斑點追蹤技術在評價小兒左室心肌力學方面的應用

梁梅馨

廣西欽州市婦幼保健院超聲科 535000

斑點追蹤技術是一種通過測量標準動態二維或三維圖像的應變來定量評價局部和整體心肌功能的檢測技術，其不僅能定量評價心臟扭轉與旋轉功能及心肌的瞬時運動與形變，同時還具有聲束角度依賴的優點，從而能保證檢測結果的準確性和客觀性[1]。目前，該項技術應用于成人左室心肌力學的研究報道較多，但在兒童的心肌功能檢測應用相對較少，從而限制了其在評估兒童心肌功能改變方面的廣泛應用，基于此，本文特綜述了斑點追蹤技術在評價小兒左室心肌力學方面的應用研究進展[2]。

1 斑點追蹤技術

斑點追蹤技術是一種由非多普勒技術發展而來的利用高分辨率的灰階圖像分析聲學斑點運動軌跡的檢測技術，其不僅具有時間分辨率高、不受心臟整體運動和角度影響等優勢，且通過追蹤心肌超聲圖像的斑點信號，還能良好追蹤心肌運動并獲得心肌應變、速度參數，從而能幫助臨床準確地評價受檢者的心臟功能[3-5]。現階段臨床采用的斑點追蹤技術主要有二維斑點追蹤成像技術和三維斑點追蹤成像技術。

1.1 二維斑點追蹤成像技術 二維斑點追蹤成像技術也被稱為二維應變超聲心動圖，是一種通過建立二維灰階圖像分析聲學斑點運動軌跡，從而對心肌運動進行二維圖像應變分析的超聲心動圖技術[6-8]。其主要通過在心肌組織中選擇一定范圍的感興趣區，獲取組織灰階并自動逐幀追蹤上述感興趣區內聲學斑點的位置、運動和心動周期等信息，再根據這些斑點的運動軌跡，了解心肌組織運動的旋轉角度、位移、應變、應變率及速度等多個心肌力學參數，從而能快速、準確地識別心肌節段的異常運動情況，且其不受心臟整體運動、室壁運動夾角及聲束方向等因素的影響，從而能為臨床評價心肌功能提供客觀、準確的依據。它的缺陷在于，僅局限于二維平面的回聲斑點跟蹤，無法完全跟蹤斑點運動的空間位置[9]。

1.2 三維斑點追蹤成像技術 三維斑點追蹤成像技術是在二維斑點追蹤技術及實時三維超聲心動圖技術基礎上發展起來的新技術，通過采集心臟實時三維圖像，可在三維空間上追蹤回聲斑點的運動，并從三維立體空間內對左心室整體及局部收縮功能進行整體評價，另外還能對左心室心肌應變進行分析，從而能將心肌運動更加準確、真實地反映出來[10]。

2 斑點追蹤技術在評價小兒左室心肌力學方面的應用

2.1 在正常兒童左心室心肌縱向應變評價中的應用 心肌應變指的是心肌在心動周期中發生的形變，其主要發生在徑向運動、縱向運動及圓周運動等3個空間方向上，其中，縱向應變指的是心肌沿長軸方向的縮短或伸長，而心肌帶理論認為長軸方向的心肌運動在左室收縮過程中起主導作用，因此，根據左心室心肌縱向應變能有效評價局部和整體心肌功能。如王帥等人[11]通過對126例3d～15歲健康正常兒童按年齡分為5組，A嬰幼兒組(3d～3歲)、B學齡前期組(3～5歲)、C學齡期組(6～9歲)、D青春前期組(10～12歲)、E青春期組(13～15歲)，分別采集其兩腔切面和左心室心尖四腔圖像，獲取左心室三維全容積動態圖像，然后應用三維斑點追蹤技術分析軟件對左心室心肌整體及16節段收縮期縱向峰值應變(LS)測值進行在線分析，結果顯示，基底段至心尖段應變值(LS測值)遞增，即心尖段 LS測值>基底段>中間段，但組間對比無統計學意義；除前間隔基底段及中間段、側壁心尖段外，5組各節段LS測值差異均有統計學意義；5組整體LS測值具有一定的差異，A、B、C三組整體LS測值高于D、E二組，但A、B、C三組間對比無顯著差異，D、E二組對比也無顯著差異；隨年齡增長，5組左室壁心肌16節段及整體LS測值大致呈遞減趨勢，表明在出生后至青春期，隨著正常兒童心臟的發育和年齡的增加，其左心室16節段及整體室壁心肌縱向應變值具有一定的規律[12]。

2.2 在先天性心臟病左心室收縮功能評價中的應用 先天性心臟病是臨床最常見的先天性畸形之一，由于先天性心臟病患兒發病早期多存在左室整體三維形變，因此，評價其左心室整體收縮功能，能有效判斷其病情，而要評價先天性心臟病左心室收縮功能，就可借助于超聲三維斑點追蹤成像技術[13]。如王慶慧等人[14]通過對55例健康志愿者及82例先天性心臟病患兒分別應用超聲三維斑點追蹤成像技術測量左室整體徑向收縮峰值應變(LVGRS)、左室整體縱向收縮峰值應變(LVGLS)、左整體環向收縮峰值應變(LVGCS)，結果顯示，先天性心臟病患兒LVGRS、LVGLS、LVGCS均顯著高于健康志愿者，且LVGRS、LVGLS、LVGCS與左室射血分數(LVEF)呈正相關，表明超聲三維斑點追蹤成像技術可發現先天性心臟病患兒的心功能變化和客觀評價其左心室整體收縮功能。另外，張瑋婧[15]在研究中還指出，超聲斑點追蹤成像技術在評價紫紺型先天性心臟病大動脈Switch術后解剖左室整體和局部扭轉運動方面具有良好的應用效果。

2.3 在左室逆重構的心肌病變患兒左心室收縮功能評價中的應用 擴張型心肌病和病毒性心肌炎均是兒童最常見的心肌病類型之一，其中擴張型心肌病患兒常伴左室逆重構，這也是導致其左心室結構異常或功能障礙的主要原因。不少研究均證實，對擴張型心肌病患兒早期行規范化抗心力衰竭藥物治療，可明顯改善其病情，而在治療過程中，準確評估患兒心功能情況是判斷其病情嚴重程度及治療反應的關鍵[16-17]。以往，臨床多采用心臟核磁共振技術、CT成像技術、放射性核素技術等診斷擴張型心肌病患兒心臟功能，均有一定的局限性。隨著二維斑點追蹤成像技術的出現及其在心臟功能評價中的應用，有研究證實，其能定量評估左室各個方向上的整體或局部心肌運動，從而能準確評估左室心功能。肖麗苗[18]通過采用二維斑點追蹤成像技術測量左室逆重構前后擴張型心肌病患兒的左心室縱向應變(LS)、左心室整體縱向應變(GLS)、圓周應變(CS)、左心室整體圓周應變(GCS)等左室心肌力學變化情況發現，左室逆重構后，患兒17節段LS均高于左室逆重構前相應節段，患兒左室壁各節段CS均高于左室逆重構前相應節段，患兒左室壁各水平LS、GLS、CS、GCS均顯著高于左室逆重構前，表明二維斑點追蹤成像技術測量左心室GLS和GCS能有效評價左心室收縮功能。病毒性心肌炎也是一種對患兒身心健康具有嚴重危害的心肌病變，盡早對患兒進行診斷和治療，是改善其預后的關鍵。關瑩瑩等人[19]分別采用三維斑點追蹤技術對病毒性心肌炎患兒(病例組)及健康兒童(對照組)進行檢測，結果顯示，病例組患兒左室整體縱向收縮期峰值應變(GLS)、面積應變(GAS)、徑向應變(GRS)、圓周應變(GCS)等左心室收縮功能指標水平均顯著低于對照組，表明三維斑點追蹤技術能有效評價病毒性心肌炎患兒左心室收縮功能。

2.4 在小兒川崎病左心室心肌功能評價中的應用 川崎病是一種以全身血管炎性病變為主要病理特點的急性發熱出疹性疾病，多發于兒童，不僅會引發患兒出現四肢末端改變、皮疹、發熱、淋巴結腫大等癥狀，同時還易累及其心肌、心包和心瓣膜，引發其出現心肌功能損傷，因此，早期評估患兒心肌功能，指導臨床采取有效方案給予治療，對改善其預后具有重要的意義。有研究證實，三維斑點追蹤技術在評價川崎病患兒左心室心肌功能方面也具有良好的效果。如呂娟萍等[20]通過對45例川崎病患兒及45例健康兒童分別行三維超聲斑點追蹤成像技術檢查，結果顯示，川崎病患兒左室射血分數、左室舒張末期容積均顯著低于健康兒童，川崎病患兒整體面積峰值應變、整體圓周峰值應變、整體縱向峰值應變及整體徑向峰值應變絕對值均顯著低于健康兒童，說明三維斑點追蹤技術能準確反映川崎病患兒心肌異常運動，從而能幫助臨床客觀、準確評估患兒左室心肌功能和早期心功能改變。

2.5 在單純性肥胖兒童左室心肌應變早期變化評估中的應用 兒童單純性肥胖癥是一種以全身脂肪組織普遍過度增生、營養過度、體力活動少、行為偏差為主要特征慢性病，其不僅會引發兒童機體出現多種不適癥狀，同時導致其成年后罹患多種心血管疾病的風險增加，因此，早期識別單純性肥胖癥兒童亞臨床心臟功能障礙及嚴重程度，對預防和降低其心血管疾病的發生具有非常重要的意義。有研究證實，兒童肥胖癥早期就已存在左心室功能受損，為此，采用斑點追蹤技術來評價其左室心肌應變早期變化，可幫助臨床有效評估兒童心臟整體收縮功能改變情況。如鄧藝雯等人[21]通過對29例超重兒童、41例肥胖兒童及56例正常對照兒童分別行三維斑點追蹤技術檢查，結果顯示，三組兒童左室射血分數對比無統計學意義；與正常對照兒童相比，超重兒童及肥胖兒童左室收縮末徑、左室舒張末徑及室間隔厚度均明顯增大；與正常對照兒童相比，超重兒童左室整體縱向應變、整體徑向應變均明顯減低，與正常對照兒童相比，肥胖兒童左室整體縱向應變、整體徑向應變及整體圓周應變均明顯減低，表明通過三維斑點追蹤技術評估單純性肥胖兒童左室心肌應變早期變化，能幫助臨床對單純性肥胖兒童心臟整體收縮功能改變做出多角度和全面的評價，從而能為兒童肥胖心血管危險因素防治策略制定提供科學依據[19]。

2.6 在急性淋巴細胞白血病患兒化療后左心功能評價中的應用 柔紅霉素化療是目前臨床治療急性淋巴細胞白血病最常用的手段之一，雖具有確切的治療效果，但是，柔紅霉素也會對患兒心臟造成器質性損害，且這種損害是不可逆的，因此，臨床需早期監測和提前預防[22-23]。不少研究證實，二維斑點追蹤成像技術在早期發現急性淋巴細胞白血病患兒化療后左心功能損害中具有良好的效果，如侯翠等人[24]分別在化療前及化療3個月，對急性淋巴細胞白血病的患兒行二維斑點追蹤成像技術檢測，結果顯示，相比于化療前，患兒化療后左室各切面室壁收縮期總體縱向峰值應變均明顯降低，表明二維斑點追蹤成像技術能早期發現急性淋巴細胞白血病患兒化療后左室功能的損害，從而有助于指導臨床盡早采取有效方案對患者進行治療和干預。

2.7 在手足口病患兒左室收縮功能評價中的應用 手足口病是兒童多發傳染病之一，不僅可引發患兒出現手、足、口腔部位小皰疹、口痛、厭食、低熱等癥狀，同時還易導致其并發心肺功能不全，從而威脅患兒生命安全，因此，臨床需盡早對其進行心功能檢測和治療，才能改善其預后，不少研究均證實，斑點追蹤技術在手足口病患兒左室收縮功能評價中的具有良好的應用價值，如曾健等[25]分別采用二維斑點追蹤技術對健康體檢兒童(對照組)、輕癥手足口病患兒(輕癥組)、重癥手足口病患兒(重癥組)行左室心肌各節段收縮功能評估，結果顯示，重癥組患兒Tei指數顯著高于輕癥組、對照組，重癥組患兒LVEF、CLS水平均顯著低于輕癥組、對照組，重癥組左室后壁基底段，心尖部應變峰值，后、側壁及后室間隔中間段，后室間隔、側壁心尖段等左室收縮功能指標水平均低于輕癥組，輕癥組患兒各項左室收縮功能指標水平又顯著低于對照組，表明對手足口病患兒行二維斑點追蹤技術檢測，可將其心臟功能細微變化顯示出來，從而有助于臨床了解其病變心肌節段和程度，評估其左室收縮功能，從而為其病情早期診治提供有效幫助。

3 結語

斑點追蹤技術是一種由非多普勒技術發展而來的利用高分辨率的灰階圖像分析聲學斑點運動軌跡的檢測新技術，其中三維斑點追蹤成像技術利用三維容積探頭采集圖像，不僅能有效克服二維斑點追蹤成像技術缺陷，同時還能實時顯示心臟三維立體結構和追蹤心肌運動，從而為臨床評價心肌功能提供客觀、準確的依據。目前，已有不少研究證實了斑點追蹤技術在評價小兒左室心肌力學方面具有良好的應用效果，相信隨著該項技術的不斷發展成熟，必將成為臨床評價左室功能早期改變的首選方法。