三维斑点追踪技术在冠心病早期左室收缩功能评价中的应用

伍伟科，张又红

（广东省梅州市人民医院超声科，广东梅州514031）

三维斑点追踪技术在冠心病早期左室收缩功能评价中的应用

伍伟科，张又红

（广东省梅州市人民医院超声科，广东梅州514031）

目的：探讨三维斑点追踪技术在冠心病早期左室收缩功能评价中的应用。方法：选取50例冠心病早期患者作为观察组，选取同期健康对照50例作为对照组，2组均采用三维斑点追踪技术，检测左室整体长轴应变（GLS）、径向应变（GRS）、圆周应变（GCS）、面积应变（GAS）和其他参数，并比较2组各项指标。结果：观察组左心室舒张期容积、左心室收缩末期容积显著高于对照组，左室射血分数、每搏量显著低于对照组（均P＜0.05），而心输出量、左室收缩末期质量、球形指数比较差异无统计学意义（P＞0.05）；在GLS、GCS、GRS、GAS水平上，观察组均低于对照组（P＜0.05），单支有侧支循环组＞单支无侧支循环组＞多支有侧支循环组＞多支无侧支循环组，组间比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。结论：三维斑点追踪技术能发现冠心病早期左室收缩功能情况，对判断冠心病严重程度和预后有指导价值。

冠状动脉疾病；心室功能，左；超声心动描记术，多普勒

冠心病早期无明显临床表现，但实际上心脏功能已发生不可逆损害。目前，冠心病确诊的金标准是动脉造影，但其创伤大、费用高，不适合用于早期冠心病常规检查［1-2］。三维斑点追踪技术（3D speckle tracking technique，3D-STI）是在三维超声心动图及斑点追踪技术基础上发展起来的一项超声定量分析新技术，在三维空间上追踪心肌斑点运动，无角度依赖性，可从多个方向对心肌节段应变进行立体评价，从而更准确地评价心肌整体运动［3-4］。本研究基于此采用3D-STI评价早期冠心病左室收缩功能，以期为临床诊治提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2014年1月至2016年1月50例冠心病早期患者作为观察组，均经动脉造影确诊为冠心病早期；男29例，女21例；年龄40～50岁，平均（56.1±2.6）岁；体质量指数20～28 kg/m2，平均（25.2±1.4）kg/m2；合并症：糖尿病20例，高血压病20例，其他8例；吸烟29例，酗酒14例。选取同期健康对照50例作为对照组，其中男27例，女23例；年龄39～70岁，平均（56.4±2.8）岁；体质量指数19～29 kg/m2，平均（25.6±1.6）kg/m2；合并症：糖尿病21例，高血压病19例，其他10例；吸烟31例，酗酒13例。2组在年龄、性别、合并症等方面差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

冠心病诊断标准参考医学超声影像学中冠心病诊断标准进行［5］。纳入标准：符合以上诊断标准；签署知情同意书；征得医院伦理委员会同意批准；年龄70岁以下。排除标准：心脏瓣膜病、心肌病变、先天性心脏病，心律失常、慢性阻塞性肺疾病导致心内膜显示不清者。

1.2 仪器与方法选择GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，使用4V探头，频率1.7～4.0MHz，帧频25～31Hz，同时配有三维应变分析软件。对2组均行3D-STI检测。步骤为先同步连接心电图，嘱受检者左侧卧位，应用三维4V探头，获取满意的心尖四腔心切面后启动“4D”模式，此时调整图像质量，必要时可手动调整，使心内膜及心外膜显示清晰后嘱受检者屏住呼吸，进入“Multi Beat”模式，采集连续4个心动周期的锥形图像后组合全容积三维动态图像。之后采用在机LVQ软件自动分析、勾画出左室心内膜和心外膜曲线，勾画成功后软件自动计算追踪ROI内心肌在三维空间中的运动信息，将左室划分为17个节段的“牛眼图”，记录左室整体长轴应变值（long axis strain，GLS）、整体圆周应变值（circumferential strain，GCS）、整体径向应变值（radial strain，GRS）、整体面积应变值（area strain，GAS）。观察组均行冠状动脉造影，根据病变支数和有无侧支循环分成4组，分别为单支有侧支循环组、单支无侧支循环组、多支有侧支循环组、多支无侧支循环组。观察5组以上指标变化情况。根据软件计算出左心室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、心输出量（cardiac output，CO）、左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、每搏量（stroke volume，SV）、左心室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左室收缩末期质量（left ventricular end-systolic mass，LVESM）、球形指数（spherical index，SPI），比较对照组和观察组以上指标的变化情况。

1.3 统计学处理应用SPSS 12.0统计软件进行统计学处理。计量资料以±s表示，2组样本对应数据采用独立样本t检验，多组样本计量资料比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组相关指标比较（表1）观察组在LVEDV、LVESV上显著高于对照组，而在LVEF、SV上显著低于对照组（均P＜0.05），而CO、LVESM、SPI比较2组差异无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 2组相关指标比较（±s）

表1 2组相关指标比较（±s）

注：LVEDV，左心室舒张末期容积；CO，心输出量；LVEF，左室射血分数；SV，每搏量；LVESV，左心室收缩末期容积；LVESM，左室收缩末期质量；SPI，球形指数。

组别例数LVEDV（V/mL）CO（L/min）LVEF（%）SV（%）LVESV（V/mL）LVESM（g）SPI观察组50 82.65±6.71 3.67±1.28 57.35±4.52 46.71±5.35 35.11±7.13 140.11±13.66 0.35±0.09对照组50 73.23±5.68 3.75±1.34 64.25±3.67 54.78±5.27 27.25±5.92 142.56±14.63 0.34±0.11 t值7.835 0.354 7.257 7.845 7.279 0.894 0.478 P值0.013 0.452 0.024 0.016 0.026 0.074 0.061

2.2 2组左室收缩功能指标比较（表2）在GLS、GCS、GRS、GAS水平上，观察组均低于对照组（均P＜0.05），单支有侧支循环组＞单支无侧支循环组＞多支有侧支循环组＞多支无侧支循环组，组间比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表2 2组左室收缩功能指标比较（±s）

表2 2组左室收缩功能指标比较（±s）

注：GLS，左室整体长轴应变值；GCS，整体圆周应变值；GRS，整体径向应变值；GAS，整体面积应变值。与单支有侧支循环组比较，*P＜0.05；与单支无侧支循环组比较，#P＜0.05；与多支有侧支循环组比较，△P＜0.05。

观察组组别例数GLS GCS GRS GAS单支有侧支循环组9 15.11±3.14#△37.83±10.35#△16.42±3.78#△24.12±4.67#△单支无侧支循环组14 13.62±2.89*△31.34±8.57*△14.11±3.14*△20.25±3.95*△多支有侧支循环组17 11.11±2.44*#25.14±6.78*#11.58±2.85*#16.78±3.17*#多支无侧支循环组10 9.31±2.12*#△20.11±5.25*#△8.94±1.89*#△13.45±2.67*#△对照组50 17.96±3.56*#△43.14±12.45*#△19.71±4.37*#△27.83±5.68*#△F值10.467 13.678 12.574 14.234 P值0.001 0.002 0.001 0.004

3 讨论

研究［6］证实，左室心肌能反映出心室壁运动和收缩功能情况，其应变值高低与心肌收缩功能呈正相关。而3D-STI技术正是建立在此基础上、运用三维超声灰阶技术、以三维全容积成像为基础的能动态追踪心肌斑点的一种技术方法，其对心肌应变能动态掌握。

本研究显示，冠心病早期患者在LVEDV、LVESV、LVEF、SV、GLS、GCS、GRS、GAS水平上均显著异于健康人群，这与临床报道［7-9］一致。从解剖上看，心内膜下心肌是右手螺旋方向走行，中层心肌是环形走向，下心肌则左手螺旋走向，故对左心室的运动应从纵向、径向、环形核旋转等多方面进行观察，即GLS、GCS、GRS、GAS水平。本研究观察组LVEDV、LVESV水平较高，LVEF、SV水平较低，原因是冠心病早期收缩功能受损，心脏泵血功能下降，心脏排血不足，故LVEF、SV下降，残余血量增多，则LVEDV增大，LVESV增加，心肌壁变薄，逐渐由椭圆转为类圆球形；又心脏扩大，心脏瓣膜被动牵拉引起瓣膜关闭不全，则形成恶性循环［10-11］。

冠状动脉在解剖上有很多分支，当其闭塞时则闭合的吻合支开放，逐渐形成有侧支循环分支，这为冠心病缺血提供了血液循环，故在减少心肌梗死方面有重要意义。研究［12］指出，心肌损伤另外一个独立危险因素是侧支循环。本研究显示，在GLS、GCS、GRS、GAS水平上，单支有侧支循环组＞单支无侧支循环组＞多支有侧支循环组＞多支无侧支循环组，以上4个指标在组间差异显著，原因可能是无侧支循环加重心肌缺血，故应变值显著下降，而有侧支循环能对心肌代偿性保护，故可改善缺血、缺氧症状，起到心肌再灌注作用，促进心肌收缩恢复。

报道［13-14］称，3D-STI可将超声探头、数据处理系统和立体空间定位融合为一体，在显示心肌结构、运动规律、毗邻关系，以及测量准确率上有显著优势性。

综上所述，3D-STI能无创、客观、定量评价冠心病早期左室收缩功能，反映局部心肌功能，提供心室壁各部位层次的空间运动信息，可克服二维斑点追踪技术平面局限性，避免多普勒超声角度依赖性，对早期冠心病临床诊断和疗效评估等均能提供依据［15］，是冠心病早期不可或缺的检测手段。

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Assessment of left ventricular systolic function in early stage of coronary artery disease by three dimensional speckle

tracking imaging

WU Weike，ZHANG Youhong.Department of Ultrasound，The People's Hospital of Meizhou，Meizhou，514031，China.

Objective：To investigate the clinical diagnosis and treatment of left ventricular systolic function in patients with early stage of coronary heart disease by three dimensional speckle tracking imaging.M ethods：50 cases of coronary heart disease patients were selected，as the observation group，selected 50 cases of healthy control in the same period as control group，were treated by three-dimensional speckle tracking，detection of left ventricular longitudinal strain，radial strain，circum ferential strain，area strain and other parameters，compared with the index parameters.Results：the observation group in LVEDV，LVESV was significantly higher than the control group，while in LVEF，SV were significantly lower than the control group，there was significant difference between two groups（P＜0.05），while there was no significant difference in CO，LVESM，SPI（P＞0.05）；GLS，GCS，GRS in the observation group，the level of GAS were lower than the control group（P＜0.05），single collateral circulation grou P＞single no collateral circulation grou P＞branch collateral circulation grou P＞branch without collateral circulation group，comparison between groups were statistically significant（P＜0.05）.Conclusion：Three dimensional speckle tracking abnormality can be found in left ventricular systolic function in patients with early stage of coronary heart disease.It is valuable to determine the severity and prognosis of coronary heart disease.

Coronary disease；Ventricular function，lefts；Echocardiography，Doppler

2016-10-21）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.04.017

梅州市医药卫生科研立项（2016-B-71）。

伍伟科，E-mail：wkwu2004@163.com。