三维斑点追踪成像技术对慢性阻塞性肺疾病患者左心室收缩功能的评价

天津市蓟州区人民医院超声科 （天津 301900）

内容提要：目的：应用三维斑点追踪成像技术（3D-STI）评价慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者早期左心室收缩功能。方法：选择2016年6月～2018年4月在临床上确诊为COPD患者43例及正常志愿者40例，两组均行常规二维超声心动图和三维斑点追踪成像技术检查，获取左心室舒张末期内径（LVEDd）、左心室收缩末期内径（LVEDs）、左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室射血分数（LVEF）、左心室收缩末期容积（LVESV）以及左心室收缩期整体纵向应变（LVGLS）、径向应变（LVGRS）、圆周应变（LVGCS）及面积应变（LVGAS）。结果：COPD组常规超声测量参数与对照组中LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVEF、LVESV相比较，统计学分析差异没有统计学意义（P＞0.05）；COPD组3D-STI技术测量参数LVGLS、LVGRS、LVGCS、LVGAS均较对照组减低，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：3D-STI技术作为一种无创且准确性高的新技术，对COPD患者早期左心室整体收缩功能的临床评价起到了至关重要的作用。

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）可导致肺源性心脏病，引起心肌收缩功能发生变化。其患病率高、死亡率高，主要原因是COPD心脏心肌功能下降等原因导致[1]。三维斑点追踪成像技术（threedimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是对心脏相应区域的心肌组织进行追踪，通过分析得到心肌应变值，从而可以反映心肌收缩功能的变化。

1.资料与方法

1.1 临床资料

研究中男18例，女22例；年龄均在49～69岁，平均（56.2±8.8）岁。对照组，选取同期年龄、性别与COPD相仿的40例健康志愿者，其中男20例，女20例，年龄47～68岁，平均（56.5±4.2）岁，志愿者们均进行了体检且各项指标均在正常范围，检查者们均已签署知情同意书。

纳入标准：筛选天津市蓟州区人民医院呼吸科住院部确诊为COPD患者43例，该时间段为2016年6月～2018年4月。该疾病诊断均符合2011年12月9日正式颁布的COPD全球策略[3]，明确诊断的所有患者中均不存在急性加重状态，且所有患者均未使用过大剂量糖皮质激素进行治疗；二维超声检测左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）≥50%。由于3例COPD患者（6.9%）因图像质量欠佳，不能清晰地显示出心内、外膜的边界而被排除，剩余患者40例（93.1%）。

排除标准：冠心病、严重心瓣膜病、糖尿病、先天性心脏病、继发性高血压、肾脏及肝脏疾病等基础疾病，以及一些由于COPD使心脏结构严重受损的患者。

1.2 仪器与方法

器械为配有M5 S-D及4V-D探头的GE vivid E9超声仪，探头频率分别为1.5～4.3MHz、1.7～4.3MHz。带有4D Auto LVQ（四维自动左室定量分析）软件。左侧卧位进行检查，受检者均无浮躁状态，于此同时还要在检查者胸前区连接电极片进行记录。用4V-D探头对左心室一些参数进行测量，参数包括测量LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVEF、LVESV，然后在心尖四腔切面把常规2D模式转换为4D模式，将帧频调到至少25帧/秒，嘱受检者屏住呼吸后，连续采集5个左右心动周期的四腔心的三维全容积图像，将采取的清晰图像进行存储。

1.3 图像分析

自动软件即刻将左心室心内膜边界与心外膜边界勾画出来，手动调节需要的参数LVGLS、LVGRS、LVGCS、LVGAS即可，所需要的曲线也被自动分析出来。

1.4 观察方法

常规二维超声技术、三维斑点追踪成像技术。

1.5 统计学分析

将两组数据按照统计学方法进行处理，采用的软件是SPSS 19.0。方法是成组的t检验方法进行计算，P＜0.05为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 两组二维超声参数

COPD组较对照组LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVEF、LVESV相比，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1.两组常规超声参数比较

2.2 两组3D-STI技术参数

COPD组较对照组LVGLS、LVGRS、LVGCS、LVGAS相比，COPD组参数均低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2.两组3D-STI参数比较

2.3 慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者17节段牛眼图

结果显示，四个应变中主要以左心室整体纵向应变的变化较为显著，具体见图A-D。

图1.为慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者17节段牛眼图

3.讨论

研究结果表明，应用常规超声心动图，COPD组与健康对照组的测量参数比较均没有明显的统计学意义。而使用3D-STI技术时，COPD组左心室整体应变值与对照组相比较均明显降低，分析结果中发现四个应变中主要以左心室整体纵向应变的变化较为显著，该结果在某种意义上可能与左心室的射血分数有一定的相关性[2,3]。

3D-STI的基础是三维全容积成像，克服了常规超声心动图的劣势和局限性，不仅如此该技术的精准度也较高，可以描绘出心肌的空间运动，对于心肌应变的分析上较为准确[4,5]。

3D-STI技术作为现阶段超声界评价心肌运动的一种新手段，能够对COPD患者早期左心室心肌收缩功能受损情况进行评估，对疾病的治疗也有重要的指导意义。