斑點追蹤技術(shù)在評價小兒左室心肌力學方面的應(yīng)用

梁梅馨

廣西欽州市婦幼保健院超聲科 535000

斑點追蹤技術(shù)是一種通過測量標準動態(tài)二維或三維圖像的應(yīng)變來定量評價局部和整體心肌功能的檢測技術(shù)，其不僅能定量評價心臟扭轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)功能及心肌的瞬時運動與形變，同時還具有聲束角度依賴的優(yōu)點，從而能保證檢測結(jié)果的準確性和客觀性[1]。目前，該項技術(shù)應(yīng)用于成人左室心肌力學的研究報道較多，但在兒童的心肌功能檢測應(yīng)用相對較少，從而限制了其在評估兒童心肌功能改變方面的廣泛應(yīng)用，基于此，本文特綜述了斑點追蹤技術(shù)在評價小兒左室心肌力學方面的應(yīng)用研究進展[2]。

1 斑點追蹤技術(shù)

斑點追蹤技術(shù)是一種由非多普勒技術(shù)發(fā)展而來的利用高分辨率的灰階圖像分析聲學斑點運動軌跡的檢測技術(shù)，其不僅具有時間分辨率高、不受心臟整體運動和角度影響等優(yōu)勢，且通過追蹤心肌超聲圖像的斑點信號，還能良好追蹤心肌運動并獲得心肌應(yīng)變、速度參數(shù)，從而能幫助臨床準確地評價受檢者的心臟功能[3-5]。現(xiàn)階段臨床采用的斑點追蹤技術(shù)主要有二維斑點追蹤成像技術(shù)和三維斑點追蹤成像技術(shù)。

1.1 二維斑點追蹤成像技術(shù) 二維斑點追蹤成像技術(shù)也被稱為二維應(yīng)變超聲心動圖，是一種通過建立二維灰階圖像分析聲學斑點運動軌跡，從而對心肌運動進行二維圖像應(yīng)變分析的超聲心動圖技術(shù)[6-8]。其主要通過在心肌組織中選擇一定范圍的感興趣區(qū)，獲取組織灰階并自動逐幀追蹤上述感興趣區(qū)內(nèi)聲學斑點的位置、運動和心動周期等信息，再根據(jù)這些斑點的運動軌跡，了解心肌組織運動的旋轉(zhuǎn)角度、位移、應(yīng)變、應(yīng)變率及速度等多個心肌力學參數(shù)，從而能快速、準確地識別心肌節(jié)段的異常運動情況，且其不受心臟整體運動、室壁運動夾角及聲束方向等因素的影響，從而能為臨床評價心肌功能提供客觀、準確的依據(jù)。它的缺陷在于，僅局限于二維平面的回聲斑點跟蹤，無法完全跟蹤斑點運動的空間位置[9]。

1.2 三維斑點追蹤成像技術(shù) 三維斑點追蹤成像技術(shù)是在二維斑點追蹤技術(shù)及實時三維超聲心動圖技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，通過采集心臟實時三維圖像，可在三維空間上追蹤回聲斑點的運動，并從三維立體空間內(nèi)對左心室整體及局部收縮功能進行整體評價，另外還能對左心室心肌應(yīng)變進行分析，從而能將心肌運動更加準確、真實地反映出來[10]。

2 斑點追蹤技術(shù)在評價小兒左室心肌力學方面的應(yīng)用

2.1 在正常兒童左心室心肌縱向應(yīng)變評價中的應(yīng)用 心肌應(yīng)變指的是心肌在心動周期中發(fā)生的形變，其主要發(fā)生在徑向運動、縱向運動及圓周運動等3個空間方向上，其中，縱向應(yīng)變指的是心肌沿長軸方向的縮短或伸長，而心肌帶理論認為長軸方向的心肌運動在左室收縮過程中起主導作用，因此，根據(jù)左心室心肌縱向應(yīng)變能有效評價局部和整體心肌功能。如王帥等人[11]通過對126例3d～15歲健康正常兒童按年齡分為5組，A嬰幼兒組(3d～3歲)、B學齡前期組(3～5歲)、C學齡期組(6～9歲)、D青春前期組(10～12歲)、E青春期組(13～15歲)，分別采集其兩腔切面和左心室心尖四腔圖像，獲取左心室三維全容積動態(tài)圖像，然后應(yīng)用三維斑點追蹤技術(shù)分析軟件對左心室心肌整體及16節(jié)段收縮期縱向峰值應(yīng)變(LS)測值進行在線分析，結(jié)果顯示，基底段至心尖段應(yīng)變值(LS測值)遞增，即心尖段 LS測值>基底段>中間段，但組間對比無統(tǒng)計學意義；除前間隔基底段及中間段、側(cè)壁心尖段外，5組各節(jié)段LS測值差異均有統(tǒng)計學意義；5組整體LS測值具有一定的差異，A、B、C三組整體LS測值高于D、E二組，但A、B、C三組間對比無顯著差異，D、E二組對比也無顯著差異；隨年齡增長，5組左室壁心肌16節(jié)段及整體LS測值大致呈遞減趨勢，表明在出生后至青春期，隨著正常兒童心臟的發(fā)育和年齡的增加，其左心室16節(jié)段及整體室壁心肌縱向應(yīng)變值具有一定的規(guī)律[12]。

2.2 在先天性心臟病左心室收縮功能評價中的應(yīng)用 先天性心臟病是臨床最常見的先天性畸形之一，由于先天性心臟病患兒發(fā)病早期多存在左室整體三維形變，因此，評價其左心室整體收縮功能，能有效判斷其病情，而要評價先天性心臟病左心室收縮功能，就可借助于超聲三維斑點追蹤成像技術(shù)[13]。如王慶慧等人[14]通過對55例健康志愿者及82例先天性心臟病患兒分別應(yīng)用超聲三維斑點追蹤成像技術(shù)測量左室整體徑向收縮峰值應(yīng)變(LVGRS)、左室整體縱向收縮峰值應(yīng)變(LVGLS)、左整體環(huán)向收縮峰值應(yīng)變(LVGCS)，結(jié)果顯示，先天性心臟病患兒LVGRS、LVGLS、LVGCS均顯著高于健康志愿者，且LVGRS、LVGLS、LVGCS與左室射血分數(shù)(LVEF)呈正相關(guān)，表明超聲三維斑點追蹤成像技術(shù)可發(fā)現(xiàn)先天性心臟病患兒的心功能變化和客觀評價其左心室整體收縮功能。另外，張瑋婧[15]在研究中還指出，超聲斑點追蹤成像技術(shù)在評價紫紺型先天性心臟病大動脈Switch術(shù)后解剖左室整體和局部扭轉(zhuǎn)運動方面具有良好的應(yīng)用效果。

2.3 在左室逆重構(gòu)的心肌病變患兒左心室收縮功能評價中的應(yīng)用 擴張型心肌病和病毒性心肌炎均是兒童最常見的心肌病類型之一，其中擴張型心肌病患兒常伴左室逆重構(gòu)，這也是導致其左心室結(jié)構(gòu)異常或功能障礙的主要原因。不少研究均證實，對擴張型心肌病患兒早期行規(guī)范化抗心力衰竭藥物治療，可明顯改善其病情，而在治療過程中，準確評估患兒心功能情況是判斷其病情嚴重程度及治療反應(yīng)的關(guān)鍵[16-17]。以往，臨床多采用心臟核磁共振技術(shù)、CT成像技術(shù)、放射性核素技術(shù)等診斷擴張型心肌病患兒心臟功能，均有一定的局限性。隨著二維斑點追蹤成像技術(shù)的出現(xiàn)及其在心臟功能評價中的應(yīng)用，有研究證實，其能定量評估左室各個方向上的整體或局部心肌運動，從而能準確評估左室心功能。肖麗苗[18]通過采用二維斑點追蹤成像技術(shù)測量左室逆重構(gòu)前后擴張型心肌病患兒的左心室縱向應(yīng)變(LS)、左心室整體縱向應(yīng)變(GLS)、圓周應(yīng)變(CS)、左心室整體圓周應(yīng)變(GCS)等左室心肌力學變化情況發(fā)現(xiàn)，左室逆重構(gòu)后，患兒17節(jié)段LS均高于左室逆重構(gòu)前相應(yīng)節(jié)段，患兒左室壁各節(jié)段CS均高于左室逆重構(gòu)前相應(yīng)節(jié)段，患兒左室壁各水平LS、GLS、CS、GCS均顯著高于左室逆重構(gòu)前，表明二維斑點追蹤成像技術(shù)測量左心室GLS和GCS能有效評價左心室收縮功能。病毒性心肌炎也是一種對患兒身心健康具有嚴重危害的心肌病變，盡早對患兒進行診斷和治療，是改善其預(yù)后的關(guān)鍵。關(guān)瑩瑩等人[19]分別采用三維斑點追蹤技術(shù)對病毒性心肌炎患兒(病例組)及健康兒童(對照組)進行檢測，結(jié)果顯示，病例組患兒左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變(GLS)、面積應(yīng)變(GAS)、徑向應(yīng)變(GRS)、圓周應(yīng)變(GCS)等左心室收縮功能指標水平均顯著低于對照組，表明三維斑點追蹤技術(shù)能有效評價病毒性心肌炎患兒左心室收縮功能。

2.4 在小兒川崎病左心室心肌功能評價中的應(yīng)用 川崎病是一種以全身血管炎性病變?yōu)橹饕±硖攸c的急性發(fā)熱出疹性疾病，多發(fā)于兒童，不僅會引發(fā)患兒出現(xiàn)四肢末端改變、皮疹、發(fā)熱、淋巴結(jié)腫大等癥狀，同時還易累及其心肌、心包和心瓣膜，引發(fā)其出現(xiàn)心肌功能損傷，因此，早期評估患兒心肌功能，指導臨床采取有效方案給予治療，對改善其預(yù)后具有重要的意義。有研究證實，三維斑點追蹤技術(shù)在評價川崎病患兒左心室心肌功能方面也具有良好的效果。如呂娟萍等[20]通過對45例川崎病患兒及45例健康兒童分別行三維超聲斑點追蹤成像技術(shù)檢查，結(jié)果顯示，川崎病患兒左室射血分數(shù)、左室舒張末期容積均顯著低于健康兒童，川崎病患兒整體面積峰值應(yīng)變、整體圓周峰值應(yīng)變、整體縱向峰值應(yīng)變及整體徑向峰值應(yīng)變絕對值均顯著低于健康兒童，說明三維斑點追蹤技術(shù)能準確反映川崎病患兒心肌異常運動，從而能幫助臨床客觀、準確評估患兒左室心肌功能和早期心功能改變。

2.5 在單純性肥胖兒童左室心肌應(yīng)變早期變化評估中的應(yīng)用 兒童單純性肥胖癥是一種以全身脂肪組織普遍過度增生、營養(yǎng)過度、體力活動少、行為偏差為主要特征慢性病，其不僅會引發(fā)兒童機體出現(xiàn)多種不適癥狀，同時導致其成年后罹患多種心血管疾病的風險增加，因此，早期識別單純性肥胖癥兒童亞臨床心臟功能障礙及嚴重程度，對預(yù)防和降低其心血管疾病的發(fā)生具有非常重要的意義。有研究證實，兒童肥胖癥早期就已存在左心室功能受損，為此，采用斑點追蹤技術(shù)來評價其左室心肌應(yīng)變早期變化，可幫助臨床有效評估兒童心臟整體收縮功能改變情況。如鄧藝雯等人[21]通過對29例超重兒童、41例肥胖兒童及56例正常對照兒童分別行三維斑點追蹤技術(shù)檢查，結(jié)果顯示，三組兒童左室射血分數(shù)對比無統(tǒng)計學意義；與正常對照兒童相比，超重兒童及肥胖兒童左室收縮末徑、左室舒張末徑及室間隔厚度均明顯增大；與正常對照兒童相比，超重兒童左室整體縱向應(yīng)變、整體徑向應(yīng)變均明顯減低，與正常對照兒童相比，肥胖兒童左室整體縱向應(yīng)變、整體徑向應(yīng)變及整體圓周應(yīng)變均明顯減低，表明通過三維斑點追蹤技術(shù)評估單純性肥胖兒童左室心肌應(yīng)變早期變化，能幫助臨床對單純性肥胖兒童心臟整體收縮功能改變做出多角度和全面的評價，從而能為兒童肥胖心血管危險因素防治策略制定提供科學依據(jù)[19]。

2.6 在急性淋巴細胞白血病患兒化療后左心功能評價中的應(yīng)用 柔紅霉素化療是目前臨床治療急性淋巴細胞白血病最常用的手段之一，雖具有確切的治療效果，但是，柔紅霉素也會對患兒心臟造成器質(zhì)性損害，且這種損害是不可逆的，因此，臨床需早期監(jiān)測和提前預(yù)防[22-23]。不少研究證實，二維斑點追蹤成像技術(shù)在早期發(fā)現(xiàn)急性淋巴細胞白血病患兒化療后左心功能損害中具有良好的效果，如侯翠等人[24]分別在化療前及化療3個月，對急性淋巴細胞白血病的患兒行二維斑點追蹤成像技術(shù)檢測，結(jié)果顯示，相比于化療前，患兒化療后左室各切面室壁收縮期總體縱向峰值應(yīng)變均明顯降低，表明二維斑點追蹤成像技術(shù)能早期發(fā)現(xiàn)急性淋巴細胞白血病患兒化療后左室功能的損害，從而有助于指導臨床盡早采取有效方案對患者進行治療和干預(yù)。

2.7 在手足口病患兒左室收縮功能評價中的應(yīng)用 手足口病是兒童多發(fā)傳染病之一，不僅可引發(fā)患兒出現(xiàn)手、足、口腔部位小皰疹、口痛、厭食、低熱等癥狀，同時還易導致其并發(fā)心肺功能不全，從而威脅患兒生命安全，因此，臨床需盡早對其進行心功能檢測和治療，才能改善其預(yù)后，不少研究均證實，斑點追蹤技術(shù)在手足口病患兒左室收縮功能評價中的具有良好的應(yīng)用價值，如曾健等[25]分別采用二維斑點追蹤技術(shù)對健康體檢兒童(對照組)、輕癥手足口病患兒(輕癥組)、重癥手足口病患兒(重癥組)行左室心肌各節(jié)段收縮功能評估，結(jié)果顯示，重癥組患兒Tei指數(shù)顯著高于輕癥組、對照組，重癥組患兒LVEF、CLS水平均顯著低于輕癥組、對照組，重癥組左室后壁基底段，心尖部應(yīng)變峰值，后、側(cè)壁及后室間隔中間段，后室間隔、側(cè)壁心尖段等左室收縮功能指標水平均低于輕癥組，輕癥組患兒各項左室收縮功能指標水平又顯著低于對照組，表明對手足口病患兒行二維斑點追蹤技術(shù)檢測，可將其心臟功能細微變化顯示出來，從而有助于臨床了解其病變心肌節(jié)段和程度，評估其左室收縮功能，從而為其病情早期診治提供有效幫助。

3 結(jié)語

斑點追蹤技術(shù)是一種由非多普勒技術(shù)發(fā)展而來的利用高分辨率的灰階圖像分析聲學斑點運動軌跡的檢測新技術(shù)，其中三維斑點追蹤成像技術(shù)利用三維容積探頭采集圖像，不僅能有效克服二維斑點追蹤成像技術(shù)缺陷，同時還能實時顯示心臟三維立體結(jié)構(gòu)和追蹤心肌運動，從而為臨床評價心肌功能提供客觀、準確的依據(jù)。目前，已有不少研究證實了斑點追蹤技術(shù)在評價小兒左室心肌力學方面具有良好的應(yīng)用效果，相信隨著該項技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，必將成為臨床評價左室功能早期改變的首選方法。