超声2D-STI在慢性心衰患者左心功能评估中的应用

高冲，姜雨亭

（中一东北国际医院有限公司健康管理中心，辽宁 沈阳 110000）

慢性心力衰竭（CHF）是一组常见的临床综合征，会导致机体心脏收缩力减弱，心脏负荷超重，以致心功能不全。因此，对CHF患者的心功能实行早期检查、及时治疗非常重要。目前，临床多通过组织多普勒技术检测CHF患者心功能，但该法存在角度依赖性的缺陷，需联合其他检查方式综合评估[1]。超声心动图作为一项无创技术，能够凭借超声物理学特性较好的评估心脏及其血管的功能与解剖结构状态，为临床诊断提供有效依据[2]。二维斑点追踪成像（2D-STI）是心脏彩超领域的一项新技术，其能够利用追踪心动周期中心肌组织自身斑点的活动轨迹，及时获取心肌在多方面的运动信息，如心脏变形、心肌应变等[3]。基于此，本研究旨在探讨超声2D-STI在CHF患者左心功能评估中的应用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 采用前瞻性随机实验方法选取2019年1月至2020年3月于本院进行超声2D-STI检查的98例CHF患者，依据心衰部位不同分为全心衰竭组（n=50）与左心衰组（n=48）。全心衰竭组男28例，女22例；年龄52～79岁，平均（67.81±2.15）岁；病程8～20个月，平均（14.52±2.35）个月。左心衰组男30例，女18例；年龄54～80岁，平均（67.94±2.14）岁；病程8～19个月，平均（14.42±2.41）个月。两组患者临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性。本研究经本院医学伦理委员会审核批准，患者及其家属均自愿签署知情同意书者。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①与《中国心力衰竭诊断和治疗指南》[4]诊断相符；②心脏无起搏器或除颤器的患者；③接受超声2D-STI检查的患者。排除标准：①近期接受过心脏手术的患者；②伴有心肌梗死的患者；③合并恶性肿瘤的患者。

1.3 方法 ①两组均进行超声2D-STI检查：调整超声诊断仪（型号：VIVID E9I）探头（型号：M5S）频率为1.7～3.4 MHz，患者取左侧卧位，维持平稳呼吸，开始进行心脏超声检查。应用2D-STI技术采集并获得各切面二维灰阶心动图图像（如心尖四腔/三腔/二腔切面、心尖短轴切面等），将所得图像传输至超声工作站；采用应变分析软件对心尖四腔切面图像进行处理，处理方式为：凭借STI勾出心内膜曲线，形成感兴趣区，手动调整该区域宽度（参照心肌厚度调整）；②按上述方法同样处理心尖三腔与二腔图像，由分析软件自动获取左心室应变率曲线、左心室整体轴向/纵向收缩应变的数据；乳头肌水平短轴切面、二尖瓣水平短轴切面以及心尖短轴切面的图像均用心动图进行处理分析。

1.4 观察指标 ①左室处于收缩末期时，测量左房前后径（LAD）、左室收缩末内径（LVDs）；左室处于舒张末期时，测量左室舒张末期内径（LVDd）；获得心尖四腔与两腔切面时，计算左室射血分数（LVEF）；②按图像观察并计出二维应变参数，包含左心室轴向整体收缩期最大峰值应变（GCS）、左心室长轴整体收缩期最大峰值应变（GLS）；③绘制受试者工作特征（ROC）曲线评价GCS、GLS对左心衰的诊断价值。

1.5 统计学方法 采用SPSS 24.0统计学软件进行数据处理，计量资料采用“x±s”表示，组间比较用独立样本t检验，组内比较用配对样本t检验，计数资料采用%表示，予以χ2检验，绘制ROC曲线评价GCS、GLS对左心衰的诊断价值，曲线下面积（AUC）＞0.7预测价值较理想，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组左心室功能比较 全心衰竭组的LAD、LVDs、LVDd、LVEF水平均高于左心衰组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组左心室功能比较（x±s）

2.2 二维应变参数 全心衰竭组GCS、GLS水平均低于左心衰组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组二维应变参数比较（x±s，%）

2.3 GCS、GLS诊断左心衰的ROC曲线 以GCS、GLS为自变量，以左心衰为因变量（是=1，否=0），绘制ROC曲线，结果显示，GCS、GLS检测左心衰的AUC均＞0.7，诊断价值较高。见表3，ROC曲线图见图1。

表3 AGCS、GLS诊断左心衰的诊断价值

图1 GCS、GLS诊断左心衰的ROC曲线图

3 讨论

CHF会造成心肌供血不足，危害患者健康。心功能不全会引发多方面危害，如左心功能不全可导致肺淤血，影响呼吸；右心功能不全则会导致体循环淤血，影响下肢、胃肠道等功能。因此，对CHF患者的心功能实行检查，对早期治疗及改善预后具有重要意义。临床上多应用超声心动图检查心功能，可清晰直观地了解心脏各结构的空间位置、连续关系以及形态等状况[5-6]。但由于超声心动图在心功能定量评估方面稍显不足，因此，需使用超声2D-STI对患者心功能进行进一步评估。

大部分CHF患者均会出现二尖瓣反流症状，导致患者左心房及其容量负荷进一步加重，LVEF不断降低，从而使得左心室整体纵向、径向、环向的应变下降，心肌形变能力降低[7]。通常组织功能特性能通过应力-应变之间的关系反映出来，因此，二维应变参数GCS、GLS能够直接反映出心肌收缩性能。

本研究结果显示，全心衰竭组LAD、LVDs、LVDd、LVEF水平均高于左心衰组，GCS、GLS水平均低于左心衰组，且GCS、GLS检测左心衰的AUC均＞0.7，说明二维应变参数GCS、GLS对左心衰具有较高诊断价值，超声2D-STI可为临床评估CHF患者的左心功能提供参考依据。分析其原因在于，2D-STI能够以二维超声心动图为基础，于室壁中选定一定范围的感兴趣区域，分析软件根据组织灰阶自动追踪上述感兴趣区域内不同像素的心肌组织在每一帧图像中的位置，并与上一帧图像中的位置比较，计算整个感兴趣区域内各节段心肌的变形，从而反映左心室长轴与短轴的局部及整体心肌功能[8-9]。与传统超声比较，2D-STI应变成像不但能有效减少相关客观因素（如患者的体位变化、心脏整体扭动、邻近心肌牵拉运动、呼吸运动等）对检查结果的影响，还能明显减少室壁声束夹角、运动方向对应变及应变率成像的限制与影响[10-11]。超声2D-STI亦存在不足之处，即只能追踪斑点在平面内的运动，无法对斑点空间实施追踪[12]。未来2DSTI的发展应着力提高时间及空间分辨率、减少不同设备或分析软件间的差异，以提高图像质量、精确斑点跟踪技术，进一步扩大2D-STI应用范围。

综上所述，超声2D-STI在CHF患者的左心功能评估中具有显著应用价值，能够准确评价左心室功能的各项指标状况，为该病的临床诊断提供依据。