斑點追蹤法三尖瓣環位移評估肺高血壓患者的右心室功能

吳衛華 謝曉奕 陸靜 馬蘭 魏松霞

（上海交通大學附屬上海市胸科醫院超聲科，上海 200030）

對右心室功能的評估在肺動脈高壓、左心衰竭及先天性心臟病等患者中具有重要的臨床價值。超聲心動圖作為無創、可重復的檢查手段已成為臨床評估右心室功能的首選方法。用M型超聲測量三尖瓣環位 移 （tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE）已被公認作為評估右心室功能的一個指標［1］，但實際操作中往往由于聲束無法與三尖瓣環完全重合成一直線而使其準確性受到影響。二維（2D）斑點追蹤顯像技術能自動追蹤心肌組織的運動并進行量化分析，它作為評估心肌功能的一項技術，近年來廣受關注。本研究旨在用2D斑點追蹤顯像技術測定肺高血壓（簡稱肺高壓）患者三尖瓣環位移（tricus－pid annular displacement，TAD），并分析其與實時三維（real－time three－dimension，RT3D）超聲所測得的右心室射血分數（right ventricular ejection fraction，RVEF）之間的相關性，探討TAD在評估右心室收縮功能方面的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2009年12月—2011年6月在我院由經胸超聲診斷為肺高壓的患者61例，其中男性24例，女性37例，年齡17～81歲，平均（49.1±17.7）歲；其中，特發性肺動脈高壓10例，先天性心臟病21例，心臟瓣膜病10例，慢性肺部疾病9例，擴張性心肌病11例。參照超聲診斷肺高壓的標準［2］，將61例患者分為3個亞組：Ⅰ組為可疑肺高壓［肺動脈收縮壓（PASP）為37～50 mmHg，三尖瓣反流速度2.9～3.4 m／s］；Ⅱ組為肯定肺高壓（PASP＞50 mmHg，三尖瓣反流速度＞3.4 m／s）；Ⅲ組為重度肺高壓（PASP＞50 mmHg且伴有其他提示肺高壓的證據）。另選35例年齡［（47.5±12.2）歲］相匹配的健康志愿者作為對照組。96例研究對象均挑選其清晰的2D圖像。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 應用Phillip Sonos iE33彩色超聲診斷儀，采用2D 探頭 X5－1（頻率為1～3 MHz）、RT3D探頭 X3－1（頻率為1～3 MHz）以及 QLAB工作站和TomTec Research－Arena 4D三維圖像處理工作站。

1.2.2 超聲檢查方法 受檢者左側臥位、平靜呼吸并同步記錄心電圖。調節儀器幀頻＞60幀／s，取心尖四腔觀采集2D圖像，注意防止左室長軸的縮短，存儲3個連續、穩定的心動周期供脫機分析；繼續在心尖四腔觀上采集RT3D全容積圖像并保存于光盤中，然后將其輸入TomTec工作站，用四維右心室功能分析（4DRVF）軟件計算RVEF。

1.2.3 TAD各數值測定 將2D圖像輸入QLAB 6.2工作站，啟動TMQ－ADV分析軟件，首先確定3個感興趣點，即右心室游離壁、室間隔在瓣環的插入點及心尖部，然后應用計算機通過自動追蹤這些感興趣點的運動軌跡、快速獲取三尖瓣環中點收縮期位移（Tm）、右心室游離壁（T1）及室間隔（T2）瓣環插入點的收縮期位移及右心室長軸縮短率（Tm%）等參數，見圖1。所有數據均取3個心動周期的平均值。

1.3 統計學處理 采用SPSS 15.0統計軟件對各項數據進行統計分析。計量資料的組間比較行t檢驗，直線相關分析方法用于檢驗TAD各參數與3DRVEF及與PASP之間的相關性；總體均數用95%可信區間。以P＜0.05為差異有統計學意義，P＜0.01為差異有顯著統計學意義。

圖1 肺高壓患者心尖四腔觀（上方），手動確定右心室游離壁（T1）、室間隔（T2）在瓣環的插入點及心尖部3個感興趣點后，計算機通過自動追蹤這些感興趣點的運動軌跡，最終獲取TAD各參數。該患者位移時間曲線圖（下方）顯示室間隔三尖瓣環插入點位移曲線低平，位移值明顯減低。

2 結 果

61例患者中有21例入選Ⅰ組，各有20例入選Ⅱ組及Ⅲ組；另選35例健康志愿者作對照。96例全部獲得TAD各值及3D－RVEF數據。

TAD各測值與PASP呈中度相關，相關系數（r值）分別為：0.567（Tm）、0.526（T1）、0.598（T2）和0.578（Tm%）（P 均＜0.01）；而TAD各測值和3DRVEF之間均有良好的相關性，相關系數（r值）分別達到：0.778 （Tm）、0.699 （T1）、0.804（T2）及0.774（Tm%）（P 均＜0.01），見圖2。

肺高壓各組與對照組TAD各值比較見表1，肺高壓患者TAD各測值均顯著低于對照組（P均＜0.01），4組間 TAD 各測值比較：Ⅲ組 T1、Tm 及Tm%值顯著低于Ⅱ組，Ⅱ組T1及Tm%顯著低于Ⅰ組，而Ⅰ組T1、T2、Tm及Tm%均顯著低于對照組（P 均＜0.05）。

差異性分析：隨機選取2D及RT3D圖像各15例，每例均先由2名觀察者先后2次分別測得TAD值及3D－RVEF值，然后由1名觀察者先后2次測得同一病例的TAD值及3D－RVEF值，以三尖瓣中點位移值來計算TAD在觀察者之間及觀察者內的差異性。使用Bland－Altman方法進行的可重復性研究顯示：TAD組在觀察者間及觀察者內的差異范圍分別為（0.05±1.75）mm 和（－0.15±1.09 mm），3D－RVEF分別為（－2.37±7.37）%和（－0.17±5.03）%。

圖2 TAD各測值與3D－RVEF間線性回歸分析的結果

表1 肺高壓組與對照組TAD各值比較

3 討 論

右心室是一個具有復雜幾何形態的腔室，臨床對右心室功能的正常評估歷來是一個難題。雖然目前心臟磁共振檢查（magnetic resonance imaging，MRI）是測定RVEF的金標準，但該項技術也并非適用于所有的患者，比如體內安置起搏器或心腔內植入金屬物的患者等。而RT3D超聲技術能全面獲取右心室的三維立體信息從而準確評估右心室容量及EF，其作為一個無創、可重復的檢查手段近年來備受關注。許多研究［3－5］已經表明，RT3D超聲在評估右心室容量及RVEF方面與MRI之間有良好的相關性，其結果在觀察者間及觀察者內也具有較高的可重復性。

三尖瓣結構的完整性在維持右心室功能上起著非常重要的作用，由于乳頭肌的收縮通過腱索牽拉了三尖瓣環、致使后者朝向心尖部做下移運動，即產生心臟等容收縮期時右心室長軸的縮短，故三尖瓣環收縮期運動幅度的大小可以反映右心室的射血功能。既往的研究［6－9］顯示，TAPSE與核素心室造影或MRI測定的RVEF之間有較好的相關性，并被美國超聲協會指南［1］推薦作為評估右心室功能的指標，但它最大的缺陷是：超聲束很難與右心室游離壁處的三尖瓣環運動形成完美的直線，因此瓣環運動容易被低估。而基于二維斑點追蹤技術測得的TAD值是在整個心動周期中通過實時追蹤瓣環的運動軌跡并由計算機自動分析計算得到的，具有簡便、快捷，不受圖像質量及角度影響等優勢。本研究結果表明，TAD的各個測值與RT3D超聲所測得的RVEF間均高度相關；而既往對TAPSE的研究［6，9］則顯示，其與MRI等測得的RVEF之間僅呈中度相關。另外，由于TAD方法不需幾何形態假設，也無需描繪心內膜輪廓，故其測值無論在觀察者間還是觀察者內的差異性都很小，提示該方法的可重復性高。以上的研究結果與文獻［6－7］報告的結論相似。

肺高血壓是指任何肺血管疾病導致的肺內循環系統血壓的增高，包括肺動脈高壓、肺靜脈高壓和混合性高血壓。肺高壓患者的癥狀、體征及病死原因均與右心室功能衰竭有密切關系，因此對右心室形態和功能的分析、評估可以預測肺高壓患者的預后，而臨床通過及時地干預改善右心功能也可使患者獲益。本研究利用超聲二維斑點追蹤顯像技術測量肺高壓患者的TAD，結果顯示TAD各值均較對照組顯著減低，且隨著肺動脈壓力的升高TAD值逐漸降低；提示肺動脈壓越高，其對右心室功能的影響越明顯。另外、在TAD各測值中與RVEF相關性最好的是室間隔三尖瓣環插入點的位移值，而并非以往研究［6－7］中報道的三尖瓣環中點位移值或中點右心室長軸縮短率，可能的原因是隨著肺動脈壓力的升高，右心室發生重構，則室間隔的形態及運動也隨之有很大的改變，包括室間隔變得平坦且運動幅度顯著降低，較其他TAD測值似乎能更敏感地反映右心室功能的變化。本研究還顯示，TAD各值與肺動脈壓僅呈中度相關，說明盡管肺動脈壓力升高可直接和間接影響右心室功能，但其并非是評價右心室功能的理想指標。因為不同病因導致的肺高血壓的預后不盡相同，同樣的肺動脈壓力，容量負荷過重（例如艾森曼格）患者的預后要顯著好于壓力負荷增加（例如特發性肺高壓）者。

本研究的主要缺陷是標本量較小，不適宜針對導致肺高壓的不同病因進行分組研究，無法明確不同病因所致肺高壓對右心功能的不同影響，尚有待于擴大樣本量來進行更深入的研究。

總之，用二維斑點追蹤顯像技術測定TAD具有快速、自動、準確性高等特點，TAD能客觀反映肺高壓患者的右心室收縮功能。

［1］ Rudski LG，Lai WW，Afilalo J，et al.Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults：A report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography，a registered branch of the European Society of Cardiology，and the Canadian Society of Echocardiography［J］.Am Soc Echocardiogr，2010，23（7）：685－713.

［2］ Galie N，Hoeper MM，Humbert M，et al.Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension：the Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology（ESC）and the European Respiratory Society（ERS），endorsed by the International Society of Heart and Lung Transplantation（ISHLT）［J］.Eur Heart J，2009，30（20）：2493－2537.

［3］ Van der Zwaan HB，Geleijnse ML，McGhie JS，et al.Right ventricular quantification in clinical practice：two－dimensional vs.three－dimensional echocardiography compared with cardiac magnetic resonance imaging［J］.Eur J Echocardiogr，2011，12（9）：656－664.

［4］ Van der Zwaan HB，Helbing WA，McGhie JS，et al.Clinical value of real－time three－dimensional echocardiography for right ventricular quantification in congenital heart disease：validation with cardiac magnetic resonance imaging［J］.Am Soc Echocardiogr，2010，23（2）：134－140.

［5］ Van der Zwaan HB，Geleijnse ML，Soliman OII，et al.Testretest variability of volumetric right ventricular measurements using real－time three－dimensional echocardiography［J］.Am Soc Echocardiogr，2011，24（6）：671－679.

［6］ Ahmad H，Mor－Avi V，Lang RM.Assessment of right ventricular function using echocardiographic speckle tracking of the tricuspid annular motion：comparison with cardiac magnetic resonance［J］.Echocardio，2012，29（1）：19－24.

［7］ 吳衛華，黃艷，謝曉奕，等.斑點追蹤法三尖瓣環位移評估右心室收縮功能［J］.中華超聲影像學雜志，2009，18（12）：1034－1036.

［8］ Ueti OM，Camargo EE，Ueti AA，et al.Assessment of right ventricular function with Doppler echocardiographic indices derived from tricuspid annular motion：Comparison with radionuclide angiography［J］.Heart，2002，88（3）：244－248.

［9］ Morcos P，Vick GW III，Sahn DJ，et al.Correlation of right ventricular ejection fraction and tricuspid annular plane systolic excursion in tetralogy of Fallot by magnetic resonance imaging［J］.Int J Cardiovasc Imaging，2009，25（3）：263－270.