二維斑點追蹤顯像技術評價甲狀腺功能減退癥患者左室功能

王瑩瑩,楊曉英,梅 麗,許 冰

(吉林大學第一醫院聯合超聲科,吉林長春 130021）

甲狀腺功能減退癥(簡稱甲減）,是由于甲狀腺激素(thyroid hormone,TH）合成及分泌減少,或其生理效應不足所致機體代謝降低的一種疾病.發病率呈逐年增高趨勢,可累及多個系統,心臟是其受累的主要靶器官之一,目前已有相關甲減患者的心功能方面的研究報道[1]。STI是實時追蹤心肌內回聲斑點的空間運動,則相鄰2個斑點間距離的相對改變就反映了局部心肌的形變[2],即二維應變和應變率。但應用二維斑點追蹤顯像技術(speckle tracking imaging,STI）評價甲減患者左室局部收縮及舒張功能的研究,國內尚無報道。本文研究旨在應用STI技術分析甲狀腺功能減退患者左室早期心肌應變率變化,評價其功能。

1 資料與方法

1.1 研究對象隨機選取2009年12月至2010年11月經我院診斷為甲狀腺功能減退癥(甲狀腺功能的測定:促甲狀腺激素(TSH）正常參考值范圍為0.4-4 mU/L,游離甲狀腺素(FT4）正常參考值范圍為10.3-24.5 pmol/L,游離三碘甲狀腺原氨酸(FT3）正常參考值范圍為2.3-6.3 pmol/L）的患者30例,其中女 22例,男 8例,年齡 19-51歲,平均(33.3±11.8）歲,研究對象均排除高血壓、糖尿病及其他對心臟功能有影響的疾病。另外隨機選擇年齡相匹配的健康志愿者30例作為正常對照組,其中女20例,男10例,年齡20-50歲,平均(31.3±10.2）歲。

1.2 儀器與方法采用Philips iE33彩色多普勒超聲顯像儀,S5-1探頭,頻率為1.7-3.4 MHz;儀器配有QLAB圖像分析軟件。受檢者左側臥位,平靜呼吸,連接體表心電圖。常規超聲心動圖檢查:標準左室長軸切面測量舒張末期室間隔厚度(IVSd）、左心室后壁厚度(LVPWd）、左室射血分數(EF）及左心室短軸縮短率(FS）;顯示心尖四腔觀,脈沖多普勒測量二尖瓣口舒張期血流峰值速度E峰、A峰及E/A值。待圖像顯示清晰穩定后,分別采集心率一致的心尖四腔、心尖兩腔、心尖左室長軸切面的二維灰階動態圖(幀頻(50-60幀/s）3-4個心動周期,存儲于光盤,以供脫機處理。進入Qlab斑點追蹤分析軟件,選取心律穩定且不受呼吸影響的連續三個心動周期內的圖像進行分析,將取樣點置于側壁和室間隔的二尖瓣環及心尖,得出左室前壁、下壁、側壁、后壁、前間隔和后間隔的應變率曲線,計算基底段、中間段、心尖段收縮期平均峰值應變率(SRs）、舒張早期平均峰值應變率(SRe）和舒張晚期平均峰值應變率(SRa）。

1.3 統計學分析計量資料以±s表示,組間比較采用t檢驗,P＜0.05差異有統計學意義。

2 結果

2.1 甲減組與正常組基礎情況的比較

甲減組與正常組比較,EF、FS、舒張末期室間隔(IVSd）、舒張末期左室后壁厚度(LVPWd）,二尖瓣口舒張期早期E峰和舒張晚期A峰以及E/A比值,差異均無統計學意義,(P＞0.05）。見表1。

2.2 甲減組和正常組各個節段縱向應變率的比較

甲減組左室基底段、中間段、心尖段的縱向SRs、SRe、SRa的值與正常組比較均降低,差異有統計學意義(P＜0.05）。見表2。

表1 甲減組與正常組基礎情況的比較

表2 甲減組和正常組基底段、中間段、心尖段縱向應變率的比較

3 討論

甲狀腺功能減退是較常見的內分泌疾病,女性多于男性,常見病因有先天、遺傳、藥物、垂體丘腦疾病、慢性橋本氏甲狀腺炎等,發病率呈逐年增加趨勢。甲減患者易引起心血管系統的改變,由于其起病隱匿,不宜早期發現,多數患者就診時已有心血管臨床癥狀。如若能早期發現并及時治療,大多可以恢復。甲狀腺功能減低對心血管系統的影響機制尚未完全明確,目前認為主要與以下因素有關:(1）甲狀腺功能減退時,T3、T4明顯減低,T3是發揮生物活性的主要物質,它通過對血管平滑肌細胞的直接舒張作用降低外周小動脈阻力及平均動脈壓,增加左心室收縮功能及心排血量。激活交感腎素一血管緊張素系統,升高心房利鈉肽水平,抵消抗利尿激素的作用[3],當甲狀腺激素分泌正常時上述因素對血壓及血容量起調節作用,當甲狀腺功能減退時全身血管阻力增加,循環負荷過重,心肌收縮力和心輸出量降低,收縮及舒張功能減退。(2）T3能增加心肌細胞膜上B受體數量,增強腎上腺素刺激心肌細胞內cAMP的生成,促進心肌肌質網鈣離子的釋放,促進心肌興奮收縮耦聯傳導,當甲狀腺激素的缺乏,心肌肌凝蛋白ATP酶活性降低,肌漿網顆粒中鈣含量減少,鈣的攝取和轉運能力降低,心肌激動一收縮一舒張降低。(3）甲狀腺激素不足時毛細血管通透性增加,局部粘蛋白、粘多糖堆積,使組織液漏出而致粘液水腫,使心肌纖維腫脹、間質纖維化。(4）Klein[4]等還發現T3可以調節特定的心臟基因的轉錄,因此甲狀腺激素可以在分子水平上影響心臟功能。上述眾多因素共同作用,可引起心肌細胞變性進一步發展導致心臟功能障礙。

應變是指心肌發生的形變能力。應變率是指單位時間內的應變,反映的是局部心肌形變發生的速度。相對不受周圍節段及心臟整體運動的影響,并且具有較高的時間、空間分辨率,可以更精確地反映整個心動周期內心肌的收縮及舒張活動[5],可以準確分析心肌局部運動情況。STI主要是通過對高幀頻二維圖像的斑點回聲進行逐幀追蹤,每一個被追蹤的斑點回聲大約由20-40個像素組成,在心動周期中隨周圍心肌一起運動而發生位置的改變,相鄰兩個斑點回聲間距離的相對改變即反映了局部心肌形變(即二維應變和應變率）。STI與組織多普勒頻移無關,角度是獨立的,不受聲束方向與室壁運動方向夾角的影響,評價心肌運動更為準確。

本研究采用STI應變率技術對甲減患者心功能檢測,結果分析表明,在收縮功能方面,甲減組的EF及Fs仍在正常范圍的情況,而左室基底段、中間段及心尖段的縱向SRs均低于對照組(P＜0.05）,表明甲減患者左室整體收縮功能未受到明顯影響之前,局部心肌已出現收縮功能減低。心肌局部收縮期功能的改變與Mehmet[6]的研究結果相一致。在舒張功能方面,二尖瓣血流頻譜E峰、A峰和E/A與對照組比較無顯著性差(P＞0.05）,而左室基底段、中間段及心尖段SRe和SRa較對照組明顯減低,說明常規二維超聲方法的假性正常化不能反映出甲減患者左室舒張功能的早期變化。二維斑點追蹤應變率技術SRs、SRe、SRa指標能夠較常規二維超聲測量更敏感的發現左室局部收縮及舒張功能的異常。

綜上所述,STI技術具有無角度依賴性,重復性好的優勢,為臨床甲減患者早期心臟功能改變提供診斷依據。

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[2]Leitman M,Lysyansky P,Sidenko S,et al.Two-dimensio5nal strain-anovel software for real-time quantitative echocardiographic assessment of myocardiaI function[J].J Am Soc Echocardiogr,2004,17(10）:1021.

[3]Klein I,Danzi S.Thyroid disease and the heart[J].Circulation,2007,116(15）:1725.

[4]Klein I,Danzi S.Thyroid hormone-regulated cardiac gene expression and cardiovascular disease[J].Thyroid,2002,12(6）:467.

[5]Dandel M,Lehmkuhl H,Knosalla C,et al.Strain and strain rate imaging by echocardiography-basic concepts and clinical applicability[J].Curr Cardiol Rev,2009,5(12）:133.

[6]Dandel M,Lehmkuhl H,Knosalla C,et al.Strain and strain rate imaging by echocardiography-basic concepts and clinical applicability[J].Curr Cardiol Rev,2009,5(12）:133.