实时三维斑点追踪成像评价PCI术后左心室收缩功能的临床研究

随着我国老龄化社会的到来，冠心病发病率逐年攀升[1]，部分患者往往无典型冠心病症状、常规超声心动图表现，但是冠状动脉狭窄程度已经很严重，甚至发展为多支病变[2]。因此，准确诊断冠心病、及时治疗、尽早改善心脏供血，能预防心肌梗死或猝死的发生。经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)术可使病变冠状动脉血运重建，使心肌缺血得到改善，从而提高左心室收缩功能。本研究应用实时三维斑点追踪成像技术评价PCI术后左心室收缩功能改善情况，旨在为冠心病患者制定个性化治疗方案、判断预后提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2015年6月—2017年12月河北省保定市第一中心医院临床确诊冠心病且行PCI术患者69例为病例组，其中男性36例，女性33例，年龄41～78岁，平均(63±9)岁。入选标准：①经冠状动脉造影显示1支冠状动脉狭窄≥75%且成功置入支架者；②另外2支冠状动脉无明显狭窄或狭窄程度<50%；③常规经胸超声心动图显示左心室射血分数>50%。排除标准：①起搏器植入术后；②严重瓣膜病；③既往PCI术后或搭桥术后；④严重心律失常；⑤心电图提示心肌梗死；⑥各类心肌病、心肌炎、先天性心脏病；⑦图像质量差。另选择临床疑诊冠心病，入院后行冠状动脉造影，冠状动脉造影结果证实3支主要冠状动脉未见明显狭窄及无慢血流者38例为对照组，男性20例，女性18例，年龄41～75岁，平均(62±10)岁，主诉心悸、胸痛、胸闷、心前区不适等。2组性别、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法仪器型号 GE Vivid E9，应用4 V探头进行扫查，探头频率1.5～4.0 MHz。由3名超声心动图主治医师完成图像存储，由1名经标准化测量培训的超声主治医师在未知受检者临床情况下完成所有数据测量。受试者取左侧卧位，连接心电图。二维模式下调节仪器使心内膜清晰显示。用常规方法采集二维图像，依据指南[3]进行各指标测量。切换至4D模式，嘱患者屏气，采集动态原始图像(6个心动周期，帧频>25帧/s)在机分析[4-5]，用实时三维应变分析软件测得左心室各应变指标参数的牛眼图及应变曲线，记录左心室整体面积应变、径向应变、长轴应变、圆周应变数据，面积应变、径向应变、长轴应变、圆周应变比较绝对值。

1.3 重复性检验由同一测量者间隔1周随机抽取15例患者的超声图像重复测量，进行重复性检验。

1.4 统计学方法应用SPSS 22.0统计软件分析数据。计量资料比较分别采用两独立样本的t检验、F检验和SNK-q检验；计数资料比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组临床资料比较冠心病组体重指数、收缩压、吸烟比例、心率、空腹血糖高于对照组(P<0.05)；2组舒张压、饮酒比例、总胆固醇、三酰甘油差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组一般资料比较
Table 1 Comparison of general data between two groups

注：1 mmHg=0.133 kPs

2.2 2组常规超声参数与实时三维超声应变参数比较冠心病组左心室舒张末内径、左心室舒张末容积、左心室收缩末容积、左心房前后径均大于对照组，左心室射血分数、左心室短轴缩短分数、长轴应变、圆周应变、径向应变、面积应变均低于对照组(P<0.05)，见表2。

表2 2组常规超声参数和三维应变参数比较
Table 2 Comparison of conventional echocardiography parameters and 3D strain between two groups

2.3 冠心病冠心病患者患者术前、术后随访实时三维超声应变参数比较冠心病患者术后1个月、3个月、6个月面积应变、长轴应变、径向应变、圆周应变均大于术前，术后3个月、6个月面积应变、长轴应变、径向应变、圆周应变均大于术后1个月，术后6个月面积应变、长轴应变、径向应变、圆周应变均大于术后3个月(P<0.05)，见表3。

表3 冠心病组术前、术后随访三维应变参数比较
Table 3 Comparison of three-dimensional strain parameters between preoperative and
postoperative follow-up in patients with coronary heart disease

*P值<0.05与术前比较 #P值<0.05与术后1个月比较 △P值<0.05与术后3个月比较(SNK-q检验)

2.4 重复性检验面积应变、长轴应变、径向应变、圆周应变检查者内的相关系数分别为0.856、0.949、0.824、0.913，4个应变测量的可重复性良好。

3 讨论

典型的临床症状、节段性室壁运动异常[2]为无创诊断冠心病的主要依据，有部分患者无典型的临床症状，超声心动图无异常发现，但是冠状动脉狭窄程度非常严重，甚至会发展为多支病变，导致不良心血管事件发生。随着病情进展临床症状严重时，单纯药物治疗效果并不显著，需要介入或者手术治疗，现在临床采用较多的是冠状动脉搭桥和PCI术[6]。PCI术可使血管再通，达到恢复血供的目的[7]，改善患者心功能，已经成为治疗冠心病的主要方法[8]，目前临床面临的难题为准确评价PCI术后左心室心肌活性及功能改善情况。

随着影像技术的发展，评价心肌活性的影像学方法有很多种，金标准为正电子发射断层显像[9]，但是因其有辐射、检查费用昂贵等缺点，临床应用具有很大的局限性，尤其是在基层医院受到限制。超声心动图之所以在临床广泛应用，主要因为其无创、简单易行、可重复性良好、无辐射[10]。斑点追踪成像技术可精准识别代表相应组织运动声学斑点的位移以及斑点的空间运动[11]，以测量心肌应变、应变率等参数。有研究显示，斑点追踪成像技术可以检测心内膜微小的变化，能显示冠状动脉缺血引起的左心室局部心肌功能异常[12]，可定量评价心功能改变情况。以往应用二维超声斑点追踪技术评价心功能具有局限性，心脏心肌结构所产生的超声特征斑点在心动周期中的运动是在三维空间中进行，仅在二维空间内跟踪具有跟踪不完整的缺点。实时三维斑点追踪成像是在全容积状态下跟踪，克服了只能在一段时间内跟踪到显示于二维灰阶图像上的特定斑点，而另一时间该特征斑点可能已经移出该二维灰阶超声图像平面，超声斑点追踪成像技术所跟踪的斑点已经不是原来所跟踪的斑点，三维斑点追踪成像技术更能准确地反映心肌的运动功能。三维斑点追踪成像技术可以测量患者长轴应变(代表心内膜长轴方向的形变)、径向应变(心内膜垂直方向的形变)、圆周应变(心内膜圆周方向的的形变)、面积应变(可视为纵向应变与圆周应变的复合)。有研究证实，其准确性与心脏磁共振成像高度一致[13]，对心室形态不规则时左心室收缩功能的评定更准确[14]。有学者采用实时三维应变参数评估左心室整体收缩功能时发现，实时三维应变参数与左心室收缩功能相关性最好的指标为面积应变[15]。

本研究结果显示，常规超声心动图参数虽然在正常范围内，但是冠心病组左心室射血分数、左心室短轴缩短分数等代表左心室功能的参数低于对照组(P<0.05)，考虑冠状动脉病变为一个长期且缓慢的过程，在这个过程中，机体通过神经-内分泌的调节，部分心肌收缩力代偿性提高，以维持左心室射血分数、舒张末期容积、收缩末期容积正常；但是冠心病组心肌应变较对照组减低(P<0.05)，说明冠心病患者心肌微循环已经受损，导致心肌收缩功能发生了变化[16-17]。

冠状动脉疾病可导致心肌缺血，主要表现为顿抑心肌、冬眠心肌和坏死心肌。心肌坏死后即使冠状动脉再通，其功能也不能恢复，而顿抑心肌、冬眠心肌在冠状动脉恢复血流后可恢复功能，PCI术后冠心病患者左心室收缩功能的恢复主要依靠顿抑心肌、冬眠心肌功能的恢复[18]。本研究结果显示，PCI术后1，3，6个月左心室应变均有所提高(P<0.05)。说明在冠状动脉恢复血流后，缺血心肌功能已恢复，这为临床医生判断患者预后提供了超声影像学证据。

综上所述，实时三维斑点追踪成像技术可以评价冠心病患者PCI术后左心室整体收缩功能，随着冠状动脉血流开通，缺血心肌功能恢复，左心室收缩功能亦恢复。但本研究样本量较小，且未与其他影像学检查进行比较，在今后的研究中应进一步增加样本量，并与磁共振成像等其他影像学检查比较。

[1] 张玉,吕新湖,林文静,等.H型高血压与冠心病相关性研究[J].河北医科大学学报,2018,39(7)：1007-1009,1016.

[2] 刘菁菁,张平洋,董静，等.3D-STI评价无室壁运动异常的冠心病患者冠状动脉旁路移植术后的心肌力学特性改变[J].中国超声医学杂志,2018,34(7):594-598.

[3] Mitchell C,Rahko PS,Blauwet LA,et al. Guidelines for performing a comprehensive transthoracic echocardiographic examination in adults:recommendations from the american society of echocardiography[J]. J Am Soc Echocardiogr,2019,32(1):1-64.

[4] 周璇奕,周前波,白建宁，等.实时三维超声心动图定量评价心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗前后左室收缩功能的研究[J].临床超声医学杂志,2019,21(6):418-421.

[5] 李丹,刘梅,牛海燕，等.三维斑点追踪成像评价冠脉不同程度狭窄心肌整体应变参数变化[J].中国循证心血管医学杂志,2016,8(4):421-424.

[6] 刘子腾,吴瑞锋,杨炜琦,等.杂交冠状动脉血运重建术在冠心病治疗中的应用价值[J].河北医科大学学报,2019,40(6):667-670.

[7] 高月荣,马洪山,张萍.四维超声心动图评价急性心肌梗死急诊PCI术后左心室功能改变的研究进展[J].中西医结合心脑血管病杂志,2017,15(4):443-447.

[8] 阎志,邢小卫,刘玉胜，等.冠心病患者PCI术后冠状动脉药物支架内再狭窄的危险因素分析[J].山东医药,2019，59(17):47-50.

[9] 赵婉婉，段利科，姜沙沙，等.心肌声学造影评估存活心肌的临床价值[J].医学综述，2019，25(8)：1640-1644.

[10] 郭艳杰,孙品,张芬,等.二维斑点追踪成像技术评价不同程度冠状动脉狭窄对左心室功能的研究[J].中国超声医学杂志,2016,32(6):507-510.

[11] 刘开薇,任卫东,孙璐,等.三维面积应变评价早期慢性肾病患者左心室心肌收缩功能的变化[J].中国医科大学学报,2016,45(2):116-119.

[12] 陈雪梅,卢荔红,王热华,等.缺血性心肌病心肌活性的评价进展[J].福建医药杂志,2017,39(S1):59-65.

[13] Claver E，Leta R，Pujadas S,et al. Evaluation of the left ventricle with three-dimensional echocardiography：comparison with cardiac magnetic resonance[J]. Radiologia，2010，52(6)：534-540.

[14] Mu Y，Chen L，Tang O,et al. Real time three-dimensional echocardiographic assessment of left ventricular regional systolicfunction and dyssynchrony in patients with dilated cardiomyopathy[J]. Echocardiography，2010，27(4)：415-420.

[15] 刘昕,王建华,梁慧青,等.实时三维超声斑点追踪成像评价冠心病患者左心室整体收缩功能的临床研究[J].中华超声影像学杂志,2013,22(4):282-285.

[16] Ran H,Zhang PY,Zhang YX，et al. Assessment of left ventricular myocardial viability by 3-dimensional speckle-tracking echocardiography in patients with myocardial infarction[J]. Ultrasound Med,2016,35(8):1631-1638.

[17] 李林,张平洋,冉红,等.三维斑点追踪技术评价冠心病患者左心室心肌特性改变[J].河北医药,2017,39(9):1297-1300.

[18] 李云,李华,胡劼.超声四维应变成像技术预测冠心病患者PCI术后左室心肌功能改善的研究[J].东南大学学报:医学版,2017,36(5)：710-716.

实时三维斑点追踪成像评价PCI术后左心室收缩功能的临床研究

1 资料与方法

2 结 果

3 讨 论

Evaluation of left ventricular global systolic function in coronary heart disease patients after PCI by real-time three-dimentional specke tracking imagingGAO Lei, LIU Xin*, FU Qun-feng, LIANG Hui-qing,

2 结果

3 讨论

Evaluation of left ventricular global systolic function in coronary heart disease patients after PCI by real-time three-dimentional specke tracking imaging
GAO Lei, LIU Xin*, FU Qun-feng, LIANG Hui-qing,