實時三維斑點追蹤技術對高血壓左室肥厚患者冠心病診斷的價值

姜惠悅，何嘉輝，姚公志

（1.廣東省人民醫院南海醫院超聲診斷科；2.廣東省人民醫院南海醫院心血管內科，廣東佛山 528251）

心血管疾病已成為威脅我國中老年人群生命安全的重要因素之一[1]，其中以高血壓最為常見。有數據顯示，在已發生的因為心血管疾病死亡的患者中有接近半數是高血壓所導致[2]。長期的高血壓會加重心臟負擔，極易導致患者左室肥厚，影響心臟的正常功能活動，左室肥厚在高血壓患者中的發生率已達20%～40%[3-4]。高血壓左室肥厚與冠心病的發生有著極大關系[5-6]。明確左室肥厚合并冠心病診斷對患者至關重要，有利于延緩病情加重和改善預后，提高其生活質量。目前對于冠心病的診斷方法以冠狀動脈造影術最具權威[7]，但是其有創操作和檢查費昂貴使部分患者難以接受[8]。目前急需找到一種具有高敏感、高特異性且無創的檢查方法來優化冠心病的早期診斷。實時三維斑點追蹤技術（3D-STI）是近年來發展較快的新興檢查手段，它能夠從三維角度檢查反映出患者的心肌組織的運動規律，對于評價患者心肌功能具有很大幫助。本研究通過3D-STI對不同冠脈狹窄程度患者左心室局部功能進行評價，旨在確定該技術診斷冠心病的敏感性和特異性，以期實現早期冠心病的無創篩查和診斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年3月至2020年1月廣東省人民醫院南海醫院收治的50例原發性高血壓LVH患者為研究對象進行回顧性分析，根據冠狀動脈造影檢查結果分為狹窄組（30例，1支或以上狹窄≥50%）和非狹窄組（20例，狹窄＜50%）。狹窄組患者中男性18例，女性12例；年齡36～69歲，平均年齡（47.04±7.86）歲；體質量指數（BMI）21～26 kg/m2， 平 均 BMI（22.19±1.12）kg/m2。非狹窄組患者中男性13例，女性7例；年齡36～69歲， 平 均 年 齡（47.04±7.86） 歲；BMI 22～26 kg/m2， 平 均 BMI（22.32±1.09）kg/m2。兩組患者性別、年齡、BMI等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），組間具有可比性。本研究經廣東省人民醫院南海醫院倫理委員會批準。納入標準：①符合《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[9]中關于原發性高血壓的診斷標準，收縮壓≥140 mmHg和（或）舒張壓≥90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；②所有患者符合《亞洲高血壓合并左室肥厚診治專家共識》[10]中關于左室肥厚的診斷標準，其中男性的左心室體積指數（LVMI）≥125 g/m2，女性的 LVMI≥120 g/m2。③年齡35～69歲。排除標準：①繼發性高血壓；②合并嚴重肝腎功能損害、陳舊性心梗、先天性心臟病、結締組織病、感染性心內膜炎、肺源性心臟病、腦卒中等疾病患者；③妊娠婦女；④超聲心動圖圖像采集不清晰者、資料收集不全者。

1.2 檢測方法 ①超聲心動圖及3D-STI檢測。使患者呈左側臥姿勢，接入胸導聯心電圖。常規超聲檢查觀察左室節段性運動，進行節段性室壁運動異常（SWMA）評分。探頭置于心尖四腔心，進入四維模式，囑患者呼氣后屏氣，采集連續3個心動周期的動態三維全容積圖像，存儲于內置硬盤中。在脫機EchoPAC201軟件分析各應變參數。注意扇形，幀頻、深度的調節，以獲得左室數據和心內膜清晰圖像。②3D-STI應變率分析。啟動EchoPAC分析軟件，調出存儲的動態圖像。獲取左室整體縱向應變（GLS）、整體環周應變（GCS）、整體徑向應變（GRS）、整體面積應變（GAS）。③儀器。采用GE彩色多普勒超聲診斷儀（南京貝登醫療股份有限公司，型號：Vivid E95），實時4 V矩陣探頭，探頭頻率1.7～3.3 MHz，其中配有AFI自動檢測軟件。所有操作均由2名主治醫師進行。冠狀動脈血管造影X射線儀（荷蘭皇家飛利浦公司，型號：UNIQ FD20）。

1.3 觀察指標 ①比較兩組患者實驗室檢測指標，包括尿微量白蛋白（mAlb）、血清肌酐（Cr）、同型半胱氨酸（Hcy）、超敏C反應蛋白（hs-CRP）、N-末端腦鈉肽前體（NT-ProBNP）、心肌肌鈣蛋白 T（cTNT）等。②比較兩組患者三維超聲心動圖指標，包括左心室舒張末期內徑（LVEDd）、左心房內徑（LAD）、室間隔厚度（LVST）、左室射血分數（LVEF）、左心室三維射血分數（3D-LVEF）和左室質量（LVmass）等指標。③比較兩組患者3D-STI參數，包括GLS、GCS、GRS、GAS等。④分析3D-STI參數對冠心病的診斷價值，系統計算并導出AUC、敏感度和特異度等參數。

1.4 統計學分析 采用SPSS 20.0軟件進行數據處理，計數資料以[例(%)]表示，組間比較采用χ2檢驗；計量資料以（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，使用ROC曲線評價應變參數的診斷價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者實驗室檢測指標比較 狹窄組患者的mAlb、Cr、Hcy、hs-CRP、NT-ProBNP、cTNT指標均高于非狹窄組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者實驗室檢測指標比較（）

表1 兩組患者實驗室檢測指標比較（）

注：mAlb：尿微量白蛋白；Cr：血清肌酐；Hcy：同型半胱氨酸；hs-CRP：超敏C反應蛋白；NT-ProBNP：N-末端腦鈉肽前體；cTNT：心肌肌鈣蛋白T。

組別 例數 mAlb（mg/L） Cr（mg/L） Hcy（μmol/L） hs-CRP（mg/L） NT-ProBNP（pg/mL） cTNT（ng/mL）狹窄組 30 13.08±4.01 4.17±0.89 31.81±3.85 14.21±4.33 1 135.05±363.25 0.95±0.29非狹窄組 20 3.81±0.85 1.36±0.93 20.17±2.06 7.52±2.03 621.22±106.85 0.44±0.13 t值 10.154 10.743 12.364 6.437 6.132 7.367 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.2 兩組患者三維超聲心動圖指標比較 狹窄組患者的LVEDd、LAD、Lvmass均高于非狹窄組，LVEF和3D-LVEF均低于非狹窄組，差異有統計學意義（P＜0.05），兩組患者LVST比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組患者三維超聲心動圖指標比較（）

表2 兩組患者三維超聲心動圖指標比較（）

注：LVEDd：左心室舒張末期內徑；LAD：左心房內徑；LVST：室間隔厚度；LVEF：左室射血分數；3D-LVEF：左心室三維射血分數；LVmass：左室質量。

組別 例數 LVEDd（mm） LAD（mm） LVST（mm） LVEF(%) 3D-LVEF(%) LVmass（g）狹窄組 30 49.25±4.46 33.85±1.62 9.84±0.63 55.86±8.96 45.91±8.77 179.36±13.91非狹窄組 20 45.36±1.63 32.86±1.41 9.56±0.46 65.32±5.97 64.81±6.13 133.25±8.04 t值 3.727 2.226 1.705 4.141 8.359 13.381 P值 0.000 0.030 0.094 0.000 0.000 0.000

2.3 兩組患者3D-STI參數比較 狹窄組患者的局部應變值普遍低于非狹窄組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組患者3D-STI參數比較（）

表3 兩組患者3D-STI參數比較（）

注：GLS：整體縱向應變；GAS：整體面積應變；GRS：整體徑向應變；GCS：整體圓周應變。

組別 例數 GLS GAS GRS GCS狹窄組 30 -10.87±2.51 -28.56±7.12 22.21±5.32 -19.85±6.33非狹窄組 20 -24.21±6.77 -42.30±12.83 45.37±8.76 -28.09±3.79 t值 8.434 4.362 10.593 5.750 P值 0.000 0.000 0.000 0.000

2.4 3D-STI參數對冠心病的診斷價值分析ROC曲線分析顯示，最佳界限以GCS（-27.2）、GRS（28.9）可獲得ROC曲線下最大面積。其中GAS與GCS的敏感度和特異度最高，分別為0.900和0.930，GAS的AUC值最大為0.923，見表4、圖1。

表4 3D-STI參數對冠心病的診斷價值分析

圖1 3D-STI參數對冠心病診斷價值的ROC曲線

3 討論

有研究顯示，高血壓等慢性病患病人數逐年增加，而由高血壓引發的心血管疾病患者也急劇增加[11]。冠心病的早期診斷能夠幫助醫生明確患者心臟功能的變化情況，以便盡早調整治療方案，對于疾病的預后有重要作用[12]。目前臨床上應用較多的有冠狀動脈造影術和冠狀螺旋CT等，該類檢查方法具備良好的準確性，但是其高昂的檢查費用及檢查過程的放射性損害都極大限制其應用，如冠狀動脈造影術要求患者不存在碘過敏和甲狀腺功能亢進等情況下才能順利進行[13]。同時在檢查過程中所使用的放射線及造影劑會對患者造成不可逆的損傷，尋找新的診斷方法已成為臨床迫切需求[14]。3D-STI是在2D-STI基礎上進一步優化而產生的新興檢測技術，可以通過檢測左心室各節段不同應變量的變化情況，反映患者心肌運動狀況[15]。周金玲等[16]的研究結果發現，3D-STI能夠早期發現高血壓收縮功能變化并預測左室形態的改變。而另一項研究則表明，3D-STI能夠對高血壓合并冠心病患者SWMA評判提供客觀高信度的監測數據，對心腦血管疾病檢出率的提升存在重要價值[17]。

本研究三維超聲心動圖檢測結果顯示，狹窄組患者LVEDd、LVmass等指標高于非狹窄組，LVEF和3D-LVEF顯著低于非狹窄組，這表明冠脈狹窄患者心肌缺血和缺氧更為嚴重，推測是因為冠脈供血功能的降低引起患者左室正常形變功能發生改變，所以冠脈狹窄與左室的收縮功能存在著密切聯系，與林慧等[18]的研究結果一致。臨床上早期使用的超聲心動圖只能經驗豐富的醫生通過主觀判斷來確定患者的節段性室壁運動異常(SWMA)情況，隨著醫學技術的發展與創新，又出現了許多新的檢測方法，如2D-STI檢測、多普勒超聲檢測等。但是都存在不足，2D-STI可以從二維平面的角度來對心肌運動軌跡做出追蹤，卻不能反映三維上的心肌運動軌跡，而且對檢測的數據進行分析需要較大的時間成本，具有較大的局限性，所以并不適用于多數需要精確檢測心肌功能的患者[19]。而3D-STI能夠全方位追蹤心肌運動軌跡，突破2D-STI對運動軌跡捕捉的平面局限性。而且已有研究證明，3D-STI還能夠幫助判斷心肌在不同方位的移動距離。以冠脈造影檢查結果為基準，3D-STI對于心肌功能及不同方位位移的評價都有著重要意義，能夠幫助醫生更加精確地評判患者的左室心肌功能[20]。本研究結果顯示，狹窄組患者的局部應變值普遍低于非狹窄組，其中狹窄組患者的乳頭肌水平節段應變值中的室間隔等部位出現顯著下降，推斷原因是節段收縮期應變率的改變與高血壓患者心肌肥厚部位存在較大關系，以室間隔為主，心肌細胞排列混亂會使收縮期肌小節長度和縮短率下降，因此局部應變峰值也會隨之下降。本研究結果顯示，3D-STI各參數對冠心病診斷AUC范圍為0.897～0.923，其中以GAS的AUC、特異度和敏感度最高，說明3D-STI能對冠心病的早期診斷。

綜上所述，3D-STI具有無創、便利、準確的特點，能夠為高血壓LVH患者的冠心病早期評價和診斷提供更準確的參考數據，具有重要的醫學價值。