超聲2D-STI在慢性心衰患者左心功能評估中的應用

高沖，姜雨亭

（中一東北國際醫院有限公司健康管理中心，遼寧 沈陽 110000）

慢性心力衰竭（CHF）是一組常見的臨床綜合征，會導致機體心臟收縮力減弱，心臟負荷超重，以致心功能不全。因此，對CHF患者的心功能實行早期檢查、及時治療非常重要。目前，臨床多通過組織多普勒技術檢測CHF患者心功能，但該法存在角度依賴性的缺陷，需聯合其他檢查方式綜合評估[1]。超聲心動圖作為一項無創技術，能夠憑借超聲物理學特性較好的評估心臟及其血管的功能與解剖結構狀態，為臨床診斷提供有效依據[2]。二維斑點追蹤成像（2D-STI）是心臟彩超領域的一項新技術，其能夠利用追蹤心動周期中心肌組織自身斑點的活動軌跡，及時獲取心肌在多方面的運動信息，如心臟變形、心肌應變等[3]。基于此，本研究旨在探討超聲2D-STI在CHF患者左心功能評估中的應用，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 采用前瞻性隨機實驗方法選取2019年1月至2020年3月于本院進行超聲2D-STI檢查的98例CHF患者，依據心衰部位不同分為全心衰竭組（n=50）與左心衰組（n=48）。全心衰竭組男28例，女22例；年齡52～79歲，平均（67.81±2.15）歲；病程8～20個月，平均（14.52±2.35）個月。左心衰組男30例，女18例；年齡54～80歲，平均（67.94±2.14）歲；病程8～19個月，平均（14.42±2.41）個月。兩組患者臨床資料比較差異無統計學意義，具有可比性。本研究經本院醫學倫理委員會審核批準，患者及其家屬均自愿簽署知情同意書者。

1.2 納入及排除標準 納入標準：①與《中國心力衰竭診斷和治療指南》[4]診斷相符；②心臟無起搏器或除顫器的患者；③接受超聲2D-STI檢查的患者。排除標準：①近期接受過心臟手術的患者；②伴有心肌梗死的患者；③合并惡性腫瘤的患者。

1.3 方法 ①兩組均進行超聲2D-STI檢查：調整超聲診斷儀（型號：VIVID E9I）探頭（型號：M5S）頻率為1.7～3.4 MHz，患者取左側臥位，維持平穩呼吸，開始進行心臟超聲檢查。應用2D-STI技術采集并獲得各切面二維灰階心動圖圖像（如心尖四腔/三腔/二腔切面、心尖短軸切面等），將所得圖像傳輸至超聲工作站；采用應變分析軟件對心尖四腔切面圖像進行處理，處理方式為：憑借STI勾出心內膜曲線，形成感興趣區，手動調整該區域寬度（參照心肌厚度調整）；②按上述方法同樣處理心尖三腔與二腔圖像，由分析軟件自動獲取左心室應變率曲線、左心室整體軸向/縱向收縮應變的數據；乳頭肌水平短軸切面、二尖瓣水平短軸切面以及心尖短軸切面的圖像均用心動圖進行處理分析。

1.4 觀察指標 ①左室處于收縮末期時，測量左房前后徑（LAD）、左室收縮末內徑（LVDs）；左室處于舒張末期時，測量左室舒張末期內徑（LVDd）；獲得心尖四腔與兩腔切面時，計算左室射血分數（LVEF）；②按圖像觀察并計出二維應變參數，包含左心室軸向整體收縮期最大峰值應變（GCS）、左心室長軸整體收縮期最大峰值應變（GLS）；③繪制受試者工作特征（ROC）曲線評價GCS、GLS對左心衰的診斷價值。

1.5 統計學方法 采用SPSS 24.0統計學軟件進行數據處理，計量資料采用“x±s”表示，組間比較用獨立樣本t檢驗，組內比較用配對樣本t檢驗，計數資料采用%表示，予以χ2檢驗，繪制ROC曲線評價GCS、GLS對左心衰的診斷價值，曲線下面積（AUC）＞0.7預測價值較理想，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組左心室功能比較 全心衰竭組的LAD、LVDs、LVDd、LVEF水平均高于左心衰組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組左心室功能比較（x±s）

2.2 二維應變參數 全心衰竭組GCS、GLS水平均低于左心衰組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組二維應變參數比較（x±s，%）

2.3 GCS、GLS診斷左心衰的ROC曲線 以GCS、GLS為自變量，以左心衰為因變量（是=1，否=0），繪制ROC曲線，結果顯示，GCS、GLS檢測左心衰的AUC均＞0.7，診斷價值較高。見表3，ROC曲線圖見圖1。

表3 AGCS、GLS診斷左心衰的診斷價值

圖1 GCS、GLS診斷左心衰的ROC曲線圖

3 討論

CHF會造成心肌供血不足，危害患者健康。心功能不全會引發多方面危害，如左心功能不全可導致肺淤血，影響呼吸；右心功能不全則會導致體循環淤血，影響下肢、胃腸道等功能。因此，對CHF患者的心功能實行檢查，對早期治療及改善預后具有重要意義。臨床上多應用超聲心動圖檢查心功能，可清晰直觀地了解心臟各結構的空間位置、連續關系以及形態等狀況[5-6]。但由于超聲心動圖在心功能定量評估方面稍顯不足，因此，需使用超聲2D-STI對患者心功能進行進一步評估。

大部分CHF患者均會出現二尖瓣反流癥狀，導致患者左心房及其容量負荷進一步加重，LVEF不斷降低，從而使得左心室整體縱向、徑向、環向的應變下降，心肌形變能力降低[7]。通常組織功能特性能通過應力-應變之間的關系反映出來，因此，二維應變參數GCS、GLS能夠直接反映出心肌收縮性能。

本研究結果顯示，全心衰竭組LAD、LVDs、LVDd、LVEF水平均高于左心衰組，GCS、GLS水平均低于左心衰組，且GCS、GLS檢測左心衰的AUC均＞0.7，說明二維應變參數GCS、GLS對左心衰具有較高診斷價值，超聲2D-STI可為臨床評估CHF患者的左心功能提供參考依據。分析其原因在于，2D-STI能夠以二維超聲心動圖為基礎，于室壁中選定一定范圍的感興趣區域，分析軟件根據組織灰階自動追蹤上述感興趣區域內不同像素的心肌組織在每一幀圖像中的位置，并與上一幀圖像中的位置比較，計算整個感興趣區域內各節段心肌的變形，從而反映左心室長軸與短軸的局部及整體心肌功能[8-9]。與傳統超聲比較，2D-STI應變成像不但能有效減少相關客觀因素（如患者的體位變化、心臟整體扭動、鄰近心肌牽拉運動、呼吸運動等）對檢查結果的影響，還能明顯減少室壁聲束夾角、運動方向對應變及應變率成像的限制與影響[10-11]。超聲2D-STI亦存在不足之處，即只能追蹤斑點在平面內的運動，無法對斑點空間實施追蹤[12]。未來2DSTI的發展應著力提高時間及空間分辨率、減少不同設備或分析軟件間的差異，以提高圖像質量、精確斑點跟蹤技術，進一步擴大2D-STI應用范圍。

綜上所述，超聲2D-STI在CHF患者的左心功能評估中具有顯著應用價值，能夠準確評價左心室功能的各項指標狀況，為該病的臨床診斷提供依據。