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[摘要]目的 探讨三维斑点追踪成像技术评价高血压病患者左心室整体收缩功能的临床价值。 方法 选择2013年8月～2014年5月原发性高血压患者共50例作为高血压组，选择健康自愿者30例作为对照组。两组患者均进行3DT分析软件进行图像分析并进行对比研究。 结果 两组年龄、病程、心率、LVESV、LVEDV、CO、SV、LVEDMass、LVESMass、LVEF差异无统计学意义（P>0.05）。高血压组GRS、GCS较对照组明显减低，差异有统计学意义（P<0.05），高血压组GLS、GAS较对照组明显减低，差异有统计学意义（P<0.01）。 结论 3D-STI能较敏感地评价原发性高血压病患者左室整体收缩功能的变化，为临床治疗与疗效评价提供了参考依据。
[关键词]三维斑点追踪成像；高血压；收缩功能
[中图分类号]R544.1 [文献标识码]B [文章编号]2095-0616（2014）20-68-03
Evaluation of left ventricular systolic function with threedimensional speckle tracking imaging in hypertension
LIU Lin ZHANG Zhiling GUO Hongyi
Examination Department， Beijing Sixth Hospital， Beijing 100007， China
[Abstract]Objective To study the clinical effect of evaluation of left ventricular systolic function with threedimensional speckle tracking echocardiography in hypertension. Methods 50 patients with hypertension from 2013 August to 2014 May were selected as the observation group， and 30 healthy volunteers were selected as control group. The two groups were performed 3DT speckle tracking echocardiography and comparative study. Results The age， course， heart rate， LVESV， LVEDV， CO， SV， LVEDMass， LVESMass， and LVEF difference of two groups were not statistically significant （P>0.05）. GRS， GCS of the observation group significantly less than that of the control group， the difference was statistically significant （P<0.05）. GLS， GAS of the observation group significantly less than that of the control group， the difference was statistically significant（P<0.01）.Conclusion 3D STI can be more sensitive to the evaluation of changes of left ventricular systolic function in hypertension. It can provide reference basis of clinical treatment and curative effect evaluation.
[Key words]Three-dimensional speckle tracking imaging； Hypertension； Systolic function
三维斑点追踪成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技术是近年来在实时超声心动图斑点追踪技术基础上发展起来的一种新技术，可从三维空间角度全面评价左心室心肌运动。本研究旨在应用3D-STI获取原发性高血压患者左心室整体应变参数，评价原发性高血压患者左心室整体收缩功能，进而探讨该技术诊断冠心病的临床应用价值。
1 对象与方法
1.1 研究对象
高血压组：连续收集2013年8月～2014年5月按照中国高血压防治指南（2009年基层版）诊断标准诊断为原发性高血压并进行三维超声心动图检查室壁厚度正常且射血分数（LVEF）>50%的患者共50例，其中男25例，女25例，年龄45～74岁，平均（56.5±13.8）岁。正常对照组：30例，其中男15例，女15例，年龄44～73岁，平均（55.3±11.7）岁。排除标准：（1）合并冠心病；（2）合并糖尿病；（3）心律失常；（4）继发性高血压。
1.2 仪器与方法
1.2.1 仪器 采用GE Vivid E9超声诊断仪，探头（4V）频率为1.7～3.3MHz，配有三维应变分析软件。1.2.2 图像采集 连接心电图，先行常规超声检查，再切换至4V探头，获取满意的心尖四腔心切面后启动“4D”模式，此时在单心动周期下调整图像质量，使心内膜及心外膜显示清晰后嘱受检者屏住呼吸，进入“Multi Beat”模式，采集由连续4个心动周期拼接而成的全容积三维动态图像。存储图像以备分析。 1.2.3 利用3DT分析软件进行图像分析 在心脏四腔及二腔切面上分别取二尖瓣瓣环前后瓣根处及心尖部心内膜面三个点，程序自动勾画出左室心内膜和心外膜曲线，如勾画不满意可进行手动调节，勾画成功后然后依次点击 Measure、Volume、4D Auto，软件自动计算出左室收缩末容积（LVESV），左室舒张末容积（LVEDV），心输出量（CO）、每博量（SV）、左室舒张末质量（LVEDMass）、左室收缩末质量（LVESMass）、左室射血分数（LVEF）、左室整体长轴应变值（GLS）、整体圆周应变值（GCS）、整体径向应变值（GRS）及整体面积应变值（GAS）。
1.3 统计学方法
采用SPSS16.0统计软件，计量资料以（x±s）表示，组间比较采用t检验。各参数与左心室射血分数（LVEF）间进行直线相关性分析，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组基本临床资料及常规参数测值比较
两组年龄、病程、心率、LVESV、LVEDV、CO、SV、LVEDMass、LVESMass、LVEF差异无统计学意义（P>0.05）。
2.2 两组三维左心室整体参数比较
高血压组GRS、GCS较对照组明显减低，差异有统计学意义（P<0.05），高血压组GLS、GAS较对照组明显减低，差异有统计学意义（P<0.01）。见表1。
3 讨论
常规超声心动图是通过目测法观察室壁运动和测量LVEF进行评价，目测法对医生经验依懒性大且主观性强，而LVEF不能检测早期心功能的损害[1]。组织多普勒和2D-STI技术要优于目测室壁运动和LVEF的测量[2]。与组织多普勒技术相比，二维斑点追踪成像技术具有角度依赖性小、测量参数较全面等优势，已被广泛应用于心肌运动的评估[3]。3D-STI技能全面反映心肌立体运动，从而更准确地评价心肌功能。Maffessanti等[4]利用2D-STI及3D-STI技术检测缺血心肌的对比研究显示，三维斑点追踪技术较2D-STI技术能更敏感地检测出缺血心肌。
GRS、GCS、GLS可理解为心肌收缩时径向、圆周、纵向长度的变化率。GAS可理解为心肌收缩时心肌面积缩小的百分率，它基于心内膜面的斑点追踪，反映的是某一局部区域收缩期和舒张期的立体结构变化，相当于心肌纵向、环向及径向的全矢量和，是一个综合反映收缩期左室局部心肌形变的快速有效的三维参数，可定量计算局部室壁运动[5]。
Wen等[6]应用3D-STI的几个指标评价正常和不同程度心力衰竭患者左心室收缩功能，GAS较GRS、GCS、GLS能更敏感地反应程度较轻的心功能衰竭患者心功能的改变，可作为评价心功能衰竭患者早期左室收缩功能的指标。
本研究也表明高血压组和对照组的LVEF差异无统计学意义。而高血压组GRS、GCS特别是GLS、GAS较对照组明显减低，反映原发性高血压患者早期收缩功能的变化，既往组织多普勒应变及2D-STI研究结果均表明高血压患者的左室纵向应变减低[7]，本研究结果与之相似。具有潜在的临床应用价值。纵向应变和面积应变首先减低相对更加明显，可能是由于在压力超负荷状态下，左心室心内膜下心肌所受应力最大，最易发生微血管功能障碍、心肌纤维化等改变，心内膜下的心肌纤维主要为纵向心肌，当心脏负荷增加时，纵向心肌最容易受到损伤，因此整体纵向应变首先减低[8-9]。
本研究的样本量较小，还未排除受检者地域性、个体差异性等特异性因素，研究结果可行性仍需大量研究来进一步探讨[10-12]。
综上所述，3D-STI能较敏感地评价原发性高血压病患者左室整体收缩功能的变化，其中左心室整体纵向应变和整体面积应变较其他指标更加敏感。高血压患者早期射血分数正常时已发生收缩功能改变，为临床治疗与疗效评价提供了参考依据。
[参考文献]
[1]Lee PW，Zhang Q，Yip GW，et al.Left ventricular systolic and diastolic dyssynchrony in coronary artery disease with preserved ejection fraction[J].Clin Sci，2009，11 6：521-529.
[2]Cho GY，Marwick TH，Kim HS，et al.Global 2-dimensional
strain as a new prognosticator in patients with heart failure[J].J Am Coil Cardiol，2009，54（7）：618-624.
[3]Yao J，Yang R，Xu D，et al.Circumferential myocardial contraction patterns in patients with idiopathic frequent premature ventricular complexes from the right ventricular outflow tract[J].Int J Cardiol，2011，Nov9.[Epub ahead of print]
[4]Maffessanti F，Nesser HJ，Weinert L，et al.Quantitative evaluation of regional left ventricular function using threedimensional speckle tracking echocardiography in patients with and without heart disease[J].Am J Cardiol，2009，104（12）：1755-1762. [5]Tatsumi K，Tanaka H，Matsumoto K，et al.Mechanical left ventricular dyssynchrony in heart failure patients with narrow QRS duration as assessed by three—dimensional speckle area tracking strain[J].Am J Cardiol，2011，108：867-872.
[6]Wen H，Liang Z，Zhao Y，et al.Feasibility of detecting early leftventricular systolic dysfunction using global area strain：a novel index derived from three-dimensional speckle-tracking echocardiography[J].Eur J Echocardiogr，2011，12（12）：910-916.
[7]Kang SJ，Lim HS，Choi BJ，et al.Longitudinal strain and torsionassessed by two-dimensional speckle tracking correlate with the serum level tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1，a marker of myocardial fibrosis，in patients with hypertension[J].J Am Soc Echocardiogr，2008，21：907-911.
[8]李玉曼，谢明星，吕清，等.三维超声斑点追踪成像技术评价高血压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，2010，19（10）；838-841.
[9]熊莉，邓又斌，申屠伟慧.超声斑点追踪技术测量正常人二维应变的初步研究[J].中华超声影像学杂志，2007，16（5）：373-376.
[10]周密，谷圣美，赵俊.适用于三维微血管成像的定量分析方法[J]. 北京生物医学工程，2013，32（2）143-148，168.
[11]尹丽，郭丽苹，薛炜.斑点追踪技术评价肥厚性心肌病左室收缩功能[J].中国医学影像学杂志，2012，20（2）：123-125，129.
[12]朱勇，张超，邱天爽.基于医疗物联网的多参数生命监护仪的设计[J]. 北京生物医学工程，2014，33（3）：275-280.
（收稿日期：2014-06-30）
[关键词]三维斑点追踪成像；高血压；收缩功能
[中图分类号]R544.1 [文献标识码]B [文章编号]2095-0616（2014）20-68-03
Evaluation of left ventricular systolic function with threedimensional speckle tracking imaging in hypertension
LIU Lin ZHANG Zhiling GUO Hongyi
Examination Department， Beijing Sixth Hospital， Beijing 100007， China
[Abstract]Objective To study the clinical effect of evaluation of left ventricular systolic function with threedimensional speckle tracking echocardiography in hypertension. Methods 50 patients with hypertension from 2013 August to 2014 May were selected as the observation group， and 30 healthy volunteers were selected as control group. The two groups were performed 3DT speckle tracking echocardiography and comparative study. Results The age， course， heart rate， LVESV， LVEDV， CO， SV， LVEDMass， LVESMass， and LVEF difference of two groups were not statistically significant （P>0.05）. GRS， GCS of the observation group significantly less than that of the control group， the difference was statistically significant （P<0.05）. GLS， GAS of the observation group significantly less than that of the control group， the difference was statistically significant（P<0.01）.Conclusion 3D STI can be more sensitive to the evaluation of changes of left ventricular systolic function in hypertension. It can provide reference basis of clinical treatment and curative effect evaluation.
[Key words]Three-dimensional speckle tracking imaging； Hypertension； Systolic function
三维斑点追踪成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技术是近年来在实时超声心动图斑点追踪技术基础上发展起来的一种新技术，可从三维空间角度全面评价左心室心肌运动。本研究旨在应用3D-STI获取原发性高血压患者左心室整体应变参数，评价原发性高血压患者左心室整体收缩功能，进而探讨该技术诊断冠心病的临床应用价值。
1 对象与方法
1.1 研究对象
高血压组：连续收集2013年8月～2014年5月按照中国高血压防治指南（2009年基层版）诊断标准诊断为原发性高血压并进行三维超声心动图检查室壁厚度正常且射血分数（LVEF）>50%的患者共50例，其中男25例，女25例，年龄45～74岁，平均（56.5±13.8）岁。正常对照组：30例，其中男15例，女15例，年龄44～73岁，平均（55.3±11.7）岁。排除标准：（1）合并冠心病；（2）合并糖尿病；（3）心律失常；（4）继发性高血压。
1.2 仪器与方法
1.2.1 仪器 采用GE Vivid E9超声诊断仪，探头（4V）频率为1.7～3.3MHz，配有三维应变分析软件。1.2.2 图像采集 连接心电图，先行常规超声检查，再切换至4V探头，获取满意的心尖四腔心切面后启动“4D”模式，此时在单心动周期下调整图像质量，使心内膜及心外膜显示清晰后嘱受检者屏住呼吸，进入“Multi Beat”模式，采集由连续4个心动周期拼接而成的全容积三维动态图像。存储图像以备分析。 1.2.3 利用3DT分析软件进行图像分析 在心脏四腔及二腔切面上分别取二尖瓣瓣环前后瓣根处及心尖部心内膜面三个点，程序自动勾画出左室心内膜和心外膜曲线，如勾画不满意可进行手动调节，勾画成功后然后依次点击 Measure、Volume、4D Auto，软件自动计算出左室收缩末容积（LVESV），左室舒张末容积（LVEDV），心输出量（CO）、每博量（SV）、左室舒张末质量（LVEDMass）、左室收缩末质量（LVESMass）、左室射血分数（LVEF）、左室整体长轴应变值（GLS）、整体圆周应变值（GCS）、整体径向应变值（GRS）及整体面积应变值（GAS）。
1.3 统计学方法
采用SPSS16.0统计软件，计量资料以（x±s）表示，组间比较采用t检验。各参数与左心室射血分数（LVEF）间进行直线相关性分析，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组基本临床资料及常规参数测值比较
两组年龄、病程、心率、LVESV、LVEDV、CO、SV、LVEDMass、LVESMass、LVEF差异无统计学意义（P>0.05）。
2.2 两组三维左心室整体参数比较
高血压组GRS、GCS较对照组明显减低，差异有统计学意义（P<0.05），高血压组GLS、GAS较对照组明显减低，差异有统计学意义（P<0.01）。见表1。
3 讨论
常规超声心动图是通过目测法观察室壁运动和测量LVEF进行评价，目测法对医生经验依懒性大且主观性强，而LVEF不能检测早期心功能的损害[1]。组织多普勒和2D-STI技术要优于目测室壁运动和LVEF的测量[2]。与组织多普勒技术相比，二维斑点追踪成像技术具有角度依赖性小、测量参数较全面等优势，已被广泛应用于心肌运动的评估[3]。3D-STI技能全面反映心肌立体运动，从而更准确地评价心肌功能。Maffessanti等[4]利用2D-STI及3D-STI技术检测缺血心肌的对比研究显示，三维斑点追踪技术较2D-STI技术能更敏感地检测出缺血心肌。
GRS、GCS、GLS可理解为心肌收缩时径向、圆周、纵向长度的变化率。GAS可理解为心肌收缩时心肌面积缩小的百分率，它基于心内膜面的斑点追踪，反映的是某一局部区域收缩期和舒张期的立体结构变化，相当于心肌纵向、环向及径向的全矢量和，是一个综合反映收缩期左室局部心肌形变的快速有效的三维参数，可定量计算局部室壁运动[5]。
Wen等[6]应用3D-STI的几个指标评价正常和不同程度心力衰竭患者左心室收缩功能，GAS较GRS、GCS、GLS能更敏感地反应程度较轻的心功能衰竭患者心功能的改变，可作为评价心功能衰竭患者早期左室收缩功能的指标。
本研究也表明高血压组和对照组的LVEF差异无统计学意义。而高血压组GRS、GCS特别是GLS、GAS较对照组明显减低，反映原发性高血压患者早期收缩功能的变化，既往组织多普勒应变及2D-STI研究结果均表明高血压患者的左室纵向应变减低[7]，本研究结果与之相似。具有潜在的临床应用价值。纵向应变和面积应变首先减低相对更加明显，可能是由于在压力超负荷状态下，左心室心内膜下心肌所受应力最大，最易发生微血管功能障碍、心肌纤维化等改变，心内膜下的心肌纤维主要为纵向心肌，当心脏负荷增加时，纵向心肌最容易受到损伤，因此整体纵向应变首先减低[8-9]。
本研究的样本量较小，还未排除受检者地域性、个体差异性等特异性因素，研究结果可行性仍需大量研究来进一步探讨[10-12]。
综上所述，3D-STI能较敏感地评价原发性高血压病患者左室整体收缩功能的变化，其中左心室整体纵向应变和整体面积应变较其他指标更加敏感。高血压患者早期射血分数正常时已发生收缩功能改变，为临床治疗与疗效评价提供了参考依据。
[参考文献]
[1]Lee PW，Zhang Q，Yip GW，et al.Left ventricular systolic and diastolic dyssynchrony in coronary artery disease with preserved ejection fraction[J].Clin Sci，2009，11 6：521-529.
[2]Cho GY，Marwick TH，Kim HS，et al.Global 2-dimensional
strain as a new prognosticator in patients with heart failure[J].J Am Coil Cardiol，2009，54（7）：618-624.
[3]Yao J，Yang R，Xu D，et al.Circumferential myocardial contraction patterns in patients with idiopathic frequent premature ventricular complexes from the right ventricular outflow tract[J].Int J Cardiol，2011，Nov9.[Epub ahead of print]
[4]Maffessanti F，Nesser HJ，Weinert L，et al.Quantitative evaluation of regional left ventricular function using threedimensional speckle tracking echocardiography in patients with and without heart disease[J].Am J Cardiol，2009，104（12）：1755-1762. [5]Tatsumi K，Tanaka H，Matsumoto K，et al.Mechanical left ventricular dyssynchrony in heart failure patients with narrow QRS duration as assessed by three—dimensional speckle area tracking strain[J].Am J Cardiol，2011，108：867-872.
[6]Wen H，Liang Z，Zhao Y，et al.Feasibility of detecting early leftventricular systolic dysfunction using global area strain：a novel index derived from three-dimensional speckle-tracking echocardiography[J].Eur J Echocardiogr，2011，12（12）：910-916.
[7]Kang SJ，Lim HS，Choi BJ，et al.Longitudinal strain and torsionassessed by two-dimensional speckle tracking correlate with the serum level tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1，a marker of myocardial fibrosis，in patients with hypertension[J].J Am Soc Echocardiogr，2008，21：907-911.
[8]李玉曼，谢明星，吕清，等.三维超声斑点追踪成像技术评价高血压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，2010，19（10）；838-841.
[9]熊莉，邓又斌，申屠伟慧.超声斑点追踪技术测量正常人二维应变的初步研究[J].中华超声影像学杂志，2007，16（5）：373-376.
[10]周密，谷圣美，赵俊.适用于三维微血管成像的定量分析方法[J]. 北京生物医学工程，2013，32（2）143-148，168.
[11]尹丽，郭丽苹，薛炜.斑点追踪技术评价肥厚性心肌病左室收缩功能[J].中国医学影像学杂志，2012，20（2）：123-125，129.
[12]朱勇，张超，邱天爽.基于医疗物联网的多参数生命监护仪的设计[J]. 北京生物医学工程，2014，33（3）：275-280.
（收稿日期：2014-06-30）