三维斑点追踪技术评价高尿酸血症患者的左室收缩功能

赵 洋 姜艳娜 王新贤 徐 升

尿酸是人体内嘌呤代谢的最终产物。体内嘌呤生成过多、排除减少会导致高尿酸血症（hyperuricemia，HU）的形成。研究［1-2］表明，HU不依赖于其他危险因素，是心血管疾病的独立危险因素。三维斑点追踪（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技术在二维斑点追踪技术的基础上，可对心肌组织斑点各个方向的形变进行实时三维全容积追踪，能更准确地评价心肌的整体及局部心肌收缩功能。本研究应用3D-STI测量HU患者左室心肌各个方向的形变能力，评价其左室收缩功能，分析血尿酸（SUA）与左室心肌收缩功能参数的相关性，旨在探讨HU患者早期心肌受损的预测指标。

资料与方法

一、研究对象

选取2018年9月至2019年9月在我院就诊的HU患者25例（HU组），男21例，女4例，年龄52～70岁，平均（61.1±8.2）岁。纳入标准：无标准降尿酸治疗史；在正常的嘌呤饮食中，非同一天两次空腹SUA测值均异常者，即男性＞420μmol/L，女性＞360μmol/L。排除糖尿病、高血压病、高脂血症、肿瘤及其他心血管慢性病。另选同期年龄及性别与之相匹配的健康体检者30例为对照组，男24例，女6例，年龄48～68岁，平均（59.6±6.2）岁；经体格检查、常规心电图、胸片、超声心动图、血液常规实验室检查均正常者。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有研究对象均签署知情同意书。

二、仪器与方法

使用GE Vivid E 9彩色多普勒超声诊断仪，4V探头，频率1.7～3.5 MHz；M5S探头，频率1.7～3.3 MHz；配有3D-STI分析软件。嘱受检者取左侧卧位，平静呼吸，同步连接心电图，采用M5S探头于胸骨旁左室长轴切面测量左房收缩末前后径（LAD）、左室舒张末内径（LVEDD）、左室收缩末内径（LVESD）；Simpson双平面法测量左室舒张末容积（LVEDV）、左室收缩末容积（LVESV）及左室射血分数（LVEF）。采用4V探头于心尖四腔切面，连续存储4个心动周期心尖全容积动态图像，导入Echo PAC工作站，选择4D AUTOLVQ功能键，系统自动描绘左室心内膜及心外膜界线，软件可自动得出左室各节段及整体的应变曲线，测量左室整体纵向应变（GLS）、圆周应变（GCS）、面积应变（GAS）及径向应变（GRS）数值。所有数据均测量2次取平均值。

三、重复性检验

随机选择10例受试者进行3D-STI参数的观察者内和观察者间重复性检验。同一医师不同时间两次分析图像，用于观察者内的重复性检验。由两名医师分析相同图像，用于观察者间的重复性检验。

四、统计学处理

结 果

一、两组临床资料比较

两组年龄、体质量指数（BMI）、收缩压、舒张压、空腹血糖、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三酯、总胆固醇比较差异均无统计学意义；HU组SUA较对照组增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

二、两组常规超声心动图参数及3D-STI应变参数比较

两组LAD、LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV及LVEF比较差异均无统计学意义。两组GRS比较差异无统计学意义；HU组GLS、GCS及GAS均较对照组降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2和图1，2。

三、3D-STI应变参数与SUA的相关性分析

SUA与GLS、GCS呈负相关（r=-0.571、-0.463，均P＜0.05），随着SUA升高，GLS、GCS降低。SUA与GAS、GRS均无相关性（r=-0.196、-0.178）。

四、重复性检验

3D-STI应变参数在观察者间与观察者内均有良好的一致性，GLS、GCS、GAS及GRS观察者间及观察者内的一致性界限分别为-9.906～9.812和-9.802～9.563、-9.436～9.012和-9.124～8.930、-9.671～9.247和-9.362～8.113、-9.846～9.521和-9.813～9.113。

表1两组临床资料比较（±s）

与对照组比较，*P＜0.05。BMI：体质量指数；SUA：血尿酸。1 mm Hg=0.133 kPa

组别对照组HU组年龄（岁）59.6±6.2 61.1±8.2 BMI（kg/m2）23.14±3.67 24.26±3.95收缩压（mm Hg）125.31±10.21 127.08±11.13舒张压（mm Hg）75.49±8.20 76.35±7.25空腹血糖（mmol/L）5.17±0.72 5.23±0.69 SUA（μmol/L）336.79±45.43 531.79±74.23*高密度脂蛋白（mmol/L）1.38±0.52 1.43±0.54低密度脂蛋白（mmol/L）2.31±0.59 2.42±0.70甘油三酯（mmol/L）1.25±0.31 1.26±0.37总胆固醇（mmol/L）4.61±0.78 4.71±0.88

表2两组常规超声心动图参数及3D-STI应变参数比较（±s）

与对照组比较，*P＜0.05。LAD：左房收缩末前后径；LVEDD：左室舒张末内径；LVESD：左室收缩末内径；LVEDV：左室舒张末容积；LVESV：左室收缩末容积；LVEF：左室射血分数；GLS：整体纵向应变；GCS：整体圆周应变；GAS：整体面积应变；GRS：整体径向应变

组别对照组HU组常规超声心动图参数LAD（mm）33.26±4.75 34.13±4.69 LVEDD（mm）44.12±5.75 46.05±6.01 LVESD（mm）33.44±4.09 34.91±4.28 LVEDV（ml）97.29±8.95 96.39±8.46 LVESV（ml）44.28±6.75 45.38±7.12 LVEF（%）62.39±5.61 61.93±5.25 3D-STI参数（%）GLS 23.37±4.06 15.32±3.87*GAS 40.73±5.56 35.43±3.63*GCS 25.32±4.14 20.56±3.91*GRS 36.64±6.04 35.39±5.73

五、ROC曲线分析

GLS、GAS、GCS、GRS预测HU患者左室收缩功能受损的曲线下面积分别为0.919、0.753、0.826、0.618，其中以GLS诊断效能最大，GLS截断值为20.35%时，对应的敏感性为95%，特异性为66%，Youden指数为0.61。见图3和表3。

讨 论

3D-STI通过在三维空间内追踪心肌斑点信号，定量评价心肌各个方向的形变能力，不受周围组织牵拉影响，无角度依赖性，目前已应用于冠状动脉粥样硬化性心脏病（以下简称冠心病）、心肌病、瓣膜病及代谢性疾病等诊断。HU作为一种代谢性疾病，除可引起痛风，对心血管及肾脏等多器官也可造成损害，在我国患病率逐年上升。既往研究［3］多认为心血管疾病的发生与发展是SUA与血糖、血压、血脂等多个因素协同影响的结果。近年来越来越多的临床研究［4-5］提示HU与心肌损伤密切相关，是冠心病的独立危险因素。多项流行病学研究［6-8］提示痛风患者心血管病死亡率随着HUA浓度升高而增高。本研究旨在探讨HU对患者左室收缩功能的影响。

本研究结果显示，两组常规超声心动图参数比较差异均无统计学意义，HU组GLS、GAS及GCS均较对照组下降（均P＜0.05），说明高浓度SUA可损伤心肌形变能力，且3D-STI技术能够早期发现常规超声未检测出的心肌受损情况并提供有价值的参考依据。本研究中，HU组与对照组GRS比较差异无统计学意义，考虑是静息状态下室壁的收缩期增厚主要由心内膜下心肌完成，心内膜下心肌主要参与纵向应变与圆周应变，当心肌发生缺血缺氧时，心内膜下心肌最先受累，面积应变是左室收缩与舒张时心内膜表面的形变，是纵向与圆周应变的复合［9］。张晓洁等［10］研究结果显示，单纯HU患者及其合并高脂血症患者GLS、GAS及GCS均较对照组下降（均P＜0.05），在纠正年龄、性别、血糖、血脂、BMI等其他危险因素后，HUA仍是心肌早期损伤的影响因素，本研究结论与之一致。另一项研究［11］发现在LVEDV、LVESV及LVEF差异均无统计学意义的情况下，单纯HU患者GLS和GCS均低于对照组（均P＜0.05），且GCS与SUA呈负相关（r=-0.269，P＜0.05）。本研究相关性分析结果也显示，SUA与GLS和GCS均呈负相关（r=-0.571、-0.463，均P＜0.05）。说明HU患者在常规超声心动图参数无明显改变时左室收缩功能已部分受损。且随着SUA浓度的升高，左室心肌形变能力进一步下降。既往研究［12］指出，SUA水平每升高1 mg/dl，患者心源性疾病死亡的风险增加约12%。高浓度SUA对心肌的损伤机制主要有：①高浓度SUA增加氧化应激作用，使血管内皮型一氧化氮合酶合成减少，内皮素1增多，刺激血管平滑肌细胞增生，引起动脉粥样硬化；②通过激活炎症反应，生成细胞因子及炎性介质；③增加血小板聚集率及黏附率，促进血管内血栓形成［13-15］。

本研究进一步绘制ROC曲线分析3D-STI各应变参数对HU患者左室收缩功能受损的诊断效能，结果显示GLS、GAS、GCS的曲线下面积分别为0.919、0.753、0.826，均＞0.70。其中，以GLS曲线下面积最大，Youden指数（0.61）和敏感性（95%）均最高。与既往研究［10，16］一致。另外，本研究3D-STI测量各应变值在观察者间与观察者内均有良好的一致性，说明观测结果的可靠性较好，各应变值可作为稳定指标用于临床。

综上所述，HU患者左室收缩功能部分受损；3DSTI可以早期发现其心肌受损情况，其中GLS具有一定的预测价值。但本研究入选的样本量较小，ROC曲线图形显示欠佳，后期仍需扩大样本进一步研究。