二維斑點追蹤顯像技術評價左心室功能的研究進展

戰金營，趙可輝

1.山東中醫藥大學 理工學院，山東 濟南，250014； 2.山東中醫藥大學第二附屬醫院 特檢科，山東 濟南 250017

0 前言

心功能的檢測對于心臟病患者心力衰竭的早期診斷、決定治療方案、評價藥物治療效果、預后有重要的意義。目前,超聲心動圖是臨床上評價心功能的主要方法，它可以直接觀察心臟結構，辨別患者心力衰竭的原因，對疾病的進展程度進行評價。它測量心功能具有很重要的特點：① 無創性；② 無輻射；③ 可以多平面多方位檢查；④ 可估計心臟收縮力；⑤應用連續多普勒能夠測房室、心室與心室、主動脈和肺動脈之間的壓差，從而推算心臟壓力。盡管如此，它也存在著一定的局限性。

傳統的二維超聲心動圖是通過肉眼觀察心內膜的運動或測量室壁增厚率來評價局部心肌收縮功能，結果易受主觀因素的影響，組織多普勒速度顯像雖能夠得到局部心肌的運動速度，但無法區分心肌速度的產生是由于主動收縮，還是受到周圍節段的被動牽拉。在分析過程中，取樣點的容積、位置與選取的心動周期的時相存在一定的人為誤差。而斑點追蹤顯像（Speckle Tracking Imaging, STI）技術是最新發展的技術，它實時追蹤心肌內回聲斑點的空間運動[1]，它可以從心肌的縱向應變、徑向應變、圓周應變及旋轉角度多方面來評價心肌梗死的程度，克服了傳統的組織多普勒等技術的缺點，是一種觀察心肌運動、診斷心肌缺血、定量評價局部心肌功能的準確可靠并無創的新方法。STI技術的臨床價值主要體現在對局部和整體心肌功能的評價上，適用于高血壓、冠心病、糖尿病等疾病所致心肌功能損害患者，下面就該技術在這3大疾病中的臨床應用作一介紹。

1 評價高血壓患者的心臟早期改變

常規超聲心動圖檢查可早期評價高血壓患者心臟舒張功能改變,而對其心臟早期收縮功能改變則較為困難[2]。二維STI技術通過測量心室肌的旋轉運動,可敏感地評價心動周期中心室收縮與舒張運動的整體形變程度,從而早期評估心臟收縮與舒張功能有無改變。選取一組左心室EF值正常且幾何構型正常的高血壓患者,作為正常對照組。研究發現，高血壓組較對照組的左心室扭轉峰值（Ptw）明顯增大，解旋率（Untw R）下降，等容解旋比例減小,解旋減半時間（HTU）延長,解旋速度達峰時間（TPUV）延長這些都有統計學意義[3]。因此，STI可以準確測量心室扭轉角度,從心肌解剖力學角度早期識別高血壓患者心功能地變化。

2 評價冠心病患者的左心室收縮功能

應用超聲心動圖儀獲得正常組（對照組）及冠心病(組)患者的高頻幀二維圖像，用二維斑點追蹤軟件測量左心室短軸基底部及乳頭肌水平的收縮期峰值圓周應變（CS）[4]。經研究發現，當冠脈輕度狹窄時，二維超聲心動圖無明顯改變，但CS已明顯降低，即使輕、中度冠脈狹窄時，也出現心肌局部功能受損，明顯提高了超聲判斷冠脈病變的能力[5]。因此，基于超聲斑點追蹤成像技術的收縮期峰值的CS可客觀的定量評價局部收縮功能，敏感性明顯高于常規超聲心動圖檢查，可以早期識別缺血心肌，在冠心病的無創性診斷中發揮積極的作用。彌補了傳統的超聲心動圖的不足，為臨床診斷冠心病及評價其治療效果提供了一種較準確的方法。

3 評價糖尿病患者左心室舒張功能

糖尿病的心血管并發癥已成為威脅糖尿病患者最嚴重而突出的問題。它是一種代謝性疾病，糖、脂肪代謝異常，心肌細胞凋亡，心肌細胞功能下降（細胞內鈣超載、細胞膜完整性損傷所致），細胞外基質增生及心肌間質纖維化等機制均對心肌產生影響，從而影響心肌的收縮及舒張功能[6]。國內外諸多研究者通過彩色室壁運動分析、應變率顯像技術數等多種檢測方法對糖尿病心肌功能進行評價，其研究結果表明，糖尿病患者心肌功能損害以舒張功能障礙發生較早[7]，但是上面提到的這些技術均存在一定的局限性。二維STI技術在評價糖尿病患者左心室舒張功能早期改變方面有著重要的價值。選取一組正常人和一組糖尿病患者，分別測量左心室心尖長軸18節段縱向應變率（SrL）和基底段、中間段、心尖段各段平均SrL的舒張早期E峰值和晚期A峰值，及短軸各水平總體圓周率（SrC）、徑向應變率（SrR）和旋轉率（RotR）的E和A，計算E/A、解旋率（Untw R）和解旋減半時間（HTU），同時測量左心室常規指標。經統計學分析，兩組間常規超聲心動圖測量參數的差異無統計學意義，而利用STI測量的參數之間有統計學意義。由此得出結論，糖尿病患者舒張功能受損的早期改變是舒張早期SrL和SrC的降低，RotR的增加，SrR運動規律的消失，以及舒張晚期SrL運動規律的消失[8-9]。

4 小結

二維斑點追蹤技術雖能夠為臨床診斷提供重要信息，有廣泛的應用價值，但就目前的技術水平來看也存在一定的局限性：① 要求幀頻要高；②要求二維圖像清晰顯示；③ 重復性不理想；④ 受呼吸及心率的影響[10]；⑤心肌的運動是在三維空間上的，而二維STI只能通過多個二維超聲切面間接反映心肌三維空間上的運動信息。因此從三維立體角度觀察疾病的病理形態，并進行定量診斷，是心臟超聲發展的必然趨勢。三維STI技術的發展，將可彌補二維時間分辨率低的不足[11]，從而更真實、全面的反映心肌的運動情況，為臨床提供更多、更快、更準確客觀的信息。它將是心臟超聲的一次巨大飛躍，也將是心臟超聲診斷的又一里程碑。

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