三維斑點追蹤成像技術(shù)評估右心室功能進展

[摘要]"隨著右心室功能異常的發(fā)生，各種心血管事件的發(fā)病率和死亡率相應(yīng)增加。三維斑點追蹤成像技術(shù)（three-dimensional"speckle"tracking"imaging，3D-STI）的出現(xiàn)為臨床右心室功能評估提供無創(chuàng)、準(zhǔn)確的客觀依據(jù)。本綜述就3D-STI評估右心室功能的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進展進行總結(jié)。

[關(guān)鍵詞]"右心室；三維斑點追蹤成像技術(shù)；心功能

[中圖分類號]"R445.1""""""[文獻標(biāo)識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.07.030

1""三維斑點追蹤成像技術(shù)的定義

三維斑點追蹤成像技術(shù)（three-dimensional"speckle"tracking"imaging，3D-STI）是以斑點追蹤成像技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新技術(shù)，其不受右心室解剖結(jié)構(gòu)和幾何形狀的影響，可逐幀追蹤三維全容積圖像中感興趣區(qū)域心肌運動軌跡，通過軟件分析推導(dǎo)出心肌在整個心動周期中的各個形變參數(shù)，對右心室室壁運動進行定量分析。3D-STI克服二維斑點追蹤技術(shù)跨平面無法追蹤的局限性和組織多普勒的角度依賴性，在三維空間中跟蹤所有心肌斑點，不受心肌運動方向的限制，檢測心動周期期間心腔的體積變化，避免圖像縮短，并規(guī)避心率因素引起的誤差，全面評估整體和節(jié)段右心室室壁心肌運動功能；并與心臟磁共振（cardiac"magnetic"resonance，CMR）所測得的右心室射血分?jǐn)?shù)具有較高相關(guān)性[1-3]。因此，3D-STI為客觀量化和評估右心室體積、整體和局部心肌功能提供一種簡單、無創(chuàng)的新型成像技術(shù)，為患者病情評估、危險分層、治療方案的制定與調(diào)整和預(yù)后判斷提供參考。

2""3D-STI在臨床研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1""評估心臟毒性藥物對心肌功能的影響

早期監(jiān)測右心室心肌力學(xué)變化，對患者治療方案的制定與調(diào)整具有指導(dǎo)意義。王燕[4]將36例乳腺癌根治術(shù)后化療患者納入研究，采用3D-STI對化療前、化療第2、4、6周期末4個時間節(jié)點的右心室心肌力學(xué)變化進行評估，測量參數(shù)包括右心室整體縱向、圓周、徑向應(yīng)變和右心室整體面積應(yīng)變。研究顯示患者右心室整體縱向應(yīng)變在化療第2周期末時相比化療前明顯減低。患者右心室整體縱向、面積應(yīng)變隨著化療周期的增加顯著降低，且與藥物劑量的累積程度相關(guān)。魏玉秀等[5]研究證實3D-STI可反映乳腺癌術(shù)后化療患者早期右心室心肌力學(xué)損害程度與化療周期的延長和藥物劑量的累積成正比。趙睿等[6]選取50例行蒽環(huán)類藥物化療的淋巴瘤患者，在基線、完成4個周期及6個周期化療后采用3D-STI獲取右心室游離壁縱向應(yīng)變、右心室間隔縱向應(yīng)變和右心室射血分?jǐn)?shù)。結(jié)果顯示與基線相比，右心室游離壁縱向應(yīng)變在完成4個周期時明顯下降；右心室間隔縱向應(yīng)變在完成6個周期時出現(xiàn)顯著降低；此外，在化療結(jié)束時右心室射血分?jǐn)?shù)明顯降低。完成4個周期時右心室游離壁縱向應(yīng)變相較于基線值下降的百分率≥13%，預(yù)測化療結(jié)束后心臟毒性反應(yīng)出現(xiàn)的敏感度為70%，特異性為87%，曲線下面積為0.726。右心室游離壁縱向應(yīng)變的變化可早期預(yù)測化療后心臟毒性反應(yīng)，且其與右心室射血分?jǐn)?shù)高度相關(guān)。因此，3D-STI可用于早期檢測心臟毒性藥物化療后右心室亞臨床心肌功能障礙。

2.2""評估慢性腎功能不全患者的心功能

慢性腎功能不全是指腎實質(zhì)緩慢破壞導(dǎo)致腎功能進行性、不可逆性惡化為特征的臨床綜合征。慢性腎功能不全可引發(fā)全身多種并發(fā)癥及多器官功能進行性損害，降低患者生活質(zhì)量，而心血管不良事件是導(dǎo)致患者不良預(yù)后的主要原因之一[7]。早期檢出慢性腎功能不全患者右心室功能的異常，可在一定程度上延緩病情進展，提高患者生活質(zhì)量。劉劍秋等[8]選取82例慢性腎功能不全患者根據(jù)腎功能分為輕度組和中–重度組，采用3D-STI分析各組患者的右心室整體縱向、圓周、徑向收縮期峰值應(yīng)變，結(jié)果顯示中–重度組患者的右心室整體縱向、圓周收縮期峰值應(yīng)變顯著高于輕度組和健康對照組，右心室整體徑向收縮期峰值應(yīng)變顯著低于輕度組和健康對照組。研究表明3D-STI在評估慢性腎功能不全患者右心室功能方面可靠性較高。

2.3""對心力衰竭患者右心功能的評價

心力衰竭是一種慢性進行性疾病，右心室功能障礙與心力衰竭不良預(yù)后獨立相關(guān)。準(zhǔn)確評估右心室功能對心力衰竭患者的疾病診斷、治療及預(yù)后具有重要價值。既往研究表明慢性心力衰竭中右心室功能改善與更好的預(yù)后相關(guān)，也有研究認(rèn)為慢性心力衰竭治療結(jié)局可部分歸因于右心室功能障礙的進展程度[9-10]。楊曉青等[11]選擇102例心肌梗死后心力衰竭患者作為觀察組，將其分為心功能Ⅱ級組、心功能Ⅲ級組和心功能Ⅳ級組，對照組選擇100名建康體檢者，采用3D-STI分析四組受試者的右心室游離壁縱向應(yīng)變和右心室室間隔縱向應(yīng)變，結(jié)果顯示對照組受試者的右心室游離壁和室間隔縱向應(yīng)變均高于觀察組3個亞組，且心功能Ⅱ級組gt;心功能Ⅲ級組gt;心功能Ⅳ級組。研究表明心肌梗死后心力衰竭患者的右心室縱向收縮功能受損，且心功能分級與受損程度成正比。因此，3D-STI對心肌梗死后心力衰竭患者的病情評估具有高度可靠性。

3D-STI對終末期心力衰竭患者右心室心肌纖維化嚴(yán)重程度的評估也有一定臨床意義。心肌纖維化是導(dǎo)致心力衰竭的主要原因。心肌纖維化主要是由于心肌收縮和舒張功能下降，并逐漸發(fā)展為心力衰竭[12]。在心力衰竭患者診療過程中，早期識別心肌纖維化有助于改善患者的病情進展。姬蓉等[13]將63例行心臟移植的終末期心力衰竭患者納入研究，按照心肌纖維化程度分為輕度、中度和重度組，采用3D-STI獲取右心室游離壁縱向應(yīng)變。結(jié)果顯示輕度組、中度組和重度組患者的右心室游離壁縱向應(yīng)變均減小；心肌纖維化與右心室游離壁縱向應(yīng)變呈負(fù)相關(guān)；右心室游離壁縱向應(yīng)變診斷右心室重度心肌纖維化的敏感度和特異性均較高。因此，3D-STI可通過評估終末期心力衰竭患者右心室心肌纖維化程度為臨床提供參考價值。

2.4""對肺動脈高壓患者右心功能的評價

肺動脈高壓是由多種已知或未知原因引起肺動脈壓異常升高的一種病理生理狀態(tài)，因肺循環(huán)阻力增加，右心負(fù)荷增大，最終導(dǎo)致右心衰竭，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡[14-16]。右心室功能不全是肺動脈高壓患者生存的獨立預(yù)測因子。Li等[17]選取54例初次治療的肺動脈高壓患者，按照肺動脈收縮壓將其分為輕度組、中度組和重度組，對照組選取35名健康體檢者。采用3D-STI獲取肺動脈高壓患者治療前后和對照組的右心室游離壁縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變。結(jié)果顯示，與對照組相比，中度和重度肺動脈高壓患者的游離壁縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變和圓周應(yīng)變均降低；輕度組患者的右心室游離壁縱向應(yīng)變降低，而徑向應(yīng)變和圓周應(yīng)變與對照組無明顯差異。與輕度組相比，重度組患者的游離壁縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變和圓周應(yīng)變均降低。該研究表明右心室游離壁縱向應(yīng)變可區(qū)分不同程度的肺動脈高壓，且其對肺動脈高壓患者使用血管擴張劑治療后的療效評價亦有一定價值。

肺動脈高壓也是系統(tǒng)性硬化病患者死亡的主要原因之一。胡文姝等[18]將68例系統(tǒng)性硬化病患者根據(jù)有無肺動脈高壓分為合并肺動脈高壓組和未合并肺動脈高壓組，對照組選取40名健康者。研究發(fā)現(xiàn)相較于對照組，未合并肺動脈高壓組患者的右心室游離壁縱向應(yīng)變和右心室整體縱向應(yīng)變絕對值均降低，而合并肺動脈高壓組降低更明顯，表明除心臟雷諾現(xiàn)象外，肺血管阻力持續(xù)增高也可引起右心室功能不全，嚴(yán)重時導(dǎo)致心力衰竭。同時，相關(guān)性研究表明右心室整體和游離壁縱向應(yīng)變絕對值越低，肺動脈收縮壓越高，因此，右心室后負(fù)荷過重，心肌應(yīng)變能力隨之下降，進而可引發(fā)右心室功能不全。其中，右心室游離壁縱向應(yīng)變與肺動脈收縮壓之間存在顯著相關(guān)性，且能敏感發(fā)現(xiàn)在后負(fù)荷影響下亞臨床右心室功能變化。3D-STI可有效評價系統(tǒng)性硬化病合并肺動脈高壓患者的右心室功能障礙，為該類群體的病情程度提供一種無創(chuàng)的影像評估手段。

2.5""對急性肺動脈栓塞患者右心室功能的評估

急性肺動脈栓塞（acute"pulmonary"embolism，APE）是以各種栓子堵塞肺動脈而引起呼吸循環(huán)功能障礙的疾病[19]。右心室功能障礙是APE死亡的獨立預(yù)測因子并可對其進行風(fēng)險分層[20]。準(zhǔn)確評估右心室功能可改善患者預(yù)后。江佩等[21]運用3D-STI獲取APE患者和健康體檢者的右心室整體縱向應(yīng)變、整體環(huán)向應(yīng)變，結(jié)果顯示與健康體檢者相比，APE患者的右心室整體縱向應(yīng)變絕對值降低，表明右心室整體縱向應(yīng)變可較敏感地檢測APE患者的右心室功能受損。因此，3D-STI可為臨床準(zhǔn)確評估APE患者右心室功能狀態(tài)提供一種新技術(shù)。

2.6""對心臟移植術(shù)后右心室功能的評估

終末期心力衰竭屬于心臟失代償階段，心臟移植是唯一的治療手段。心臟移植術(shù)后右心功能受損將影響患者預(yù)后，因此，準(zhǔn)確評估心臟移植術(shù)后患者右心功能意義重大。孫薇[22]納入38例心臟移植術(shù)后患者，采用3D-STI和CMR分別獲取右心室舒張末期容積、右心室收縮末期容積、右心室射血分?jǐn)?shù)，結(jié)果顯示3D-STI與CMR獲取的右心室容積參數(shù)相關(guān)性和一致性均較高，且3D-STI獲取的右心室游離壁縱向應(yīng)變與CMR獲取的右心室射血分?jǐn)?shù)高度相關(guān)。因此，三維右心室游離壁縱向應(yīng)變可用于評估心臟移植術(shù)后患者的右心室功能。

3""3D-STI的局限性及前景

3D-STI是通過單次采集后系統(tǒng)自動呈現(xiàn)多切面圖像，無需采集多切面圖像，再通過分析軟件自動描繪心內(nèi)膜感興趣區(qū)域，從而獲取相關(guān)應(yīng)變參數(shù)，實現(xiàn)對心肌功能的定量評價。但其作為一種新型評估心臟結(jié)構(gòu)及功能的技術(shù)仍存在一定局限性：①三維超聲圖像空間分辨率和時間分辨率相對較低，心內(nèi)膜追蹤過程在圖像質(zhì)量差時會受到干擾，進而導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差；②當(dāng)受檢者存在心律不齊時，將對結(jié)果的精確性產(chǎn)生影響；③各公司的分析軟件存在差異，影響后續(xù)對心臟功能的評估[23-24]。3D-STI的主要缺點是依賴良好的聲窗、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集和受檢者屏氣的配合[25]。目前，3D-STI已大量運用于心臟功能的研究，尤其是左心室功能，如瓣膜病、心肌病、先天性心臟病術(shù)后、心臟再同步化治療和腫瘤治療相關(guān)心臟損傷等，但其應(yīng)用于右心室功能的研究較少。隨著研究不斷深入，3D-STI對高血壓、膜周部室間隔缺損、睡眠呼吸暫停綜合征、塵肺病患者右心室運動及功能研究也有涉及，但對肺部疾病尤其是慢性肺源性心臟病患者右心室功能的研究鮮有文獻報道，有待進一步研究并細(xì)化右心室運動。

3D-STI是用于評估心肌應(yīng)變的先進技術(shù)，有望提高超聲心動圖對右心室功能分析的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，減少人為主觀因素的影響。相信未來隨著科技的發(fā)展與進步，3D-STI將不斷成熟并逐漸廣泛應(yīng)用于臨床。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–11–29）

（修回日期：2025–02–17）