超聲三維斑點追蹤技術檢查肝硬化患者左心室收縮功能初步研究

余珊珊，孫露，韓東剛，乞艷華，姜玨，周琦

常規超聲心動圖檢查對心臟功能判斷的敏感性不高，不易早期發現左心室收縮功能異常[1-3]。超聲斑點追蹤成像技術（3-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是在超聲二維圖像基礎上追蹤心肌運動、評價心臟功能的新方法[4，5]。據報道[6]，3D-STI可實時記錄心室力學參數變化，準確評價心臟收縮功能。本研究采用該技術評價了68例肝硬化患者的左心室收縮功能，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2013年1月～2014年12月西安交通大學第二附屬醫院感染病科收治的肝炎肝硬化患者68例，男37例，女31例；年齡42～68歲，平均年齡（52.69±7.24）歲。符合肝硬化臨床診斷標準，肝臟超聲聲像圖表現符合肝炎肝硬化改變。Child-Pugh A 級 25例，Child B 級 33例，Child C級10例。排除標準：①伴有心、肺、腎原發性疾病者；②合并糖尿病、高血壓、甲狀腺功能亢進癥者；③檢查前2周內使用過影響心臟功能的藥物者。另選擇同期門診健康體檢者30例，男18例，女12例；年齡37～65歲，平均年齡（50.47±8.07）歲。肝硬化患者與健康人性別和年齡差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 超聲檢查 使用美國GE公司生產的Vivid E9超聲診斷儀。受檢者取左側臥位，連接心電圖，常規測量左室舒張末期內徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD）、左室收縮末期內徑（left ventricular end systolic diameter，LVESD）、左室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）。于心尖部啟動三平面成像模式，調整探頭位置和角度，以獲取心尖四腔、三腔、二腔切面，幀頻＞35幀/s。啟動自動功能成像模式，系統自帶的4D TEE成像方法自動將左心室各壁分為17個節段，即基底段（前間隔、后間隔、前壁、后壁、側壁、下壁6個節段）、中間段（6個節段同基底段）、心尖段（前壁、側壁、間隔、下壁4個節段）和心尖帽，在三維斑點追蹤分析環境下，選取心尖四腔、二腔和三腔的清晰圖像，手動描繪出左心室心內膜邊界，調節曲線，使所有回聲斑點位于心肌內，用3DQ軟件計算應變數值。

1.3 隨訪 對68例入選患者進行隨訪，隨訪形式為電話結合門診復查，截止至2017年4月，了解患者預后情況。

1.4 統計學方法 應用SPSS 19.0軟件處理數據，計量資料以（±s）表示，采用獨立樣本 t檢驗；采用ROC曲線分析指標的預測價值，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 常規超聲參數檢測情況 肝硬化患者LVEDV和LVESV均顯著高于健康人（P＜0.001），而LVEDD、LVESD和LVEF與健康人的差異無統計學意義（P＞0.05，表1）。

2.2 3D-STI檢測左心室收縮期峰值應變情況 肝硬化患者基底段、中間段、心尖段、心尖帽的收縮期峰值應變指標均顯著低于健康人（P＜0.001，表2）。

2.3 肝硬化患者左心室收縮期峰值應變與預后的關系 在68例患者中，失訪3例，65例完成隨訪。在隨訪期間死亡21例（30.9%）。將65例患者心臟基底段、中間段、心尖段、心尖帽的收縮期峰值應變值輸入SPSS 19.0軟件中，對隨訪結果取二分變量（死亡為“1”、生存為“0”）。采取 ROC 模型對 3D-STI檢測的左心室收縮期峰值應變值進行預后預測，結果顯示基底左心室收縮期峰值應變值預測死亡的ROC面積為0.857，應變值為18.85，敏感度為78.6%，特異度為82%；中間左心室收縮期峰值應變預測死亡的ROC面積為0.893，應變值為20.05，敏感度為69%，特異度為91%；心尖左心室收縮期峰值應變預測死亡的ROC面積為0.869，應變值為16.25，敏感度為85.7%，特異度為66.7%；心尖帽左心室收縮期峰值應變預測死亡的ROC面積為0.866，應變值為18.05，敏感度為74.7%，特異度為84.5%。肝硬化患者基底段、中間段、心尖段、心尖帽收縮期峰值應變對患者預后的ROC預測模型見圖1。

表1 兩組常規心臟超聲參數（±s）的比較

表1 兩組常規心臟超聲參數（±s）的比較

例數 LVEDD（cm） LVESD（cm） LVEDV（ml） LVESV（ml） LVEF（%）肝硬化 68 4.4±0.8 2.4±0.5 122.7±16.3 46.2±6.2 65.0±7.7健康人 30 4.2±0.7 2.2±0.4 102.6±12.2 35.3±5.2 67.6±7.8 t值 - 0.355 0.212 6.042 8.407 1.535 P值 - 0.724 0.833 0.000 0.000 0.128

表2 兩組3D-STI檢測的左心室收縮期峰值應變指標（±s）比較

表2 兩組3D-STI檢測的左心室收縮期峰值應變指標（±s）比較

例數 基底 中間 心尖 心尖帽肝硬化 68 18.8±4.3 19.2±4.2 18.6±3.5 19.2±4.1健康人 30 21.3±5.2 23.8±3.9 22.4±4.1 23.9±4.3 t值 - 2.485 5.104 4.696 5.153 P值 - 0.015 0.000 0.000 0.000

圖1 基底段、中間段、心尖段、心尖帽收縮期峰值應變對患者預后的ROC預測模型

3 討論

據報道[7，8]，肝硬化患者左心室收縮功能減退的原因可能包括長期處于高動力循環、相關信號通路異常、容量負荷增加、受到毒性物質作用等。心肌纖維排列方式獨特，且心肌運動呈復雜三維立體模式[9]，故而對心臟功能的評價也需從多角度進行。多項研究顯示[10-12]，肝硬化心臟功能異常患者在肝移植或介入性手術治療過程中，可能會誘發心力衰竭。早期發現肝硬化患者的左心功能異常可通過有效預防措施阻止其進一步發展，避免不利的有創治療操作。

傳統超聲心動圖是心臟超聲的技術基礎，但有研究指出，其所采用的心功能指標所反映的心肌運動存在一定的片面性，對結果的解讀也會出現一定的主觀性。目前認為，超聲心動常規檢查可發現左心室舒張功能改變，但難以早期檢測收縮功能異常。組織多普勒成像技術對心肌收縮具有定量評價作用，但結果易受到角度、運動偽像及相鄰節段運動等多種因素的影響。3D-STI是建立在二維斑點追蹤成像技術基礎上的超聲新技術，通過逐幀追蹤三維灰階圖像中均勻分布于心肌內的散射斑點，并利用空間-時間圖像處理算法獲取心肌組織的運動信息，從而對心肌整體和局部真實運動狀態與功能進行全面評價。有研究稱，3D-STI的優勢在于其不受聲束方向與室壁運動方向夾角的影響，對心室幾何學形態無依賴，可彌補傳統超聲心動圖與組織多普勒成像技術的不足，是評估心肌收縮功能的有效手段。

本研究將肝硬化患者與健康人的常規超聲參數進行對比，結果顯示肝硬化患者LVEDV、LVESV均顯著高于健康人 （P＜0.001），LVEDD、LVESD、LVEF等參數與健康人則無明顯差異，可見常規超聲參數對左心室收縮功能異常的檢測敏感性較低。3D-STI將心肌分為基底段、中間段、心尖段及心尖帽4個部分共17個節段，利用自帶軟件計算不同部位的應變數值，結果顯示肝硬化患者基底段、中間段、心尖段、心尖帽的收縮期峰值應變較之健康人均明顯偏低，差異顯著，表現為肝硬化患者基底段、中間段、心尖段、心尖帽的收縮期峰值應變均低于健康人（P＜0.001），提示3D-STI對肝硬化患者左心室收縮功能異常的檢測具有較高的敏感性。

有研究認為，肝硬化患者心臟超聲3D-STI檢測結果異常的理論基礎在于：①肝功能減退引起肝短路循環及血容量增加；②體內擴血管物質增多，對縮血管物質的敏感性降低，外周血管發生廣泛性擴張。心臟運動主要由局部纖維的縮短及周圍區域的牽拉共同控制正常節段的速度。因而有時部分節段即便已經出現活動障礙，但受到鄰近組織的牽拉，仍可具有正常節段的運動速度。STI是建立在心肌應變及應變率成像基礎上的診斷技術。由于心肌應變基本不受周圍心肌牽拉和心臟整體運動的干擾，故而對心肌收縮的判定具有較高的準確性，有利于對左心室收縮障礙的判斷。二維斑點追蹤對心肌運動的觀察局限于二維平面，心臟的真實運動被忽略，所追蹤的運動軌跡可能與真實運動軌跡存在偏差[13，14]。3D-STI在三維空間上對心肌回聲斑點進行實時追蹤及測量，有助于全面分析心臟功能，早期發現心臟收縮異常。有研究證實[15-19]，3D-STI可在左心室構型發生改變前檢測出左心室收縮功能異常，是早期診斷心臟收縮功能異常的有效手段。本研究通過ROC預測模型分析了基底段、中間段、心尖段、心尖帽收縮期峰值應變對患者預后的預測價值，結果顯示，基底段、中間段、心尖段、心尖帽的收縮期峰值應變對肝硬化患者死亡預測模型的曲線下面積分別為 0.857、0.893、0.869、0.866，且具有較高的敏感度和特異度。有研究也證實，超聲3D-STI的檢測結果對患者預后有一定的預測價值，與本研究結論一致，但基底段、中間段、心尖段、心尖帽的收縮期峰值應變的臨界值存在一定的差異，推測與樣本量有關，有待進一步擴大樣本量以消除個體差異對研究結果的影響，為肝硬化患者左心室收縮功能評估提供更精確的信息。

綜上所述，肝硬化患者左心室局部收縮功能減退，3D-STI檢測有利于早期發現肝硬化患者左心室收縮障礙，對患者預后也有一定的預測價值。

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