刘　洁，高玉丽

泸州医学院附属医院 心脏超声科(泸州　646000)

超声二维斑点追踪显像技术对原发性高血压患者不同心室构型扭转运动的评价研究

刘洁，高玉丽△

泸州医学院附属医院 心脏超声科(泸州646000)

【摘要】目的应用二维斑点追踪显像技术对原发性高血压患者不同左心室构型扭转和解旋运动特点进行评价，探讨心室构型不同对左心室扭转运动造成的影响。方法选择健康体检者46例和原发性高血压患者121例， 根据Ganau′ s国际分型法，将高血压患者分成4组：左心室正常构型组(LVN组)、左心室向心性重构组(LVCR组)、左心室向心性肥厚组(LVCH组)和左心室离心性肥厚组(LVEH组)。取心率稳定的连续3个心动周期的左室基底部和心尖部短轴切面在GE E9超声诊断仪上储存，导入工作站分析软件对各组的左室扭转和解旋运动参数进行脱机分析，计算出扭转角度峰值(Ptw)、收缩末期扭转角度(AVCtw)、等容舒张末期扭转角度(MVOtw)、等容解旋比例(UntwR)、解旋速度峰值(PUV)、解旋速度峰值达峰时间(TPUV)、扭转速度峰值(PTV)和扭转速度峰值达峰时间(TPTV)。结果各组常规超声心动图测量值(LVEDd、LVESd、IVSEDT、LVPWEDT、LVEDV、LVESV、LVEF、IVRT和E/A)比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；LVCH组和LVEH组Ptw值增强，扭转角度(AVCtw和MVOtw)明显增加(P<0.05)，解旋时间(PUV和TPUV)延长(P<0.05)，高血压各组UntwR值较对照组减低，与测量左室舒张功能的E/A具有较好的相关性(R2=0.1699)，高血压各组的PTV和TPTV值与对照组相比，差异无统计学意义(P>0.05)；高血压患者左室旋转速度-时间曲线和旋转角度-时间曲线与对照组相比，形态和走形趋势基本一致。结论斑点追踪技术能对高血压不同心室构型患者左室扭转和解旋运动各项参数进行测量，可以从心肌力学角度为临床高血压病的诊断和治疗提供技术支持。

【关键词】超声斑点追踪显像技术；高血压；左心室构型；心肌扭转

高血压是最常见的心脑血管疾病之一，严重威胁着人类健康。根据2004年中国营养与健康状况调查结果显示，全国有超过1600万高血压患者，且每年的发病率和患病率仍在继续增加。高血压是导致心脑血管疾病发生的主要高危因素， 1998年，心脑血管疾病在我国城市居民的死亡原因中居第二位，在农村则居首位。每年全国高血压患者死亡人数超过了100万，而存活的患者中75%以上会遗留不同程度的后遗症，给患者和社会带来沉重负担。因此进一步加强研究，对高血压疾病的早期诊断、中期治疗和后期预防都有重要临床意义。本研究应用二维斑点追踪显像技术对原发性高血压患者不同左心室构型扭转和解旋运动特点进行评价，探讨心室构型不同对左心室扭转运动造成的影响。

1资料与方法

1.1临床资料

选择2014年3月至2015年8月在泸州医学院附属医院心脏超声科检查的原发性高血压患者121例。 纳入标准：1)依照1999年世界卫生组织国际高血压学会制定的高血压诊断标准(收缩压>140 mm Hg和 (或)舒张压 >90 mm Hg)Simpson′s法测量EF值≥50%；2)病程至少在2年以上且检查当天未服用任何降压药物；3)经体格检查和实验室检查后排除继发性高血压、糖尿病及其他心血管疾病。选择年龄≥46岁的健康体检者46例作为对照组，对照组经临床体格检查、血生化检验、超声心动图以及心电图检查排除高血压、心力衰竭、冠心病、糖尿病以及各种心脏瓣膜病、心肌病。将原发性高血压患者分为4组：1)左心室正常构型组(LVN组)38例，其中男18例，女20例，年龄(57.5±8.29)岁， 按张维忠[1]推荐的标准LVMI 男≤125 g/m2， 女≤120 g/m2，RWT≤0.42；2)左心室向心性重构组(LVCR组)27例，其中男16例，女11例， 年龄(63.3±11.50)岁，LVMI男≤125 g/m2， 女≤120 g/m2， RWT>0.42；3)左心室向心性肥厚组(LVCH组) 32例，其中男18例，女14例，年龄(55.8±11.89)岁，LVMI男>125 g/m2， 女>120 g/m2， RWT>0.42，；4)左心室离心性肥厚组(LVEH组) 24例，其中男10例，女14例，年龄(61.4±13.18)岁，LVMI男>125 g/m2， 女>120 g/m2， RWT≤0.42。

1.2测量方法

应用GE E9彩色多普勒超声诊断仪，M5s探头，频率1.5～4.0 MHz，配有EchoPAc version 112脱机分析软件。所有入选者均记录其血压、身高及体质量等基本信息，同步连接心电图，取左侧卧位，图像帧频数在45帧以上，嘱患者平静呼吸，并于呼气末屏气， M型超声心动图采集左心室二区(a)波群，测量左心室的舒张末期内径(LVEDd)和收缩末期内径(LVESd)、室间隔舒张末期厚度(IVSEDT)以及舒张末期左室后壁厚度(LVPWEDT)，双平面Simpson法测量EF值，脉冲多普勒(PW)置于左室流出道和二尖瓣前瓣瓣环之间获取血流频谱资料，测量左室等容舒张时间(IVRT)，测量二尖瓣前向血流频谱E峰速度、A峰速度并计算出E/A值。按Ganau′ s分型法[2]计算左室质量指数(LVMI) =左室质量/体表面积(body surface area,BSA)；相对室壁厚度(RWT) =(IVS+LVPW)/LVEDd；左室质量(g)=0.8×1.04[(IVSEDT+LVEDd+LVPWEDT)3-LVEDd3]+0.6；BSA=0.0061×身高(cm)+0.0128×体质量(kg)-0.1529。

选择以能够清晰显示二尖瓣瓣口为标记的左室基底部短轴切面和以不能显示出乳头肌为标记的心尖短轴切面，取心率稳定的连续3个心动周期的二维灰阶动态图像进行储存，导入超声工作站分析软件，系统通过对心肌内斑点的自动追踪，将左室壁分为前壁、侧壁、后壁、后间隔、前间隔和下壁6个节段，以“√”或“×”对结果进行表示， “√”代表追踪结果满意，“×”代表追踪结果不满意。调整心内膜定位点，使系统能够对整个心内膜边界进行清晰识别，选择所有节段记录均为“√”的图像进入后续分析，系统会自动分析出左室旋转角度-时间曲线及左室旋转速度-时间曲线。将参数转换成数据表格录入Excel表。一个心动周期定义为R波的顶点到下一个心动周期R波顶点之间的距离。计算扭转角度峰值(Ptw)、扭转速度峰值(PTV)、扭转速度达峰时间(TPTV) 、解旋速度峰值(PUV) 、解旋速度达峰时间(TPUV)和解旋率(UntwR)。为消除不同个体之间心率的差异，将收缩末期设定为心动周期的开始，收缩期划分为10个点，以10%为单位，即整个收缩期为100%；将舒张期划分为10个点，舒张早期即为110%，舒张期结束即为200%。在心动周期中，主动脉瓣关闭(AVC)的时间点定义为收缩末期，心电图中下一心动周期R波的顶点为舒张末期[3]，即表示一个心动周期结束。

1.3统计学方法

2结果

2.1各组基本情况及一般测量值

各组年龄、身高、体质量、BSA及心率比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。各组RWT和LVMI测量值比较，差异有统计学意义(P<0.001)。RWT：LVCH、LVCR组与对照组、LVN组、LVEH组比较，差异均有统计学意义(P<0.001)；LVCH组和LVCR组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。LVMI：LVEH组、LVCH组、LVCR组与对照组比较，差异有统计学意义(P<0.001)；LVN组与对照组、LVCR组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；LVEH组、LVCH组和LVCR组两两比较，差异均有统计学意义(P<0.001)，且LVEH组测量值最高(表1)。

2.2各组常规超声心动图测量值

各组常规超声心动图测量值(LVEDd、LVESd、IVSEDT、LVPWEDT、LVEDV、LVESV、LVEF、IVRT和E/A)比较，差异均有统计学意义(P<0.05)(表2)。LVEDd和LVESd：LVEH组和LVCH组与对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，表现为心室腔扩大，以LVEH组表现明显；LVEH组的测量值明显高于LVCH组和LVCR组(P<0.05)；LVCH组明显高于LVCR组(P<0.001)；LVCR组、LVN组与对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。

IVSEDT和LVPWEDT：LVEH组、LVCH组、LVCR组与LVN组、对照组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，以LVCH组增高最明显；LVN组和对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)；LVCH组高于LVCR组，差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。

LVEDV和LVESV：LVEH组与LVN组、对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，且LVEH组测量值最高；LVN组与对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)；LVEH组、LVCH组和LVCR组两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，LVEH组测量值最高，LVCR组测量值最低(表2)。

LVEF：LVEH组、LVCH组与对照组、LVN组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，LVEH组降低最明显；LVCR组与LVN组比较，差异无统计学意义(P>0.05)；LVEH组、LVCH组和LVCR组两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，LVEH组测量值最低，LVCR组测量值最高(表2)。

表1　各组基本情况及一般测量值比较±s)

注：与对照组比较，*P<0.001；与LVN组比较，#P<0.001；与LVEH组比较,&P<0.001；与LVCH组比较，△P<0.001

IVRT：LVEH组、LVCH组与LVN组、对照组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，表现为时间延长，以LVEH组最明显；LVN组、LVCR组与对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)；LVEH组、LVCH组与LVCR组两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)(表2)。

E/A：LVCH组与对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，表现为测量值减低；LVCH组E/A值明显低于LVEH组和LVN组，差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。

表2　表各组常规超声心动图测量值比较±s)

注：与对照组比较，*P<0.05；与LVN组比较，#P<0.05；与LVEH组比较,&P<0.05；与LVCH组比较，△P<0.05

2.3各组左心室扭转和解旋运动参数

各组Ptw、AVCtw、MVOtw、UntwR、PUV和TPUV测量值比较，差异均有统计学意义(P<0.001)；各组PTV和TPTV测量值比较，差异均无统计学意义(P<0.001)(表3)。

Ptw、AVCtw和MVOtw：对照组、LVN组和LVCR组两两比较，差异无统计学意义(P>0.05)；LVEH组明显高于其余各组(P<0.05)；LVEH组和LVCH组比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

UntwR：与对照组比较，高血压各组均明显降低(P<0.05)，高血压各组间两两比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

PTV和TPTV：各组间两两比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

PUV和TPUV：与对照组比较，高血压各组均明显增高(P<0.05)，LVEH组增高最明显；LVEH组、LVCH组与LVN组比较，差异有统计学意义(P<0.05)；LVEH组、LVCH组与LVCR组比较，差异有统计学意义(P<0.05)；LVEH组和LVCH组比较，差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

各组UntwR值与E/A值之间具有相关性(R2=0.1699)(图1)。

表3　各组左心室扭转和解旋运动参数比较±s)

注：与对照组比较，*P<0.05；与LVN组比较，#P<0.05；与LVEH组比较,&P<0.05；与LVCH组比较，△P<0.05

图1各组UntwR值与E/A值相关性

2.4对照组和高血压组扭转运动曲线

从心尖部向基底部看，我们将心尖部的逆时针运动定义为正，基底部的顺时针运动定义为负。左室旋转角度-时间曲线从整体上看，高血压患者和对照组左心室的扭转运动都主要是以收缩期的逆时针旋转为主，在收缩末期，基底部与心尖部的扭转角度达到峰值，而舒张期基底部与心尖部则变现为与收缩期运动相反的解旋运动，在左室内形成一个强大的负压，基底部解旋呈逆时针方向，心尖部则为顺时针方向，左室的解旋运动主要是以舒张期顺时针方向的解旋运动为主(图2)。

高血压组基底短轴旋转曲线图与对照组基本一致，但旋转速度峰值增高，达峰时间延长。在整体运动中，心尖部与基底部不同方向的解旋速度的差值即为左心室的扭转速度，在整个心动周期中收缩期曲线为正，舒张期曲线为负，共有两个峰值(图3)。

图2左心室整体旋转角度-时间曲线

注：A：健康人；B：高血压患者 紫色和绿色分别代表基底部和心尖部的平均运动值，白色代表整体平均运动值。

图3左心室整体旋转速度-时间曲线

注：A：健康人；B：高血压患者 紫色和绿色分别代表基底部和心尖部的平均运动值，白色代表整体平均运动值。

3讨论

本研究高血压患者Ptw、AVCtw和MVOtw扭转角度增加，可能是由于心内膜下心肌供血不足导致其收缩力降低，使其相对于心外膜下肌纤维的运动优势降低。心室肌运动主要表现为逆时针方向的扭转运动增强，这种供血不足引起的局部收缩功能减低和整体扭转运动的增强，可能在心肌发生纤维化和心室出现几何形态改变之前发生[4]。高血压患者为满足机体的供血需要，通过增加扭转角度来实现左室的代偿与储备功能；向心性重构组和构型正常组相比较无明显改变，可能是左室重构患者相对于左室构型正常患者，心室肌的损害没有进一步加重所致，而心室腔扩大和心室壁增厚，可使扭转角度明显增加，因此我们认为对扭转运动的评价能对左室的收缩功能进行评估， Eric等[5]利用组织多普勒技术对正常人运动负荷之后的左室扭转运动进行研究发现，短轴扭转角度明显增加。

我们计算出的RWT值以LVCH组最高，LVCR组次之，而LVEH组、LVN组和对照组相差不大，可能是左心室发生肥厚时，通过增加RWT值可以在一定程度上降低心室壁的张力和后负荷，从而改善心室的排血能力。高血压各组的E/A值与对照组相比都表现为减低，以LVCH组最明显，IVRT值LVEH组、LVCH组与对照组相比明显延长，由此可以看出，高血压对左室的舒张功能有影响，且这种影响可能出现在心室腔的大小和心室壁的厚度发生改变之前，当心室腔扩大和心室壁增厚时，舒张功能则进一步减低。LVEH组的E/A值相较LVCH组和LVCR组有所增加，可能是由于心室肌代偿性的扭转运动增强，使左室舒张功能产生了一种类似于“假性正常化”的表现。

解旋运动在大部分正常人主要出现在等容舒张期，增加舒张期左心室的抽吸能力和心室的灌注量。本研究UntwR值以对照组最高，高血压各组均减低，离心性肥厚组表现最明显，说明高血压心室腔的扩大对左心室解旋运动有影响。高血压各组和对照组UntwR值和E/A值之间具有相关性，说明UntwR值可以反映左室舒张功能。左室的收缩和舒张过程在心室的扭转运动过程中是紧密偶联在一起的，收缩期储备的能量在舒张期解旋运动中得以释放，在心室内形成一个负压腔，完成左室的血液充盈。本研究高血压各组解旋速度峰值(PUV)和解旋速度达峰时间(TPUV)与对照组相比都有所延长，这对左室内负压的快速形成造成影响，不利于左心室的快速充盈，舒张期解旋运动参数的异常提示左心室舒张功能损伤，顺应性下降[6-7]。

综上所述，心血管疾病的发生、预后以及死亡都与高血压左心室结构异常有密切关系，及时发现上述异常，对不同构型高血压患者采取不同的治疗措施，有重要临床意义。

参考文献

[1] 张维忠.高血压与左心室肥厚[J].临床心血管病杂志,1993,9(6):323-325.

[2] Ganau A,Devereux RB,Roman MJ,etal.Patterns of left ventricular hypertrophy and geometric remodeling in essential hypertension[J].J Am Coll Cardiol,1992,19(7): 1550-1558.

[3] 宋家琳,黎春雷,童春,等.斑点追踪显像技术对正常成人左室扭转和解旋运动的初步研究[J].中国超声医学杂志,2007,23(9):665-667.

[4] LeWinter MM,Meyer M.Mechanisms of diastolic dysfunction in heart failure with a preserved ejection fraction: If it′s not one thing it′s another[J].Circ Heart Fail,2013,6(6): 1112-1115.

[5] Stöhr EJ,González-Alonso J,Shave R.Left ventricular mechanical limitations to stroke volume in healthy humans during incremental exercise[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2011,301(2):478-487.

[6] Miyoshi H,Mizuguchi Y,Oishi Y,etal.Early detection of abnormal left atrial-left ventricular-arterial coupling in preclinical patients with cardiovascular risk factors: evaluation by two-dimensional speckle-tracking echocardiography[J].Eur J Echocardiogr,2011,12(6): 431-439.

[7] Hiemstra JA,Liu S,Ahlman MA,etal.A new twist on an old idea: a two-dimensional speckle tracking assessment of cyclosporine as a therapeutic alternative for heart failure with preserved ejection fraction[J].Physiol Rep,2013,1(7): 174.

Evaluation Study of Different Ventricular Configuration Twist in Patients with Essential Hypertension Using Ultrasonic Two-Dimensional Tracking Imaging Techniques

LiuJie,GaoYuli△.

DepartmentofCardiacUltrasound,theAffiliatedHospitalofLuzhouMedicalCollege,Luzhou646000,China

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the characteristics of the hypertension patients with different left ventricular configuration torsion and untwisting by using STI technology, and to discuss the influence on left ventricular torsion by the different left ventricular configuration. Methods46 healthy adults underwent health examination and 121 essential hypertension patients were selected and divided into 4 groups according to the Ganau′ s international classification method: LVN group, LVCR group, LVCH group and LVEH group. Left ventricular basal and apical short axis view with a stable heart rate and consecutive in three heartbeat cycle were stored in the GE E9 ultrasonic diagnostic equipment and workstation analysis software was imported for an off-line analysis of each group′s left ventricular torsion and untwisting motion parameters. Torsion angle peak (Ptw), end systolic twist angle (AVCtw), isovolumic diastolic torsion angle (MVOtw), isometric untwisting rate (UntwR), peak untwisting velocity (PUV), time peak untwisting velocity (TPUV), peak twist velocity (PTV) and time peak twist velocity (TPTV) were calculated and the results were compared. ResultsThere were statistically significant differences in terms of measured values of ultrasound ultrasonic cardiogram(LVEDd, LVESd, IVSEDT, LVPWEDT, LVEDV, LVESV, LVEF, IVRT and E/A)(P<0.05). The Ptw increased, AVCtw and MVOtw increased markedly and PUV and TPUV prolonged in LVCH and LVEH group(P<0.05). The UntwR has decreased in hypertension groups compared with control group, and had a good correlation (R2=0.1699) with the measurement of left ventricular diastolic function E/A. There were no statistically significant differences in terms of PTV and TPTV between hypertension groups and control group(P>0.05). The form and trend of hypertensive patients in terms of left ventricular rotation velocity - time curve and rotation angle time curve were basically the same compared with the control group. ConclusionThe speckle tracking technology can measure the left ventricular torsion and untwist motion parameters of hypertension patients with different ventricular configuration and can provide technical support for clinical diagnosis and treatment of hypertension from the perspective of myocardial mechanics.

【Key words】Speckle tracking imaging technology; Hypertension; Left ventricle configuration; Myocardial twisting motion

doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.01.018

通信作者：△高玉丽，E-mail:gaoyuliw@sina.com

【中图分类号】R445.1

【文献标志码】A

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20160301.0943.004.html

·论著·