二維及三維縱向應(yīng)變評價高血壓對未用藥物治療的中年患者左室心肌功能的早期影響

孫 璐，任衛(wèi)東，呂慧娜，喻曉娜，范 苗

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽 110004）

我國心腦血管死亡人數(shù)約占總死亡人數(shù)的二分之一，高血壓是引起心腦血管疾病的首位病因。隨著血壓的增高，全身重要臟器的血管并發(fā)癥的發(fā)生也隨之增多，包括腦出血、主動脈夾層等危及生命的并發(fā)癥。而血壓增高，可誘發(fā)心臟的重塑，左心室舒張功能減低，如未能很好的控制血壓，還會使心室重構(gòu)進(jìn)一步加重，導(dǎo)致向心性肥厚、離心性肥厚，最終導(dǎo)致舒張性心力衰竭和（或）充血性心力衰竭。如果在高血壓早期發(fā)現(xiàn)心臟功能異常，并進(jìn)行干預(yù)，可減少高血壓并發(fā)癥的發(fā)生及降低死亡率。二維斑點追蹤成像技術(shù) （Two-dimensional speckle-tracking echocardiography，2D-STE）能追蹤心肌在平面內(nèi)的位移，進(jìn)而評價心肌的收縮功能，其較心室射血分?jǐn)?shù)更敏感地反應(yīng)心室的射血能力，其中縱向應(yīng)變（Longitudinal strain，LS）已作為一項可早期準(zhǔn)確評價左室心肌收縮功能的新指標(biāo)，納入2015 年心臟超聲定量評價指南[1]。三維斑點追蹤成像技術(shù)（Three-dimensional speckle-tracking echocardiography，3D-STE）是在2D-STE 基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，對左室進(jìn)行三維容積成像，追蹤空間任意方向的位移，并進(jìn)行了有效的加權(quán)，更準(zhǔn)確、敏感地評價心室收縮功能。本研究應(yīng)用2D-STE 及3D-STE 中LS 指標(biāo)對未經(jīng)治療的中年原發(fā)性高血壓患者進(jìn)行左室心肌收縮功能的評價，探討血壓增高時對左室心肌的早期影響，為臨床提供依據(jù)，目前此類研究鮮有報道。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2012 年11 月—2019 年3 月中年原發(fā)性高血壓患者34 例，均未進(jìn)行高血壓治療，年齡45～65 歲，平均（53.4±4.8）歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：①根據(jù)2010 年中國高血壓防治指南修訂委員會制定的高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)，符合高血壓指標(biāo)：未服用抗高血壓藥物的情況下，不同日測量血壓3 次，收縮壓≥140 mmHg（1 mmHg≈0.133 kPa）和（或）舒張壓≥90 mmHg；②常規(guī)超聲心動圖檢查射血分?jǐn)?shù)≥55%；③竇性心律。排除標(biāo)準(zhǔn)：①繼發(fā)性高血壓；②應(yīng)用抗高血壓藥物治療后；③年齡大于65 歲或小于45 歲；④曾患有或現(xiàn)患有心臟疾病、糖尿病等；⑤心律失常；⑥心臟傳導(dǎo)異常。同時收集與之相匹配的志愿者34 例，平均年齡（51.20±4.7）歲，無高血壓、心臟病、腎臟疾病及糖尿病等，心電圖及超聲心動圖檢查結(jié)果正常。患者一般資料見表1。

表1 正常人和高血壓患者基本情況一覽表（）

表1 正常人和高血壓患者基本情況一覽表（）

注：1：與正常對照比較，P＜0.05。SBP：收縮壓；DBP：舒張壓。

1.2 圖像的采集與分析

應(yīng)用GE Vivid E9 彩色超聲診斷儀（美國通用公司），二維探頭：M5S-D 探頭（頻率：2.0～5.0 MHz），三維探頭：4V-D 探頭（頻率：1.7～3.5 MHz）。囑患者平靜5 min 后，左側(cè)臥位，為其連接心電圖，采集常規(guī)二維圖像，獲得心尖處，采集心尖四腔心、兩腔心及三腔心切面動態(tài)圖像。更換4V-D 探頭，在心尖四腔心切面的基礎(chǔ)上，進(jìn)入4D 模式，適當(dāng)增加扇角，減小深度，使左心全部顯示在屏幕中，并獲得可分析幀頻（幀頻≥33.6 幀/s）。囑患者慢慢呼出氣體，并屏住氣，進(jìn)入全容積模式，采集三維灰階動態(tài)圖像（由6 個心動周期拼接而成），錄制3 個心動周期動態(tài)圖像。在Echo Pac PC 工作站對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫機分析。

①測量常規(guī)二維超聲心動圖參數(shù)：左室后壁厚度（Left ventricular posterior wall thickness at enddiastole，LVPWTd）及舒張末期室間隔厚度（Interventricular septal thickness at end-diastole，IVSTd），計算機自動算出相對室壁厚度 （Relative wall thick，RWT）；采用Simpson 法測量二維左室射血分?jǐn)?shù)（2-dimensional ejection fraction，2D-EF）。

②啟動二維斑點追蹤模式，分別在心尖四腔心、三腔心、兩腔心切面，勾畫心內(nèi)膜，調(diào)節(jié)感興趣區(qū)心肌厚度，系統(tǒng)將自動算出縱向應(yīng)變（2D-LS）曲線，尋找峰值，并記錄（圖1）。

③進(jìn)入4D Auto LVQ 模式，分別勾畫舒張末期及收縮末期左室心內(nèi)膜及心外膜，并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，計算機將自動得出左心室舒張末期容積（End-diastolic volume，EDV）、收縮末期容積 （End-systolic volume，ESV）、三維左室射血分?jǐn)?shù)（3-dimensional ejection fraction，3D-EF）及左室質(zhì)量指數(shù)（Left ventricular mass index，LVMi）、3D-LS 曲線，尋找峰值并記錄（圖1）。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示。兩組比較采用獨立樣本t檢驗；3D-LS 絕對值與3D-EF、SBP 和DBP 進(jìn)行相關(guān)性分析，采用Pearson 相關(guān)分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 超聲心動圖測量參數(shù)

兩組患者LVPWTd、IVSTd、RWT、2D-EF、3DEF 及2D-LS 比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；高血壓組與對照組相比，3D-LS、LVMi、SBP、DBP 顯著減低（t＝-5.635、t＝-7.567、t＝-4.850，P＜0.05，表1，2）。

2.2 3D-LS 與3D-EF、SBP 和DBP 的關(guān)系

3D-LS 絕對值與SBP、DBP 均有相關(guān)性，其中3D-LS 與3D-EF（r＝0.28，P＜0.05）呈正相關(guān)，3D-LS與SBP（r＝-0.39，P＜0.05）及DBP（r＝-0.31，P＜0.05）呈負(fù)相關(guān)（圖2）。

3 討論

表2 超聲心動圖測量參數(shù)（）

表2 超聲心動圖測量參數(shù)（）

注：1：與正常對照比較，P＜0.05。IVSTd：室間隔厚度；LVPWTd：左室后壁厚度；RWT：相對室壁厚度；D-EF：二維測量射血分?jǐn)?shù)；3DEF：三維測量射血分?jǐn)?shù)；LVMi：左室心肌質(zhì)量指數(shù)；2D-LS：二維測量左室縱向應(yīng)變；3D-LS：三維測量左室縱向應(yīng)變。

高血壓患者由于后負(fù)荷長期增加，致使心肌進(jìn)行重塑，為保持射血量，心肌代償性肥厚，當(dāng)后負(fù)荷持續(xù)增加，心肌處于失代償狀態(tài)，進(jìn)而出現(xiàn)心衰。當(dāng)血壓處于較高狀態(tài)，患者容易合并心肌缺血甚至心肌梗死、夾層動脈瘤、腦出血等嚴(yán)重并發(fā)癥。中年人心肌代償能力不如年輕人，依從性相對較差，如果早期檢測出左室心肌功能受損，并進(jìn)行干預(yù)，可大大降低靶器官受損風(fēng)險。目前臨床評價左室心肌收縮功能的方法主要有雙平面Simpson 法測量2D-EF，其對于左室發(fā)生幾何形變的患者尤為適用，但是一些早期心衰患者，其心臟收縮功能已經(jīng)減低，可2DEF 仍維持在正常范圍[2]。由于心肌是三維立體結(jié)構(gòu)，部分研究者認(rèn)為3D-EF 較2D-EF 更準(zhǔn)確。近年來2D-LS 被納入評價左室心肌收縮功能的指標(biāo)之一[1]，研究者認(rèn)為心肌縱向運動在維持正常心功能中起70%的作用，可作為較好地鑒別心肌疾病的指標(biāo)，但由于其存在斑點的跨平面效應(yīng)，部分學(xué)者認(rèn)為3DLS 可更好的追蹤心肌運動情況，較二維應(yīng)變重復(fù)性高、數(shù)據(jù)獲得速度快及相對準(zhǔn)確[3-5]。本文旨在探討2D-LS 和3D-LS 對中年原發(fā)性高血壓患者早期左室心肌收縮功能的評價。

圖2 3D-LS 絕對值與各參數(shù)的相關(guān)性。圖2a 為3D-LS 與3D-EF 的相關(guān)性。圖2b 為3D-LS 與SBP 的相關(guān)性。圖2c 為3D-LS 與DBP 的相關(guān)性。Figure 2.Correlation between the absolute value of 3D-LS and various parameters.Figure 2a shows the correlation between 3D-LS and 3D-EF.Figure 2b shows the correlation between 3D-LS and SBP.Figure 2c shows the correlation between 3D-LS and DBP.

2017 年美國高血壓指南[6]指出，隨著年齡的增長，患高血壓的概率也隨之增長。隨著血壓的增高，心血管疾病的發(fā)生率增高，根據(jù)大量文獻(xiàn)回顧，將高血壓節(jié)點定為130/80 mmHg。因此本文將對中年人群進(jìn)行評價。當(dāng)心臟長期處于較高壓力負(fù)荷時，心肌趨于增厚，心內(nèi)膜下心肌間質(zhì)及血管周圍發(fā)生纖維化，而心臟主要由一條肌束經(jīng)過三層纏繞形成，內(nèi)層心肌主要為縱向走形的心肌組成，因此，高血壓患者早期階段，心肌收縮功能受損，主要表現(xiàn)在縱向運動能力的減低。LS 為追蹤心肌在縱軸方向上兩點的位移，主要用于評估心臟縱向收縮的能力。本研究中高血壓組3D-LS 較對照組減低，且有統(tǒng)計學(xué)意義，符合上述病理生理改變，李穎等[7]對射血分?jǐn)?shù)保留的高血壓患者進(jìn)行三維斑點應(yīng)變檢測，發(fā)現(xiàn)在無徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變改變的時候，縱向應(yīng)變已經(jīng)減低，與本研究3D-LS 減低相符合。但2D-LS 在兩組間比較無統(tǒng)計學(xué)差異，主要是因為2D-LS 是通過3 個切面勾畫心肌，得到整體應(yīng)變值，而3D-LS 為三維全容積成像后，對各室壁進(jìn)行斑點追蹤，相對于2DLS，3D-LS 對心肌的評價更敏感。Xu 等[8]對比二維和三維應(yīng)變對不同心功能患者應(yīng)變的評估，也同樣得出三維應(yīng)變較二維應(yīng)變更加準(zhǔn)確和敏感。本研究中3D-LS 絕對值與3D-EF 呈正相關(guān)，而2D-EF 及3D-EF 值在兩組中比較均無統(tǒng)計學(xué)差異，筆者[9]在之前的研究中得出高血壓早期，在3D-EF 及2D-EF正常時，三維面積應(yīng)變就可敏感地檢出左室心肌收縮功能的減低，面積應(yīng)變是對縱向應(yīng)變和圓周應(yīng)變的加權(quán)，既往研究也得出高血壓患者縱向應(yīng)變首先減低[10]。由此可以得出，3D-LS 較2D-LS、3D-EF 和2D-EF 能更敏感地檢測出中年原發(fā)性高血壓患者早期左室心肌收縮功能的變化情況。

本研究發(fā)現(xiàn)3D-LS 絕對值與SBP 和DBP 有相關(guān)性。隨著壓力負(fù)荷增加，心肌重構(gòu)，LVMi 增加，收縮功能減低。對于高血壓人群，SBP 和DBP 均為影響左室心肌收縮功能的重要因素[9-11]，因此，對于中年人群，當(dāng)血壓增高時，即便射血分?jǐn)?shù)保留，但患者左室心肌收縮功能已經(jīng)減低，應(yīng)使用3D-LS 進(jìn)行收縮功能的評定，進(jìn)而為評估患者是否需要進(jìn)行臨床干預(yù)及治療提供可靠依據(jù)。

本研究尚存在一定的局限性：①斑點追蹤技術(shù)對圖像質(zhì)量要求較高，心肌顯示不清晰者均未能入組，樣本量相對較小。②由于3D-STE 為多心動周期拼接而成，心率失?；颊?、無法屏氣患者不適用，本研究不能納入頻發(fā)心律失?；颊?。

綜上所述，對于中年原發(fā)性高血壓早期患者，3D-LS 可敏感地檢測出左室心肌收縮功能的減低，為臨床診斷提供依據(jù)。由于其更加省時、敏感、準(zhǔn)確等優(yōu)點，有良好的臨床應(yīng)用前景。