3D-STI對原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人左心室功能的評價

[摘要] 目的 應用三維斑點追蹤成像（3D-STI）聯合頸部血管超聲評價原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人的左心室功能。

方法 選取90例原發性高血壓病人納入研究組，行頸部血管超聲檢查，根據頸動脈內-中膜層厚度（CIMT）及斑塊情況分為頸動脈正常組（A組）33例、頸動脈內-中膜增厚且未見斑塊組（B組）27例、頸動脈斑塊形成組（C組）30例，另選取29例健康體檢者為對照組。對所有研究對象均行3D-STI檢查，獲取左心室整體縱向應變（GLS）、整體徑向應變（GRS）、整體圓周應變（GCS）及三維應變（3DS）等，分析各組間參數的差異及心肌應變的相關影響因素。

結果 與對照組比較，原發性高血壓A組、B組、C組GLS均減低，C組GCS、GRS、3DS減低;B組、C組GLS較A組減低;C組GLS較B組減低，差異均有統計學意義（F/H=10.11～85.71，Plt;0.05）;C組GLSlt;-18%人數較A組明顯增多，差異有統計學意義（χ2=24.07，Plt;0.05）。研究組GLS與CIMT、頸動脈斑塊、舒張末室間隔厚度（（IVSd）中等程度呈負相關（r=-0.560～-0.400，Plt;0.05）;GCS、GRS、3DS與CIMT及IVSd呈弱負相關（r=-0.380～-0.190，Plt;0.05）;GRS與頸動脈斑塊弱相關（r=-0.210，Plt;0.05）。多元線性回歸分析顯示，原發性高血壓病人SBP、CIMT、左心室心肌質量指數（LVMI）及頸動脈斑塊形成對GLS有影響（β=-0.254～0.200，Plt;0.05，調整后R2=0.49）。

結論 3D-STI技術聯合頸部血管超聲能夠敏感評價原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人左心室的收縮功能改變;隨著亞臨床動脈粥樣硬化進展，左心室功能逐漸降低。

[關鍵詞] 原發性高血壓;動脈粥樣硬化;超聲心動描記術，三維;斑點追蹤成像;心室功能，左

[中圖分類號] R544.11;R445.1

[文獻標志碼] A

[文章編號] 2096-5532（2021）05-0750-06

doi：10.11712/jms.2096-5532.2021.57.182

[開放科學（資源服務）標識碼（OSID）]

[網絡出版] https：//kns.cnki.net/kcms/detail/37.1517.r.20211101.1334.004.html;2021-11-02 15：39：02

VALUE OF THREE-DIMENSIONAL SPECKLE-TRACKING IMAGING IN EVALUATING LEFT VENTRICULAR FUNCTION IN PATIENTS WITH ESSENTIAL HYPERTENSION AND SUBCLINICAL ATHEROSCLEROSIS

SHAN Xiaoying， CHEN Xiaofei， SUN Ruicong， JIANG Zhirong， Ma Jianmin

（Echocardiography Department of the Affiliated Hospital of Qingdao University， Qingdao 266003， China）

[ABSTRACT] Objective To investigate the value of three-dimensional speckle-tracking imaging （3D-STI） combined with cervical vascular ultrasound in evaluating left ventricular function in patients with essential hypertension and subclinical atherosclerosis.

Methods A total of 90 patients with essential hypertension were enrolled as study group and underwent cervical vascular ultrasound， and according to carotid intima-media thickness （CIMT） and plaque conditions， they were divided into in group A with 33 patients （normal carotid artery）， group B with 27 patients （thickened carotid intima-media without plaque）， and group C with 30 patients （formation of carotid plaque）. In addition， 29 healthy individuals who underwent physical examination were enrolled as control group. All subjects underwent 3D-STI to obtain the data on global longitudinal strain （GLS）， global radial strain （GRS）， global circumferential strain （GCS）， and three-dimensional strain （3DS） of the left ventricle， and the differences in these parameters were analyzed between groups. The influencing factors for myocardial strain were also analyzed.

Results Compared with the control group， groups A， B， and C had a significant reduction in GLS， and group C had significant reductions in GCS， GRS， and 3DS; compared with group A， groups B and C had a significant reduction in GLS， and group C had a significant reduction in GLS compared with group B （F/H=10.11-85.71，Plt;0.05）; compared with group A， group C had a significantly higher number of patients with GLS lt;-18% （χ2=24.07，Plt;0.05）. GLS was moderately negatively correlated with CIMT， carotid plaque， and thickness of the interventricular septum （IVSd） （r=-0.560 to -0.400，Plt;0.05）; GCS， GRS， and 3DS were weakly negatively correlated with CIMT and IVSd （r=-0.380 to-0.190，Plt;0.05）; GRS was weakly correlated with carotid plaque （r=-0.210，Plt;0.05）. The multivariate linear regression analysis showed that systolic blood pressure， CIMT， left ventricular mass index， and carotid plaque formation had an influence on GLS in patients with essential hypertension （β=-0.254 to 0.200，Plt;0.05）， with an adjusted R2 of 0.49.

Conclusion 3D-STI combined with cervical vascu-lar ultrasound provides a sensitive evaluation of changes in the systolic function of the left ventricular myocardium in patients with essential hypertension and subclinical atherosclerosis. Left ventricular function gradually decreases with the progression of subclinical atherosclerosis.

[KEY WORDS] essential hypertension; atherosclerosis; echocardiography， three-dimensional; speckle tracking imaging; ventricular function， left

原發性高血壓是世界范圍內影響人們生命健康的重要疾病之一，為誘發動脈粥樣硬化的主要危險因素之一[1]，而動脈粥樣硬化作為心腦血管疾病的最重要的病理基礎，可導致心肌梗死、腦卒中等一系列心腦血管不良事件的發生。研究結果表明，在初次發生心血管事件人群中約50%既往無相關臨床癥狀[2]，因此在亞臨床動脈粥樣硬化階段早期明確高血壓病人的心臟功能改變至關重要[3]。然而，目前對原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人左心室收縮功能研究匱乏。本研究擬應用三維斑點追蹤成像（3D-STI）技術聯合頸部血管超聲，檢測原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人左心室心肌的三維應變指標，評價原發性高血壓病人亞臨床動脈粥樣硬化不同時期左心室功能改變，為早期防治心血管疾病提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集2019年11月—2020年5月就診于青島大學附屬醫院東院區的原發性高血壓病人109例（研究組），后因圖像質量欠佳排除19例。90例中男56例，女34例;年齡29～74歲，平均（55.9±1.0）歲。入選標準：①原發性高血壓的診斷符合《中國高血壓防治指南（2010年版）》標準[1];②無胸悶、胸痛等臨床癥狀;③二維超聲心動圖檢測左心室射血分數（LVEF）≥55%。排除標準：繼發性高血壓、糖尿病、冠心病、心肌病、肺源性心臟病、心臟瓣膜病、惡性腫瘤、內分泌疾病等病史病人。根據頸動脈的內-中膜層厚度（CIMT）及斑塊情況，將病人分為頸動脈正常組（A組）33例、頸動脈內-中膜增厚且未見斑塊組（B組）27例、頸動脈斑塊形成組（C組）30例。判斷標準如下。①正常：CIMTlt;1.0 mm;②內-中膜增厚：1.0 mm≤CIMT≤1.5 mm;③斑塊[4]：CIMTgt;1.5 mm，或大于周圍CIMT至少0.5 mm，或CIMT大于周圍CIMT 50%以上，并且局部凸向動脈管腔內。另選同期在該院查體的健康者29例為對照組，其中男14例，女15例;年齡28～74歲，平均（53.3±9.0）歲。入選標準：心電圖、頸部血管超聲及超聲心動圖、生化指標等檢查均無明顯異常，否認高血壓及冠心病病史。所有研究對象均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 檢查指標及方法

1.2.1 檢查設備 使用PHILIPS IE33型彩色多普勒超聲診斷儀，配備L11-3探頭（頻率3～11 Hz）、S5-1探頭（頻率1～5 Hz）及X5-1探頭（頻率1～3 Hz），配備Tomtec分析軟件。

1.2.2 頸動脈超聲檢查 受檢者仰臥位，頸部充分暴露，頭偏向對側。使用L11-3探頭，調節聲束使頸總動脈前后壁清晰顯示，依次掃查雙側頸總動脈及雙側頸內外動脈起始處，觀察有無斑塊。同時于頸總動脈分叉處下1.5 cm處后壁測量CIMT，連續測量3次，取兩側的平均值。

1.2.3 超聲心動圖檢查 受檢者左側臥位，采用S5-1探頭，囑平靜呼吸并同步連接心電圖，紅色、黃色導聯分別連于受檢者乳頭連線胸骨旁左右兩側，綠色導聯連于中下腹;于胸骨旁及心尖處采集二維圖像，獲取左心室收縮末內徑（LVEDs）、左心室舒張末內徑（LVEDd）、舒張末室間隔厚度（IVSd）、舒張末左心室后壁厚度（LVPWd）、相對室壁厚度（RWT）、左心房前后徑（LAD）、左心室心肌質量指數（LVMI），Simpson法測量LVEF。分別用脈沖多普勒（PW）測量二尖瓣口前向血流舒張早期峰值流速E峰、舒張晚期峰值流速A峰，計算E/A;組織多普勒（TDI）測量二尖瓣瓣環側壁側及間隔側舒張早期的心肌運動峰值e’（取兩者平均值）、收縮末期峰值（s），并計算E/e’。切換X5-1探頭，顯示清晰完整的心尖四腔心切面，囑病人屏氣，啟用Full Volu-

me模式連續采集4個心動周期的三維圖像。應用Tomtec軟件脫機分析，軟件自動分割圖像成心尖四腔心、心尖三腔心及心尖兩腔心切面，手動微調至切面標準、圖像清晰，選取中心尖處及二尖瓣瓣環中點，軟件自動包絡心內膜，手動調節勾畫線使其與心內膜貼合，分析獲取左心室整體縱向應變（GLS）、整體徑向應變（GRS）、整體圓周應變（GCS）以及三維應變（3DS）等參數。

1.2.4 一致性檢驗 隨機抽取29例受檢者，由檢查者及觀察者分別測量1次，再由檢查者重復測量1次，觀察同一檢查者與不同檢查者之間測量的一致性。

1.2.5 一般臨床資料 測量受檢者身高、體質量，計算體質量指數（BMI）;測量病人收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）;詢問病人病史，獲取病人病程時間。

1.3 統計學分析

采用SPSS 23軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料用±s表示，組間比較先行方差齊性Levene檢驗，若方差齊，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗;若方差不齊，多組間比較采用welch檢驗，組間兩兩比較采用Dunnett T3檢驗。對于非正態分布的計量資料則采用P50（P25～P75）表示，多組間的比較采用獨立樣本Krusal-Wallis檢驗，之后進行成對比較。計數資料用例數（百分比）表示，多組間比較采用卡方檢驗，兩兩比較采用Bonferroni法Z檢驗。相關性分析采用Pearson及Spearman相關性分析;采用多元線性回歸分析可能影響左心室GLS的因素。一致性檢驗采用Bland-Altman法分析。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結" 果

2.1 各組一般資料比較

原發性高血壓A組、B組、C組SBP、DBP、BMI均較對照組增高，差異均有顯著性（F/H=2.45～24.26，Plt;0.05）。4組間年齡、性別、高血壓病程差異無顯著性（Pgt;0.05）。見表1。

2.2 各組二維超聲參數比較

各組間LVMI、LVDd、LVEF比較差異無顯著性（Pgt;0.05）。與對照組比較，原發性高血壓A組、B組、C組IVSd、LVPWd、RWT、CIMT增高，E/A減低;B組及C組LAD增高，e’、s減低。與A組比較，B組及C組E/e’、CIMT均增高，e’均減低;C組IVSd、LVPWd、LAD增高，E/A、s減低，差異有顯著性（F/H=7.66～56.27，Plt;0.05）。見表2。

2.3 各組三維超聲參數比較

原發性高血壓A組、B組、C組GLS較對照組均減低，C組GRS、GCS、3DS較對照組減低;B組、C組GLS較A組減低;C組GLS較B組減低，差異均有統計學意義（F/H=10.11～85.71，Plt;0.05）。原發性高血壓各組GLSlt;-18%人數差異有顯著性，其中C組人數較A組明顯增多（χ2=24.07，Plt;0.05）。見表3。

2.4 原發性高血壓病人三維超聲參數相關性分析

原發性高血壓病人GLS與CIMT、IVSd、頸動脈斑塊中等程度均呈負相關（r=-0.560～-0.400，Plt;0.05）;GCS、GRS、3DS與CIMT均呈弱負相關（r=―0.380～-0.270，Plt;0.05），與IVSd弱負相關（r=-0.260～-0.190，Plt;0.05）;GRS與頸動脈斑塊弱負相關（r=-0.210，Plt;0.05）。見表4。

2.5 原發性高血壓病人左心室GLS影響因素的多元線性回歸分析

以左心室GLS為因變量，綜合既往文獻中影響GLS的相關因素及本研究中的臨床各相關因素，以CIMT、頸動脈斑塊、SBP等參數為自變量，采用輸入法進行多元線性回歸分析可能影響原發性高血壓病人左心室GLS的因素，結果顯示CIMT、SBP、頸動脈斑塊形成、LVMI對GLS有影響（β=-0.254～0.200，Plt;0.05，調整后R2=0.49）。見表5。

2.6 一致性檢驗

Bland-Altman分析GLS結果顯示，同一檢查者與不同檢查者之間的偏移分別為-0.67、-0.78，平均差異分別為-0.67（-3.18，1.84）%、-0.87（-3.39，1.83）%，同一檢查者與不同檢查者檢查結果一致性良好。

3 討" 論

有研究表明，高血壓病人動脈硬化會導致局部心肌的收縮功能和舒張功能受損[5]。但是亞臨床動脈粥樣硬化時期原發性高血壓病人LVEF通常處于正常水平，常規二維超聲心動圖難以發現左心室收縮功能的異常，難以提供有價值的信息;而3D-STI技術是斑點追蹤技術與實時三維超聲心動圖相結合的成像技術，可通過追蹤心肌的斑點運動，定量分析心肌功能，評估亞臨床心肌損傷和功能障礙。另外，由于動脈粥樣硬化極易累及頸動脈，并且頸部血管位置表淺，超聲圖像顯示清晰，因此被作為觀察全身動脈粥樣硬化的窗口[6]。CIMT作為亞臨床動脈粥樣硬化的標志，可以識別早期的血管改變[7]，而斑塊則是動脈粥樣硬化進展的特征性表現。頸部血管超聲通過檢測CIMT和頸動脈斑塊，為診斷動脈粥樣硬化存在及病變程度提供依據[8]。本研究應用3D-STI技術聯合頸動脈超聲評價原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人的心臟功能，以期輔助臨床及時干預治療。

左心室心肌結構復雜，由心內膜和心外膜的縱行心肌及中層的環形心肌組成。GLS反映了心內膜下層心肌及心外膜下層心肌的應變，中層心肌的應變指標主要為GCS和GRS。而3DS則是綜合了GLS、GCS、GRS，反映了心肌在三維空間的應變能力。高血壓病人由于左心室壓力負荷過重，心內膜下層縱行心肌承受壓力負荷最大，心肌供血易受損或不足，導致GLS最先下降。本研究中高血壓各組與對照組相比GLS明顯減低，而且高血壓B組、C組GLS較A組減低，說明早在頸動脈尚未出現亞臨床動脈粥樣硬化時，高血壓病人左心室的收縮功能已經減低，與既往研究結果一致[9]。動脈粥樣硬化致動脈僵硬度增高，動脈僵硬度的增高和動脈粥樣硬化的進展密切相關[10]。本文原發性高血壓B組、C組病人隨著動脈僵硬度增加，左心室后負荷加重，左心室心肌代償性做功，導致心肌肥厚;在神經激素的刺激下，心肌纖維化[11-12]，繼而心肌僵硬度增加，心肌灌注受損，從而導致左心室功能障礙且逐漸加重。本研究顯示B組及C組病人IVSd、LVPWd增大、GLS減低，說明隨著動脈粥樣硬化病情的進展，高血壓病人左心室重構的同時左心室縱向收縮功能損傷逐漸加重，頸動脈斑塊形成后尤為顯著。另外，本文原發性高血壓C組病人的GLS、GRS、GCS、3DS較對照組明顯減低，提示頸動脈斑塊形成病人全層心肌纖維受損，可能出現透壁性損傷[13]，這與相關研究結果相符[14]。有研究顯示，頸動脈斑塊與冠狀動脈粥樣硬化病變支數強相關[15]，因而不除外頸動脈斑塊形成病人伴發隱性冠狀動脈疾病的可能。以GLSlt;-18%作為亞臨床左心室收縮功能異常的診斷標準[16]，本文原發性高血壓C組左心室收縮功能異常人數明顯增多，也反映了隨著頸動脈粥樣硬化的進展高血壓病人左心室收縮功能障礙加劇。EVENSEN等[17]利用二維斑點追蹤技術研究顯示，CIMT與左心室心肌應變的減低相關。本文結果與其一致。分析原因可能為：高血壓病人動脈管壁平滑肌細胞增生及膠原蛋白沉積引起CIMT增大，管壁動脈僵硬度增加，最終導致心臟功能受損。本文多元線性回歸分析可能影響原發性高血壓病人GLS的因素，結果顯示CIMT、SBP、LVMI、頸動脈斑塊對GLS均有影響。分析原因，有以下幾個方面。①LVMI是評價心臟重構的重要指標。高血壓病人心臟重構，冠狀動脈微循環障礙，首先影響心內膜下縱行心肌的收縮功能。②有研究表明，血壓水平與心腦血管疾病的發病率及死亡率間存在密切的因果關系[18]，而高的血壓水平是高血壓病人心臟收縮功能早期損傷的獨立危險因素[19]。③有研究發現，GLS受動脈僵硬度的影響最大，而動脈粥樣硬化與動脈僵硬度密切相關[20]。本文研究結果顯示，CIMT、頸動脈斑塊與GLS負相關。

高血壓病人左心室僵硬度增加、心肌順應性減低，左心室被動充盈受限，左心房被動排空功能及管道功能減弱[21]，左心室舒張功能發生障礙。隨著頸動脈粥樣硬化的進展，動脈僵硬度增加，脈壓差增大，加重左心室后負荷，導致LVMI增加及冠狀動脈灌注受損，進一步降低舒張功能。本文原發性高血壓B組和C組E/e’、LAD較A組增高，說明頸動脈粥樣硬化病人左心室舒張功能障礙程度重于頸動脈正常者，與相關研究結果一致[8]。有研究顯示，動脈僵硬度增高、心肌灌注受損、左心室僵硬度增高都可能與左心室舒張功能減低的發生機制相關[22-23]。本研究從側面證實了上述觀點。另外，本文研究顯示，原發性高血壓C組s值較A組明顯減低，提示頸動脈斑塊形成病人左心室收縮功能受損。本文原發性高血壓頸動脈亞臨床動脈粥樣硬化B組、C組病人左心室收縮功能受損遲于舒張功能下降，與相關研究結果一致[24-25]。

綜上所述，應用3D-STI技術聯合頸部血管超聲檢查可以早期發現原發性高血壓亞臨床動脈粥樣硬化病人左心室的功能改變，以評估亞臨床動脈粥樣硬化不同時期心肌的損傷程度，為心血管疾病的防治提供參考。本研究的局限性：研究樣本量小，頸動脈斑塊及頸動脈僵硬度缺乏定量研究，有待日后完善。另外，由于3D-STI技術所限，在心肌大幅度及快速運動時可能存在信息丟失，從而影響結果的準確性。

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（本文編輯 黃建鄉）