四维应变成像技术在青年H型高血压患者左室心肌收缩功能评估中的应用研究▲

马 振 刘雪玲 苏虹月 韦 芳 钟云青

(1 广西中医药大学附属国际壮医医院超声科，广西南宁市 530203；2 广西中医药大学第一附属医院超声科，广西南宁市 530020；3 广西中医药大学附属国际壮医医院肺病科，广西南宁市 530203)

高血压是心血管疾病的主要危险因素之一[1]。而血液中的高同型半胱氨酸(hyperhomocysteine，HHcy)被认为是高血压的独立危险因素[2]。心血管疾病在高血压和HHcy的协同作用下会加重血管内皮的损伤，风险明显高于HHcy或高血压的单一作用[3]。血浆同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)>15 μmol/L的原发性高血压被定义为H型高血压[4]，而早期评估H型高血压患者心肌功能的亚临床改变对于防治心肌损伤具有重要的意义。然而，由于青年H型高血压患者病程较短[5]，早期没有明显的临床症状，很难通过常规超声心动图发现心肌功能亚临床改变。而四维应变成像(four-dimensional strain imaging，4D-SI)技术能够在三维图像基础上通过实时检测心肌的整体运动情况对其进行评估[6]。本研究旨在应用4D-SI技术分析左室心肌的整体收缩功能，定量评估H型高血压患者的左室心肌功能并检测早期和亚临床心肌功能改变。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年1～12月在广西中医药大学第一附属医院就诊的89例青年高血压患者，将43例血浆 Hcy>15 μmol/L的患者纳入青年H型高血压组，46例血浆Hcy≤15 μmol/L的患者纳入青年高血压组，另选52例健康志愿者作为对照组。青年H型高血压组男21例、女22例，年龄22～44(37.89±6.17)岁；青年高血压组男23例、女23例，年龄20～45(38.41±5.33)岁；对照组男26例、女26例，年龄19～45(38.65±6.45)岁。3组患者的年龄、性别和心率比较，差异无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准 青年H型高血压组和青年高血压组患者纳入标准：符合高血压诊断标准[收缩压≥18.62 kPa和(或)舒张压≥11.97 kPa]；年龄18～50岁。排除标准：患有心肌病、继发性高血压、糖尿病、严重心律失常；左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)>55%。对照组纳入标准：既往史、心电图、超声心动图、胸片等检查无异常发现。所有研究对象均被告知研究的内容并签署知情同意书。本研究经广西中医药大学第一附属医院医学伦理委员会审核批准。

1.3 仪器与方法 检查前测量患者的体质指数、血压、心率，计算体表面积。采用GE-E9超声诊断仪，使用4V探头，频率1.5～4.0 MHz。

1.3.1 二维心脏超声检查 采集二维超声心动图心脏功能参数：舒张末期室间隔厚度(interventricular septum thickness at the end of diastole，IVSd)、舒张末期左室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness at the end of diastole，LVPWd)、LVEF、左室心肌质量指数(left ventricular mass index，LVMI)、早期二尖瓣血流速度/早期二尖瓣环运动速度的比值(E/Em)。

1.3.2 4D-SI检查 应用4V探头同时显示心尖四腔切面、心尖两腔心切面和心尖左室长轴切面，然后启用4D-SI系统，并记录4个心动周期图像。测定左室整体纵向峰值应变(global longitudinal strain，GLS)、左室整体圆周峰值应变(global circumferential strain，GCS)、左室整体面积峰值应变(global area strain，GAS)、左室整体径向峰值应变(global radial strain，GRS)(图1～图5)。检测过程中如遇部分节段无法测出数据时需重新测量。

图1 左心室应变成像图

图2 GLS应变成像牛眼图

图3 GAS应变成像牛眼图

图4 GCS应变成像牛眼图

图5 GRS应变成像牛眼图

1.4 观察指标 比较3组研究对象的血压、二维超声心动图心脏功能参数(IVSd、LVPWd、LVEF、LVMI、E/Em)和4D-SI超声心动图左心室应变参数(GLS、GCS、GAS、GRS)。

1.5 统计学方法 采用SPSS 22.0统计学软件对数据进行分析。计量资料采用均数±标准差(x±s)描述，3组比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验。计数资料用例数(n)和百分率(%)表示，组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 收缩压、舒张压比较 青年H型高血压组、青年高血压组患者的收缩压、舒张压高于对照组，差异有统计学意义(均P<0.05)。青年H型高血压组和青年高血压组患者的收缩压、舒张压比较，差异无统计学意义(均P>0.05)。见表1。

表1 3组研究对象的收缩压、舒张压比较 (x±s，kPa)

2.2 二维超声心动图心脏功能参数比较 青年H型高血压组、青年高血压组患者的IVSd、LVPWd、LVMI高于对照组，差异有统计学意义(均P<0.05)。青年H型高血压组和青年高血压组患者的IVSd、LVPWd、LVMI比较，差异无统计学意义(均P>0.05)。3组的LVEF、E/Em均在正常参考范围内，且3组比较差异无统计学意义(均P>0.05)。见表2。

表2 3组研究对象的二维超声心动图心脏功能参数比较 (x±s)

2.3 4D-SI超声心动图左心室应变参数比较 青年H型高血压组、青年高血压组患者的GLS、GAS水平低于对照组，且青年H型高血压组GLS、GAS水平低于青年高血压组，差异有统计学意义(均P<0.05)。青年H型高血压组患者的GCS、GRS低于青年高血压组、对照组，差异有统计学意义(均P<0.05)。但青年高血压组和对照组的GCS、GRS比较，差异无统计学意义(均P>0.05)。见表3。

表3 3组研究对象的4D-SI超声心动图左心室应变参数比较 (x±s)

3 讨 论

Hcy是冠心病的独立危险因素，其可以通过激活内皮细胞的炎性介质，从而影响血管内皮细胞的功能[7]。研究表明[8]，随着Hcy的升高，冠心病的发生率也随之增高。Hcy代谢异常可影响血管内皮功能进而导致微循环障碍，常规的二维超声难以发现这些亚临床改变，但是这些心肌功能的亚临床改变对于临床早期干预高血压心肌损伤有比较重要的作用。以往应用超声二维斑点追踪成像技术可以评估亚临床心肌损伤[9-10]。但是该技术的应用基础是二维超声心动图，测量数据难以反映整体心脏心肌的立体运动改变[11]，无法完整评估左室心肌的整体功能。4D-SI技术能够测量左室纵向、圆周、面积、径向的应变，通过追踪心肌组织随时间在立体空间的运动，定量评价心肌的形变能力[12]。

本研究中所有受检者的LVEF和E/Em均在正常参考范围内，且3组LVEF和E/Em比较差异无统计学意义，但青年H型高血压组、青年高血压组患者的GLS、GAS、GCS和GRS均较正常低，说明即使LVEF和E/Em正常，高血压患者的心肌形变能力也已经发生亚临床改变。既往二维斑点追踪成像技术的研究结果表明高血压患者二维切面的心肌应变值较健康对照人群下降[13]，与本研究结果相似。但4D-SI技术基于实时三平面成像获取四维图像，在同一心动周期上观察长轴及短轴各平面每个节段的追踪情况,可以多切面立体地反映心肌的应变值。本研究结果显示青年H型高血压组、青年高血压组的GLS和GAS低于对照组，这是因为长期血压增高可导致左室射血阻力增加，左室代偿性重构，高血压导致心内膜下心肌供血不足，而心内膜下的心肌纤维对心肌缺血缺氧是最敏感的，容易引发血管内皮功能障碍、冠状动脉微循环障碍,逐步发生心内膜下心肌纤维化[14]。心内膜下层的心肌纤维主要呈纵向排列，相比环向心肌纤维，纵向纤维具有更强的收缩能力以及需要更多的耗氧量。因此纵向心肌的收缩功能最早受损同时也最严重，而GLS、GAS的评估可以反映纵向纤维的功能，所以在高血压患病的早期阶段就可检测到GLS、GAS的降低[15]。本研究发现青年H型高血压组的GLS、GSA、GCS、GRS均较青年高血压组低，其原因考虑为Hcy具有致炎作用，可以增强各种炎症介质的活性，使之作用于血管内皮，导致管壁内皮细胞功能异常和平滑肌细胞增殖的调控机制紊乱,与其他因素协同作用后导致动脉粥样硬化的发生和发展，早期引起心肌微血管内皮功能障碍进而导致心肌收缩受损[16]。所以在HHcy与高血压的共同作用下,即使是病程较短的早期H型高血压患者，其心肌损伤也较单纯高血压患者严重，心肌也出现了能够被4D-SI超声心动图检测到的亚临床改变。

综上所述，4D-SI技术应用于青年H型高血压患者，能够发现常规超声心动图无法发现的心肌早期亚临床改变，并且能够提供较为准确的定量评估，为推进临床防治高血压提供客观的参考依据。