三维斑点追踪技术评估支气管肺炎患儿左心室功能及其与血清脑钠肽水平的相关性

洪琴 张荣

心力衰竭（下称心衰）是肺炎患儿的严重并发症之一[1]。因此，密切监测肺炎患儿心肌损害程度，评估其心功能状态具有重要临床意义。血清脑钠肽（brain natriuretic peptide，BNP）可反映心肌细胞受损情况，且灵敏度及特异度均较高[2]。三维斑点追踪成像技术（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是一项能定量分析局部及整体心肌运动功能的超声新技术[3]。本研究利用3D-STI定量分析支气管肺炎患儿的左心室心肌功能状态，并分析其与血清BNP水平的相关性，以期为临床诊疗提供参考。

1 对象和方法

1.1 对象 选取临海市妇幼保健院2018年3月至2020年12月收治的支气管肺炎患儿62例为研究对象，所有患儿符合《儿科学》第6版关于支气管肺炎的诊断标准[4]。其中伴心衰24例（心衰组），不伴心衰38例（非心衰组）。心衰组男10例，女14例；年龄2～5（3.21±1.21）岁；非心衰组男16例，女22例；年龄2～5（3.53±1.20）岁。选取同期在本院进行健康体检的正常儿童30例为对照组，男13例，女17例；年龄2～6（3.33±1.33）岁；近3个月内无呼吸道感染病史。3组对象性别、年龄比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。排除标准：（1）患有先天性心脏病、扩张型心肌病、心内膜弹力纤维增生症等心脏病；（2）超声图像不清晰。本研究经临海市妇幼保健院医学伦理委员会审查通过（批准文号：2018-016L），所有儿童的家长签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 血清BNP水平测定 抽取清晨静脉血4 mL，常温静置20 min，3 000 r/min离心5 min，分离血清，置于-70℃冰箱中待测。采用酶联免疫吸附试验测定血清BNP水平。

1.2.2 3D-STI检查 使用Artida 880型彩色多普勒超声诊断仪（日本东芝公司），配有PST-25SBT探头（频率2.5 MHz）。儿童取左侧卧位，平静呼吸，同步连接心电图，行常规超声心动图检查。然后取标准心尖四腔心切面，进入4D模式，系统自动生成四腔心、两腔心切面。适当调节深度、扇角及帧频等参数，清晰显示心内膜边界，启动FULL 4D模式，系统自动生成四腔心切面，左心室两腔心切面及各短轴切面图像，待图像显示满意后存图并行脱机分析。选取一个心动周期，调整取样线，启动分析软件，在四腔心及两腔心切面上各取标定点3个（二尖瓣环心内膜面放置2个，心尖处心内膜面放置1个），使用软件自动描绘出左心室心内膜和心外膜边界，微调勾画线，使其与室壁厚度相符；使用软件自动计算获得左心室各应变参数，包括整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）、整体环向应变（global circumferential strain，GCS）、整体径向应变（global area strain，GRS）及整体面积应变（global radial strain，GAS），取各参数值的绝对值。

1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0统计软件。计量资料以表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q检验。计数资料组间比较采用χ2检验。心衰组患者血清BNP水平与3D-STI参数的相关性分析采用Pearson相关。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组对象血清BNP水平比较 心衰组、非心衰组、对照组血清BNP水平分别为（187.63±54.81）、（35.05±9.42）、（36.31±8.37）ng/L，差异有统计学意义（F=245.19，P＜0.05）；其中心衰组明显高于非心衰组、对照组（均P＜0.05），非心衰组与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 3组对象3D-STI参数比较3组对象GLS、GCS、GRS、GAS绝对值比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；其中心衰组上述3D-STI参数均明显低于非心衰组、对照组（均P＜0.05），非心衰组与对照组比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

表1 3组对象3D-STI参数比较（%）

2.3 心衰组患者血清BNP水平与3D-STI参数的相关性分析 心衰组患者血清BNP水平与GLS、GCS、GRS、GAS绝对值均呈负相关（r=-0.784、-0.763、-0.706、-0.811，均P＜0.05），其中血清BNP水平与GAS的相关性最高。

3 讨论

BNP是一种血管肽类激素，主要由心室肌细胞合成分泌，可通过拮抗肾素、血管紧张素-醛固酮系统发挥利钠、利尿和扩张血管的作用，进而调控人体水钠平衡、血容量和血压[5]。心脏容量上升、压力负荷增加及心室张力加大，也可促使BNP合成分泌。研究证实，当患者发生心衰时，血清BNP水平增高常常早于其他临床症状及体征的出现，且该指标在诊治心衰中具有较高的灵敏度和特异度，其增高程度与心功能不全程度密切相关[6]。本研究结果显示，心衰组血清BNP水平均明显高于非心衰组、对照组，提示血清BNP水平变化能有效反映患儿心功能状态。当支气管肺炎伴心衰时，患者心功能下降，心室容量负荷及压力负荷加大，促使心室肌细胞合成分泌BNP增多，进而发挥其扩张血管、利尿、利钠等生物活性作用，以减轻心脏负荷[7]。

心肌运动是一种发生在立体空间中的复杂运动，表现为心肌纵向、轴向、径向以及扭转运动[8-9]。常规超声心动图难以真实地反映心肌上述复杂运动变化。3D-STI可通过追踪超声图像上的心肌斑点信号，监测心肌纤维在立体空间中不同运动方向上的运动轨迹，通过定量分析心肌纵向、轴向以及径向的应变参数，从而客观、准确地评估心脏局部及整体心功能[10-11]。本研究结果显示，心衰组GLS、GCS、GRS、GAS绝对值均明显低于非心衰组、对照组，提示心衰组患儿在不同运动方向上的心肌运动能力下降，运用3D-STI能有效监测其心肌功能受损状态。本研究相关性分析结果显示，血清BNP水平与GLS、GCS、GRS、GAS绝对值均呈负相关，进一步提示3D-STI所获得的左心室心肌应变参数与血清BNP水平具有良好的相关性。随着患儿心功能受损程度的加重，心室肌合成分泌的BNP增加，而GLS、GCS、GRS、GAS绝对值下降。提示3D-STI参数可客观、准确地反映患儿的左心室心肌受损情况。本研究结果显示，血清BNP水平与GAS的相关性最高，提示在3D-STI参数中，GAS可能具有更高的临床应用价值。

综上所述，3D-STI能准确评估支气管肺炎患儿左心室功能，具有较高的临床应用价值。