二維及三維斑點追蹤技術評估左心耳封堵術患者左心功能的對比研究

諸 磊 劉夏天 鄭哲嵐

心房顫動（以下簡稱房顫）是臨床常見的心率失常類型之一。非瓣膜性房顫患者發生心肌梗死的幾率是健康人群的2～7倍，且年齡越大發生幾率和風險越高［1］。非瓣膜性房顫可導致心腔內血栓，其中90%源自左心耳。目前左心耳封堵術是預防非瓣膜房顫的主要手段，以往多應用常規超聲心動圖評估封堵術后患者左室收縮功能，但該方法測量誤差較大［2］。斑點追蹤技術是目前臨床常用的評價左心耳封堵術后患者左房功能與左室整體應變的方法［3］。本研究應用二維斑點追蹤（2D-STE）和三維斑點追蹤（3D-STE）技術評價左心耳封堵術后患者左房功能與左室整體應變，對比分析兩種方法的評估價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2018年10月至2019年11月在我院行左心耳封堵術的非瓣膜性房顫患者106例，男58例，女48例，年齡55～80歲，中位年齡67.2歲。其中42例患者合并高血壓病，10例合并高血脂，31例合并糖尿病；紐約心臟病協會（NYHA）心功能分級Ⅰ級57例、Ⅱ級49例。納入標準：①左室收縮功能均正常；②透聲條件較好，可清楚觀察左房各壁。排除標準：①有出血病史和心臟病手術史；②合并左心耳血栓瓣膜性心臟病；③NYHA心功能分級Ⅳ級；④高血壓病、糖尿病、高脂血癥等疾病控制不佳；⑤存在凝血功能障礙；⑥左室射血分數（LVEF）≤30%；⑦患有精神抑郁類疾病者或長期服用相關藥物。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用GE 730彩色多普勒超聲診斷儀，V4矩陣探頭和M5Sc探頭，頻率1.7～3.3 MHz。

2.超聲檢查：患者取左側臥位，連接同步心電圖，先行常規超聲心動圖檢查，獲取其左室舒張末期內徑（LVEDD）、左室收縮末期內徑（LVEDS）、左室舒張末期容積（LVEDV）、左室收縮末期容積（LVESV）、每搏量（SV）及LVEF，連續采集3個心動周期二尖瓣瓣環、乳頭肌、心尖水平、左室短軸及心尖四腔、兩腔切面、左室長軸切面圖像并存儲；然后切換至心尖四腔切面，進入“4D”模式，連續采集3個心動周期全容積動態圖像并存儲。上述檢查均由同一具有豐富經驗的超聲醫師完成，所有數據均測量3次取平均值。

3.圖像分析：應用2D-STE和3D-STE軟件進行圖像分析，記錄左室17節縱向應變（LS）、左室短軸3個切面的徑向應變（RS）、環向應變（CS）18節段均值。比較患者術前及術后2 d、1個月、3個月、6個月常規超聲心動圖、2D-STE及3D-STE檢查參數的變化。

三、統計學處理

應用SPSS 22.0統計軟件，計量資料以±s表示，多組比較采用單因素方差分析及重復測量方差分析，兩兩比較行L SD-t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

結果

一、常規超聲心動圖檢查情況

106例患者術后各時間點常規超聲心動圖檢查參數與術前比較差異均有統計學意義（均P<0.05）；術后2 d、1個月、3個月、6個月比較差異均無統計學意義。見表1。

表1 106例患者不同時間點常規超聲心動圖參數比較（±s）

表1 106例患者不同時間點常規超聲心動圖參數比較（±s）

與術前比較，△P<0.05。LVEDD：左室舒張末期內徑；LVEDS：左室收縮末期內徑；LVEDV：左室舒張末期容積；LVESV：左室收縮末期容積；SV：每搏量；LVEF：左室射血分數

時間術前術后2 d 1個月3個月6個月F值P值LVEDD（cm）3.85±0.25 LVEDS（cm）2.16±0.25 LVEDV（ml）63.52±12.20 LVESV（ml）25.84±6.13 SV（ml）37.70±6.82 LVEF（%）59.54±3.6760.51±3.65△61.15±4.37△61.55±4.03△61.35±4.28△3.9250.0044.30±0.30△4.31±0.22△4.34±0.23△4.35±0.23△124.335<0.0012.55±0.21△2.58±0.21△2.59±0.25△2.60±0.20△63.984<0.00179.25±12.30△79.94±10.22△80.85±10.60△80.63±10.39△41.999<0.00131.39±5.92△31.15±5.97△31.36±6.33△31.37±6.20△15.964<0.00147.84±7.64△48.74±6.46△49.53±6.08△49.39±6.17△53.130<0.001

二、2D-STE和3D-STE檢查情況

1.2D-STE檢查情況：術后1個月、3個月、6個月LS、CS、RS均高于術前及術后2 d，差異均有統計學意義（均P<0.05）；術后2 d與術后1個月比較，差異無統計學意義；術后3個月與術后6個月比較，差異無統計學意義。見表2和圖1A～E。

2.3D-STE檢查情況：術后1個月、3個月、6個月LS、CS、RS均高于術前及術后2 d，差異均有統計學意義（均P<0.05）；術后3個月高于術后1個月，術后6個月高于術后1個月和3個月，差異均有統計學意義（均P<0.05）。見表2和圖1F～J。

表2 106例患者不同時間點2D-STE和3D-STE參數比較（±s） %

表2 106例患者不同時間點2D-STE和3D-STE參數比較（±s） %

與2D-STE同時點比較，△P<0.05；與同方法術前比較，*P<0.05；與同方法術后2 d比較，#P<0.05；與同方法術后1個月比較，●P<0.05；與同方法術后3個月比較，○P<0.05。2D-STE：二維斑點追蹤；3D-STE：三維斑點追蹤；LS：縱向應變；CS：環向應變；RS：徑向應變

時間術前術后2 d 1月3個月6個月2D-STE LS-8.51±1.86 CS-9.30±1.98 RS 8.41±2.353D-STE LS-6.44±1.33△CS-8.48±3.65△RS 6.91±1.76△9.40±1.81△*10.80±2.17△*#13.04±1.42△*#●16.15±2.36△*#●○-8.67±1.71-8.79±1.10*-10.92±1.72*#●-10.96±1.66*#●-10.03±1.57*-10.34±1.86*-11.44±1.76*#●-11.62±1.81*#●9.78±2.10*10.04±2.44*10.42±2.72*10.24±1.98*#-6.49±1.71△-7.24±1.53△*#-9.77±1.77△*#●-12.25±2.17△*#●○-8.61±3.00△-9.72±2.41△*#-12.50±2.18△*#●-14.64±2.38△*#●○

圖1 房顫患者左心耳封堵術前及術后2D-STE和3D-STE圖

3.2D-STE與3D-STE檢查結果比較顯示：術前及術后2 d、1個月、3個月、6個月LS、CS、RS比較，差異均有統計學意義（均P<0.05）。

討論

行左心耳封堵術的患者因心肌血液左右分流不均衡，右室負荷增加，進而壓迫室間隔，導致左室無法有效舒張，前負荷功能下降，左室心肌形變能力減低［4］。患者接受封堵術后，右室對室間隔的壓迫消除，可顯著改善左室舒張功能［5］。目前，臨床多應用常規超聲心動圖對行左心耳封堵術的患者進行檢查，但該方法具有一定主觀性、測量誤差較大［6］。2D-STE和3D-STE是目前評估心肌整體與局部運動功能的新方法。本研究對比分析2D-STE和3D-STE技術評價非瓣膜性房顫患者左房功能與左室整體應變，旨在為其治療和預后評估提供依據。

本研究結果顯示，非瓣膜性房顫患者術后2 d、1個月、3個月、6個月常規超聲心動圖檢查指標LVEDD、LVEDS、LVEDV、LVESV、SV及LVEF均高于術前，差異均有統計學意義（均P<0.05），原因可能是患者行左心耳封堵術后，左室充盈減少，左室輸出量下降，經封堵消除分流后，左室充盈速度增加。通常情況下，行左心耳封堵術患者左室容量負荷可得到顯著增加，右室容量負荷減低，室間隔運動幅度逐漸恢復，但本研究患者術后各時間點常規超聲心動圖檢查參數比較差異均無統計學意義，可能與常規超聲心動圖對心肌應變的敏感性較低有關。2D-STE、3D-STE技術是對心肌聲學斑點進行追蹤，通過獲取LS、CS、RS等參數對患者應變功能進行評估。2D-STE技術僅在某個時點出現較大變化，而3D-STE技術在各時點均出現不同程度的變化。分析原因為：3D-STE技術能夠更準確地捕捉患者術后心肌形變情況，而2DSTE技術僅能追蹤平面內心肌回聲斑點，心臟在收縮期伴有旋轉運動，且術后各時點患者自身狀態不穩定，在行2D-STE檢查時可能會造成二維平面內部心肌回聲斑點移出追蹤平面，導致測量結果出現偏差。與研究［7-8］結論基本一致。3D-STE與2D-STE所測指標LS、CS、RS是反映左室內膜與心動周期中立體結構變化及心肌形變的有效參數，本研究結果顯示，2DSTE與3D-STE所測房顫患者各時間點LS、CS、RS比較差異均有統計學意義（均P<0.05），分析原因為：2DSTE技術僅局限于二維平面追蹤，忽視了心臟運動時的三維復雜性；另外，2D-STE測量的投影長度小于空間內實際斑點距離，測得的實際值相較于3D-STE更易出現偏差，而3D-STE能對整個成像容積內斑點進行追蹤，可更加準確地評價心肌運動［9］。

綜上所述，3D-STE評價左心耳封堵術患者左房功能與左室整體應變的效果優于2D-STE，能更準確地評估術后各時間點左室整體應變情況，但3D-STE技術對圖像質量和操作者水平要求均更高，可能對研究結果有一定影響。