韩 莹，敖 梦，3*，王志刚

(1.重庆医科大学超声影像学研究所，重庆 400010；2.重庆医科大学附属第二医院超声科，重庆 400010；3.超声分子影像重庆市重点实验室，重庆 400010)

二维斑点追踪成像技术评价左心室功能的研究进展

韩 莹1,2，敖 梦1,2，3*，王志刚1,3

(1.重庆医科大学超声影像学研究所，重庆 400010；2.重庆医科大学附属第二医院超声科，重庆 400010；3.超声分子影像重庆市重点实验室，重庆 400010)

左心室功能是心脏整体功能评价的重要组成部分，二维超声斑点追踪成像技术能够对单个像素进行追踪并获取其运动轨迹，从而对左心室功能有全方位的认识。目前已有大量的临床研究肯定了超声斑点追踪技术对左心室功能评价的意义，本文将对此进行综述。

心室功能，左;二维斑点追踪成像技术;应变

超声心动图对于评价左心室功能具有十分重要的意义。二维斑点追踪成像技术是一项新兴的成像技术，与传统的超声测量技术相比，二维斑点追踪成像技术能够对感兴趣区域进行直观的观察及追踪，从而对心肌运动的位移、速度、应变、旋转角度等参数进行量化，其克服了组织多普勒成像技术角度依赖性的缺陷，具有其独特的优势[1]。本文对二维斑点追踪成像技术在引起左心室功能改变的疾病中的应用进行综述。

1 急性心肌梗死

急性心肌梗死是临床上常见的急性冠状动脉综合征，是由于冠状动脉供血不足而引起的一类以胸痛为主要表现的疾病，其起病急，死亡率高，严重危及人类的生命健康。二维斑点追踪成像技术可以定量评价心肌梗死患者治疗前后左心室功能的变化。武晓凤等[2]比较了急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)前后的局部心肌运动，发现接受急诊PCI术的心肌梗死患者(即发病24 h内行急诊冠状动脉支架植入术)，其缺血节段心肌收缩期纵向峰值应变、收缩期径向峰值应变、收缩期圆周峰值应变在行PCI术前2 h、30 min及术后30 min、2 h均低于非缺血心肌(P<0.01)，而在PCI术后12、48 h与非缺血心肌收缩期径向峰值应变、收缩期圆周峰值应变无明显差异(P>0.05)，收缩期纵向峰值应变仍低于非缺血心肌(P<0.05)。可能是由于发生心肌梗死时，心肌缺血主要影响心内膜面，而心内膜面心肌在纵向收缩运动上更占有优势，故收缩期纵向峰值应变较收缩期径向峰值应变和收缩期圆周峰值应变的受累更敏感。因此及时的急诊PCI术可一定程度延迟恢复左心室局部心肌的运动功能。左心室重构是心肌梗死后常见的慢性病理生理过程。Bonios等[3]追踪心肌梗死患者中发生左心室重构者的一系列指标发现，左心室重构者在心肌梗死早期(第4天)其心尖部圆周应变较后期未发生心室重构者显著降低(P<0.01)，二维斑点追踪成像技术可前瞻性地预测这一变化，从而为临床预防或延缓患者心室重构提供临床证据。

2 白大衣高血压

高血压是以体循环动脉压升高为主要表现的临床综合征，可导致心脏发生一系列结构和功能的变化。既往研究[4-5]常针对血压明显升高的患者，而近年来出现了另一种类型的高血压，即白大衣高血压。白大衣高血压是指患者在医务人员在场情况下表现为血压升高，而自行测量或24 h动态心电图提示血压正常。既往认为是由于患者情绪紧张而造成的一过性血压升高，一般不加以干预。但Tadic等[4]研究发现，白大衣高血压患者的左心室整体纵向、圆周应变较血压正常人群显著减低，且该值在心内膜下心肌与中层心肌中减低更为显著，而心内膜下心肌受影响程度显著高于中层心肌与心外膜下心肌，但此类患者的传统二维超声心动图检查大部分表现为正常。表明白大衣高血压患者左心功能同样受损，且该损害由心内膜层心肌向心外膜层心肌逐渐蔓延，提示白大衣高血压是处于正常血压与持续性高血压之间的一种中间状态，其危害不可忽视。

3 糖尿病

近年来，糖尿病的患病率逐年上升，糖尿病引起的心肌损害主要表现为心肌纤维化、心肌内小动脉病变、心肌细胞肥大，并最终引起心脏的病变。Karagöz等[5]对2型糖尿病早期左心室收缩功能正常(即左心室射血分数>50%)的患者进行研究，发现其左心室心尖部、基底部旋转角度及左心室整体扭转角度均大于健康对照组，可能因糖尿病早期患者舒张功能降低，为维持机体的正常需求，收缩功能会相应代偿性增强。拓胜军等[6]发现，射血分数正常的糖尿病前期患者左心室整体径向应变及圆周应变与健康人群无明显差异，而左心室整体纵向应变则显著降低，证明该值是评估糖尿病前期左心室亚临床心肌损伤的一个敏感指标。另一项针对1 065例1型糖尿病患者的研究[7]发现，该类患者左心室整体纵向应变显著降低，认为这一改变主要归因于糖尿病微血管病变导致的心肌缺血，另外该研究还发现左心室整体纵向应变显著减低的患者其蛋白尿亦呈阳性，而蛋白尿阴性的患者其左心室整体纵向应变与正常人无差异，推测斑点追踪技术可用于预估1型糖尿病患者的肾损害。二维斑点追踪成像技术还可评价早期妊娠期糖尿病孕妇胎儿及婴儿心功能变化，李江涛等[8]发现妊娠期糖尿病孕妇胎儿的侧壁、室间隔的收缩期最大应变率在孕晚期(32～36周)及糖尿病母亲婴儿均显著减低，而中孕期(20～24周)时舒张期最大应变率已显著减低，推断胎儿心室舒张功能的损害早于收缩功能。

4 肥厚性心肌病

肥厚性心肌病是一类全球性疾病，以心肌不对称性肥厚为特征。心肌纤维化是肥厚性心肌病患者的典型病理改变之一，这一病理变化与患者的临床表现、治疗及预后密切相关。Zhang等[9]发现，肥厚性心肌病患者在基底部及心尖部旋转角度、左心室整体扭转角度方面显著高于健康人群，且在此基础上还发现心肌纤维化的肥厚性心肌病患者上述数值的改变更显著。考虑主要原因是心肌纤维化主要发生于心内膜下心肌，造成心内膜下心肌缺血从而导致运动相对减弱，而心外膜下心肌便表现出明显的运动优势。收缩后收缩(postsystolic shortening， PSS)，指发生于主动脉瓣关闭之后约100 ms的心肌延迟收缩运动，为一个可出现在正常人以及心脏病患者中的非特异性指标。最近的学说[10-11]认为病理性PSS是来源于心肌对应疾病的发生所产生的异常收缩反应，该参数可以用于辨别心肌缺血，并且与心肌缺血的严重程度呈正相关。Yuan等[12]利用二维斑点追踪技术研究梗阻性肥厚性心肌病患者发现，梗阻性肥厚性心肌病患者发生PSS节段的数量及平均值明显高于正常人，表明梗阻性肥厚性心肌病患者存在不同程度的心肌缺血;而上述患者接受无水乙醇消融术6个月后，上述指标显著下降，认为无水乙醇消融手术对于梗阻性肥厚性心肌病患者有价值。

5 扩张型心肌病

扩张型心肌病是一类以心室扩大、室壁变薄为主要表现的心肌疾病，当病情进展到一定程度患者即出现心力衰竭症状。通常患者在就诊时常以心力衰竭为主要症状。扩张型心肌病最显著的表现是收缩功能降低。Goebel等[13]研究肯定了舒张功能评价在扩张型心肌病中的重要意义，发现与扩张型心肌病心力衰竭治疗后病情显著改善的患者(包括无症状生存、射血分数提高)比较，治疗无效或效果较差的患者(包括死亡、心脏移植、再入院、射血分数未显著提高的患者)，其治疗前左心室舒张早期最大应变率显著减低，因此推断左心室舒张早期最大应变率可以用于预估扩张型心肌病心力衰竭患者的治疗效果。扩张型心肌病另一个典型病理改变是心肌纤维化。Karaahmet等[14]通过测量扩张型心肌病患者心肌各节段的旋转角度及整体扭转角度发现扩张型心肌病患者的心肌纤维化与左心室收缩功能有密切联系，与未发生心肌纤维化患者比较，发生心肌纤维化的患者表现出更高的收缩期基底部旋转角度，而收缩期心尖部旋转角度及左心室整体扭转角度则恰恰相反；心肌纤维化患者中，部分甚至发生了收缩期心尖部反向旋转(即顺时针转向)，而这些患者又表现出了更高的基底部旋转角度及更低的心尖部旋转角度和左心室整体扭转角度，而心尖部心肌纤维化的程度也更广泛。这一发生机制目前尚不十分明确，可能是由于扩张型心肌病引起的心肌纤维化最先累及心尖部，而左心室的整体扭转以心尖部的运动占优势，因此表现为以心尖部运动减弱为主要病变的一系列改变。

6 尿毒症性心肌病

尿毒症性心肌病是尿毒症患者最常见的死亡原因之一。Altekin等[15]发现射血分数正常(即射血分数>50%)的肾衰竭患者其收缩期径向峰值应变、收缩期纵向峰值应变、舒张早期径向峰值应变率/舒张晚期径向峰值应变率、舒张早期纵向峰值应变率/舒张晚期纵向峰值应变率较健康对照组降低且差异有统计学意义。表明上述值能够前瞻性地评估尿毒症患者的左心室功能；但2组在圆周方向峰值应变方面差异无统计学意义，表明对于终末期肾病患者其纵向和径向收缩功能受损后仍能维持正常范围内的射血分数，是因心肌圆周方向收缩功能正常。

7 心肌衰竭患者心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy， CRT)

重度心力衰竭患者多存在心室收缩不同步，临床可采用CRT进行治疗。夏纪筑等[16]将行CRT后的心力衰竭患者分为有效组(术后6个月心功能改善1级及1级以上)和无效组，结果发现无效组治疗前12节段整体径向位移平均值、12节段整体径向应变平均值明显的低于有效组，提示上述两值对CRT的疗效有预测价值。Hasselberg等[17]发现左心室整体纵向应变也具有同样意义。

8 放化疗对心脏功能的影响

放化疗是癌症患者的常见治疗方法，不仅能够对治疗部位的肿瘤组织造成损伤，还会对人体其他的正常组织也有不良反应。Yu等[18]对134例长期行蒽环类化疗和/或纵隔放疗的儿童、青少年及年轻成人癌症患者进行研究，发现左心室射血分数、缩短分数、左心室整体纵向应变分别<55%、27%、 |16|%[19]时，发现上述患者仅有5.2%和6.0%分别表现为缩短分数和左心室射血分数异常，而23.1%患者表现为左心室整体纵向应变<|16|%，且所有左心室整体纵向应变异常患者中仅小部分表现出左心室射血分数异常；此外还发现接受纵隔放疗的患者其左心室整体纵向应变明显低于未接受纵隔放疗的患者，且左心室整体纵向应变<|16|%的患者是左心室整体纵向应变>|16|%的2倍以上，然而左心室射血分数和缩短分数在接受或未接受放疗的两组人群中并无显著差异。左心室整体纵向应变可评估癌症患者放、化疗术后对心脏功能的影响。

9 其他

克罗恩病是一种原因不明的慢性肠道炎症性疾病，通常认为其不会对心脏功能造成损伤，但Kivrak等[20]研究发现，与正常对照组比较，传统超声心动图正常的克罗恩病患者，其左心室整体纵向应变值显著减低，表明该病同样可对心脏造成隐匿性损伤，而二维斑点追踪技术则可早期预测这一改变。二维斑点追踪技术还可用于评估小儿心脏手术术后左心室功能。Perdreau等[21]将先天性心脏病患儿根据体外循环中行主动脉横断钳闭术的时间不同分为3组(1组：<30 min；2组：30～80 min；3组：>80 min)，结果发现术后第5天3组患儿的左心室射血分数无明显差异，而左心室整体纵向及圆周应变则随钳闭时间的增加而逐渐减低，且差异有统计学意义，表明长时间的主动脉钳闭术可对心肌造成缺血后的再灌注损伤。

10 二维斑点追踪技术的局限性

由于二维斑点追踪技术对采集图像的清晰度要求较高，因此对于肺气肿、肥胖等心脏图像质量欠缺的患者，该技术存在一定的局限性。目前新出现的心脏声学造影及三维斑点追踪成像技术能够弥补以上不足。

总之，二维超声斑点追踪技术作为一项新的超声定量分析手段可对各种心脏疾病的诊断、治疗及预后进行评价，具有广泛的临床应用价值。

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Research progresses of two-dimensional speckle tracking imaging in assessment of left ventricular function

HANYing1,2,AOMeng1,2,3*,WANGZhigang1,3

(1.InstituteofUltrasoundImaging,ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010,China; 2.DepartmentofUltrasonography,theSecondAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010,China;3.ChongqingKeyLaboratoryofUltrasoundMolecularImaging,Chongqing400010,China)

Assessment of left ventricular function is an important part of the function of whole cardiac. Two-dimensional speckle tracking imaging technology can track single pixel and get its trajectory, thus we can fully knowledge the function of left ventricular. At present, a large number of clinical studies have confirmed the significance of two-speckle tracking imaging in the evaluation of left ventricular function, and the details were reviewed in this article.

Ventricular function, left; Two-dimensional speckle tracking imaging; Strain

国家自然科学基金(81501482)。

韩莹(1991—)，女，重庆人，在读硕士。研究方向：心脏超声。E-mail: 1280328526@qq.com

敖梦，重庆医科大学超声影像学研究所，400010；重庆医科大学附属第二医院超声科，400010；超声分子影像重庆市重点实验室，400010。E-mail: 25528869@qq.com

2017-03-20

2017-05-01

R540.45; R541

A

1672-8475(2017)07-0448-04

10.13929/j.1672-8475.201703032