三维斑点追踪技术评价甲亢患者左室整体应变及扭转运动

王英 王琴 潘璐 黄璇 吴丹 秦毅

【摘  要】目的：应用超声三维斑点追踪成像技术（3D-STI）测量甲状腺功能亢进（简称甲亢）患者亚临床状态下左室整体应变及扭转运动，进而评估射血分数（LVEF）正常的甲亢患者早期的心肌功能。方法：选取90例甲亢患者，依据病程长短将其分为两组，甲亢A组患者45例、病程<6个月，甲亢B组患者45例、病程>6个月;另选取40例健康人作为对照组。经胸采集存储左室三维全容积动态图像，应用Echo PAC工作站进行脱机分析;获得左室长轴整体纵向应变（GLS），左室短轴整体环向应变（GCS），左室整体扭转角度峰值（Twist）及左室整体扭力（Tortion）。结果：与对照组比较，甲亢A组患者GLS、GCS、左室整体Twist、Tortion数值均增高（P<0.01），差异具有统计学意义;与对照组比较，甲亢B组患者GLS、GCS、左室整体Twist、Tortion数值减低，差异具有统计学意义（P<0.01）。结论：通过三维斑点追踪成像技术对射血分数正常的甲亢患者左室心肌整体应变及扭转运动的测量，可以反映甲亢患者早期的心肌功能障碍。

【关键词】三维斑点追踪技术;甲亢;应变;扭转

【中图分类号】R581      【文献标识码】A      【文章编号】1672-3783（2020）07-0030-01

甲状腺功能亢进（Hyperthyroidism，简称甲亢）是一种常见的内分泌系统性疾病。心脏是甲状腺激素作用的主要靶器官之一[1]，因此其与心血管系统密切相关。过量的甲状腺激素可直接或间接作用于心脏，通过血液高动力循环引起心脏结构和功能的改变[2]，主要表现为心律失常、心脏增大以及心力衰竭甚至心脏猝死，因此如果能早期的发现甲亢患者左室收缩功能的变化，对于该疾病的早期管理及评估具有重要意义。目前，临床上用于评价甲亢患者左室收缩功能的常用方法是超声心动图，其对于射血分数正常的甲亢患者并不能早期的明确其心肌功能的损害。研究表明，心脏的应变及扭转运动在左心室收缩功能中起着至关重要的作用。3D-STI 是在三维空间追踪心肌回声斑点的运动， 可以评价左心室局部及整体的收缩功能[3]，还可计算获得心肌的扭转和旋转运动信息， 评价心肌的扭转和旋转运动，能够从机械力学角度、更为早期地敏感地发现心功能处于代偿期的心肌损伤。

1.对象和方法

1.1 对象  選取2018年10月至2019年12月到我院就诊诊断为甲状腺功能亢进患者90例作为研究对象。依据病程长短将其分为两组，甲亢A组患者45例，女35例，男10例，年龄22-55岁，平均年龄（40.84±9.11）岁，病程<6个月;甲亢B组患者45例，女30例，男15例，年龄23-57岁，平均年龄（39.94±9.11岁），病程>6个月;患者符合2019年甲状腺功能亢进症基层诊疗指南、甲亢诊断标准：（1）高代谢症状和体征。（2）甲状腺肿大。（3）血清甲状腺激素水平升高，TSH水平降低;排除标准：先天性心脏病、瓣膜性心脏病、糖尿病、贫血、结蹄组织疾病、营养不良者、有严重的肝肾功能损害者、化疗药者及图像不清晰者。另选取健康对照组40例，男15例，女25例，年龄26-56岁，平均年龄（39.05±6.92岁）。对照组均经病史、体检、生化、心电图及常规超声心动图等检查排除器质性心脏病。检查者检查时均为窦性心律，LVEF>50%。纳入者均实行常规二维超声心动图以及实时三维超声心动图检查。所有受试者均于检查前告知检查方法、目的及签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1  采用Philips IE33彩色多普勒超声诊断仪，配备 S5-1探头（频率1-5MHz）、X5-1探头（（频率1-5MHz）。Philips IE33超声诊断仪脱机TomTec分析软件进行分析。

1.2.2 超声心动图常规参数采集   首先应用二维S5-1探头置于胸骨旁左室长轴切面测量获得：舒张期室间隔厚度（IVSD）、舒张期左心室后壁厚度（LVPWD）、左心室舒末内径（LVEDD）、左心室缩末内径（LVESD）、心尖四腔心切面测二尖瓣口血流频谱舒张早期峰速（E峰）和舒张晚期峰速（A峰）、simpson双平面法测量计算出LVEF指标。

1.2.3  三维应变参数采集    上述常规参数采集完毕后，切换探头至三维X5-1，受检者左侧卧位后嘱受检者平静呼吸，连接心电图后调整仪器帧频>60帧/s，同时调节心动周期为4个。取心尖四腔心切面、将图像调整至仪器正中央，待心电图显示平稳后，嘱患者呼气后屏住呼吸记录并储存连续的4个心动周期，选择仪器中“Full Volume”3D模式，待心尖四腔心观和心尖两腔心观图像的心内膜、心外膜面显示清楚后，嘱受检者屏住呼吸，记录并储存左心室全容积连续4个心动周期动态图像。图像分析：将存储的动态图像导入3D-STI软件Tom Tec4.0。软件将自主显示出左室短轴切面、心尖四腔、两腔、三腔心切面，调整AV使得所显示切面均为标准切面。后继续分别调整其它切面的Apex基线位于顶端心尖位置，MV基线位于两侧二尖瓣环连线中点，随后软件将自动追踪各切面的心内膜线，自动贴合，系统软件自动贴合完毕后若贴合不满意此时便可手动调节各切面的心内膜追踪线，心内膜线调整完毕后再点击心外膜贴合并手动调整至满意。待所有调整满意后，点击“analysis”，此时将会得到软件计算出左室整体纵向应变（GLS）、整体圆周应变（GCS）、左心室整体扭转度角度（Twist）、左心室整体扭力（Torsion）。

1.3 统计学方法      实验数据采用SPSS19.0软件包进行统计处理。计量资料用（ ±S）表示，三组间均数比较采用方差分析，检验水准取α=0.05，P<0.05视为差异有统计学意义。

2.结果

2.1  临床资料比较

甲亢A组、B组患者与对照组的年龄、BMI、舒张压、甘油三脂、葡萄糖、总胆固醇差异无统计学意义（P>0.05）。甲亢A组、B组患者的心率、收缩压、FT3、FT4均高于对照组（P<0.05），甲亢A组、B组患者的TSH均低于对照组（P<0.01）差异具有统计学意义。

2.2  常规二维参数比较

甲亢A组、B组患者与对照组的LVDD、LVDS、IVST、LVPW及LVEF差异无统计学意义（P>0.05）。甲亢A组、B组患者血流动力学参数（E-peak、A-peak）均高于对照组（P<0.05）差异具有统计学意义。

2.3  三维应变及扭转参数比较

与对照组比较，甲亢A组患者三维应变参数GLS、GCS值增高（P<0.01），差异具有统计学意义，甲亢A组患者左室整体Twist、Tortion值增高（P<0.01），差异具有统计学意义;与对照组比较，甲亢B组患者三维应变参数GLS、GCS值减低（P<0.01），差异具有统计学意义，甲亢B组患者左室整体Twist、Tortion值均减低（P<0.01），差异具有统计学意义。

3  讨论

心脏的扭转运动与左心室收缩功能关系密切[4]。心脏的扭转运动是指以左心室短轴中心为假想圆心，心脏收缩时心尖沿逆时针旋转，而心底沿顺时针旋转（从心尖向心底方向觀察），从而造成左室在长轴方向的一种扭转运动[5]。心肌收缩程度、心肌内外膜肌纤维排列方式及收缩平衡是左心室扭转的重要影响因素，而左室扭转运动与心脏功能密切相关[6].本研究评估了左心室扭转运动的相关参数：Twist和Tortion，基底和心尖的左心室旋转表现为扭转角度，即Twist，单位为°，是目前研究扭转运动应用较多的一种参数。Tortion是对Twist进一步量化，消除了不同个体间心尖与基底部定位不一致的缺点。扭转角度除以左室心尖至基底段之间的距离，以°/cm为单位[7]。甲亢A组患者左室整体扭转角度（Twist）、扭力（Tortion）高于对照组，有可能还是与甲亢患者高动力血流动力学有关，病程的早期、甲状腺激素对心肌的正性肌力作用，使得左室心肌收缩力增强，从而导致左室整体扭转角度（Twist）、扭力（Tortion）高于对照组。由于长时间的病程，左室长期负荷过重，导致心肌细胞缺氧，可引起心肌灶性坏死、水肿、炎性细胞浸润和间质纤维增生，当心内膜与心外膜下心肌纤维受累时，会导致心内膜和心外膜下心肌纤维旋转能力的下降，最终引起左心室旋转及扭转运动能力的降低[8-9]，因此甲亢B组患者左室整体扭转角度（Twist）、扭力（Tortion）低于对照组。

4  结论

3D-STI可以更好的检测出甲亢患者亚临床状态下左室整体应变及扭转运动的改变，更早的反映射血分数正常情况下心脏不同节段的运动异常，提供了一种有效的无创性检查方法来预测射血分数正常的甲亢患者早期的心肌功能障碍，为临床的早期干预提供依据。

参考文献

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