三維超聲斑點追蹤成像和MRI檢查對擴張性心肌病患者心室舒縮功能的影像學特征

駐馬店市中心醫院超聲科(河南 駐馬店 463000)

張 娜*

擴張性心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM)是以左右心室或兩側心室擴大為特點，同時伴有不同程度心肌肥厚和心室收縮功能衰減的原發性心肌疾病，容易引發胸腔積液、心律失常及心力衰竭等并發癥[1-2]。DCM起病緩慢，多見于30～60歲人群，病死率較高，發病原因尚未研究清楚，多數學者認為與病毒感染、自身免疫、細胞免疫和遺傳學有關[3]。DCM診斷需排除其他特異性原因造成的心功能不全，再結合臨床表現及其他輔助檢查方可做出診斷，故準確評估患者心室功能對患者后期治療及預后有重要意義[4-5]。三維超聲斑點追蹤成像(three-dimensional ultrasound speckle tracking imaging，3D-STI)具有準確追蹤心臟三維空間實時運動狀況及獲取心肌變形程度三維功能參數的功能[6]，但當前我國3D-STI在DCM患者心室舒縮功能領域的研究報道較少。因此，本研究就3D-STI對DCM患者心室舒縮功能的影像學特征作深入研究，并與磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)結果做對比分析。

1 資料與方法

1.1 研究對象選取2014年7月至2018年2月于我院普通外科接受治療的120例心肌疾病患者，將其中病理證實為DCM的96例患者設為病例組。

納入標準：均符合《中國擴張型心肌病診斷和治療指南》中的相關診斷標準[7]；年齡20～75歲；病例資料完整且依從性良好；患者及家屬簽署知情同意書。

排除標準：合并嚴重心臟病和其他心血管疾病；甲狀腺亢進患者及妊娠或圍產期女性。

另外選取同期健康患者90例為對照組，經相關檢查無心血管病史，血壓、心率及心電圖等常規檢查正常。本研究經我院醫學倫理委員會審批。

1.2 研究方法收集患者和健康志愿者年齡、性別、體重等一般資料，并作血壓、心率等基礎性體征檢測，在此基礎上進行3D-STI和MRI檢查。

1.2.1 檢查方法 (1)3D-STI檢查：指導受檢者取左側臥位， 常規連接心電圖，依次進行以下操作步驟：二維模式下調整圖像；轉換為三維全容積模式，得到清晰左室三維圖像；指導受檢者呼氣后屏氣，采集1個心動周期清晰立體圖像；對三維圖像進行后期分析及數據處理。(2)MRI檢查：指導受檢者取仰臥位，采用GE Sign 1.5T超導MRI機選取舒張末期四腔心圖像，從房室瓣至心尖進行掃描，獲得8～10層左心室短軸位視圖。掃面完后將原始數據輸入至后處理工作站，采用argus心功能軟件及mass analysis軟件進行測量和計算。掃描參數：TE 1.3ms，TR 3.4ms，矩陣224×224，激勵次數1次，視野(FOV)35cm×35cm，層厚8mm，層間距0mm，翻轉角45°。

1.2.2 觀察指標 (1)3D-STI檢查指標：左室舒張末期容積 LVEDV、收縮末期容積LVESV、射血分數LVEF、整體縱向應變GLS、整體軸向應變GCS、整體徑向應變GRS、整體面積應變GAS、心室壁厚。(2)MRI檢查指標：LVEDV、LVESV、LVEF、左室心肌質量(myocardial mass，MM)、高峰射血時間(time of peak ejecting ，TPER)、高峰射血率(peak ejection rate，PER)、舒張末期內徑(end diastolic diameter，EDD)、高峰充盈時間(time of peak filling ，TPFR)、高峰充盈率(peak filling rate，PFR)、收縮末期內徑(end systolic diameter，ESD)、左房舒張末期內徑(left atria diastolic diameter ，LAD)、心室壁厚。

1.3 統計學方法采用SPSS 22.0軟件進行統計分析。性別比較采用χ2檢驗，年齡、體重、血壓，心率、LVEDV等計數資料比較采用t檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組一般資料比較兩組年齡、性別及體重比較無統計學差異(P＞0.05)；病例組收縮壓、舒張壓及心率明顯高于對照組，有統計學差異(P＜0.05)，見表1。

2.2 兩組3D-STI檢查結果比較病例組LVEDV、LVESV、G L S、G C S、G A S 值明顯高于對照組，有統計學差異(P＜0.05)；病例組LVEF、GRS值明顯小于對照組，有統計學差異(P＜0.05)，見表2。

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組3D-STI檢查結果比較(±s)

表2 兩組3D-STI檢查結果比較(±s)

項目 對照組(90) 病例組(n=96) t P LVEDV(mL) 77.25±8.31 98.57±7.54 18.343 ＜0.001 LVESV(mL) 31.52±4.36 74.69±6.97 50.973 ＜0.001 LVEF(%) 59.20±9.27 24.23±7.56 28.271 ＜0.001 GLS -18.86±2.54 -7.65±3.42 25.482 ＜0.001 GCS -18.25±2.73 -10.25±3.72 16.973 ＜0.001 GRS 33.74±5.49 12.65±2.03 34.311 ＜0.001 GAS -22.74±3.85 -16.27±2.76 13.097 ＜0.001

2.3 兩組MRI檢查結果比較病例組LVEDV、LVESV、MM、EDD、ESD及LAD值明顯大于對照組，有統計學差異(P＜0.05)；病例組LVEF、PER及PFR值明顯小于對照組，有統計學差異(P＜0.05)；兩組TPER、TPFR值比較無統計學差異(P＞0.05)，見表3。

2.4患者兩種檢查方法結果比較3D-STI組和MRI組LVEDV、LVESV、LVEF、心室間隔、前壁及后壁檢查值比較無統計學差異(P＞0.05)；3D-STI組心尖部、側壁檢查值明顯小于MRI組，有統計學差異(P＜0.05)，見表4。

2.5 3D-STI和MRI影像學特征分析典型病例影像圖分析結果見圖1。

表3 兩組MRI檢查結果比較(±s)

表3 兩組MRI檢查結果比較(±s)

項目 對照組(90) 病例組(n=96) t P LVEDV(mL) 76.31±7.26 100.03±7.43 22.000 ＜0.001 LVESV(mL) 32.67±5.24 73.65±7.82 42.221 ＜0.001 LVEF(%) 60.31±10.27 25.71±8.29 25.183 ＜0.001 MM(g) 87.63±15.42 152.36±34.72 16.603 ＜0.001 TPER(ms) 220.23±45.21 221.05±51.32 0.116 0.908 TPFR(ms) 274.74±46.36 276.54±45.67 0.267 0.790 EDD 48.23±7.16 70.45±10.93 16.498 ＜0.001 ESD 31.27±5.71 60.48±9.46 25.674 ＜0.001 LAD 40.13±7.40 52.67±7.83 11.209 ＜0.001 PER(EDV/s) 4.82±1.37 1.65±0.27 21.562 ＜0.001 PFR(EDV/s) 3.45±1.04 1.34±0.13 19.108 ＜0.001

表4 患者兩種檢查方法結果比較

圖1 3D-STI和MRI診斷影像圖(1A、1B為3D-STI結果，1C、1D為MRI結果)。1A為左心室左室短軸位圖像；1B為左心室四腔心切面，顯示心腔擴大；1C為MRI檢查結果，心肌心室厚度變薄，顯示心室呈球形，心內膜光滑，分布相對均勻肌小梁；1D為左心室舒張末期短軸位圖像，側壁及部分前壁見心內膜下心肌過度小梁化。

3 討 論

DCM是一種以心律失常、心臟擴大、充血性心力衰竭為主要特征的心臟疾病，病理表現為血管周圍纖維化、代償性心肌細胞肥大和彌漫性心肌細胞萎縮，好發于青壯年，且近年來發病率呈上升趨勢[8]。根據心室擴張情況分為左心室型、右心室型和雙心室型。DCM多具有起病隱匿、發展緩慢的特點，因此早期發現DCM心功能損害程度對患者的治療與預后非常重要[9]。目前，臨床常用定量評估心功能無創影像方法作為DCM輔助診療法，主要有超聲心動圖、心肌核素顯像等，但該檢查方法由于易受操作者影響，重復性較差。近年來，隨著心臟MRI的應用，特別是3D-STI技術具有不受心腔形狀大小影響、重復性高的優點，能夠有效評價左右心室整體及局部舒縮功能，是精確測量心室容積的方法，可為心功能的定量評估提供可靠依據[10]。

本研究應用3D-STI和MRI技術檢查健康體檢者和DCM患者左心室舒縮功能，并對價差結果進行比較分析。兩組一般資料比較結果顯示，對照組和病例組年齡、性別比例及體重比較無明顯差異，但病例組收縮壓、舒張壓及心率明顯高于對照組，提示DCM對患者血壓及心率有影響。LVEF值常被用來評價DCM患者預后左心室功能，是預測慢性充血性心力衰竭和反映左心室收縮功能不全患者預后最有價值的指標，由LVEDV、LVESV值經過(LVEDV-LVESV)/LVEDV運算得來[6]，因此準確監測LVEDV、LVESV值是反映LVEF的有效保障，從而準確評價DCM患者左心室功能。3D-STI和MRI技術均能檢測受檢者LVEDV、LVESV值，兩種檢查結果相近，且該指標在病例組與對照組組間比較具有明顯差異，提示DCM患者左心室舒張及收縮內徑與正常人存在較大差異，可能與DCM患者心率失常或心律不齊有關。3D-STI主要通過心臟三維解剖結構，追蹤心肌運動形態變化，進而定量評價心肌功能[11]。3D-STI檢查指標GLS、GCS、GRS、GAS值能從多個維度全面反映心室形態變化，本研究發現病例組GLS、GCS、GAS值明顯高于對照組組，GRS值明顯小于對照組，與姚文雙等[12]的研究結果相符。MRI檢查可早期測出DCM，從而采取有效治療，促使患者病情好轉。MRI檢測值MM是判斷心功能最敏感的指標，該指標增加主要是由于心肌水腫、左室重塑及間質增生導致[13]。本研究發現病例組MM值顯著大于對照組，提示MM導致左室僵硬度增加，進而心臟舒縮功能下降；病例組EDD、ESD及LAD值明顯大于對照組，PER及PFR值明顯小于對照組，與國內相關研究結果相符[14]。本研究還對兩種檢測方法對患者左心室壁厚檢測結果進行比對，發現心尖部和側壁值存在差異，說明3D-STI和MRI技術對DCM早期檢查結果準確率不同，患者臨床治療可結合兩種檢查結果做詳細分析，從而提高療效及預后。

綜上所述，將3D-STI和MRI技術用于DCM患者心室舒縮功能檢查，能準確、簡便、無創地評價患者左心室舒縮功能，且兩者影像學特征相近，均可用于DCM患者臨床診斷。