三維斑點追蹤成像技術(shù)評價子癇前期患者左心室收縮功能

夏 燕，李 忻，汪素涵，邢澤剛

(1.湖北省科技學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院超聲診斷教研室，湖北 咸寧 437100；2.咸寧市中心醫(yī)院神經(jīng)外科，湖北 咸寧 437100)

三維斑點追蹤成像技術(shù)評價子癇前期患者左心室收縮功能

夏 燕1，李 忻1，汪素涵1，邢澤剛2*

(1.湖北省科技學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院超聲診斷教研室，湖北 咸寧 437100；2.咸寧市中心醫(yī)院神經(jīng)外科，湖北 咸寧 437100)

目的 采用三維斑點追蹤成像(3D-STI)技術(shù)檢測子癇前期患者左心室收縮功能。方法 納入輕度子癇前期患者73例(輕度組)、重度子癇前期患者64例(重度組)和年齡、孕周匹配的健康孕婦60例(對照組)。檢測生化指標(biāo)和常規(guī)超聲參數(shù)，并運(yùn)用3D-STI測量左心室收縮期整體縱向峰值應(yīng)變(GLS)、整體徑向峰值應(yīng)變(GRS)、整體環(huán)向峰值應(yīng)變(GCS)和整體面積峰值應(yīng)變(GAS)，計算面積應(yīng)變不同步指數(shù)(ASDI)。并分析三維應(yīng)變參數(shù)與生化指標(biāo)及超聲參數(shù)的相關(guān)性。結(jié)果 與對照組比較，重度組左心房前后徑(LAD)增大，二尖瓣口舒張期流速比值(E/A)減低，Tei指數(shù)在對照組、輕度組、重度組依次增高(P均<0.05)。與對照組比較，輕度組|GLS|、|GAS|降低，ASDI增高，重度組|GLS|、|GRS|、|GCS|、|GAS|和ASDI差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。與輕度組比較，重度組GLS、GAS明顯降低，ASDI明顯增高(P均<0.05)。|GLS|與Tei指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.471，P=0.036)；|GAS|與LVEF呈正相關(guān)(r=0.051，P=0.028)，與Tei指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.612，P=0.017)；ASDI與心臟脂肪酸結(jié)合蛋白(H-FABP)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.525，P=0.046)，與Tei指數(shù)呈正相關(guān)(r=0.489，P=0.037)。結(jié)論 子癇前期患者左心室收縮功能明顯受損，心肌應(yīng)變能力下降，3D-STI技術(shù)可早期無創(chuàng)評價子癇前期患者左心室收縮功能變化。

超聲心動描記術(shù)；先兆子癇；心室功能，左；斑點追蹤成像

子癇前期是指孕20周后出現(xiàn)的以高血壓和蛋白尿為特征的妊娠期高血壓疾病，是孕產(chǎn)婦及圍產(chǎn)期新生兒死亡的重要原因之一[1-2]。子癇前期作為一種特殊類型的高血壓，可引起外周血管阻力增加，左心室后負(fù)荷加重，早期即可出現(xiàn)心肌細(xì)胞向心性肥大，晚期呈離心性增長，伴有左心室功能改變，甚至出現(xiàn)心力衰竭[2-3]。因此早期評估子癇前期心臟功能，有利于早期采取措施，避免嚴(yán)重心血管事件的發(fā)生。三維超聲斑點追蹤成像(three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI)技術(shù)可多方位追蹤聲像圖中斑點運(yùn)動軌跡，定量分析心肌縱向、徑向和環(huán)向運(yùn)動，評價心肌同步性及扭轉(zhuǎn)解旋情況，并進(jìn)一步評估心臟收縮和舒張功能[4]。本研究主要利用3D-STI應(yīng)變參數(shù)評價不同程度子癇前期患者左心室收縮功能變化，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2014年4月—2016年4月在我院就診的子癇前期孕婦137例，其中輕度子癇前期患者74例(輕度組)，年齡22～37歲，平均(29.5±6.6)歲；重度子癇前期患者63例(重度組)，年齡25～39歲，平均(32.5±6.6)歲?；颊呔罁?jù)第八版《婦產(chǎn)科學(xué)》進(jìn)行診斷和分類[5]。納入標(biāo)準(zhǔn)：①明確診斷為子癇前期，②孕周≥32周，③無先天性心臟病，④未合并嚴(yán)重的器質(zhì)性疾病。另選基礎(chǔ)狀態(tài)相近的健康孕婦60名為對照組，年齡23～37歲，平均(30.5±6.6)歲。記錄各組心率、血壓等一般資料，各組檢查前1天空腹12 h，并于第2天清晨抽取肘靜脈血，測量肌鈣蛋白I(cTnI)、N末端B型腦鈉肽前體(NT-proBNP)和心臟脂肪酸結(jié)合蛋白(H-FABP)水平。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，各組受檢者均知情同意。

1.2儀器與方法 采用GE Vivid E9 彩色多普勒超聲診斷儀，二維M5S探頭，頻率1.7～3.3 MHz，幀頻60～90幀/秒；三維4V探頭，頻率1.5～4.0 MHz，幀頻25～40幀/秒，配有EchoPAC工作站及分析軟件。所有受檢者均取左側(cè)臥位，同時記錄心電圖。圖像采集過程中，平穩(wěn)呼吸，必要時屏氣以保證采集圖像的質(zhì)量。

首先采用M5S探頭常規(guī)測量左心房前后徑(left atrial diameter, LAD)、舒張期室間隔厚度(interventricular septum thickness, IVSD)、舒張期左心室后壁厚度(left ventricular diastolic posterior wall thickness, LVPWD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic dimension, LVEDD)，Simpson雙平面法測量左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)，二尖瓣口舒張期流速比值(E/A)。組織多普勒技術(shù)測量二尖瓣環(huán)運(yùn)動速度(e')，并計算E/e'及左心室整體收縮和舒張功能指標(biāo)Tei指數(shù)。

換用4V探頭從心尖四腔心切面獲得清晰的二維圖像，將左心室置于圖像中央，啟動“4D”成像采集連續(xù)3個心動周期的動態(tài)三維圖像并存儲，傳輸至工作站以備脫機(jī)分析；啟動3D-STI模式計算左心室收縮期整體縱向峰值應(yīng)變(global longitudinal strain，GLS)、左心室收縮期整體徑向峰值應(yīng)變(global radial strain， GRS)、左心室收縮期整體環(huán)向峰值應(yīng)變(global circumferential strain， GCS)、左心室收縮期整體面積峰值應(yīng)變(global area strain， GAS)及面積應(yīng)變不同步指數(shù)(area strain asynchrony index, ASDI)。見圖1。

2 結(jié)果

2.1一般資料及生化指標(biāo)的比較 3組間年齡、心率、孕周等基本參數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，對照組、輕度組、重度組的收縮壓、舒張壓，24 h尿蛋白等依次增高(P均<0.05)。H-FABP在輕度組即出現(xiàn)增高，重度組明顯增高(P均<0.05)；而NT-proBNP在重度組才開始出現(xiàn)增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；cTnI在3組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.2常規(guī)心臟超聲參數(shù)的比較 與對照組比較，輕度組LAD、E/A無明顯變化，但重度組LAD明顯增高、E/A明顯減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，Tei指數(shù)則對照組、輕度組、重度組間依次增高(P均<0.05)。而IVSD、LVPWD、LVEDD、LVEF和E/e'等在3組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表2。

2.3三維斑點追蹤應(yīng)變參數(shù)的比較 與對照組比較，輕度組三維應(yīng)變參數(shù)GLS、GAS降低，ASDI增高(P均<0.05)；重度組GLS、GRS、GCS、GAS和ASDI均有明顯改變，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。與輕度組比較，重度組GLS、GAS明顯降低，ASDI明顯增高(P均<0.05),見表3。

表1 3組間一般資料及生化指標(biāo)的比較±s)

注：#：對照組比較，P<0.05；&：與輕度組比較，P<0.05

表2 3組間常規(guī)心臟超聲參數(shù)的比較±s)

注：#：與對照組比較，P<0.05；&：與輕度組比較，P<0.05

圖1 3組面積應(yīng)變曲線 A.對照組； B.輕度組； C.重度組 (ED：舒張末期；ES：收縮末期)

組別GLSGRSGCSGASASDI重度組-18.22±2.61#&30.14±6.02#-19.38±2.24#-21.06±2.51#&3.52±0.29#&輕度組-21.71±2.80#35.09±4.51-21.07±2.28-30.13±3.18#2.24±0.18#對照組-25.21±2.4236.93±5.23-23.14±3.12-38.52±4.271.33±0.22F值1.8071.7461.66811.1028.993P值0.0480.0580.069<0.001<0.001

注：#:與對照組比較，P<0.05；&：與輕度組比較，P<0.05

2.4三維應(yīng)變參數(shù)與生化指標(biāo)及超聲參數(shù)的相關(guān)性 |GLS|與Tei指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.471，P=0.036)；|GAS|與LVEF呈正相關(guān)(r=0.051，P=0.028)，與Tei指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.612，P=0.017)；ASDI與H-FABP呈負(fù)相關(guān)(r=-0.525，P=0.046)，與Tei指數(shù)呈正相關(guān)(r=0.489，P=0.037)。見表4。

表4 三維應(yīng)變參數(shù)與常規(guī)指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

妊娠期高血壓疾病是妊娠期特有疾病，在我國發(fā)病率高達(dá)9.4%，其中子癇前期患者發(fā)病率約占全部妊娠者的3.9%，是孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)期新生兒發(fā)病和死亡的主要原因之一[1-2]。子癇前期的基本病變是全身小動脈痙攣，導(dǎo)致全身臟器血流不暢，微循環(huán)供血不足，組織缺氧而功能受損。當(dāng)冠狀動脈痙攣時可引起心肌缺血、間質(zhì)水腫，心率增快，心肌酶升高，甚至發(fā)生妊娠高血壓性心臟病及心力衰竭[2-3]。心肌受損早期心功能無顯著變化，只有當(dāng)心肌嚴(yán)重受損時，心功能才會明顯降低[6]。而早期評價子癇前期患者心功能損害可預(yù)測晚期心力衰竭的發(fā)生風(fēng)險，因此尋求評價子癇前期心功能損害的敏感參數(shù)，以早期發(fā)現(xiàn)心功能變化，及時保護(hù)心肌，具有重大臨床意義。

Tei指數(shù)雖然能早期反映輕度子癇前期患者心功能的變化，但研究[7]發(fā)現(xiàn)，子癇前期患者左右心室同時受累，Tei指數(shù)均增高，其反應(yīng)的是心臟整體功能，不能提示是收縮功能受損還是舒張功能減低，且受多普勒角度依賴性、心率、血壓等影響較大，故其應(yīng)用受限。

3D-STI技術(shù)可在立體三維空間追蹤每個聲學(xué)斑點的運(yùn)動軌跡，同步顯示室壁不同節(jié)段的三維形變，還可在同一心動周期計算縱向、徑向、環(huán)向的應(yīng)變及位移、扭轉(zhuǎn)等多種心肌力學(xué)參數(shù)[8]，GAS綜合了各方向力學(xué)因素較單一方向更科學(xué)。目前3D-STI已廣泛應(yīng)用于多種心臟疾病的研究，最近也有學(xué)者[9]將其用于研究妊娠期心臟功能，并將子癇前期分為早發(fā)型和晚發(fā)型，認(rèn)為早發(fā)型患者中出現(xiàn)了心肌收縮應(yīng)變能力受損，左心室心肌肥厚和左心房重構(gòu)。

本研究采用3D-STI技術(shù)評價不同程度子癇前期患者心臟收縮功能。與對照組比較，輕度子癇前期患者GLS、GAS和ASDI開始出現(xiàn)變化，提示GLS、GAS和ASDI較為敏感，可早期發(fā)現(xiàn)心臟肌應(yīng)變受損的變化情況；與對照組比較，GLS、GRS、GCS、GAS和ASDI在重度子癇前期患者均出現(xiàn)顯著差異，提示該期患者心肌各方向應(yīng)變均不同程度受損，與Shahul等[10]研究結(jié)果一致。子癇前期|GLS|首先降低，可能是與左心室縱向應(yīng)變在左心室收縮功能中起主要作用有關(guān)，且心內(nèi)膜下心肌較心外膜下心肌易受心肌缺血的影響，子癇前期可出現(xiàn)冠狀小動脈痙攣，引起心肌缺血、間質(zhì)水腫及點狀出血與壞死，甚至毛細(xì)血管的栓塞，導(dǎo)致局部心肌細(xì)胞壞死，間質(zhì)纖維化，影響該供血區(qū)域心肌收縮。同樣GAS隨著子癇前期病情的加重也出現(xiàn)了不同程度的減低，這可能與GAS本身為縱向、徑向和環(huán)向應(yīng)變綜合而來的特點有關(guān)，可更精確定量局部室壁運(yùn)動[10]，所以在GCS和GRS未出現(xiàn)顯著差異的早期，GAS已經(jīng)出現(xiàn)變化。ASDI反映左心室心肌機(jī)械運(yùn)動過程中各節(jié)段因運(yùn)動不同步而損失的能量[12]。本研究中，ASDI也在子癇前期的早期階段出現(xiàn)變化，其增大提示心肌發(fā)生了不同節(jié)段應(yīng)變能力的降低，不同步程度隨著子癇前期程度加重而增加。

另外，反映心肌受損的生化指標(biāo)H-FABP在子癇前期輕度組即出現(xiàn)增高，重度組明顯增高；而NT-proBNP在重度組才開始增高，說明前者較后者更為敏感地反應(yīng)心肌細(xì)胞受損情況，這與既往相關(guān)研究一致[13]，提示心肌細(xì)胞在分子水平已有輕微損害。而上述三維應(yīng)變指標(biāo)GLS、GAS和ASDI均在相同的周期出現(xiàn)相應(yīng)的變化。

本研究的局限性：3D-STI技術(shù)幀頻較低，某一幀的變化會影響其追蹤的準(zhǔn)確性；受檢者的深呼吸、心率或體位改變對圖像有所影響且并非完全實時。

總之，3D-STI可作為早期檢測子癇前期患者心肌受損情況的無創(chuàng)評價方法，GLS、GAS和ASDI等指標(biāo)能較常規(guī)指標(biāo)更早發(fā)現(xiàn)心肌亞臨床改變，為臨床及時調(diào)整治療方案，降低各種并發(fā)癥提供重要信息。

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A

1003-3289(2017)03-0335-05