三维斑点追踪成像评价高血压患者左心室扭转动力学

王敏+王志斌

【摘要】 目的 应用三维超声斑点追踪技术（3D-STE）评价原发性高血压（EH）患者[左心室射血分数（LVEF）正常]左心室扭转运动及其临床应用价值。方法 76例EH患者， 按Ganau等左心室几何构型分类法， 依据左室质量指数（LVMI）、相对室壁的厚度（RWT）不同分为左心室构型正常（LVN）组

（28例）、左心室向心性重构（CCR）组（22例）及左心室向心性肥厚（CCH）组（26例）， 同时选取30例健康体检者作为正常对照组。比较四组研究对象LVEF、舒张末期左室后壁厚度（LVPWTd）、LVMI、心尖旋转角峰值（Prot-A）、心底旋转角峰值（Prot-B）、整体扭转角峰值 （LVtw）和整体旋转角峰值（LVrot）。

结果 CCR组、CCH组患者LVPWTd、LVMI高于正常对照组， 差异具有统计学意义（P<0.05）；LVN组LVPWTd、LVMI与正常对照组比较差异均无统计学意义（P>0.05）；LVN组、CCR组、CCH组LVPWTd、LVMI呈递增趋势， 比较差异具有统计学意义（P<0.05）；四组LVEF比较差异无统计学意义（P>0.05）。与正常对照组比较， LVN组、CCR 组和 CCH组Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw均显著增强， 差异具有统计学意义（P<0.05）；LVN組、CCR 组和 CCH组患者Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw呈增加趋势， 比较差异均有统计学意义（P<0.05）。结论 3D-STE 通过评价正常构型及左心室重构的EH患者左心室扭转动力学特征， 反映左心室收缩功能的改变， 指导临床早期干预， 延缓高血压心脏病的病程进展。

【关键词】 三维斑点追踪技术；超声心动图；高血压；扭转

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2018.02.002

Evaluation of left ventricular torsion dynamics in hypertensive patients by three-dimensional speckle tracking imaging WANG Min， WANG Zhi-bin. Department of Cardiac Ultrasound Diagnosis， Affiliated Hospital of Qingdao University， Qingdao 266003， China

【Abstract】 Objective To evaluate the left ventricular torsion dynamics in essential hypertension （EH） patients [with normal left ventricular ejection fraction （LVEF）] by three-dimensional speckle tracking technique （3D-STE） and its clinical application value. Methods A total of 76 EH patients were divided by different left ventricular mass index （LVMI） and relative ventricular wall thickness （RWT） of Ganaus classification of left ventricular geometry into normal left ventricular （LVN） group （28 cases）， left ventricular centripetal remodeling （CCR） group （22 cases） and left ventricular centripetal hypertrophy （CCH） group （26 cases）. Concurrent

30 healthy physical examination cases were taken as normal control group. Comparison were made on LVEF， left ventricular posterior wall thickness of end-diastolic （LVPWTD）， LVMI， peak apical rotation （Prot-A）， peak basal rotation （Prot-B）， left ventricular twist （LVtw） and left ventricular rotation （LVrot） between four groups.

Results CCR group and CCH group had higher LVPWTd and LVMI than normal control group， and their difference was statistically significant （P<0.05）. LVN group had no statistically significant difference in LVPWTd and LVMI， comparing with normal control group （P>0.05）. LVN group， CCR group and CCH group had an increasing trend of LVPWTd and LVMI， and the difference was statistically significant （P<0.05）. Four groups had no statistically significant difference in LVEF （P>0.05）. Compared with normal control group， LVN group， CCR group and CCH group had enhanced Prot-A， Prot-B， LVrot and LVtw， and their difference was statistically significant （P<0.05）. LVN group， CCR group and CCH group had an increased tend of Prot-A， Prot-B， LVrot and LVtw， and their difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion 3D-STE can reflect the changes of left ventricular systolic function by evaluating the left ventricular torsion dynamics characteristics of EH patients with normal conformation and left ventricular remodeling， so as to guide early clinical intervention and delay the progression of hypertensive heart disease.endprint

【Key words】 Three-dimensional speckle tracking technique； Echocardiography； Hypertension； Torsion

EH是严重危害人类健康的最常见的心血管病， 其是我国脑卒中及心脏病最主要的危险因素， 而且还处于发病率、死亡率高和知晓率低的严峻局面。EH患者因心脏负荷不断增加， 血流动力学及神经体液发生异常， 可致左心室结构重构[1， 2]。以往研究表明：预测高血压预后的强有力因素是左心室收缩功能， 及早发现、及早干预， 可显著降低或延缓高血压心脏病的发生， 对高血压患者尤为重要。3D-STE可采集左室三维全容积数据， 并在采集的容积数据内个跟踪各声学斑点， 实时追踪心肌的运动， 可以及时有效识别高血压患者左心室收缩功能的早期改变[3， 4]， 获得高血压患者心肌早期受损的有用可靠信息， 是获得高血压患者左心收缩功能早期变化的一种全新的无创性操作检测手段。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选择2016年12月～2017年9月在本院门诊或住院的76例EH患者， 其中男41例， 女35例；年龄40～68岁， 平均年龄（55±7）岁；病程5～8年。按Ganau等左心室几何构型分类法， 依据LVMI、RWT不同分为LVN组

[28例， LVMI与RWT均正常：LVMI≤116 g/m2（男）， LVEF

≥55%；或LVMI≤109 g/m2（女）， RWT≤0.42]、CCR组（22例，

LVMI在正常范围， RWT >0.42）、CCH组（26例， LVMI与RWT均超出正常范围）。入选标准：收缩压（SBP）≥140 mm Hg

（1 mm Hg=0.133 kPa）和（或）舒张压（DBP）≥90 mm Hg；无严重的肝肾功能损害， 除外心律失常、冠心病、心脏传导异常、继发性高血压、糖尿病、心肌病、肺源性心脏病者， 无中重度瓣膜反流， LVEF≥55%。选择同期于本院体检的健康体检者30例作为正常对照组， 其中男19例， 女11例；年龄35～60岁， 平均年龄（48.0±7.6）岁， 经体检、心电图、X线、超声心动图等检查， 证实心脏无异常， 血糖、血脂均正常， 且均无高血压、冠心病史。

1. 2 仪器与方法

1. 2. 1 仪器 采用GE VIVID E9彩色多普勒超声诊断仪， 配备二维探头M5S、4V-D容积探头， 配备实时三维斑点追踪成像技术及分析软件。

1. 2. 2 方法 检查者取左侧卧位， 平静呼吸， 常规二维超声测量患者舒张末期室间隔厚度（IVSd）和左心室后壁厚度（LVPWT）， 计算心室重量、LVMI和RWT。换用三维容积探头， 连接同步心电图， 启动4D容积成像模式， 调节仪器帧频≥25帧/min， 嘱患者屏气， 于心尖四腔切面采集连续

6个心动周期全容积图像， 储存以备脱机分析。将储存的图像导入后处理系统自动计算出 LVEF、Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw。

1. 3 觀察指标 比较四组二维超声检查指标、左心室旋转及扭转参数。二维超声检查指标包括LVPWTd、LVMI、LVEF， 左心室旋转及扭转参数包括Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw。

1. 4 统计学方法 采用SPSS16.0统计学软件对研究数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用

t检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2. 1 四组二维超声检查指标比较 CCR组、CCH组患者LVPWTd、LVMI高于正常对照组， 差异具有统计学意义（P<0.05）；LVN组LVPWTd、LVMI与正常对照组比较差异均无统计学意义（P>0.05）；LVN组、CCR组、CCH组LVPWTd、LVMI呈递增趋势， 比较差异具有统计学意义（P<0.05）；四组LVEF比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2. 2 四组左心室旋转及扭转参数的比较 从心尖向心底水平看， 四组研究对象收缩期心尖水平均呈逆时针旋转， 左心室整体收缩期均呈逆时针旋转， 心底水平均呈顺时针旋转。与正常对照组比较， LVN组、CCR组和CCH组Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw均显著增强， 差异具有统计学意义（P<0.05）；LVN组、CCR组和CCH组患者Prot-A、Prot-B、LVrot及 LVtw呈增加趋势， 比较差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

3 讨论

心脏的扭转与心肌纤维的螺旋走形紧密相关， 心外膜下心肌纤维呈左手螺旋走向， 心内膜下心肌纤维呈右手螺旋走向， 此种相反方向的运动形成心脏的扭转。心脏的扭转方向及大小取决于跨壁的应变梯度以及心外膜下心肌纤维运动高于心内膜下心肌纤维运动。以往临床上主要通过核磁共振成像（MRI）技术标记心肌来完成心脏扭转的研究， 但其昂贵、费时、帧频低。3D-STE将心脏运动力学研究由简单的二维转向三维空间形变的研究。大量的研究表明：左心室扭转、旋转运动在心脏射血及充盈过程中起到重要作用， 并提出其可作为评价左心室收缩功能及舒张功能的新指标[5-7]。

Notomi等[8]应用超生斑点追踪技术（STE）技术测量左心室扭转及扭转角度， 并与 MRI获得的结果进行比较， 结果显示两种技术得出的结论具有强相关性（从心尖向心底观察， 顺时针旋转为正值， 逆时针旋转为负值）。EH患者血流动力学负荷的增加是诱发左心室重构的始发和基本因素。心室重构不但可导致心功能的改变， 而且最终发生充血性心力衰竭。因此， 早期诊断及抑制左心室不同构型EH的不良发展， 可有效减少心血管疾病的发生率和死亡率。endprint

本研究结果显示：CCR组、CCH组LVMI均高于正常对照组（P<0.05）。与正常对照组比较， 高血压组的Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw均明显增强；CCR组和CCH组

的Prot-A、Prot-B、LVrot及LVtw较LVN组增强；CCH组中各参数较CCR组增强， 差异均具有统计学意义（P<0.05）。本研究印证了LVN组、CCR组和CCH组LVEF虽然均在正常范围内， 但应用3D-STE进行分析， 显示高血压组旋转及扭转角度峰值均高于正常对照组， 并呈增加趋势[9]， 其原因可能是 EH 患者心脏后负荷加重， 心肌通过增强收缩来代偿， 心肌应力增加， 心室扭转相应加强。此结果说明EH大部分患者在 LVEF 测值正常时已经存在收缩功能的改变。由此可见， 3D-STE不但克服了2D-STE“跨平面失追踪”的缺陷， 可采集左心室三维全容积数据及实时追踪声学斑点， 追踪心肌的实时运动， 而且可以有效识别高血压患者左心室收缩功能的早期改变， 提供高血压患者心肌早期受损的有用信息， 是获得高血压患者左心收缩功能早期变化的一种全新的无创性操作检测手段。

综上所述， 3D-STE通过评价正常构型及左心室重构的EH 患者左心室扭转动力学特征， 反映左心室收缩功能的改变， 指导临床早期干预， 延缓高血压心脏病的病程进展。

参考文献

[1] 于微， 王小丛， 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.中国超声医学杂志， 2012， 28（6）：628-629.

[2] 刘洁， 高玉丽 . 斑点追踪对原发性高血压左心室扭转运动的评价研究进展.西南军医， 2014， 16（3）：293-294.

[3] 李玲， 唐元萍， 张斌年， 等 . 斑点追踪显像技术评价原发性高血压病患者早期左心室旋转及扭转功能.全科医生技能发展， 2011， 14（120）：4231-4233.

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[7] Dong SJ， Hees PS， Siu CO， et al. MRI assessment of LV relaxation by untwisting rate： a new isovolumic phase measure of tau. Am J Physiol Heart Circ Physiol， 2001， 281（5）： H2002.

[8] Notomi Y， Lysyansky P， Sester RM， et al. Measurement of ventricu1ar tortion by two-dimentional ultrasound speckle tracking imaging. JAm Coll Cardiol， 2005， 45（12）： 2034-2041.

[9] 朱文暉， 童燕， 刘稳刚， 等. 三维斑点追踪技术评价高血压患者左室旋转及扭转. 中南大学学报（医学版）， 2013， 38（3）：231-236.

[收稿日期：2017-10-10]endprint