二維斑點追蹤技術對川崎病左室收縮功能評估的價值

楊再英，王 鈺

（1）昆明醫科大學第一附屬醫院心內科，云南昆明 650032；2）云南省第二人民醫院體檢中心，云南昆明 650021）

川崎病（kawasaki disease，KD）是一種急性多系統性血管炎，被證明是兒童獲得性心臟病的最常見原因之一[1]。KD 是一種自限性血管炎，主要侵犯冠狀動脈。在KD 中，冠狀動脈受累是KD患者死亡的最重要原因。近20%～25%未治療的患者在亞急性期可能發生冠狀動脈瘤（coronary artery aneurysms，CAA）[1]。由于KD 嚴重的心臟并發癥，早期診斷和治療極為重要。最新有關KD 的國際指南提出，KD 患者左心室（left ventricular，LV）收縮功能評價是該疾病隨訪中的重要指標[1]。KD 冠狀動脈病變（coronary artery lesions，CALs）是引起心肌功能障礙主要因素。臨床最常采用評估心肌功能障礙的主要方式為常規超聲心動圖（echocardiography，Echo），但經常規Echo 評價的指標降低往往預示著疾病的臨床狀態，因此對KD亞臨床收縮功能障礙的檢測有限。隨著技術的發展，二維斑點追蹤超聲心動圖成像（two-dimensional speckle tracking echocardiography，2D-STE）成為目前心臟LV 收縮功能評估的新進技術。其中LV 縱向應變（left ventricular global longitudinal strain，LVGLS）為最可靠方法，對檢測冠狀動脈相關疾病的心肌功能障礙方面具有重要價值。目前有關2D-STE 對KD 的研究主要集中于急性期，但有研究發現KD 對心臟的炎癥損傷呈持續狀態[2-3]。因此KD 遠期恢復期后LV 功能的研究急需開展。本研究診斷至少6 月以上的KD 患者LV 收縮功能，評估通過2-STE 技術研究該階段后KD 病史人群的心臟LV 局部和整體收縮功能，并探討該技術在較Echo 評估的優勢以及對KD 患者心臟收縮功能亞臨床改變評估的應用價值，并分析急性期高危因素對KD 半年后LV 收縮功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年12 月至2018 年12 月于昆明醫科大學第一附屬醫院心內科心臟超聲檢查室就診，并明確診斷為KD6 個月以上的患者（n=38）為病例組（KD 組），其中男性31 名（81.5%），女性7 名（18.4%），平均年齡（7.67±3.09）歲，KD 診斷至今間隔時間0.5～11 a（3.37±2.99）a，并選擇50名性別和年齡相符的正常健康對照組，男性40 名（80.0%），女性10 名（20.0%），年齡平均為（7.41±2.76）歲。以KD 組患者當前冠狀動脈情況分3 個不同亞組（A 組、B 組、C 組），A 組為CAA 患者（n=12）；B 組為冠狀動脈輕至中度擴張（n=8）；C 組為當前冠狀動脈正常組（n=18）。KD 冠狀動脈分級采用日本心血管研究學會建議分級，（1）正常內徑（0 度）：冠狀動脈不伴任何部位擴張，≤3 歲冠狀動脈內徑<2.5 mm；3～9 歲冠狀動脈內徑<3.0 mm；≥9～12 歲冠狀動脈內徑<3.5 mm；（2）輕度擴張（I 度）：冠狀動脈局限擴張超過相應年齡正常上限但<4.0 mm；（3）中度擴張（II 度）：冠狀動脈呈多形改變，如“串珠樣”、“藕節樣”改變，內徑4～8 mm；（4）重度擴張（III 度）：冠狀動脈內徑≥8 mm[9]。KD 納入標準是符合美國心血管協會制定的診斷標準[7]；排除心血管疾病、呼吸系統、神經系統疾病或其他重大疾病者等。

1.2 儀器設備

采用Philips EPIQ7c 彩色多普勒Echo 診斷儀，根據受檢者個體大小選S8-3 或S5-1 探頭進行Echo 檢查。

1.3 方法

1.3.1 Echo 及多普勒檢查受檢者取左側臥位，行Echo 及多普勒檢查，所有常規參數測量均按2016 年中國Echo 測量標準獲取[4]：包括左心房（left atrial，LA）及LV 內徑（mm）、室間隔（interventricular septum，IVS）及LV 后壁（left ventricular posterior wall，LVPW）厚度、左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）和左室短軸縮短分數（left ventricular fractional shortening，LVFS）、二尖瓣E 和A 峰；為明確KD 各亞組分組，采用二維Echo 條件下，于左胸骨旁大動脈短軸切面測量舒張期左主干（left coronary artery，LM）、左前降支（left anterior descending，LAD）及左回旋支（left circumflex artery，LCX）內徑；調整探頭，測量右冠狀動脈（right coronary artery，RCA）主干內徑；以上指標均連續測量三個心動周期并取平均值。

1.3.2 LVGLS 參數獲取于心尖四腔切面、心尖兩腔切面及心尖三腔切面分別采集至少3～5 個心動周期動態圖像，后通過儀器軟件2D-CMQ 分析2D-STE 相關指標（LV 縱向基底段、中間段、心尖段和整體應變）。根據有關KD 冠狀動脈并發癥危險因子預測評分研究[5-7]，收集KD 患者急性期實驗室檢查相關指標：如血常規中白細胞（leukocyte，WBC）、血小板（platelet，PLT）及血紅蛋白（hemoglobin，Hb）；肝功能中指標谷丙轉氨酶（alanine transaminase，ALT）和天冬氨酸轉氨酶（aspartate transaminase，AST）；血清白蛋白（albumin，Alb）；炎癥因子超敏C 蛋白（c-reactive protein，CRP）和紅細胞沉降率（rythrocyte sedimentation rate，ESR），以上指標均取急性期檢測最大值。

1.4 統計學處理

使用SPSS 進行統計分析，計量資料均行正態分布檢驗，用平均值±標準差（）表示；分類數據以百分比表示；正態分布計量資料采用獨立樣本t檢驗評估兩組之間的差異。并用多重線性回歸分析KD 組LVGLS 與急性期患者實驗室指標是否存在相關性。檢驗水準α=0.05，P< 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 KD 組與對照組一般臨床資料與Echo 檢測指標結果比較

兩組一般臨床統計資料如年齡、身體質量指數（body mass index，BMI）及靜息狀態心率（heart rate，HR）之間差異無統計學意義（P>0.05）。Echo 常規指標如LA 和LV 內徑、IVS 和LVPW 厚度、LVFS、LVEF 差異無統計學意義（P> 0.05），見表1。

表1 KD 組與對照組基本信息及常規超聲心動圖指標（）Tab.1 The general echocardiography data of patients between the case and control group （）

表1 KD 組與對照組基本信息及常規超聲心動圖指標（）Tab.1 The general echocardiography data of patients between the case and control group （）

2.2 KD 各亞組與對照組LV 心肌基底段、中間段、心尖段及整體應變統計

在美國心臟病協會的LV17 節段劃分法的基礎上，將LV 分為LV 基底段、中間段、心尖段以及整體（LVGLS）。KD 各亞組各節段及LVGLS 均明顯低于對照組其（P<0.05）；KD 各亞組兩兩對比研究發現，A 組與B 組、C 組之間均存在明顯差異（P< 0.05），且A 組應變最低；B 組基底段及LVGLS 較C 組應變降低（P<0.05）但中間段和心尖段未發現明顯差異（P> 0.05）（表2）。認為KD 患者CALs 越嚴重，LV 局部或LVGLS 越低，正常兒童各節段及LVGLS 應變最高（圖1）。

表2 靜息狀態下KD 各亞組與對照組2D-STE 結果（）Tab.2 The distribution of 2D-STE in the cases and control group at rest（）

表2 靜息狀態下KD 各亞組與對照組2D-STE 結果（）Tab.2 The distribution of 2D-STE in the cases and control group at rest（）

與B 組比較，*P<0.05；與C 組比較，#P<0.05；與對照組比較，△P<0.05。

圖1 LV17 節段2D-STE“牛眼圖”Fig.1 The "Bull's eye diagram"of LV17 by 2D-STE

2.3 KD 各亞組急性期實驗室相關指標統計結果與LVGLS 的相關性

KD 各亞組急性期實驗室指標統計結果：A 組PLT、CRP、ALT、AST 較C 組均明顯升高（P<0.05），與B 組相比，CRP 和ESR 升高（P<0.05）；B 組和C 組ESR 差異有統計學意義（P<0.05）；其余未見明顯差異（P>0.05），見表3。分析WBC、PLT、CRP、ESR、ALT、AST、Alb、Hb的改變對KD 后患者LV 收縮功能指標LVGLS 是否存在影響，行計量資料的多重線性回歸分析后得出，患者急性期PLT 改變對后期LVGLS 存在影響，回歸模型為：LVGLS=19.66-0.36PLT，見表4。

3 討論

3.1 2D-STE 技術對KD 患者左室收縮功能亞臨床改變的價值

隨著技術的發展，2D-STE 技術已被臨床應用測量KD 患者LV 心臟收縮功能。Hematian MN 等[8]采用2D-STE 技術對比分析23 名急性期KD 患者與19 名正常對照組受試者的LV 縱向兩腔、三腔及四腔各室壁基底段、中間段、心尖段及LVGLS后發現，KD 組患者LVGLS 顯著低于對照組（P<0.05），不同切面不同節段應變多低于對照組（P<0.05），認為KD 急性期炎性損傷導致LV 心肌受損，LV 收縮功能障礙，建議將2D-STE 技術應用于KD 患者診療及隨訪。總所周知，LV 心肌分心內膜、心肌層和心外膜，三層心肌纖維排列及活動方向不同。斑點追蹤技術（speckle tracking echocardiography，STE）是追蹤心肌運動“斑點”不同方向的運動矢量，因此根據LV 心肌纖維運動方向的不同，分縱向、徑向和圓周應變。Yu JJ 等[9]應用2D-STE 隨訪追蹤了50 名KD 患者急性期到恢復期LV 縱向、徑向及圓周不同方向應變發現，KD 組患者急性期LV 不同方向應變均低于恢復期（P<0.01），且KD 組無論急性期還是恢復期，左室不同方向平均應變均低于正常對照組，認為2D-STE 技術能有效辨別KD 炎癥對心肌細胞的損害，且急性期最嚴重。而對于2D-STE 技術對KD患者恢復期以后的隨訪研究發現，KD 病史的青少年患者存在不同程度的LV 收縮功能障礙，且CALs 越嚴重，應變越低[10-11]。Martínez-García A等[10]應用2D-STE 技術研究了9 名KD 診斷6 月以上患者的LVGLS，并行冠狀動脈造影術發現7 名患者存在CAA（77%），2D-STE 發現5 名患者（56%）LVGLS 異常并伴不同程度閉塞或心肌缺血表現；基于冠狀動脈造影術為有創且輻射的不常規檢查，該學者[10]建議將2D-STE 技術應用于KD患者隨訪中，作為輔助非常規檢查手段實施的重要參考手段。

表3 KD 各亞組急性期實驗室指標統計結果（）Tab.3 The Lab outcomes of cases in KD （）

表3 KD 各亞組急性期實驗室指標統計結果（）Tab.3 The Lab outcomes of cases in KD （）

與B 組比較，*P<0.05；與C 組比較，#P<0.05。

表4 KD 急性期實驗室指標對LVGLS 影響的多重線性回歸分析Tab.4 Multiple linear regression analysis of impact on LVGLS by lab indexes in the acute phase of KD

本研究發現，KD 診斷6 月以上患者不同亞組均存在應變異常，且CALs 越嚴重，應變值越低，提示KD 患者存在心肌亞臨床損傷，且CALs 越嚴重，心肌收縮功能損傷越嚴重，與相關研究一致[10-11]。因此，本研究認為KD 患者CAls 是LV 收縮功能損傷的總要因素，無論急性期還是遠期隨訪，KD 患者均存在不同程度的LV 收縮功能障礙。此外，本研究所有KD 患者經Echo 檢測LV 收縮功能均未發現異常，證實了2D-STE 可以更早發現心肌收縮功能障礙亞臨床改變，可能是一種可靠、有效且無創的心肌功能評估方式。隨訪中早發現KD 患者心肌損傷情況，是為臨床下一步診療提供重要信息，降低未來冠狀動脈事件發生的重要措施。

3.2 KD 患者急性期炎癥損傷與心肌收縮功能障礙的關系

LV 收縮功能是心臟疾病及許多重要器官疾病生存預后的關鍵[12-14]。LVEF 和LVFS 是臨床最常用的評價指標。KD 患者心肌組織活檢證實，急性期心肌細胞水腫、心肌炎性損傷[15-16]，炎癥損害導致KD 患者CALs。CALs 是KD 患者最常見的并發癥，是導致LV 收縮功能不全的重要因素。但Echo 檢查僅發現極少數患者存在收縮功能異常[17]。Printz BF 等[18]采用2D-STE 技術探討了198 例診斷為KD的第1 周及第5 周Echo 測量的常規LV 收縮功能指標、冠狀動脈內徑與急性期炎性因子（CRP、ESR）之間是否存在影響的研究后發現，KD 患者第1 周有20%患者存在LV 收縮功能損傷，且ESR是LV 功能障礙的原因之一，第5 周LV 功能逐漸恢復，但有27%KD 患者存現CALs，認為炎性因子不僅是CALs 的高危因素，也是導致LV 收縮功能不全的重要原因。Hsu HB 等[19]采用Tc-99m HMPAO 標記血液中白細胞后行心臟掃描研究49 名KD 患者LVEF 和右心室射血分數與CALs 的關系，并通過白細胞標記將KD 分為心肌炎組和對照組非心肌炎組患者對比研究后發現，心肌炎組患者LVEF 和右心室射血分數明顯低于對照組，且CALs 程度較對照組嚴重，認為KD 炎癥越嚴重，CALs 及心肌收縮功能損傷越嚴重。

本研究發現KD 伴CAA 組患者CRP、PLT、ALT 及AST 較未伴CALs 組患者均明顯升高（P<0.05），與CALs 組患者相比，CRP 和ESR 明顯升高，且通過2D-STE 發現，KD 患者CALs 月嚴重，LV 收縮功能損傷程度越高。此外發現KD 患者急性期PLT 是KD 遠期LV 收縮功能障礙的影響因素。但本研究樣本量較少，目前尚不能肯定是否存在其他相關炎性因子，未來有待大樣本多中心研究急性期炎性因子與LV 收縮功能的相關性。

隨著STE 技術的發展，根據切面的不同分為2D-STE 和三維STE 技術（3-dimension speckle tracking echocardiography，3D-STE）。3D-STE 較2D-STE 技術存在更多優勢，減少了心肌“斑點”失蹤及更全面的追蹤心肌纖維運動，減少誤差，較2D-STE 檢測更準確[20-21]。本研究因儀器條件限制，采用2D-STE 技術研究KD 患者LV 心肌收縮功能。另一方面，本研究發現KD 異常的患者未能經其他檢測手段明確冠狀動脈和心肌缺血情況，未來有必要明確應變異常患者冠狀動脈及供血情況。

綜上所述，KD 患者不僅急性期至亞急性期存在LV 收縮功能損傷，6 個月以上患者仍存在不同程度LV 收縮功能障礙，且CALs 越嚴重，LV 收縮功能損傷程度越高。2D-STE 技術能發現Echo不能檢測出的KD 亞臨床改變，對KD 患者LV 收縮功能的檢測具有重要作用。眾所周知，冠狀動脈造影術是明確其心肌缺血情況及冠狀動脈病變情況的金標準，但因其輻射的有創因素，限制了臨床對兒童伴有冠狀動脈疾患的推廣和診治。因此，未來值得探討的是，經過2D-STE 技術發現的LV 收縮功能障礙的患者是否是行冠狀動脈造影術的指針。