二維斑點追蹤成像技術評價冠心病患者左心室功能的研究

歐陽曉光　蔡雪蜂

【摘要】 目的 應用二維斑點追蹤成像技術（2D-STI）評價冠心病（CHD）患者左心室功能。 方法 選取40例經冠狀動脈造影（CAG）確診的冠心病患者作為冠心病組， 根據CAG結果分為輕度狹窄組（狹窄率50%～70%）、中重度狹窄組（狹窄率>70%）， 各20例;另選取同期25例體檢健康者作為對照組。三組均實施2D-STI檢測， 比較三組年齡、體質量指數（BMI）、左室舒張末容積（LVEDV）、左室每搏量（SV）、左室射血分數（LVEF）及縱向應變（LS）、徑向應變（RS）、圓周應變（CS）參數， 并采用受試者工作特征（ROC）曲線圖分析冠心病組患者曲線下面積（AUC）及截斷值、特異度、靈敏度。結果 三組年齡、BMI、LVEDV、SV比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;中重度狹窄組LVEF為（61.78±8.29）%， 明顯低于對照組的（66.52±7.32）%， 差異有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組和對照組LVEF比較， 差異無統計學意義（P>0.05）。中重度狹窄組LS、RS、CS明顯低于輕度狹窄組、對照組， 差異具有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組LS低于對照組， 差異具有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組和對照組RS、CS比較差異無統計學意義（P>0.05）。ROC曲線顯示：LS診斷價值最佳， AUC=0.95， LS以-17.34%為診斷中重度狹窄的截斷值， 靈敏度為95.0%， 特異度為84.4%。結論 運用2D-STI分析左室心肌應變， 可以早期發現冠心病患者左室收縮功能的改變， 為臨床評估CHD左心室功能提供了無創、簡單的新方法。

【關鍵詞】 二維斑點追蹤成像技術;冠心病;左心室功能

【Abstract】 Objective To evaluate the left ventricular function in patients with coronary heart disease （CHD） by two-dimensional speckle tracking imaging （2D-STI）. Methods There were 40 patients with coronary heart disease confirmed by coronary angiography （CAG） as coronary heart disease group， and they were divided by CAG results into mild stenosis group （stenosis rate 50%～70%）， moderate to severe stenosis group （stenosis rate >70%）， with 20 cases in each group. Another concurrent 25 healthy persons undergoing physical examination as control group. Two-dimensional STI was performed in all three groups. Age， body mass index （BMI）， left ventricular end-diastolic volume （LVEDV）， left ventricular stroke volume （SV）， left ventricular ejection fraction （LVEF）， longitudinal strain （LS）， radial strain （RS）， circumferential strain （CS） parameters were compared among the three groups. Area under the curve （AUC） and truncation value， specificity and sensitivity were analyzed by ROC curve. Results Three groups had no statistically significant difference in age， BMI， LVEDV and SV （P>0.05）. Moderate to severe stenosis group had obviously lower LVEF as （61.78±8.29）% than （66.52±7.32）% in the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. Mild stenosis group had no statistically significant difference in LVEF comparing with the control group （P>0.05）. Moderate to severe stenosis group had obviously lower LS， RS and CS than mild stenosis group and control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. Mild stenosis group had lower LS than the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. Mild stenosis group and control group had no statistically significant difference in RS and CS （P>0.05）. Receiver operating characteristic （ROC） curve showed that LS had the best diagnostic value， with AUC=0.95. With -17.34% as cut-off value of LS for the diagnosis of moderate-severe stenosis， the sensitivity was 95.0%， and specificity was 84.4%. Conclusion Using 2D-STI to analyze left ventricular myocardial strain can detect early changes of left ventricular systolic function in patients with coronary heart disease. It provides a non-invasive and simple new method for clinical evaluation of left ventricular function in CHD.

【Key words】 Two-dimensional speckle tracking imaging; Coronary heart disease; Left ventricular function

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選取本院2017～2018年就診的40例經CAG確診的冠心病患者作為冠心病組。納入標準：存在胸痛、胸悶癥狀， 臨床診斷為冠心病;超聲心動圖檢查未發現明顯節段性室壁運動異常;CAG證實3支冠脈至少1支管腔狹窄>50%。 排除標準：心肌梗死、心房顫動（房顫）、嚴重心臟瓣膜病、先心病和心肌病患者。根據CAG結果將冠心病組分為輕度狹窄組（狹窄率50%～70%）、中重度狹窄組（狹窄率>70%）， 各20例。另選取本院同期25例體檢健康者作為對照組。

1. 2 儀器與方法 使用飛利浦 IE33 彩色多普勒超聲儀， 探頭S5-1， 頻率1.0～3.0 MHz， 配有QLAB 8.1脫機版分析工作站。超聲檢查：常規二維、M超測量;雙平面Simpson法測量;獲取LVEDD、LVESD、SV及LVEF等參數， 測量3次取平均值。采集左室短軸、左室長軸、心尖四腔和兩腔切面包含3個心動周期的動態圖像， 存盤備分析。分析：動態圖像導入QLAB8.1軟件進行分析。以四腔心切面為例， 進入CMQ界面， 選取三個點（二尖瓣前瓣、后瓣和心尖點）， 軟件自動勾畫出心內膜區域， 手動微調感興趣區域， 軟件自動計算出室間隔和側壁的基底段、中間段、心尖段的LS、RS及CS參數。

1. 3 觀察指標 比較三組年齡、BMI、LVEDV、SV、LVEF及LS、RS及CS參數， 并采用ROC曲線圖分析冠心病組患者AUC及截斷值、特異度、靈敏度。

1. 4 統計學方法 采用SPSS17.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗;計數資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗;各項參數的檢驗效能用ROC曲線， 確定AUC及最佳截斷點。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2. 1 三組年齡、BMI、LVEDV、SV、LVEF比較 三組年齡、BMI、LVEDV、SV比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;中重度狹窄組LVEF低于對照組， 差異有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組和對照組LVEF比較， 差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

2. 2 三組各應變參數比較 對照組應變曲線較規則， LS從基底部到心尖部遞增， 牛眼圖顯示左室壁各節段呈均勻的紅色;冠心病組應變曲線無序， 應變峰值低于相同節段對照組， 缺血節段牛眼圖顯示紅色變淺。中重度狹窄組LS、RS、CS明顯低于輕度狹窄組、對照組， 差異具有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組LS低于對照組， 差異具有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組和對照組RS、CS比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

2. 3 冠心病組患者AUC及截斷值、特異度、靈敏度 ROC曲線顯示：LS以-20.16%作為診斷輕度狹窄的截斷值， 其靈敏度為75.0%， 特異度為49.0%， AUC=0.52;LS、RS、CS均可用來篩選中重度狹窄， LS診斷價值最佳， AUC=0.95， LS以 -17.34%作為診斷中重度狹窄的截斷值， 靈敏度為95.0%， 特異度為84.4%。見表3， 圖1。

3 討論

冠心病作為常見的心血管疾病， 發病率和死亡率居高不下， 嚴重危害人類健康。節段性室壁運動異常是冠心病患者心肌缺血的特征性表現， 早于血清心肌酶和心電圖ST的改變。超聲心動圖是觀察室壁運動的良好診斷方法， 但是實際操作上存在困難， 一方面肉眼觀察主觀性強， 很難區分輕微的室壁運動異常， 另一方面對醫生經驗要求較高。2D-STI可以通過計算機軟件識別心肌斑點信號， 能科學、快速、全面地獲取心肌各節段的應變和應變率等信息， 大大提高了診斷的準確性和效率。2D-STI與組織多普勒成像相比， 無角度依賴性， 通過分析左室心肌的LS、RS、CS， 定量評估心肌運動及心肌局部收縮功能[1]。本次研究使用QLAB脫機版軟件評價冠心病患者左室應變等參數， 從生成的牛眼圖中可以直觀看出冠心病缺血節段顏色的變化。

超聲心動圖評估左心室功能具有簡單、直觀、無創等優點。目前對左心室功能的評定多數是通過M超測量EF值。當出現節段性室壁運動異常時， 準確性會降低。盡管雙平面Simpson法可提高準確性， 但是該方法易受圖像質量影響， 當心內膜顯示不清時， 測量誤差較大。

根據心肌纖維排列的特征， 左室縱向心肌纖維主要分布于心內膜和心外膜下， 收縮時產生縱向運動;中層是環形心肌纖維位， 在收縮時產生徑向和圓周運動。心肌纖維以縱向纖維最多， 約占總數的70%， 故心肌缺血對縱向運動的影響更大。當冠狀動脈狹窄時， 到達心內膜下心肌的血流量顯著減少。

冠狀動脈狹窄程度較輕時， 首先是心內膜下心肌缺血、缺氧， 心肌縱向運動首先減低， 而中膜、心外膜心肌仍可維持心肌正常動動[2]， 所以在輕度狹窄時LVEF與正常健康者無明顯差異。本研究結果顯示， 輕度狹窄組LS低于對照組， 差異具有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組和對照組RS、CS比較差異無統計學意義（P>0.05）。劉艷午等[3]研究31例冠心病患者， 發現冠脈所支配缺血心肌節段縱向、徑向、圓周運動峰值應變均較正常對照組減低， 尤以LS明顯， 在截斷值為-17.58%時靈敏度為93%， 特異度為52%。近年來研究發現， 左室長軸功能相關參數是評價左室收縮功能早期損害的敏感指標[4]。左室長軸方向的運動對心泵血功能起著重要作用， 而LS正是體現了長軸方向的運動。本研究結果顯示， 中重度狹窄組LVEF為（61.78±8.29）%， 明顯低于對照組的（66.52±7.32）%， 差異有統計學意義（P<0.05）;輕度狹窄組和對照組LVEF比較， 差異無統計學意義（P>0.05）。以LS診斷價值最佳， 截斷值為-17.34%時， 診斷靈敏度為95.0%， 特異度為84.4%。分析心肌LS的變化， 可以早期發現冠心病患者左心室功能的改變。

綜上所述， 2D-STI通過分析左室心肌應變， 可以早期發現冠心病患者左室收縮功能的改變， 為臨床評估CHD左心室功能提供了無創、簡單的新方法。

參考文獻

[1] 馬春燕， 張妍， 劉爽， 等. 二級斑點追蹤成像評價長期右心室心尖部起搏對左室心肌功能的影響. 中國超聲醫學雜志， 2013， 29（5）：419-422.

[2] 黃紅梅， 劉艷午， 曹禮庭， 等. 三維斑點追蹤成像評價不同程度冠狀動脈狹窄患者左心室整體收縮功能. 中國超聲醫學雜志， 2014， 30（9）：786-789.

[3] 劉艷午， 黃紅梅， 曹禮庭， 等. 二維斑點追蹤技術評價冠心病患者缺血心肌的應變、旋轉和扭轉的研究. 中國超聲醫學雜志， 2014， 30（7）：609-613.

[4] 顏社平， 王銀榮， 閆瑞玲， 等. 二尖瓣環位移與實時三維超聲心動圖評價心力衰竭患者左心室功能的對比研究. 中國超聲醫學雜志， 2013， 29（12）：1078-1082.

[收稿日期：2019-01-16]