超聲斑點追蹤顯像對輕度肺動脈高壓患者左心室收縮功能的評價作用

孫海龍，馮艷紅，許 波，付巧玲，石嬌嬌

肺動脈高壓是一種臨床常見病癥，病因復雜，可由心、肺或肺血管多種疾病引起，此時肺循環阻力及壓力進行性增高，右心負荷增大，導致右心衰竭[1]。近年來研究發現左心和右心為一個整體，右心負荷過重可影響左心功能，使左心舒張功能明顯降低。左心功能尤其是輕度肺動脈高壓患者，用常規超聲多普勒評價敏感度不高。超聲斑點追蹤顯像技術克服了超聲多普勒角度依賴的缺點，是近年來定量評價心肌運動新的有效方法[2]，故本研究旨在探討超聲斑點追蹤顯像在輕度肺動脈高壓患者左心室收縮功能評價中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2010年12月—2013年1月在遼寧醫學院附屬第一醫院住院的輕度肺動脈高壓患者50例(病例組)，其中男28例，女22例；年齡為21～71歲，平均(39.8±10.1)歲；在海平面靜息狀態下，右心導管測量平均肺動脈壓(mPAP)，26 mm Hg

表1 兩組受檢者常規超聲指標比較

注：LVEDD=左心室舒張末期內徑，LVESD=左心室收縮末期內徑，LVEDV=左心室舒張末期容積，LVESV=左心室收縮末期容積，LVEF=左心室射血分數

1.2 方法 兩組受檢者均采用PHILIPS-IE33超聲診斷儀檢測，S5-1探頭，頻率2～5 MHz，并自帶Q-Lab分析軟件，幀頻>60幀。

受檢者取左側臥位，囑平靜呼吸，同步連接心電圖，檢測心率，所有測值取3個心動周期的平均值；常規二維及M型超聲心動圖測量以下指標：左心室舒張末期內徑(LVEDD)、左心室收縮末期內徑(LVESD)、左心室舒張末期容積(LVEDV)、左心室收縮末期容積(LVESV)及左心室射血分數(LVEF)。采集心尖位四腔觀，二腔觀，左心室長軸觀及左心室短軸左房室瓣水平、乳頭肌水平及心尖位水平的二維動態圖像，將圖像傳入工作站行脫機分析，在圖像上勾畫出左心室心內膜的曲線，使勾畫的感興趣區的寬度與整個心肌的厚度保持一致。Q-Lab工作站的軟件將心尖位上左心室壁分為18個節段，取3個心動周期平均值，測量各個節段收縮期縱向應變；系統自動將左心室短軸分成6個等間距的節段，自動分析追蹤成功的節段心肌變形，測量左房室瓣、乳頭肌及心尖水平的收縮期的徑向應變率和圓周應變率。

2 結果

2.1 兩組受檢者常規超聲指標比較 兩組受檢者的LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV、LVEF比較，差異均無統計學意義(P>0.05，見表1)。

2.2 兩組受檢者超聲斑點追蹤顯像指標比較 在長軸方向上，兩組受檢者左心室壁各節段收縮期最大縱向應變率比較，差異均有統計學意義(P<0.05，見表2，見圖1、圖2)。在短軸方向上，兩組受檢者左心室壁各節段收縮期最大徑向應變率及最大圓周應變率比較，差異亦有統計學意義(P<0.05，見表3、表4，見圖3、圖4)。

圖1 正常人心尖四腔心左心室長軸心肌收縮期應變率曲線圖

Figure1 Map of left heart systolic radial rate from the apical four-chamber view in normal people

圖2 輕度肺動脈高壓患者心尖四腔心左心室長軸心肌收縮期應變率曲線圖

Figure2 Map of left ventriculer systolic radial rate from the apical four-chamber view in the patients of mild PH

圖3 正常人左房室瓣水平左心室短軸心肌收縮期應變率曲線圖

Figure3 Map of left ventricular systolic radial rate from the mitral value level view in normal people

圖4 輕度肺動脈高壓患者左房室瓣水平左心室短軸心肌收縮期應變率曲線圖

Figure4 Map of left ventricular systolic radial rate from the mitral value level view in the patients of mild PH

2.3 相關分析結果 LVEF與左心室各節段長軸方向上最大縱向應變率及短軸方向上最大徑向應變率呈正相關(r=0.60、0.65；均P<0.05)。

3 討論

目前文獻評價肺動脈高壓患者右心室功能較多，而對于左心室功能的影響，尤其是早期肺動脈高壓或輕度肺動脈高壓患者左心室收縮功能的研究不多。二維超聲心動圖及M型超聲心動圖計算LVEF評價早期肺動脈高壓患者左心室整體收縮功能的敏感度較低，故本研究探討了超聲斑點追蹤顯像技術在輕度肺動脈高壓患者左心室收縮功能評價中的應用價值[3-5]。

表2 兩組受檢者左心室壁各節段收縮期長軸最大縱向應變率比較

表3 兩組左心室壁各節段收縮期短軸最大徑向應變率比較

表4 兩組左心室壁各節段收縮期短軸最大圓周應變率比較

超聲斑點追蹤顯像技術是在二維灰階圖像中辨認心肌上的聲學斑點，在室壁中選定一定范圍的心肌取樣后，分析軟件可自動逐幀追蹤感興趣區內不同像素心肌組織的位置和運動，計算出心肌在各個方向的變形，從而獲取心肌斑點運動信息。該技術不受組織多普勒頻移和角度依賴的影響，具有良好的時間和空間分辨率，有較高的準確性和可重復性，較MRI簡便易行，對定量評價局部心肌功能有較高的價值[6]。本研究結果顯示，輕度肺動脈高壓患者二維超聲心動圖測量的LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV、LVEF均與健康者無差異；而超聲斑點追蹤顯像測得輕度肺動脈高壓患者左心室壁各節段心肌最大縱向應變率及短軸方向上測得的最大徑向應變率、最大圓周應變率均較健康者降低。表明即使早期肺動脈高壓或輕度肺動脈高壓患者左心室收縮功能正常，但其各個節段心肌縱向、徑向收縮功能已經有所降低，提示患者各節段的心肌可能存在缺血、缺氧，心肌細胞和收縮蛋白被破壞，心肌收縮所需能量供應不足。此時，臨床早期干預對防止心功能惡化甚至心力衰竭的發生有重要意義[7]。此外，本研究相關分析顯示LVEF與左心室各節段長軸方向上最大縱向應變率和短軸方向上最大徑向應變率呈正相關。

1995年，Tei提出心肌工作指數(MPI)，即Tei指數，它不受前后負荷及心率的影響。國內學者研究了肺動脈高壓患者左、右心室的Tei指數，發現兩者均升高，提示右心室壓力升高會影響左心室功能，但此時已適用于肺動脈高壓中晚期，它反映了左心室整體的收縮功能而并非單純的局部收縮功能。劉蓉等[8]應用超聲斑點追蹤二維應變評價原發性高血壓病患者左心室心內膜下心肌收縮功能，常規超聲測量無異常，而斑點追蹤顯像測得各節段心肌縱向收縮期應變率差異均有統計學意義，敏感度高于二維超聲。肺動脈高壓時，右心室后負荷增加，使右心室腔增大、擴張，室間隔移向左側，左心室幾何形狀發生改變，心包腔運動受限。由于左右心室是由共同的室間隔、心包及心肌纖維構成的心室游離壁，他們是一個不可分割的整體。故右心室功能改變必然同步影響左心室功能，導致左心重構，收縮功能降低。早期或輕度肺動脈高壓患者右心室容積和泵功能受損不嚴重，對于LVEDV變化不大[9-10]，故LVEF常不敏感，即左心室整體收縮功能指標降低無統計學意義。但缺氧的因素始終存在，會導致冠狀動脈或靜脈壓力增高，引起左心室局部心肌缺血，心室順應性及收縮性改變；另外，缺氧可激活腎素、血管緊張素系統，使血壓持續升高，左心室腔后負荷增加，心肌纖維化，必然影響心肌收縮功能。本研究結果顯示，超聲斑點追蹤顯像測得輕度肺動脈高壓患者左心室各方向各節段心肌應變率均減低，也印證了左心室心肌局部收縮功能已降低[11]。

當然，超聲斑點追蹤顯像技術也存在一些缺點，如對于圖像質量要求較高，尤其是心內膜面的實時圖像要求清晰，而肥胖者或肺氣腫患者的圖像質量更差；另外，斑點追蹤顯像技術基于二維平面運動，而心肌運動屬于三維空間運動，可能導致結果偏差，故期待三維斑點追蹤顯像技術的發展[12]。總的來說，超聲斑點追蹤顯像技術在評價輕度肺動脈高壓患者左心室局部收縮功能方面具有一定的指導意義，值得進一步研究和探討。

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