二维斑点追踪成像技术在心血管疾病中的应用进展

二维斑点追踪成像技术是超声医学领域内的一种新技术,无角度依赖性,能定量评价局部与整体心肌的运动情况,有利于对多种心血管疾病进行诊断、随访和判断预后。本文就其在心血管疾病中的应用进行综述。     

二维斑点追踪成像技术评价尿毒症患者左室心肌分层应变

目的：应用二维斑点追踪技术(two-dimensional speckle tracking echocardiography,2D-STI)评估尿毒症患者左心室心肌分层应变,研究其对尿毒症患者心肌的受累程度进行临床评估时的具体作用以及应用价值。方法：通过临床和病理检查确诊为尿毒症的患者被选为病例组(60例);健康志愿者对照组(60例)。使用分层应变技术来测量左室心内膜下、中层和心外膜下层心肌的纵向应变峰值(LS)及圆周应变峰值(CS),并比较结果。结果：两组左室心肌LS与CS均为心内膜下层心肌峰值较高,且由内至外逐层递减,心尖段峰值较高,且由基底段至心尖段逐段递增,差异有统计学意义(P＜0.05);病例组两腔、三腔及四腔心切面各层心肌LS、GLS及△GLS较对照组对应各层心肌均有所减低,差异有统计学意义(P＜0.05);两组间基底段、中间段及心尖段CS、GCS及△GCS比较无明显变化,差异无统计学意义(P＞0.05)。结论：尿毒症患者在射血分数降低之前就已存在左室心肌与收缩功能的损伤,全层心肌的收缩功能均有不同程度的降低,而其中,心内膜下心肌功能受损最为严重。     

超声二维应变技术评价动脉粥样硬化颈动脉壁弹性

目的 应用超声二维应变技术探讨颈动脉粥样硬化患者颈动脉管壁短轴方向的圆周应变及圆周应变率的分布特点,评价颈动脉粥样硬化患者颈动脉弹性的变化.方法 病例组 47 例颈动脉粥样硬化患者,根据所采集切面斑块的有无分为斑块组和无斑块组;对照组44例正常人.以超声斑点追踪二维应变技术测量各组颈总动脉管壁短轴方向整体及各节段的收缩期峰值圆周应变、峰值圆周应变率.结果 病例组中,有斑块组、无斑块组收缩期峰值整体网周应变、收缩期峰值整体圆周应变率及3～5点、5～7点的收缩期峰值圆周应变、收缩期峰值圆周应变率均较对照组明显降低(P＜0.05);有斑块组收缩期峰值整体圆周应变、收缩期峰值整体圆周应变率及3～5点、5～7点、7～9点收缩期峰值圆周应变、峰值圆周应变率较无斑块组明显降低(P＜0.05).收缩期峰值整体圆周应变率与僵硬度参数(β,r＝-0.26,P＜0.05)、压力应变弹性模量(Ep,r=-0.24,P＜0.05)呈显著负相关.结论 超声斑点追踪二维应变技术为颈动脉粥样硬化患者颈动脉管壁弹性的评价提供了新的方法,使早期血管壁病变的评价成为可能.     

二维斑点追踪成像技术在心脏疾病中的临床应用进展

目的斑点追踪成像技术(STI)是新近发展起来的一项超声技术,其无角度依赖性,可以定量评价心肌的长轴、短轴、圆周的运动以及扭转运动,本文对STI技术在心脏疾病中的临床应用进展进行综述。     

二维斑点追踪成像评价尿毒症患者左室心肌分层应变

目的应用二维斑点追踪成像(2D-STI)技术评价尿毒症患者左室心肌分层应变情况。方法选取我院经临床和病理检查确诊的尿毒症患者60例(病例组),另选同期60例健康志愿者为对照组。常规超声心动图检测左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、舒张末期左室后壁厚度(LVPW)、舒张末期室间隔厚度(IVS)及左室射血分数(LVEF);分层应变技术测量左室两腔、三腔及四腔心切面心内膜下、中层、心外膜下层心肌的纵向应变峰值(LS)、圆周应变峰值(CS)及各个切面心肌整体纵向、环向分层应变的平均值(GLS、GCS),计算各个应变之间的差值,得到左室各层心肌整体纵向、环向分层应变跨壁应变梯度(△GLS、△GCS),比较两组上述参数差异。结果两组LVEDV、LVESV、LVPW、IVS及LVEF比较差异均无统计学意义。两组左室心肌GLS均表现为心内膜下心肌峰值最大,且由内至外逐层递减,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);病例组左室各层心肌GLS及△GLS均较对照组对应各层心肌有所减低,差异均有统计学意义(均P<0.05);两组间基底段、中间段及心尖段CS、GCS及△GCS比较差异均无统计学意义。结论尿毒症患者在LVEF降低之前就已存在左室心肌与收缩功能的损伤,全层心肌的收缩功能均有不同程度的降低,其中以心内膜下心肌功能受损最为严重。STI可评价尿毒症患者左室心肌分层应变。     

二维斑点追踪技术定量评价心脏手术患者的右心室功能

目的 右心室功能对各类心脏手术的预后有重要的预测价值.本研究运用二维斑点追踪技术对心脏手术患者围手术期右室功能进行定量分析,探讨左心室功能及心脏手术对于右心室功能的影响.方法 对因冠心病、瓣膜疾病或先天性心脏病在华山医院心胸外科行手术治疗者61例进行右心室图像的采集和随访;另选取25例正常人作为对照组.使用Qlab 6.0 TMQA软件测量右心室游离壁基底段、中间段及心尖段的收缩期纵向峰值应变(ε)和纵向峰值运动速度(S);比较术前左心室功能不同的患者右心室指标的差异,对心脏手术前后患者的右心室功能改变进行随访.结果 术前左室射血分数(LVEF)下降组(LVEF＜50％)与对照组及射血分数(EF)正常组(LVEF≥50％)相比,右心室游离壁各节段的收缩期纵向峰值应变及速度均明显下降(P均＜0.05).不论是体外循环组(CPB组)还是非体外循环组(OP组),术后1周其右心室游离壁各节段的变形及运动功能均出现一过性降低,术后3个月和6个月恢复.结论 左心室功能异常可伴有右心室变形和运动能力下降;无论体外循环还是非体外循环,心脏手术后早期会出现一过性右心室功能损伤.二维斑点追踪技术为无创定量评价右心室功能提供了有效的手段,测量右心室游离壁收缩期纵向峰值应变可用于监测及随访心脏手术患者围手术期的RV功能,有助于危重患者的识别、预后评估和临床决策.     

二维超声斑点追踪成像技术评价正常妊娠胎儿心脏功能的临床研究

目的利用二维超声斑点追踪成像技术评价正常妊娠胎儿心脏功能。方法纳入我院常规产检的正常单胎妊娠孕妇50例,分别在24、32周和37周获得胎儿心尖四腔心二维图像。测量左室及右室的整体纵向应变(GLS)和收缩期应变率(GLSr)、舒张早期应变率(GLEr)、舒张晚期应变率(GLAr)。结果LVGLS、LVGLSr、RVGLEr及RVGLAr在三个不同孕周没有统计学差异,LVGLEr 32周及37周无差异,两组均与24周有统计学差异,LVGLAr随孕周增加而减低(P<0.05)。RVGLS随孕龄增加减低,三组间差异有统计学意义(P<0.05),第37周RVGLSr与24周比较呈减低。24周时LVGLEr/GLAr<1,32周及37周LVGLEr/GLAr>1,37周及32周分别与24周比较间存在统计学差异(P<0.05)。结论二维斑点追踪技术可以敏感评价胎儿心脏的功能。胎儿期心脏应变及应变率的变化反映了胎儿心脏成熟的过程,对其的研究可以更好的理解正常的生理变化。     

超声二维应变成像早期评价系统性红斑狼疮患者颈动脉弹性

目的 应用超声二维应变成像检测系统性红斑狼疮(SLE)患者颈动脉整体圆周应变(CS)、应变率(CSr)和硬度参数(β),探讨其评价颈动脉弹性的临床应用价值. 方法 选择30例患者(SLE组)和32名正常人(对照组),在颈总动脉二维短轴图像测量收缩期峰值CS和CSr,分别根据M型超声和二维应变成像计算动脉硬度参数(β1和β2),并对两者进行相关性分析. 结果 SLE组颈动脉CS和CSr均小于对照组, β1和β2则明显增大 (P<0.05),且β2和β1显著相关(r=0.61,P<0. 01). 结论 超声二维应变成像是早期评价SLE患者颈动脉弹性减低的新技术.     

二维斑点追踪技术评价正常成人左心室乳头肌收缩功能

目的 应用二维斑点追踪成像(STI)评价正常成人左心室乳头肌的收缩功能。 方法 选取30名健康成年人,应用STI得到乳头肌及其基底部心室壁应变曲线,测量前外乳头肌纵向收缩峰值应变(ALP-LS)及应变达峰时间(ALP-Ts)、前外乳头肌基底部心室壁纵向收缩峰值应变(ALW-LS)及应变达峰时间(ALW-Ts)、后内乳头肌纵向收缩峰值应变(PMP-LS)及应变达峰时间(PMP-Ts)、后内乳头肌基底部心室壁纵向收缩峰值应变(IPW-LS)及应变达峰时间(IPW-Ts)。比较前外、后内乳头肌应变及各部位应变达峰时间的差异。 结果 30名受检者平均ALP-Ts为(451.23±44.03)ms,ALW-Ts为(364.53±48.13)ms,差异有统计学意义(t=13.059,P<0.001);平均PMP-Ts为(450.57±47.90)ms,IPW-Ts为(356.77±42.04)ms,差异有统计学意义(t=13.643,P<0.001);而ALP-Ts与PMP-Ts、ALP-LS与PMP-LS的差异均无统计学意义(P均>0.05)。 结论 正常成人左心室乳头肌的纵向收缩应变达峰时间延迟于相应乳头肌基底部室壁,前后两组乳头肌的收缩运动可能具有同步性。     

对比三维斑点追踪技术和二维斑点追踪技术评价正常人左心室心肌应变

目的 应用二维斑点追踪成像（2D-STE）与三维斑点追踪成像（3D-STE）技术评估正常人左心室心肌应变。方法 对34名正常人进行左心室心肌二维、三维图像采集,通过二维图像获取左心室心肌收缩末期17节段纵向应变（LS）、18节段环向应变（CS）及径向应变均（RS）,通过三维图像获得面积应变（AS）、LS、RS及CS。结果 3D-STE与2D-STE的LS和CS均自基底段至心尖段逐渐增大,RS均逐渐减。与2D-STE相比,3D-STE测得的LS较小,CS较大（P均<0.05）。3D-STE所测的AS与LVEF相关性最强（r=-0.720,P<0.05）。3D-STE获取图像及脱机分析时间明显少于2D-STE（P均<0.05）。结论 3D-STE是更全面、省时、高效的应变测量方法。作为3D-STE的新型应变参数,AS能更全面地反映左心室收缩功能。     

二维斑点追踪成像评价尿毒症患者左房功能的研究

目的应用二维斑点追踪成像(2D-STI)评价尿毒症患者左房功能的早期改变,探讨其临床应用价值。方法选取我院收治的左室射血分数正常的尿毒症患者60例,根据其左房容积指数(LAVI)分为两组:LAVI≤32 ml/m~2为A组(30例),LAVI32 ml/m~2为B组(30例),另选与其性别年龄相匹配的健康成人30例为正常对照组。应用2D-STI测量各组纵向心室收缩期左房峰值应变、心室舒张早期左房峰值应变及心房收缩期左房峰值应变,并比较上述参数的差异。结果与正常对照组比较,A组和B组心室收缩期左房峰值应变、心室舒张早期左房峰值应变和心房收缩期左房峰值应变均减低,差异均有统计学意义(均P0.05)。与A均减低,心房收缩期左房峰值应变增加,差异均有统计学意义(均P0.05)。结论 2D-STI可以早期检出左室射血分数正常的尿毒症患者左房收缩功能障碍,为临床治疗提供有价值的信息,具有较好的临床应用价值。     

二维斑点追踪成像技术定量评价儿童心肌功能的研究进展

二维斑点追踪成像技术是一种无声束角度依赖的超声心动图技术,通过测量动态二维图像的应变可以定量评价整体和局部心肌功能。近年来该技术已较多应用于临床,能准确敏感地评估成人左、右心室功能,但在儿童心肌功能检测的应用相对较少。本文就二维斑点追踪成像技术定量评价儿童心肌功能的研究进展进行综述。     

二维斑点追踪成像技术评价糖尿病患者左房功能改变的临床研究

目的：利用二维斑点追踪成像技术（two-dimentional speckle-tracking imaging,2D-STI）评价糖尿病患者左房结构和功能的改变。 资料和方法：纳入我院住院治疗的单纯糖尿病患者25例（A组）,糖尿病有心肌损害的患者即糖尿病性心肌病（diabetic cardiomyopathy,DCM）患者30例（B组）、以及健康志愿者20例（C组）。获取心尖四腔心二维切面,利用后处理软件,分别获得三组的左房峰值应变（Ss）,左房收缩期峰值应变率（s-SR）,左房舒张早期峰值应变率（e-SR）,以及舒张晚期峰值应变率（a-SR）。使用Simpson法估测左房最大容积。统计学方法采用独立样本T检验及方差分析。 结果：与正常对照组比较,糖尿病组、DCM组SS,s-SR、e-SR值均减低,P<0.001,差异具有统计学意义,B组较A组减低更明显;A组a-SR较B、C组增高,差异有统计学意义,B组与C组相比较,a-SR无统计学意义。 结论：糖尿病患者左房储存及管道功能减低,发展至DCM时,泵功能出现失代偿,2D-STI可以敏感地发现糖尿病患者左房功能的改变。     

二维斑点追踪成像技术评价健康年轻人左心室收缩功能及同步性

目的 探讨两种二维斑点追踪成像(2D-STI)软件评价健康年轻人左心室整体纵向峰值应变(GLPS)及峰值应变离散度(PSD)的临床价值.方法 收集10～24岁正常年轻人155例,按年龄分为3组:1组40例(10～14岁),2组79例(15～19岁),3组36例(20～24岁);使用2DStrain和AFI软件分别测量左...     

二维斑点追踪技术评价高血压兔模型的左心室收缩期应变

目的:应用二维斑点追踪技术评价高血压兔模型的左心室纵向、圆周及径向收缩期应变,探讨心率对左心室收缩功能指标的影响。方法:24只新西兰兔随机均分为2组:腹主动脉缩窄组(n=12)和假手术组(n=12)。腹主动脉缩窄组进行腹主动脉缩窄手术;假手术组仅将丝线放置于腹主动脉下方,不进行腹主动脉结扎。术后8周采用二维斑点追踪技术分析各组兔左心室纵向、圆周及径向应变。结果:与假手术组相比,腹主动脉缩窄组兔模型左心房舒张末内径、左心室内径均增大(P0.05),室间隔及左心室壁均明显增厚(P0.05);在应变方面,腹主动脉缩窄组兔模型左心室收缩期纵向应变降低(P0.05)、径向应变降低(P0.05)、圆周应变不变。结论:在快心率的高血压兔模型中,左心室纵向应变及径向应变易受到影响,说明心率对斑点追踪技术测得的收缩功能指标影响不大。     

三维斑点追踪成像技术评价不同年龄正常成人左心室整体应变

目的 应用三维斑点追踪成像技术(3D-STI)探讨不同年龄正常成人左心室心肌纵向、径向、圆周应变及面积追踪特征,并探讨其与年龄的关系。方法 将153名健康志愿者按年龄分为青年组(年龄18~45岁,n=54)、中年组(年龄46~64岁,n=51)和老年组(年龄≥65岁,n=48),行常规超声心动图检查,获取一般资料,然后采集心尖四腔切面动态二维图像,获得左心室全容积图像,存储图像并应用3DT分析软件在线分析。结果 与青年组和中年组比较,老年组整体纵向应变、整体径向应变、整体圆周应变和整体面积追踪明显减低(P均<0.05);青年组与中年组整体纵向应变、整体径向应变、整体圆周应变差异均无统计学意义(P均>0.05),而中年组整体面积追踪低于青年组(P<0.05)。左心室16节段分析示青年组纵向峰值应变、径向峰值应变和峰值面积追踪从二尖瓣至心尖水平逐渐减低,圆周峰值应变逐渐增大;中年组纵向峰值应变、径向峰值应变、圆周峰值应变及峰值面积追踪均从二尖瓣至心尖水平逐渐减低;老年组纵向峰值应变、径向峰值应变、圆周峰值应变及峰值面积追踪在乳头肌水平最小,而在二尖瓣水平最大。结论 随着年龄增长,左心室心肌纵向、径向、圆周应变及面积追踪有降低趋势。     

二维斑点追踪成像评价代谢综合征患者颈动脉弹性

目的 探讨二维斑点追踪成像技术评价代谢综合征(MS)患者颈动脉弹性的可行性与准确性。方法 病例组:收集85例MS患者(病例组),分为3个亚组:高血压合并糖尿病亚组(HDMS组,n=27)、高血压无糖尿病亚组(HMS组,n=29)、糖尿病无高血压亚组(DMS,n=29);正常组:年龄、性别与病例组相匹配的健康志愿者24名。采用2D-STI测量左侧颈总动脉(LCCA)管壁圆周方向上整体及节段收缩期峰值圆周应变(CAS),采用E-Tracking技术测量颈动脉僵硬度系数(β),顺应性(AC)等参数。常规测量左心室结构、功能相关参数。结果 ①与正常组比较,病例组中各亚组患者左心室舒张末内径(LVEDD)、室间隔厚度(IVSD)、左心室后壁厚度(LVPWD)、左心室质量指数(LVMI)及相对室壁厚度(RWT)均增高(P均<0.05),E峰及E/A比值减低(P均<0.05);②MS患者LCCA的β值较正常组增高,AC减低(P<0.05);③病例组中各亚组整体CAS及5~7点、7~9点方向的CAS较正常组均明显降低(P均<0.05);整体CAS与β值(r=-0.469,P<0.01)、年龄(r=-0.413,P<0.01)呈显著负相关,与AC呈正相关(r=0.419,P<0.01);④重复性测量显示CAS观察者内及观察者间的变异系数分别为5.07%、5.40%。结论 MS患者早期出现颈动脉僵硬度增高,收缩期圆周应变减低,以动脉远侧壁为甚,且随病程进展,应变进一步减低。     

应用二维斑点追踪技术评估正常成年人主动脉根部运动力学特征

目的：应用二维斑点追踪技术分析正常人主动脉根部运动力学的特征。方法：将208例健康志愿者按年龄分为4组：A组：20~29岁,B组：30~39岁,C组：40~49岁,D组：50岁及以上。分析其主动脉窦及升主动脉管壁的纵向应变及曲线特点,比较纵向应变及应变率的差异以及其与年龄、左室整体纵向应变、每搏量指数以及血压的相关性。结果：正常成年人主动脉窦瓣环侧和窦管交界侧纵向应变曲线有明显差异,主动脉窦整体纵向应变及升主动脉整体纵向应变均随着年龄的增加而减小,且与年龄呈负相关(r＝-0.614、-0.507,P＜0.001),与LVGLS呈正相关(r＝0.487、0.313,P＜0.001),与SVI呈正相关(r＝0.321、0.336,P＜0.001)。主动脉窦LS及LSR与动脉血压之间无显著相关性。主动脉窦瓣环侧及窦管交界侧的收缩期LSR峰值与LVGLS呈正相关(r＝0.512、0.541,P＜0.001),但与SVI无明显相关性。主动脉窦及升主动脉前壁的LS值均小于后壁的LS值(P＜0.001)。结论：正常成人主动脉根部LS和LSR曲线波形具有节段性特征。主动脉根部前壁和后壁应变具有异质性。主动脉窦部LS峰值随年龄的增加而降低,且与SVI及LVGLS呈正相关。主动脉窦部LS及收缩期LSR体现了左心室-主动脉耦联关系。     

二维斑点追踪技术评估左束支起搏早期左房功能

目的 采用二维斑点追踪成像技术（2D-STI）对左束支起搏（LBBP）早期左房功能进行评价。 方法 纳入完成永久起搏器植入术的患者共47例,其中LBBP组26例,右室间隔部起搏（RVP）组21例,术后1月随访,另选取20例健康人作为对照组。通过2D-STI分析并计算左房储存功能期应变（LASr）、管道功能期应变（LAScd）和辅泵功能期应变（LASct）、左室总体纵向应变（GLS）和各切面总体纵向应变（GLS-AP2、GLS-AP3、GLS-AP4）用于评价左房、左室功能,计算左室17节段纵向应变达峰时间标准差（Tp-SD）、达峰时间最大差值（Tp-dif）用于评价左室内同步性。 结果 各组左房功能参数比较,LBBP组和RVP组LASr、RVP组LAScd明显降低,差异均有统计学意义（P<0.05）。左室功能分析显示,LBBP组、RVP组GLS-AP2、GLS-AP3、GLS-AP4和GLS均较对照组明显降低,RVP组Tp-SD、Tp-dif较其余两组明显增大,差异均有统计学意义（P<0.05）。LBBP组和RVP组Tp-SD、Tp-dif均与LAScd呈正相关。 结论 采用2D-STI技术可评估左束支起搏术后早期左房功能。与RVP相比,LBBP左室内同步性更好,有利于保护左房管道功能。