；⑦患儿家属拒绝做该项研究者。将入选儿童根据体表面积(body surface area, BSA)分为6组：0～0.3 m2组、>0.3～0.5 m2组、>0.5～0.7 m2组、>0.7～0.9 m2组、>0.9～1.0 m2组、>1.0 m2组；BSA(m2)[5]=0.024 265×体质量(kg)0.5378×身高(cm)0.3964。根据年龄分为5组：<1岁组、1～3岁组、>3～6岁组、>6～9岁组、>9岁组。

1.2仪器与方法 采用Philips EPIQ 7C超声诊断仪，S8-3、S5-1相控阵探头，连接心电图，按照美国超声心动图学会指南标准，存储4个心动周期心尖四腔心、三腔心及两腔心切面动态图像。运用QLab软件aCMQ(心肌运动定量)插件进行分析，导入二维图像，开启aCMQ，勾画各切面左心室心肌的内膜和心外膜，手动调整宽度使其与心肌厚度一致。软件自动追踪心肌回声斑点，并获得四腔心、三腔心、两腔心的应变值，系统自动计算左心室GLS，均测量3次取平均值。

2 结果

176例儿童左心室GLS平均为(-24.91±2.04)%，男性与女性儿童的GLS[(-24.90±2.06)% vs (-24.93±2.01)%]差异无统计学意义 (t=0.83，P=0.934)。不同BSA组间GLS差异有统计学意义(F=3.84，P=0.003)，且除>1.0 m2组与其他5组GLS比较差异均有统计学意义(P均<0.05)外，余组间两两比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。不同年龄组间GLS差异统计学意义(F=4.81，P=0.001)，且除>9岁组与其他4组GLS比较差异均有统计学意义(P均<0.05)外，余组间两两比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表2，图1、2。

表1 不同BSA组GLS值

表2 不同年龄组GLS值

3 讨论

临床评估左心室收缩功能的常用指标是超声心动图的射血分数(ejection fraction, EF)[6]，但对操作者的经验及心脏的几何形态有不同程度的依赖，影响其准确性和可重复性。而二维斑点追踪技术无角度依赖，不需假设心脏的几何形态，测量简单，能够有效地获取左心室GLS，可重复性好[7]。

心肌应变是指心肌长度的变化值占心肌原长度的百分比，即应变=(L-L0)/L×100%。其中L为最终长度，L0为原始长度。GLS评估心脏功能以及预测死亡率的准确率明显高于EF值[8]。近年，国内外学者[9-10]运用斑点追踪技术研究成人左心室GLS，提示GLS是评价左心室收缩功能的有效指标，优于EF值。其准确性也得到了MR的验证[11]，有学者[12]针对不同年龄段的正常成人进行研究，显示随着年龄的增长，其GLS呈下降趋势，而对于儿童左心室GLS的规律目前尚无统一认识[13]。本研究将176名儿童分别按SA、年龄进行分组分析，初步探讨其变化规律，旨在为今后运用左心室GLS评估儿童心脏疾病的左心收缩功能提供参考。

本研究结果显示，176名儿童的GLS在性别上差异无统计学意义(t=0.83，P=0.934)。BSA>1.0组的GLS与其他组间差异均有统计学意义 (P均<0.05)，而其他组别间差异无统计学意义(P均>0.05)，且BSA>1.0 m2组的GLS均值小于BSA为1.0 m2以下组，提示按BSA分组的情况下， 1.0 m2可以做为左心室GLS的分组界值。同样按不同年龄组进行分析，>9岁组与其他组别GLS值差异均有统计学意义(P均<0.05)，而其他组别间差异无统计学意义(P均>0.05)，且>9岁组的GLS均值小于9岁及以下组，提示9岁可以做为GLS值的分组界值。因此，在小儿血流动力学稳定以及心肌发育成熟之前，GLS值偏大，随着生长的发育、心肌的成熟，GLS变小逐渐接近成人。这种规律变化的原因可能与心肌的初长度有关，由GLS计算公式看出，引起初长度改变的因素均可引起应变值的改变，而决定收缩前心肌纤维初始长度的是心室舒张末期容量，在一定范围内，容量越大，心肌纤维的初始长度越长，心肌收缩功能越强，应变绝对值也就越大。心室舒张末期容量又受心室充盈时间、静脉回流速度、心室舒张功能、心室顺应性以及心包腔压力等的影响，因此可引起以上改变的因素也可间接的引起GLS值的变化。对于正常儿童，需考虑心肌的发育以及血流动力学的改变，胎儿出生后肺泡充气，血管内氧含量增加，血管阻力降低，进入肺循环的血流量增多，回流入左心房的血流量也增加，左心房室压力升高，体循环压力也升高，使由右心优势转化为左心优势，使左心室心输出量明显增加；根据Frank-Starligding定律，在一定范围内，静脉回心血量增多，心室收缩力也随之增强。另外相较成人，刚出生不久的新生儿心脏的心肌细胞处于增生的过程中，数量相对不足，且细胞体积小，密度低，其他非收缩心肌组织比例较高，致使室壁较僵硬，心室顺应性差，不同程度地影响了心肌初长度，但以上因素对心肌收缩正向影响要大于心肌细胞本身发育不足带来的负向影响。随着儿童生长发育，血流动力学逐渐稳定，心肌细胞发育成熟，各项生理活动接近于成人，GLS测量值也逐渐接近于成人。本研究的结果与心肌的生理特点一致。

图1 患儿男，1岁，BSA 0.45 m2 A～C.分别为左心心尖四腔心、三腔心及两腔心的应变及应变曲线； D.根据A、B、C分析后得到的左心室不同节段心肌应变的牛眼图以及不同切面的应变数据，左心室GLS为-28.6%

图2 患儿男，10岁，BSA 1.12 m2 A～C.分别为左心心尖四腔心、三腔心及两腔心的应变及应变曲线； D.根据A、B、C分析后得到的左心室不同节段心肌应变的牛眼图以及不同切面的应变数据，左心室GLS为-23.1%

B

既往有学者[13-14]研究了左心室不同节段应变的变化规律，不同节段的应变反映局部心肌收缩形变的一致性，区分不同节段心肌正常与异常时的收缩能力。而左心室GLS是不同节段心肌同时在长轴方向收缩能力的综合，对评估心肌病以及先天性心脏病是否应接受早期干预更具有指导意义[15]。另外，本研究分别对BSA和年龄进行分组，发现BSA同时考虑了体质量与身高，并经过公式统一校正，更适合衡量儿童机体生长发育[16]。但本研究样本量偏小，可能造成一定的偏倚，其测量的准确性及重复性还需大样本的研究。

总之，本研究采用二维斑点追踪成像技术对正常儿童左心室GLS变化规律进行了初步探讨，发现GLS随儿童生长呈现一定的规律，为GLS在临床的应用提供了理论基础。

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Two-dimensional speckle tracking imaging evaluation of left ventricular global longitudinal strain in normal children

LIUQianjun，CHENWenjuan*，PENGYinghui，YANGLiu,TANGJu,ZHOUMengjie

(DepartmentofUltrasound,UniversityofSouthChinaAffiliatedHunanChildren'sHospital,Changsha410007,China)

Objective To explore the clinical value of two-dimensional speckle tracking imaging (2DE-STI) by measuring global longitudinal strain (GLS) in normal children. Methods Totally 176 normal children underwent cardiac ultrasound examination, the left ventricular GLS were measured, and the difference of GLS between gender was analyzed. And the changes of GLS with body surface area (BSA) and age were discussed. Results GLS had no significant difference between male and female ([-24.90±2.06]% vs [-24.93±2.01]%,t=0.83,P=0.934). GLS had significant differences among different BSA groups (F=3.84,P=0.003), and the differences of GLS in BSA>1.0 group and the other five groups were statistically significant (allP<0.05). GLS had statistically significant differences among different age groups (F=4.81,P=0.001), and the differences of GLS in >9 years old group and the other four groups were statistically significant (allP<0.05). Conclusion Left ventricular GLS presents certain regularity with children's growth.

Speckle tracking imaging; Child; Ventricular function, left; Global longitudinal strain

刘倩君(1991—)，女，湖南邵阳人，在读硕士。研究方向：小儿心脏超声。E-mail： 547917249@qq.com

陈文娟，南华大学附属湖南省儿童医院超声科，410007。

E-mail： chenwjok@126.com

2016-11-29

2017-02-19

R331.31; R540.45

A

1672-8475(2017)04-0238-04

10.13929/j.1672-8475.201611034