三維斑點追蹤成像技術評價肥厚型心肌病左室收縮功能和室壁運動同步性*

李亞飛，張瑞芳，武麗娜，盛光耀#

1)鄭州大學第一附屬醫(yī)院兒科 鄭州 450052 2)鄭州大學第一附屬醫(yī)院超聲科 鄭州 450052

三維斑點追蹤成像技術評價肥厚型心肌病左室收縮功能和室壁運動同步性*

李亞飛1)，張瑞芳2)，武麗娜2)，盛光耀1)#

1)鄭州大學第一附屬醫(yī)院兒科 鄭州 450052 2)鄭州大學第一附屬醫(yī)院超聲科 鄭州 450052

#通信作者，男，1952年7月生，碩士，教授，研究方向：兒科血液病與腫瘤的診斷與治療，E-mail：shenggy2959@126.com

三維斑點追蹤成像技術;肥厚型心肌病;左室收縮功能;室壁運動同步性

目的：探討三維斑點追蹤成像技術(3D-STI)評價肥厚型心肌病(HCM)左室整體與局部收縮功能及室壁運動同步性的價值。方法：選擇36例HCM患者(HCM組)和36例健康志愿者(對照組)，應用3D-STI測量左室整體峰值面積應變(GPAS)、左室16節(jié)段峰值面積應變(PAS)及左室室壁運動同步性指標面積整體應變達峰時間(A-Max-Ts)、達峰時間標準差(A-Ts-SD)。結果：與對照組比較，HCM組左室GPAS絕對值降低(t=2.040，P=0.045)，大部分左室PAS絕對值降低(P<0.05)。與對照組比較，HCM組A-Ts-SD、A-Max-Ts均升高(t=4.980、20.997，P<0.001)。結論：3D-STI 檢測出HCM患者早期即出現(xiàn)心肌形變能力下降及收縮不同步，為評價左室整體與局部收縮功能及室壁運動同步性提供了有價值的信息。

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)是一種與心肌收縮蛋白基因突變有關的常染色體顯性遺傳性疾病，以心室肌肥厚為突出特征，是年輕人猝死最主要的原因[1-2]。該研究旨在應用三維斑點追蹤成像技術(three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI)定量檢測HCM患者左室整體與局部收縮功能及室壁運動同步性的變化，探討其用于評價左室功能的可行性及價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 HCM組：收集鄭州大學第一附屬醫(yī)院2013年6月至2014年12月收治的HCM患者36例，其中男23例，女13例，年齡19～65(43±18)歲。入選標準：二維超聲示左心室壁非對稱性肥厚，室間隔與左室后壁厚度之比≥1.5，室間隔中上段增厚伴前壁增厚為主，室間隔厚度15.0～29.5 mm，左室其他壁無明顯增厚或輕度增厚；竇性心律；左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)>55%；左室流出道壓差≤2.66 kPa；排除其他能引起左室壁肥厚的心血管疾病以及系統(tǒng)性疾病。對照組：選擇同期在鄭州大學第一附屬醫(yī)院體檢科進行體檢的36例健康志愿者，其中男23例，女13例，年齡21～64(44±16)歲。入選標準：年齡、性別構成及體表面積與HCM組相匹配的健康志愿者，經體檢、實驗室檢查、心電圖及超聲心動圖檢查排除心血管疾病。所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器和檢查方法 Toshiba Artida彩色多普勒超聲顯像診斷儀，配有3D-STI分析軟件、 PST-30BT 二維探頭(頻率3.0 MHz)及PST-25SX三維矩陣探頭(頻率2.5 MHz)。受檢者取左側臥位，連接心電圖儀，平靜呼吸，并記錄以下參數(shù)，所有數(shù)值均測量3 次取平均值。

常規(guī)指標：用PST-30BT二維探頭測量左室舒張末內徑、室間隔厚度、左室后壁厚度，采用Simpson′s雙平面法獲取LVEF。記錄二尖瓣口舒張期血流頻譜E峰、A峰，計算E/A。

3D-STI：參照文獻[3]的方法用PST-25SX三維矩陣探頭獲得并存儲左心室全容積動態(tài)圖像，并用3D-STI軟件進行分析。3D-STI軟件將左室劃分為16節(jié)段，分別為二尖瓣水平6節(jié)段、乳頭肌水平6節(jié)段和心尖水平4節(jié)段，并自動計算出左室整體與局部收縮功能指標左室整體峰值面積應變(GPAS)、左室16節(jié)段峰值面積應變(PAS)，以及面積整體應變達峰時間(A-Max-Ts)和達峰時間標準差(A-Ts-SD)等室壁運動同步性指標。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)分析。2組間左室舒張末內徑、室間隔厚度、左室后壁厚度、LVEF、E/A、PAS、GPAS、A-Ts-SD、A-Max-Ts的比較均采用兩獨立樣本的t檢驗，性別構成的比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 HCM組與對照組一般資料比較 2組間性別構成、左室舒張末內徑、左室后壁厚度、LVEF比較，差異均無統(tǒng)計學意義；HCM組室間隔厚度大于對照組，E/A小于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 2組一般資料比較

2.2 HCM組與對照組GPAS及各節(jié)段PAS比較

與對照組比較，HCM組大部分節(jié)段PAS絕對值降低，見表2。與對照組比較，HCM組GPAS絕對值降低，見表3。

表2 2組左室PAS比較 %

表3 2組左室GPAS和室壁運動同步性比較

2.3 HCM組與對照組室壁運動同步性比較 HCM組A-Ts-SD、A-Max-Ts均高于對照組，見表3。

3 討論

3D-STI是近年發(fā)展的定量分析左室整體和局部功能的新技術，可在三維空間內準確追蹤心肌運動軌跡，克服了組織多普勒的角度依賴性及二維斑點追蹤成像技術的斑點丟失現(xiàn)象，可較準確反映心肌功能[4]。該研究應用3D-STI評價HCM患者左室整體與局部收縮功能及同步性，以探討3D-STI的臨床實用價值。

HCM是年輕人心源性猝死的主要原因，以左室壁存在不同程度的肥厚為特征，尤以室間隔及左室游離壁明顯[1]。非對稱性肥厚的心肌造成左室血液充盈受阻，舒張功能受損，引起血流動力學改變[5]，故該研究中HCM患者室間隔明顯增厚，二尖瓣口E/A明顯減小。

面積應變是3D-STI中評估心臟整體及局部功能的新參數(shù)，可更直觀、綜合地反映節(jié)段及整體心肌運動模式[6-7]。GPAS、PAS分別代表收縮期左室心肌整體和節(jié)段最大的形變能力。該研究中HCM組LVEF正常，但GPAS絕對值較對照組降低，這表明盡管LVEF正常，HCM患者左心室整體形變能力已降低，心肌功能受損，也提示3D-STI較傳統(tǒng)超聲更為敏感。比較2組左室心肌各節(jié)段PAS絕對值發(fā)現(xiàn)，HCM組較對照組均普遍減低，即心肌收縮功能下降，尤以心肌肥厚的室間隔、前壁、側壁為著。這可能與肥厚心肌細胞排列紊亂和間質纖維化使收縮期肌小節(jié)長度、縮短率減低有關。既往研究[8-9]也表明LVEF正常的HCM患者左室心肌整體及局部功能降低。

正常心肌纖維同步收縮依賴于正常的電生理傳導和細胞膜興奮收縮偶聯(lián)，該過程中的任何異常都會引起心肌收縮不協(xié)調[10]。該研究選用A-Ts-SD、A-Max-Ts作為室壁運動同步性指標，結果顯示HCM組A-Ts-SD、A-Max-Ts較對照組明顯增加，提示左室壁收縮期存在不同步運動。該現(xiàn)象可能與心肌細胞排列紊亂造成的多向收縮、肥厚心肌缺血以及心肌點狀壞死后瘢痕替代造成組織重構、電重構、等容收縮期不同程度延長有關[11]。D′Andrea等[12]研究發(fā)現(xiàn)HCM患者左心室收縮不同步較為普遍，且不同步與心肌非對稱性肥厚有較好相關性。

綜上所述，HCM患者早期即可出現(xiàn)心肌形變能力下降及收縮不同步。3D-STI為評價左心室整體與局部收縮功能和室壁運動同步性提供了有價值的信息。

[1]關懷敏,解金紅,陳玉善,等.心臟磁共振在肥厚型梗阻性心肌病人工室間隔隧道心肌化學消融中的應用研究[J].中國實用內科雜志,2014,34(8):777

[2]Maron BJ,Doerer JJ,Haas TS,et al.Sudden deaths in young competitive athletes analysis of 1866 deaths in the united states, 1980-2006[J].Circulation,2009,119(8):1085

[3]楊雨,秦石成,張瑞芳,等.應用三維斑點追蹤成像技術評價心臟再同步化治療的短期療效[J].中國臨床醫(yī)學影像雜志,2012,23(4):243

[4]張瑞芳,武麗娜,劉會若,等.超聲三維斑點追蹤技術評價肥厚型心肌病患者左房心肌面積應變的初步研究[J].中國醫(yī)學影像技術,2014,30(7):151

[5]De Marchi SF,Allemann Y,Seiler C.Relaxation in hypertrophic cardiomyopathy and hypertensive heart disease: relations between hypertrophy and diastolic function[J].Heart,2000,83(6):678

[6]Nesser HJ,Mor-Avi V,Gorissen W,et al.Quantification of left ventricular volumes using three-dimensional echocardiographic speckle tracking: comparison with MRI[J].Eur Heart J,2009,30(13):1565

[7]Wen H,Liang Z,Zhao Y,et al.Feasibility of detecting early left ventricular systolic dysfunction using global area strain: a novel index derived from three-dimensional speckle-tracking echocardiography[J].Eur J Echocardiogr,2011,12(12):910

[8]Araujo AQ,Arteaga E,Ianni BM,et al.Usefulness of a new proposed tissue Doppler imaging global function index in hypertrophic cardiomyopathy[J].Echocardiography,2006,23(3):197

[9]左蕾,劉麗文,拓勝軍,等.肥厚型心肌病左心室整體與節(jié)段縱向收縮功能及同步性的組織運動瓣環(huán)位移研究[J].中華超聲影像學雜志,2012,21(12):1017

[10]張瑞芳,郭瑋濤,趙麗娟,等.三維斑點追蹤技術評價房顫患者左房收縮功能及同步性的初步研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2014,30(12):1099

[11]何雪威,宋則周,鄭哲嵐,等.二維斑點追蹤成像評價心尖肥厚型心肌病左心室局部功能[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2014,22(6):414

[12]D′Andrea A,Caso P,Severino S,et al.Association between intraventricular myocardial systolic dyssynchrony and ventricular arrhythmias in patients with hypertrophic cardiomyopathy[J].Echocardiography,2005,22(7):571

(2015-01-26 收稿 責任編輯姜春霞)

Evaluation of left ventricular systolic function and synchronism in patients with hypertrophic cardiomyopathy by three-dimensional speckle tracking imaging

LIYafei1),ZHANGRuifang2),WULina2),SHENGGuangyao1)

1)DepartmentofPediatrics,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052 2)DepartmentofUltrasound,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

three-dimensional speckle tracking imaging; hypertrophic cardiomyopathy; left ventricular systolic function; wall motion synchronism

Aim: To explore the value of three-dimensional speckle tracking imaging(3D-STI) in the assessment of left ventricular systolic function and synchronism in patients with hypertrophic cardiomyopathy(HCM). Methods: In 36 HCM patients and 36 healthy subjects, the myocardial motion was tracking by 3D-STI, the global and segmental systolic peak area strain data(GPAS and PAS) and synchrony data(A-Max-Ts and A-Ts-SD) of left ventricular were measured. Results: The absolute value of GPAS was significantly lower in HCM group than that in control group(t=2.040，P=0.045), and most absolute values of PAS were significantly lower in HCM group than those in control group(P<0.05). Both A-Ts-SD and A-Max-Ts were significantly higher in HCM group than those in control group(t=4.980，20.997，P<0.001). Conclusion: The decreased capacity of myocardial deformation and systolic dyssynchrony could be detected by 3D-STI in patients with HCM at the early stage, which might provide much valuable information for the assessment of left ventricular global and segmental systolic function and synchronism.

10.13705/j.issn.1671-6825.2015.03.009

*國家自然科學基金資助項目 U1204822

R540.45;R542.2