三维斑点追踪成像与实时三维超声心动图评价DCM左心室收缩同步性

康文慧， 陈小珠， 刘淑军

(深圳市龙华区人民医院超声科， 深圳 518109)

扩张型心肌病(DCM)是一种原因未明的原发性心肌疾病。双侧心室扩大是扩张型心肌病最常见的临床特征，心室收缩功能减退是其常见的伴随症状，更有甚者伴随慢性充血性心衰[1]。近年来，有研究发现，心功能不全的临床症状程度与心肌运动存在的不同步性密切相关[2-3]。心脏再同步化疗治疗(CRT)对于药物疗效不佳的扩张型心肌病左室收缩不同步的患者疗效明确[4]。因而如何对扩张型心肌病左室收缩不同步做出准确地评价,无论是对诊断还是对治疗都具有十分重要的意义[5]。本研究采用实时三维超声心动图和三维斑点追踪成像技术评价扩张型心肌病左心室收缩同步性的临床价值,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取深圳市龙华区人民医院2015年3月-2016年10月收治的56例扩张型心肌病患者为研究组，其中男性36例，女性20例，年龄50～78岁，平均年龄(64.35±14.57)岁。纳入标准：(1)诊断均符合扩张型心肌病的相关诊断标准[6]；(2)意识清晰；(3)签署知情同意书。排除标准：(1)合并肝、肾、脑、肺等重要器官功能障碍、肿瘤；(2)合并精神神经类疾病、沟通或意识障碍；(3)合并先天性心脏病、风湿性心脏病以及冠心病等心血管疾病；(4)心电图检查显示为窦性心律。选取同期56名正常人为对照组，男性28例，女性28例，年龄56～72岁，平均年龄(62.35±13.31)岁。对照组既往均无心血管疾病病史，经超声心动图、心电图检查未发现心脏疾病。2组年龄、性别等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 仪器使用Philips IE33彩色多普勒超声诊断仪(S5-1心脏探头，频率1～5 MHz ；X3-1矩阵容积探头，频率1～3 MHz)，内置Qlab分析软件。

1.3 检查方法检查前患者保持静坐30 min，嘱患者保持平静呼吸，取左侧卧位，然后连接超声心动图诊断仪；患者平静后运用心脏探头连续获取3～5个心动周期的标准心尖位置的帧频>110帧/s的左心室四腔观、两腔观以及长轴观图像。采用超声斑点追踪技术计算出与心动周期各时相点对应的速率与应变率数值及到达该点的时间。检测一：左心室各节段QRS波起始点至收缩期组织速率峰值的时间间隔的标准差(Ts-SD)，检测二：左心室各节段QRS波起始点至收缩期组织速率应变率收缩峰值的时间间隔的标准差(Tsr-SD)。然后计算出3～5个心动周期内Ts-SD、Tsr-SD的平均值。将探头切换至X3-1矩阵容积探头，获取左心室标准心尖四腔观的二维图像，启动全容积显像方式，图像获取需要尽量保持左心室内图像的清晰度，然后进行三维图像采集，最后采用Qlab分析软件中的3DQ Ad-vanced对所采集的图像进行定量分析。软件分析显示采集的左心室三维图像被分为17个容积节段。

1.4 观察指标通过软件分析得出患者左心室射血分数、收缩末期容积与舒张末期容积以及中间段(十二节段)、基底段(十六节段)到达最小收缩容积时间的标准差和最大时间差。

1.5 统计学方法采用SPSS18.0统计软件包对数据进行处理，2组三维超声指标以及超声参数等计量资料的比较采用t检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 2组超声参数比较研究组A峰值、LVEF明显低于对照组(P<0.05)；研究组LVEDV、LVESV、E峰值以及E/A比值均明显高于对照组(P<0.05)，见表1。

2.2 2组三维超声评价左心室同步性情况研究组Ts-SD、Trs-SD、Tmsv12-SD、Tmsv16-SD以及Tmsv12-Dif、Tmsv16-Dif均明显高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表1 2组超声参数比较

表2 2组三维超声评价左心室同步性情况(ms, ±s)

2.3 2组超声斑点追踪技术评价左心室同步性情况研究组组织速率曲线、反应率排列紊乱(图1、2)，而对照组曲线排列有序(图3、4)，结合2.2项中的研究组Ts-SD、Trs-SD明显高于对照组，提示扩张型心肌病患者左室存在收缩不同步；研究组容积-时间曲线排列紊乱(图5)，各节段到达最小容积时间不同，同步性差，同时Tmsv12-SD、Tmsv16-SD以及Tmsv12-Dif、Tmsv16-Dif等指标均明显延长，而对照组曲线排列有序(图6)，也提示扩张型心肌病患者左室收缩不同步。

图1 对照组组织速率曲线

图2 研究组应变率-时间曲线

图3 对照组组织速率曲线

图4 对照组应变率-时间曲线

图5 研究组RT-3DE容积-时间曲线

图6 对照组RT-3DE容积-时间曲线

3 讨论

一般情况下，正常人的心室壁为维持机体所需而产生节律性的收缩或舒张，维持心脏泵血。但各种心脏疾病可引起心脏的扩大而导致心室壁运动下调，出现心脏的收缩以及舒张运动不同步，从而导致心脏的血流动力学改变，影响心脏的收缩射血[6-7]。有研究表明，心肌广泛性变性导致的心肌运动能力减弱是扩张型心肌病的主要原因，称其为运动普遍减低[8]。但也有研究表明，扩张型心肌病患者的心肌收缩、舒张运动在各个节段均存在明显的差异[9]。据江佩等[10]报道，扩张型心肌病患者心肌运动的部分节段减弱也会伴随着另一部分心肌节段代偿性的增强以维持心脏的射血，满足机体所需。国外许多研究均证实了扩张型心肌病在心肌节段运动方面存在差异，同时也测出了运动差异的范围[11]。

目前，临床对于扩张型心肌病最常见的治疗方式为心脏再同步化疗治疗(CRT)。心脏再同步化疗治疗的机制在于通过改善患者左心室内不同节段心肌运动的同步性而达到改善患者左心室收缩功能的目的[12]。因此，治疗前准确地评估患者的心脏不同步部位、类型以及程度等对治疗具有非常重要的意义。超声心动图是指应用超声测距原理穿过胸壁，检测心脏结构及其周期性活动，从而在显示器上将接收到的超声信号以图像的方式进行显示[13]。三维超声心动图主要是解决心脏的定量分析和提供更清晰的立体结构。因此，实时超声心动图可准确判断扩张型心肌病患者的心室内、心室间的机械同步性，同时也快速、便捷、准确，这为心脏再同步化疗提供可靠的检测技术。本研究结果也显示扩张型心肌病患者的Tmsv12-SD/Dif、Tmsv16-SD/Dif等指标均较正常人明显延长，表明超声三维心动对扩张型心肌病患者的左室功能可进行确切的评价，但随着超声技术在心血管疾病方面的广泛运用，该领域的研究成果也越来越多，故而对于超声心动图的弊端也有不少报道。研究表明，超声心动图受角度依赖的影响，无法准确检测心尖的情况，同时只可检测心肌的纵向运动情况，且检测节段受到限制。因此，超声心动图存在一定的局限性[14]。故需要联合其他技术来改善三维超声心动图的弊端。

超声斑点追踪技术是一种可以反映心肌运动的追踪技术，该技术描述心肌运动是建立在心肌纤维化形变的角度下进行的。在以往的二维动态图像中，运动斑点追踪技术对超声斑点的运动轨迹来追踪心肌的运动情况，同时对心肌的应变与速度可进行定量计算，且心脏的整体运动无法对该技术造成影响，在超声心动图存在的局限性这一问题上进行了克服，同时还可以对心室的整体应变进行分析测量[13]。而超声三维心动图其成像速度块，可实时、准确地显示心脏的结构以及形态变化，无需对心室腔内进行几何模拟。对同一心动周期内的左心室整体情况以及17个节段的局部容积变化曲线进行定量测量，可实时准确地评价左室功能，同时以曲线离散程度的不同对左室不同节段的心肌收缩同步性进行评价。也有研究证实，通过各节段容积变化曲线来评价其同步性的实时三维容积曲线的主要优点是能同时显示左心室各节段的容积-时间曲线[15]。本研究结果显示，对照组各曲线排列整齐有序，而扩张型心肌病患者的各曲线排列杂乱无章，提示左心室各阶段的心肌运动存在不同步性。左心室收缩同步性经三维超声心动图联合超声斑点追踪技术评价效果较好。尽管如此，三维超声心动图与三维斑点成像技术联合也存在不足之处，如肺气肿患者图像质量较差，检查姿势不对者图像易产生伪影以及图像视野局限等。

总之，三维超声心动图可在同一心动周期内对患者进行检测，而三维斑点成像技术可检测多个心动周期的变化，二者联合可更加快速、准确地检测患者的左室收缩情况，对心血管疾病的诊断以及治疗方面均具有十分重要的意义。