陈 青，刘怀荣，安雅萍，贾武梅，崔建钧，姚成立

(1.宁夏医科大学 临床学院； 2.银川市卫生局； 3.宁夏医科大学 第二附属医院 心内科， 宁夏 银川 750004)

超声斑点追踪成像评价不同构型高血压患者左室心肌应变

陈 青1，刘怀荣3，安雅萍3，贾武梅3，崔建钧3，姚成立2*

(1.宁夏医科大学 临床学院； 2.银川市卫生局； 3.宁夏医科大学 第二附属医院 心内科， 宁夏 银川 750004)

目的采用二维超声斑点追踪成像(STI)技术探讨原发性高血压患者左心室心肌纵向、径向、周向应变特点，评价不同构型的原发性高血压患者左室收缩功能。方法原发性高血压患者63例，根据左室心肌质量指数(LVMI)将其分为左室非肥厚组33例(A组)与左室肥厚组30例(B组)，选取健康者49例(对照组)，获取左室长轴及短轴各切面的收缩期纵向、径向、圆周峰值应变。结果B组各心肌节段及整体纵向收缩期峰值应变(LS)均显著低于正常组及A组，(Plt;0.01)；左心室短轴切面A组3个短轴水平径向收缩峰值应变(RS)高于正常组(Plt;0.01)；B组3个短轴水平RS明显低于正常组及A组(Plt;0.01)；B组圆周收缩峰值应变(CS)均明显低于正常组及A组(Plt;0.05)。结论STI能准确评价高血压患者左心室心肌整体及局部收缩功能的异常，对高血压患者早期左心室收缩功能异常诊断有着重要的临床意义。

斑点追踪成像；高血压；应变；心室功能

高血压是危害人类健康的重要疾病，心脏是其主要靶器官之一，早期准确检测高血压患者心脏结构及功能异常，对诊断、治疗及预后判断具有重要的临床意义。并且心脏做功是靠心肌收缩完成的，认为心脏是由纵行的螺旋状走行心肌及位于二者之间的环形走行心肌3层构成，即所谓的“肌肉带”[1]，所以，心肌的运动形式是多个方向上的运动，对高血压左室功能的客观评价应综合多个方向心肌运动的应变和应变率。目前评价左室心肌三维形变的唯一途径是磁共振标记成像方法，但其操作复杂、检查费用昂贵而未在临床得到广泛应用，组织多普勒(Tissue doppler imaging,TDI)及应变/应变率成像方法有角度依赖等缺点，临床应用同样受限。而STI是新近发展起来可评价左室局部和整体功能的技术[2]，可敏感的发现心脏收缩功能的异常。此外其与磁共振标记成像在测量心肌应变上具有良好的相关性[3]。本研究应用二维超声斑点追踪成像技术(two-dimensional speckle tracking imaging, 2D-STI)对原发性高血压患者的纵向、径向、圆周收缩期应变特点进行探讨，旨在评价不同构型原发性高血压患者左室收缩功能的改变。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取2012年 4月至2013年 3月期间在宁夏医科大学第二附属医院门诊及住院的原发性高血压患者63例，男32例、女31例，平均年龄(50.6±8.9)岁，病程3～10年,均符合2010年中国高血压防治指南中的诊断标准，根据指南中指出的左室肥厚诊断标准： 左室心肌质量指数(left ventricular mass index, LVMI)： 男性≥125 g/m2，女性≥120 g/m2，将患者分为左室非肥厚组33例(A组)，左室肥厚组30例(B组)。剔除继发性高血压、冠心病、严重瓣膜病等其他心脏疾病，严重肝肾功能损害及图像不清晰者。

选取同期经心电图、常规超声心动图及实验室检查等证实心脏无明显异常，性别、年龄、身高、体质量、体表面积与高血压组比配的健康组49例，男21例、女28例，平均年龄(48.1±8.1)岁。

1.2 研究方法

患者左侧卧位，平静呼吸，同步连接心电图。二维超声指标测量结束后，分别采集至少包含3个心动周期的心尖四腔观、心肌尖左室长轴三腔观、心肌尖两腔观，短轴切面的二尖瓣水平、乳头肌水平、心尖水平二维动态图像，并存储。使用QLAB 8.1分析软件对图像进行脱机处理。进入CMQ Advance 模式下，系统自动勾画出心内膜缘及心外膜缘曲线，手动调整测量区的宽度,使其与心肌厚度基本保持一致，软件自动跟踪测量区内心肌的运动轨迹，并将长轴图像中各室壁分为基底段、中间段和心尖段，共计18个节段，二尖瓣、乳头肌、心尖的短轴切面的前间隔、前壁、侧壁、后壁、下壁及后间隔6段，共计18个节段，系统自动显示测量区中各室壁节段的收缩期纵向应变、径向应变、圆周应变数值及曲线图。

常规参数测量指标：左房前后径(left atrial diameter,LAD)、左室舒末内径(left ventricular end-diastolic diameter, LVDd)、左室缩末内径(left ventricular end-systolic diameter, LVDd)、室间隔舒末厚度(interventricular septalend-diastolic thickness, IVSTd)、左室后壁舒末厚度(left ventricular posterior wall end-diastolic thickness, LVPWTd)、左室心肌质量指数(left ventricular mass index, LVMI)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)二尖瓣舒张血流E峰速度(peak early inflow velocity of mitral valve, E)、A峰速度(peak atrial contraction velocity, A)及E/A。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 高血压各组与对照组的常规参数

B组中LAD、LVDd、 LVDs、IVSTd、LVPWTd和LVMI均明显高于正常组及A组(Plt;0.05)；B组E/A比值明显低于正常组及A组(Plt;0.05)(表1)。

2.2 高血压各组左室纵向收缩期峰值应变

3组的左室长轴各节段在心动周期中的LS曲线均表现为负向峰值曲线(图1)；左室纵向收缩期峰值(LS)在3组之间呈递减趋势，B组的各节段及整体的LS值明显低于正常组及A组(Plt;0.01)(表2)。

2.3 高血压组左室径向收缩期峰值应变

3组左室短轴各节段在心动周期中的RS曲线均表现为正向峰值曲线(图2)；CS曲线均表现为负向峰值曲线(图3)；A组各节段及整体RS值均高于正常组(Plt;0.05)；B组各节段及整体水平低于正常组及A组(Plt;0.01)；B组各节段及整体CS值均低于正常组及A组(Plt;0.05)(表3)。

表1 高血压与对照组常规超声心动图指标比较Table 1 General echocardiographic parameters in three groups (±s)

*Plt;0.01 compared with control;#Plt;0.01 compared with group A.

表2 高血压组与对照组左室长轴各阶段收缩期LS值比较 Table 2 The peak systolic LS peak values in three groups(±s,%)

*Plt;0.01 compared with control;#Plt;0.01 compared with group A.

图1 高血压组左室心尖四腔纵向应变图像及曲线Fig 1 LS of myocardium in EH patients

图2 高血压组左室短轴径向应变图像及曲线Fig 2 RS of myocardium in EH patients

3 讨论

2D-STI是新近发展起来的能无创、定量分析心肌运动的新技术，可自动跟踪左心室壁内各个心肌组织的位置，计算测量区内各节段心肌的形变，得到纵向、径向、圆周、旋转等多个参数[3]，并且STI克服了角度依赖等缺点，更客观准确地反映心肌的运动。

表3 高血压组与对照组左室短轴各阶段收缩期RS值比较Table 3 The peak systolic RS and CS peak values in three groups (±s,%)

△Plt; 0.05,*Plt;0.01 compared with control;#Plt;0.01, compared with group A.

图3 高血压组左室短轴圆周应变图像及曲线Fig 3 CS of myocardium in EH patients

本研究中入选对象LVEF均保持在正常范围，从纵向、径向、圆周3个应变方向综合评价左室收缩功能。研究结果显示，左心室纵向收缩期峰值在3组中均表现为基底段应变最小，心尖段应变最大，中间段次之，即所谓的“极向性”，此结果与文献报道一致[4-5]。同时B组的LS峰值整体水平较正常组明显减小，说明在高血压整体收缩功能正常时已有局部收缩功能减低。这可能是随着血压的升高，左心室后负荷递增，心肌耗氧量增加，心肌细胞相对缺血，出现心肌细胞肥大、心肌纤维化和胶原纤维增多等病理改变，分子状态下心肌细胞内肌球蛋白轻链和重链比例失调，肌凝蛋白同工酶活性降低，宏观状态下左室壁心肌收缩性下降，左室重构出现，这在一定范围内代偿了左心室后负荷的增加，保持了心脏射血功能的正常，但左室重构也是一种重要危险因素， 可导致心力衰竭、猝死等危重事件的发生[6]。而LVEF受心率等因素的影响，不能直接反映心肌收缩特性，并且心肌的收缩过程是非均一的[7]，因此在评价高血压性心脏病左心室早期功能受损是有限的，并且LVEF仅反映左心室整体收缩功能，不能用于评价局部心肌收缩功能的情况[8]。心肌应变是反映心肌收缩性的直接而客观的指标[9]，能够准确的反应左心室壁心肌局部的收缩功能。

在左心室短轴研究中还发现：A组中3个短轴水平的RS峰值均较正常组高，B组中的3个短轴及整体水平均较正常组及A组减低。圆周应变中B组则较正常组及A组明显减低；研究[10]证明左室径向、圆周收缩主要是由室壁中层的纤维收缩产生，因此左心室重构发生之前虽然心内膜下心肌已经受到损害，但并没有累及中层心肌，因而也就没有影响到RS。在高血压早期RS峰值升高在一定程度上代偿了纵向应变的减低，从而保持了左心室整体收缩功能的正常。高血压患者左心室壁肥厚，早期收缩力增强，发展到一定程度时收缩力逆转而下降，这种下降不仅与前、后负荷有关，而且还与心肌本身的收缩性有关[11]。因此当高血压重构进一步发展，甚至是离心性肥厚时，在左心室的整体收缩功能尚正常时，左心室肥厚的心肌收缩功能的下降表示可能已经累及室壁中层圆周方向的心肌，使其应变的能力明显下降。

STI是一种无创性评价室壁运动的新技术，可早期发现高血压患者左心室局部收缩功能的异常，予以早期干预，阻止其进一步发展，延缓、减少、或避免心血管事件的发生。

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Left ventricular myocardial strain in hypertension patient with different geometric patterns using speckle tracking imaging

CHEN Qing1, LIU Huai-rong3, AN Ya-ping3, JIA Wu-mei3, CUI Jian-jun3, YAO Cheng-li2*

(1.Cilincal Institute, Ningxia Medical University; 2.Yinchuan Municipal Health Bureau; 3.Dept, of Medical Cardiovascular, the Second Affiliated Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004,China)

ObjectiveTo assess left ventricular systolic function with the peak systolic strain of longitudinal、radial and circumferential in patients with essential hypertension by using speckle tracking imaging.MethodsSixty-three cases of patients with essential hypertension(EH) were enrolled, who were classified into the left ventricular hypertrophy group (n=30) and the non left ventricular hypertrophy group (n=33), according to the left ventricle mass index (LVMI). The peak systolic longitudinal strain (LS)、the peak systolic radial strain(RS) and circumferential strain (CS) were measurened in left ventricular long-axis and short-axis views by STI software.ResultsThe peak systolis longitudinal strain of segments and global of left ventricular of group B decreased compared with the control group and group A(Plt;0.01); the peak systolic radial strain of three segments of hytension group A increased significantly composed with control group(Plt;0.01), but RS of group B slightly decreased compared with the control group and group A (Plt;0.01); the peak systolic circumferential strain of three segments of group B were slight lower than the control group and group A(Plt;0.05);ConclusionsSpeckle tracking imaging can assess left ven-tricular systolic function in gloal or local regiong of essential hypertention, which have important clical significance to evaluate early the left ventricular systolic function with essential hypertention.

speckle tracking imaging; hypertension; strain; ventricular function

2013-09-03

2013-10-30

宁夏自然科学基金(NZ1282)；宁夏回族自治区卫生厅重点科研计划(2012054)；银川市科技攻关项目(2012015)

*通信作者(correspondingauthor)： wswsjycl@126.com

1001-6325(2014)03-0355-05

研究论文

R 544.1

A