应用实时三维斑点追踪成像技术对不同程度冠状动脉狭窄左心室局部舒张功能临床评价

靳勇

（云南省普洱市人民医院 医学影像科，云南 普洱665000）

应用实时三维斑点追踪成像技术对不同程度冠状动脉狭窄左心室局部舒张功能临床评价

靳勇

（云南省普洱市人民医院 医学影像科，云南 普洱665000）

目的探讨实时三维斑点追踪成像 （RT-3DSTI）技术在评价不同程度冠状动脉狭窄患者的左心室局部舒张功能中的应用价值。方法 根据冠状动脉造影结果将65例冠心病患者分为重度狭窄组 （20例）、中度狭窄组 （32例）和轻度狭窄组 （13例）。另选取34名健康志愿者作为对照组。经胸采集三维全容积图像，计算左心室整体长轴应变 （GLS）、整体径向应变 （GRS）、整体圆周应变 （GCS）和整体面积应变 （GAS），通过各方向应变显像舒张指数 （SI-DI）分析RT-3DSTI技术对冠心病的诊断价值。结果 轻度狭窄组舒张期GLS、GRS、GAS指数均低于对照组 （P＜0.05）；中度狭窄组舒张期GLS、GRS、GCS、GAS指数均低于对照组 （P＜0.05），舒张期GAS、GLS、GCS指数均低于轻度狭窄组 （P＜0.05）；重度狭窄组舒张期GLS、GRS、GCS、GAS指数均低于对照组和轻度狭窄组 （P＜0.05），舒张期GAS、GLS、GRS指数均低于中度狭窄组 （P＜0.05）。结论 RT-3DSTI可敏感地检测冠状动脉狭窄程度，对早期发现及诊断冠心病有重要意义，且SI-DI可一定程度反映冠状动脉狭窄程度。

冠状动脉狭窄；三维斑点追踪成像技术；左心室舒张功能

常规超声心动图诊断冠心病依赖于室壁运动异常，只有大面积透壁性心梗才会有室壁运动异常，并且传统超声受到图像质量、个人经验、几何假设、容积计算等方面的影响，其测量的准确度有一定的误差，对冠心病诊断有一定的局限性［1］。而实时三维斑点追踪成像 （real－time three－diamensional speckletracking imaging，RT－3DSTI）技术能够克服这些局限，在三维全容积状态下跟踪，能够更精确地反映心肌在各个方向的运动功能［2］。本研究以冠脉造影作为诊断冠心病的标准，通过RT－3DSTI技术评价不同程度冠状动脉狭窄患者的左心室局部舒张功能，探讨该技术在诊断及预测冠状动脉狭窄程度方面的临床应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取我院心内科收治的65例疑似冠心病患者进行冠脉造影检查，其中男 35例，女 30例；平均年龄 （57.85±8.56）岁。依据患者的冠状动脉造影结果将其分为轻度狭窄组 （13例）、中度狭窄组 （32例）和重度狭窄组 （20例）。另外选取34名健康志愿者作为对照组，其中男18例，女16例；平均年龄（58.35±7.86）岁。所有志愿者的心电图及超声心动图检查结果均正常。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：初次确诊为冠心病；无相关药物和治疗史。排除标准：急性或陈旧性心肌梗死；既往冠脉植入支架；心律失常及其他严重合并症；患有心肌病、先天性心脏病、心脏血运重建史、心脏瓣膜病等。

1.3 仪器与方法

采用GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪检测，患者取左侧卧位，平静呼吸，接心电图。4 V全容积探头，频率1.5 ～ 4.0 MHz，通过心电图获得二维图像，调至图像清晰，转换到4D模式，嘱患者呼气末屏气，采集连续6个稳定心动周期的左室三维动态全容积图像。分析得到左室参数 GLS、GRS、GCS、GAS。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0统计软件对相关数据进行分析和处理，计数资料以百分比表示，比较采用 χ2检验，计量资料以均数 ±标准差 （±s）表示，比较采用t检验；绘制各方向SI－DI操作特征ROC曲线，分析各参数的诊断效能，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 四组一般资料比较

四组年龄、身高、体重比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。中度狭窄组的左心室射血分数 （LVEF）明显低于对照组和轻度狭窄组 （P＜0.05），重度狭窄组的LVEF明显低于其他三组 （P＜0.05）。见表1。

表1 四组一般资料比较 （±s）

表1 四组一般资料比较 （±s）

注：与对照组比较，aP＜0.05；与轻度狭窄组比较，bP＜0.05；与中度狭窄组比较，cP＜0.05。

组别 例数 年龄（岁） 体重（k g） 身高（c m） L V E F（%）重度狭窄组 2 0 5 7.9 2 ± 8.9 8 7 1.9 7 ± 6.1 3 1 7 2 ± 6.8 7 5 1.2 4 ± 3.9 1abc中度狭窄组 3 2 6 0.3 5 ± 4.8 6 6 8.8 6 ± 9.7 9 1 6 9 ± 9.4 5 5 9.7 2 ± 4.2 1ab轻度狭窄组 1 3 5 9.0 5 ± 5.9 7 7 0.1 7 ± 8.5 9 1 7 1 ± 8.9 3 6 1.9 2 ± 4.2 6对照组 3 4 5 8.3 5 ± 7.8 6 6 8.9 7 ± 9.3 6 1 7 0 ± 9.3 6 6 1.7 8 ± 3.3 9

2.2 RT-3DSTI测量的各组左心室整体应变参数比较

轻度狭窄组舒张期GLS和GRS指数明显低于对照组 （P＜0.05）；中度狭窄组舒张期GLS、GRS、GCS、GAS指数均明显低于对照组 （P＜0.05），舒张期GAS、GLS、GCS指数均明显低于轻度狭窄组 （P＜0.05）；重度狭窄组舒张期 GLS、GRS、GCS、GAS指数均明显低于对照组和轻度狭窄组 （P＜0.05），舒张期GAS、GLS、GRS指数均明显低于中度狭窄组 （P＜0.05）。见表2。

表2 RT-3DSTI测量的各组左心室整体应变参数比较 （±s）

表2 RT-3DSTI测量的各组左心室整体应变参数比较 （±s）

注：与对照组比较，aP＜0.05；与轻度狭窄组比较，bP＜0.05；与中度狭窄组比较，cP＜0.05。

组别 例数 G C S G A S G R S G L S重度狭窄组 2 0 －1 2.6 5 ± 3.1 4abc－1 6.6 5 ± 4.7 9abc2 3.6 5 ± 8.7 5abc－1 1.2 9 ± 2.1 9abc中度狭窄组 3 2 －1 5.3 9 ± 3.5 8ab－2 3.4 3 ± 3.9 8ab3 4.1 3 ± 1 0.6 5ab－1 2.3 2 ± 2.6 5ab轻度狭窄组 1 3 －1 8.7 1 ± 3.1 7 －3 4.2 9 ± 5.8 9 4 0.0 1 ± 4.1 2a－1 4.5 6 ± 2.9 8a对照组 3 4 －1 8.2 5 ± 2.1 9 －3 5.7 9 ± 4.0 3 4 4.9 6 ± 6.9 7 －1 6.2 3 ± 3.1 2

2.3 应变参数诊断冠状动脉狭窄的效能比较

当GAS以49.32%为诊断冠状动脉病变的截断值时，其灵敏度最高为84.1%；当GLS以50.12%为诊断冠状动脉病变的截断值时，其特异度最高为89.2%。其中GAS曲线下面积和Youden指数最高，分别为0.802和0.829。见表3。

表3 应变参数诊断冠状动脉狭窄的效能比较

3 讨论

三维斑点追踪成像 （RT－3DSTI）技术目前已在心血管临床领域有较为广泛的应用，可用于评价左室壁局部心肌节段运动及左心室容积功能，以判断心肌异常缺血、心肌梗死或心衰［3－5］。另外，实时三维斑点追踪成像技术还可用于评价左室旋转和扭转，进而判断早期高血压患者心功能的改变［6－7］。冠状动脉狭窄导致缺血心肌的运动在各个方向上都有可能发生改变［8］。三维斑点追踪成像技术也可用于检测高血压患者心肌组织早期微小的形态损害。

本研究对我院收治的冠状动脉狭窄患者应用三维斑点追踪成像技术进行诊断，结果显示该技术不仅可有效地评价冠状动脉的狭窄程度，而且能很好地反映左心室收缩功能，灵敏度较高，其中轻度狭窄组和对照组的LVEF和GAS比较差异均无统计学意义 （P>0.05），推测原因可能是轻度冠状动脉狭窄主要引起心内膜下心肌受损，而心肌中层和心外膜未受损或受损很小，所有心肌应变能力GAS和GCS都保持正常，LVEF也无明显变化；与轻度狭窄组和对照组比较，中度和重度狭窄组的心肌应变能力和LVEF均明显下降，可见冠状动脉狭窄程度与左心室功能受损程度相关［9-10］，原因可能为随着冠状动脉狭窄程度增加，供血减少，心肌缺氧缺血严重，RAS激活，交感神经兴奋和心肌重构最终导致心肌中层和心外膜受损程度加重，左心室扭转及周向运动降低，应变能力较差，LVEF也随之下降。

本研究利用ROS曲线分析不同程度冠状动脉狭窄的心肌应变，结果显示纵向应变GLS和面积应变GAS的灵敏度和特异度相对较高；当纵向应变GAS以49.32%为诊断冠状动脉病变的截断值时，其灵敏度最高为84.1%；当GLS以50.12%为诊断冠状动脉病变的截断值时，其特异度最高为89.2%。并且GAS曲线下面积和Youden指数最高，分别为0.802和0.829。该结果表明，应用实时三维斑点追踪成像技术对GLS和GAS进行联合评估冠状动脉狭窄将更为合理，并且此方案还能提高诊断冠状动脉狭窄的准确性，这与相关研究［5］结果一致，提示实时三维斑点追踪成像技术的应用已较为规范，可为冠心病、高血压、心衰等心血管疾病的早期诊断提供技术支撑。

当然，实时三维斑点追踪成像技术作为发展中的新技术，在应用过程中存在一定的局限性，如图像的分辨率明显低于二维图像，应用于肥胖［11-12］、慢性阻塞性肺疾病及胸廓畸形患者有时会无法准确识别心内膜边界，影响斑点追踪［13］；该技术的扫描角度较窄，要求受试者有规则的R－R期且能配合屏住呼吸，以减少呼吸运动的干扰［14-15］，而心率不齐的患者由于无法连续屏气，其心动周期可能会出现拼接错位，影响检查结果的分析［16－18］； 另外， 该技术需要手动定位心内膜边界［19－20］，对操作者有较高的技术和经验要求。

综上所述，实时三维斑点追踪成像技术能够敏感地检测冠状动脉狭窄患者左心室心肌应变，并能较好地反映左心室收缩功能，随着狭窄程度加重，心肌收缩功能受损也更为严重，各方向心肌应变参数明显下降。实时三维斑点追踪成像技术在立体空间能较好地追踪心肌斑点运动，能更真实地反映心肌变形和运动能力，为临床诊断心脏相关疾病提供重要参考指标，具有广阔的发展前景。

[1]薛娜,刘昕.实时三维斑点追踪成像评价不同程度冠动脉狭窄左心室局部舒张功能 [J].中国医学影像学杂志,2016,24(1)：19-23.

[2]高瑞锋,张全斌,蔚俊丽,等.实时三维斑点追踪成像检测冠状动脉狭窄患者左心室整体心肌应变 [J].中国超声医学杂志,2016,32 (3)：201-204.

[3]Maffenssanti F,Nesser HJ,Weinert L,et al.Quantitative evaluation of regional left ventricular function using three-dimensional speckle tracking echocardiography[J].Am J Cardiol,2009,104(12)：1755-1762.

[4]秦石成,范会军,王帅,等.三维超声斑点追踪技术评价不同程度冠状动脉患者左心室局部径向收缩功能 [J].中华超声学杂志,2011, 20(11)：925-929.

[5]Wen H,Liang Z,Zhao Y,et al.Feasibility of detecting early left ventricular systolic dysfunction using global area strain：a novel index derived from three-dimensional speckle-tracking echocardiography[J]. Eur J Echocardiogr,2011,12(1)：910-916.

[6]于微,王小从,赵丽蓉,等.超声三维斑点追踪技术评价原发性高血压患者左心室旋转和扭转 [J].中国超声医学杂志,2012,28(6)：519-522.

[7]Murata M,Tsugu T,Kawakami T,et al.Prognostic value of three-dimensional echocardiographic right ventricular ejection fraction in patients with pulmonary arterial hypertension[J].Oncotarget,2016,7 (52)：86781-86790.

[8]陈莹,刘昕,郭淑芹.实时三维斑点追踪成像技术评价冠状动脉狭窄患者左心室整体及局部心肌收缩功能 [J].中华超声影像学杂志,2014,23(11)：934-938.

[9]Luis SA,Yamada A,Khandheria BK,et al.Use of three-dimensional speckle-tracking echocardiography for quantitative assessment of global left ventricular function：a comparative study for three-dimesional e chocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2014,27(3)：285-291.

[10]Seo Y,Ishizu T,Atsumi A,et al.Three-dimensional speckle tracking echocardiography：a promising tool for cardiac functional analysis[J]. Jan Circ J,2014,78(6)：1290-1301.

[11]Vitarelli A,Martino F,Capotosto L,et al.Early myocardial deformation changes in hypercholesterolemic and obese children and adolescents：a 2D and 3D speckle tracking echocardiography study[J].Medicine (Baltimore),2014,93(12)：e71.

[12]Ng AC,Goo SY,Roche N,et al.Epicardial adipose tissue volume and left ventricular myocardial function using 3-dimension al speckle tracking echocardiography[J].Can J Cardiol,2016,32(12)：1485-1492.

[13]Vamvakidou A,Gurunathan S,Senior R.Novel techniques in stress echocardiography：a focus on the advantages and disadvantages[J]. Expert Rev Cardiovasc Ther,2016,14(4)：477-494.

[14]Nagata Y,Takeuchi M,Wu VC,et al.Prognostic value of LV deformation parameters using 2D and 3D speckle-tracking echocardiography in asymptomatic patients with severe aortic stenosis and preserved LV ejection fraction[J].JACC Cardiovasc Imaging,2015,8(3)：235-245.

[15]钟书文,张玉奇.三维斑点追踪显像评估左心室功能的新进展 [J].医学影像学杂志,2014,24(4)：607-610.

[16]Soliman OI,Kirschbaum SW,Van Dalen BM,et al.Accuracy and reproducibility of quantitation of left ventricular function by real-time three-dimesional echocardiography versus cardiac magnetic resonance [J].Am J Cardiol,2008,102(6)：778-783.

[17]Kalogeropoulos AP,Georgiopoulou VV,Gheorghiade,et al.Echocardiographic evaluation of left ventricular structure and function：new modalities and potential applications in clinical trials[J].J Card Fail,2012,18(2)：159-172.

[18]Tatsumi K,Tanaka H,Matsumoto K,et al.Global endocardial area change rate for the assessement of left ventricular relaxation and filling pressure：using 3-dimensional speckle tracking study[J].Int J Cardiovasc Imaging,2014,30(8)：1473-1481.

[19]Seo Y,Ishizu T,Aonuma K.Current status of 3-dimensional speckle tracking echocardiography：a review from our experiences[J].J Cardiovasc Ultrasound,2014,22(2)：49-57.

[20]Xu TY,Sun JP,Lee AP,et al.Three-dimenstional speckle strain echocardiography is more accurate and efficient than 2D strain in the evaluation of left ventricular function[J].Int J Cardiol,2014,176 (2)：360-366.

（责任编辑：常海庆）

Real-Time Three-Diamensional Speckle-Tracking Imaging in the Evaluation of Left Ventricular Regional Diastolic Function in Different Degrees of Coronary Stenosis

JIN Yong
(Department of Medical Imaging,Puer People's Hospital,Puer 665000,China)

ObjectiveTo explore the application value of real-time three-diamensional speckle-tracking imaging(RT-3DSTI)in the evaluation of left ventricular regional diastolic function in different degrees of coronary stenosis.Methods 65 cases of patients with coronary heart disease were divided into severe stenosis group(20 cases),moderate stenosis group(32 cases)and mild stenosis group(13 cases) according to their results of coronary arteriongraphy.34 healthy volunteers were selected as control group.Three dimensional full volume images were collected through the chest.The global longitudinal strain(GLS),global radial strain(GRS),global circumferential strain(GCS) and global area strain(GAS)were calculated.The diagnostic value of RT-3DSTI in coronary heart disease were analyzed by strain imaging diastolic index(SI-DI)of each direction.Results The diastolic GLS,GRS and GAS indices of mild stenosis group were lower than those of control group(P＜0.05).The diastolic GLS,GRS,GCS and GAS indices of moderate stenosis group were lower than those of control group (P＜0.05),and the diastolic GAS,GLS and GCS indices were lower than those of mild stenosis group(P＜0.05).The diastolic GLS,GRS, GCS and GAS indices of severe stenosis group were lower than those of control group and mild stenosis group(P＜0.05),and the diastolic GAS,GLS and GRS indices were lower than those of moderate stenosis group(P＜0.05).Conclusions RT-3DSTI can sensitively detect the degree of coronary artery stenosis,which has important significance for early detection and diagnosis of coronary heart disease.SI-DI can reflect the degree of coronary artery stenosis in a certain extent.

Coronary artery stenosis;Real-time three-diamensional speckle-tracking imaging;Left ventricular diastolic function

R541.4

A

10.3969/j.issn.1674-4659.2017.05.0605

2016－12－23

靳勇 （1965－），男，本科学历，副主任医师。