二維斑點追蹤技術在評價阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者左心室功能的價值研究*

徐宏偉 孫海峰 殷婷婷

二維斑點追蹤技術在評價阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者左心室功能的價值研究*

徐宏偉①*孫海峰①殷婷婷①

目的：討論二維超聲斑點追蹤技術在評價阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(OSAS)患者左心室功能的應用價值。方法：選取110例OSAS患者資料進行總結性分析，運用超聲斑點追蹤顯像技術(STI)分析左心室心肌不同方向上的整體應變能力、左心室扭轉及二尖瓣環中點處收縮期最大位移(MAD)與左心室射血分數(LVEF)的關系。結果：MAD與LVEF呈顯著相關性(r=0.81，P＜0.01)。LVEF與GLS、GRS、GCS及LVtw均呈顯著相關性(r=－0.74，r=0.57，r=－0.55，r=0.65；P＜0.01)。MAD與GLS、GRS和LVtw均具有顯著相關(r=－0.69，r=0.49，r=0.45；P＜0.01)；MAD與GCS具有負相關(r=－0.39，P＜0.05)。結論：STI通過對心肌應變能力、心室扭轉及二尖瓣環中點處收縮期最大位移進行分析，能夠準確評價左心室的縱向、徑向以及扭轉運動的同步性，與左心室射血分數高度相關，有較好的一致性，具有非常廣闊的應用前景。

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征；二維超聲斑點追蹤技術；左心室射血分數

[First-author’s address] Department of Ultrasound, The Central Hospital of Meihekou City, Meihekou 135000, China.

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)在臨床是一種較為常見的疾病，已經成為心血管疾病的危險因素，能夠引起患者心肌收縮功能減低以及出現心室重構，其中OSAS患者發生的左心室重構是患者并發心力衰竭的危險因素。OSAS主要表現為中樞性睡眠呼吸障礙和阻塞性睡眠呼吸障礙，部分患者會出現陳-施呼吸。超聲斑點追蹤顯像(speckle tracking imaging，STI)技術無角度依賴性，能夠在縱向、徑向以及全方位評價心室內各節段的室壁運動狀態[1]。本研究對OSAS患者運用STI技術分析左心室心肌不同方向上的整體應變能力、左心室扭轉及二尖瓣環中點處收縮期最大位移(mitral annulus displacement，MAD)與左心室射血分數(1eft ventricular ejection fraction，LVEF)的關系，探討OSAS患者LVEF與心肌之間的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年1月至2013年6月在梅河口市中心醫院確診為OSAS的110例患者資料，其中男性75例，女性35例；年齡35～81歲，平均年齡為(58.14±22.86)歲。所有患者均因鼾癥就診，最終經過多導睡眠呼吸儀監測患者呼吸暫停低通氣指數。患者入選標準：呼吸暫停低通氣指數＞5次/h以上者；OSAS診斷均符合2002年中華醫學會呼吸病學分會制定的《阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南(草案)》[2]。排除標準：經常從事夜班工作人員、腎源性高血壓、慢性阻塞性肺疾病、心房顫動、心律失常以及心肌病變等疾病，中度以上瓣膜反流或狹窄，合并中樞神經系統疾病，具有手術史或者胸廓畸形，常規超聲心動圖測量左心室射血分數LVEF＜50%者[2]。

1.2 檢查儀器與方法

(1)LVEF測量。采用GE vve9彩色超聲診斷掃描儀，X系列實時三維成像探頭，頻率為1～3 MHz。于患者心尖區采集心尖四腔切面，啟動全容積顯像模式“Full Volume”，連續采集4個心動周期數據，上傳至Qlab 6.0工作站，定量分析。在心尖四腔、兩腔切面以及心尖處勾畫心內膜，系統自動算出LVEF。

(2)左心室扭轉的定量分析。超聲探頭頻率為5 MHz，掃描并存儲患者乳頭肌和心尖短軸切面、二尖瓣環、心尖四腔及心尖長軸切面在連續3個心動周期的二維超聲聲像圖，數據上傳至Qlab 6.0工作站，系統自動勾畫患者心肌內膜曲線。心尖位長軸切面18個節段，短軸切面16個節段，在短軸上測量心室最大收縮期峰值徑向應變、圓周應變以及旋轉角度。心尖切面測量最大收縮期峰值縱向應變。心尖位長軸的18個節段縱向應變峰值平均值計為左心室整體縱向應變(global longitudinal strain，GLS)，短軸切面16個節段上測量的應變收縮期峰值平均值為左心室整體徑向應變(global radial strain，GRS)、圓周應變(global circumferential strain，GCS)。收縮期心尖整體旋轉角度與心底整體旋轉角度之差為左心室扭轉(left ventricular torsion，LVtw)[3]。

(3)收縮期二尖瓣環最大位移的定量分析。在心尖四腔心切面，分別在二尖瓣瓣環側壁、心尖以及后室間隔處描記3點，系統自動測量收縮期二尖瓣環中點處的最大位移，連續采集3個心動周期，取最終平均值。

1.3 統計學方法

應用SPSS 17.0統計軟件包進行統計學分析，計量資料采用t檢驗，以α=0.05為檢驗水準，采用多元線性回歸分析，對LVEF的獨立預測因子采用stepwise多因素分析方法，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 MAD與LVEF的相關性分析

入組觀察的110例OSAS患者MAD為10.8～19.6 mm，平均(15.26±2.04)mm，MAD與LVEF線性方程為：LVEF=40.12±1.96。通過回歸方程分析具有顯著相關性，具有統計學意義(r=0.81，P＜0.01).

2.2 心室整體心肌功能與LVEF的相關性

GLS、GRS、GCS及LVtw與LVEF均呈顯著相關性，具有統計學意義(r=-0.74，r=0.57，r=-0.55，r=0.65；P＜0.01)，并且GLS、GCS可以作為LVEF的獨立預測因子(見表1)。

表1 心室整體心肌功能與LVEF的相關性比較

2.3 左心室心肌功能與MAD的相關性

通過對所有入組OSAS的MAD與GLS、GRS、LVtw分析可知，MAD與GLS、GRS和LVtw均呈顯著相關性，具有統計學意義(r=-0.69，r=0.49，r=0.45；P＜0.01)。同時GLS可以作為MAD的獨立預測分析因子。

3 討論

OSAS是指每晚睡眠過程中呼吸暫停反復發作30次以上或睡眠呼吸暫停低通氣指數(AHI)≥5次/h并伴有嗜睡等臨床癥狀[4]。呼吸暫停是指睡眠過程中口鼻呼吸氣流完全停止10 s以上；低通氣是指睡眠過程中呼吸氣流強度(幅度)較基礎水平降低50%以上，并伴有血氧飽和度較基礎水平下降≥4%或微醒覺；睡眠呼吸暫停低通氣指數是指每小時睡眠時間內呼吸暫停加低通氣的次數。白天最常見的癥狀是嗜睡，夜間最主要的癥狀是打鼾。OSAS患者常以心血管系統異常表現為首發癥狀和體征，可以是高血壓、冠心病的獨立危險因素。心肌收縮能力減低，以及左心室重構是OSAS的常見并發癥。

左心室收縮功能有部分要依賴于左心室的構型，左心室在向心性改變時，心肌的縮短功能在一定程度上受損，但是患者的LVEF卻可以表現為正常，因此LVEF不適合OSAS患者左心室向心型重構的心肌收縮功能評價[5]。二維斑點追蹤技術STI能夠應用超聲斑點來追蹤心肌的運動情況，并且沒有角度依賴性，能夠預測心肌局部及整體的應變能力。張婷等[6]研究報道，OSAS患者心肌收縮功能受損首先發生在長軸方向，與其解剖結構有關。心內膜下心肌纖維主要為縱行排列，并且是冠狀動脈各支最遠端的供血區域，在結構上缺乏側支循環，OSAS患者在出現呼吸暫停后，常常導致心臟負荷增加，容易造成心內膜下的心肌缺血，所以心臟的左心室長軸收縮功能最容易受損。

與常規彩色超聲多普勒相比，STI能夠全面評價心肌局部的運動狀態[7]。本研究應用STI技術評價了OSAS患者左心室不同方向的收縮期峰值應變能力改變，通過與LVEF進行相關性分析，發現左心室縱向應變對左心室整體的收縮功能影響最大，收縮期心室射血時，心室整體縮短產生心肌收縮力，由于降段心肌纖維以縱向走形為主，所以心肌收縮能夠引起左心室的扭轉運動[8]。本研究結果顯示，LVEF與左心室收縮期峰值扭轉角度LVtw顯著相關，同時發現LVtw不能作為LVEF的獨立預測因素，因此左心室收縮期峰值扭轉角度LVtw僅在一定程度上反映左心室的收縮狀態，故不能僅憑LVtw對左心室功能進行判斷[9]。

應用STI技術通過測量二尖瓣環中點處MAD來判斷左心室功能，在技術上只標記瓣環及心尖部的三個位點[10]，便能夠算出二尖瓣環中點處的收縮期位移，本方法基本不依賴于聲像圖質量，非常適合臨床應用。通過本研究可以看出，MAD與GLS 、GRS、LVtw均具有顯著相關，與GCs具有負相關，因此提示基于二維斑點追蹤技術的二尖瓣環位移評價，可以作為臨床評價左心室收縮功能的新方法[11-12]。

綜上所述，STI通過對心肌應變能力、心室扭轉及二尖瓣環中點處MAD進行分析，能夠準確評價左心室的縱向、徑向以及扭轉運動的同步性，與左心室射血分數高度相關，具有較好的一致性，可為臨床研究提供科學可靠的分析方法，具有非常廣闊的應用前景[13-15]。

[1]孫旭東，黃子揚弘，陳良龍，等.超聲二維斑點追蹤技術量化評價陳舊性心肌梗死患者左心室整體心肌梗死大小與磁共振延遲強化成像對照研究[J].中國醫學影像技術，2012，28(3)：478-482.

[2]王巧，李玲，謝明星，等.超聲二維斑點追蹤顯像技術評價心肌致密化不全心肌病患者左心室收縮功能[J].中國醫學影像技術，2011，27(10)：2035-2039.

[3]王建華，劉昕，鞏曉紅.二維斑點追蹤技術測量二尖瓣環位移：評價左心室整體收縮功能的新方法[J].中國醫學影像技術，2009，25(9)：1604-1607.

[4]Mannarino MR，Di Filippo F，Pirro M.Obstructive sleep apnea syndrome[J].Eur J Intern Med，2012，23(7)：586-593.

[5]Khayat R，Abraham W，Patt B，et al.Central Sleep Apnea is a Predictor of Cardiac Readmission in Hospitalized Patients With Systolic Heart Failure[J].J Card Fail，2012，18(7)：534-540.

[6]張婷，董文娟，王健，等.二維斑點追蹤技術評價睡眠呼吸暫停患者左心室收縮功能及其影響因素[J].中華超聲影像學雜志，2013，22(6)：470-474.

[7]Jian W，Wei C，Li TR，et al.Differential effect of elevaled blood pressure on left ventricular geometry types in blac and white yong adults in a community(from the Bogalusa Heart Study)[J].Am J Cardiol，2011，107(6)：717-722.

[8]Morno? C，Petrescu L.Early detection of anthracycline-mediated cardiotoxicity：the value of considering both global longitudinal left ventricular strain and twist[J].Can J Physiol Pharmacol，2013，91(8)：601-607.

[9]張丹，王健，徐琨，等.常規超聲和二維斑點追蹤技術評價睡眠呼吸暫停綜合征患者左室收縮功能[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2013，11(12)：1460-1462.

[10]劉利，王志剛，任建麗，等.實時三維超聲心動圖與二維斑點追蹤成像技術共同評價冠心病患者左心室收縮功能與同步性及二者相關性初探[J].中國超聲醫學雜志，2012，28(10)：917-920.

[11]張艷娟，許迪，姚靜，等.應用二維斑點追蹤技術對完全性左束支傳導阻滯患者左心室的功能及其同步性的評價[J].中國超聲醫學雜志，2012，28(8)：702-704.

[12]馬春燕，劉爽，程艷彬，等.二維斑點追蹤評價充血性心力衰竭患者左心室扭轉與收縮同步性的關系[J].中國醫科大學學報，2010，39(7)：555-557.

[13]Basu S，Frank LH，Fenton KE，et al.Twodimensional speckle tracking imaging detects impaired myocardial performance in children with septic shock not recognized by conventional echocardiography[J].Pediatr Crit Care Med，2012，13(3)：259-264.

[14]Cioffi G，Russo TE，Stefennelli C，et al.Severe obstructive sleep apnea elicits concentric left ventuicular geometry[J].J Huperte ns，2010，28(11)：1074-1082.

[15]李衛陽，陳延華.阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者發生心臟事件的臨床分析[J].當代醫學，2011，17(17)：104-105.

Applied research on the evaluation of left ventricular function in the OSAS with 2D speckle tracking technique

/XU Hong-wei, SUN Hai-feng ,YIN Ting-ting// China Medical Equipment,2014,11(10):17-19.

Objective: To discuss the application value with two-dimensional ultrasound speckle tracking technique in the evaluation of left ventricular function in patients with OSAS. Methods: Selected 110 cases of hospital patients with OSAS in recent years, used STI technical analysis of left ventricular myocardium using different directions overall resilience, Left ventricular torsion and systolic mitral annular midpoint of the maximum displacement (MAD) and left ventricular ejection fraction (LVEF) relationship, performed using SPSS 17.0 statistical correlation analysis. Results: MAD had a significant correlation with LVEF(r=0.81, P＜0.01); GLS(r=-0.74, P＜0.01),GRS GRS(r=0.57, P＜0.01),GCS (r=-0.55, P＜0.01) and LVtw(r=0.65, P＜0.01)were significantly associated with LVEF; MAD and GLs(r=-0.69, P＜0.01),GRs (r=0.49, P＜0.01), LVtw (r=0.45, P＜0.01)were significantly associated; MAD and GCs (r=-0.39, P＜0.05)with a negative correlation. Conclusion: STI resilience through the myocardium, ventricular torsion and systolic mitral annular maximum displacement at the midpoint of the analysis, can accurately evaluate left ventricular longitudinal, radial and torsional motion synchronization, highly correlated with left ventricular ejection fraction, good consistency, with a very broad application prospects.

Obstructive sleep apnea syndrome; Speckle tracking imaging; Left ventricular ejection fraction

1672-8270(2014)10-0017-03

R766

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.10.006

2014-06-11

吉林省衛生廳科技發展攻關計劃(201310671)“二維斑點追蹤技術左心室功能變化中的應用研究”

①梅河口市中心醫院超聲科 吉林 梅河口 135000

徐宏偉，女，(1967- )，本科學歷，副主任醫師。梅河口市中心醫院超聲科主任，從事超聲診斷工作。