三维斑点追踪成像对左心耳封堵术前后左心室整体应变的定量评价

非瓣膜性房颤引发的心腔内血栓超过90%源自左心耳[1]，目前左心耳封堵术是预防房颤患者并发心源性脑梗塞的新方法。关于评价该类患者行封堵术前后左心室收缩功能变化，既往主要采用常规超声心动图获取的左心室射血分数、左心室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening， LVFS)、每搏输出量、左心室内径等指标来评价，然而常规超声测量心功能由于受二维超声和M型超声技术限制，测量误差较大。三维斑点追踪成像(three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI)技术则能够实时追踪心肌斑点在三维空间的运动轨迹，不受心肌运动方向的影响，也无角度依赖性，具有更高的效率和可重复性。目前，3D-STI技术已广泛用于心脏手术前后对左心室整体和各节段心肌的心肌力学功能进行定性、定量评价[2-4]，但3D-STI技术定量评价左心耳封堵前后左心室整体应变的报道鲜见。本研究旨在运用3D-STI技术评价该类患者左心耳封堵前后左心室整体应变特点。

1.2.1 穴位按摩法 基于《针灸学》［6］标准规定进行取穴，鉴于患者主诉与舌象脉象，由中医门诊具执业资格的医生辨证取穴，在中医门诊理疗室对患者进行2次／日，每穴进行2～3 min按摩，共进行约15 min按摩，分别于上午与下午进行。所遵循原则为：虚则补之为轻柔式，实则泄之为重压式，虚实夹杂为轻重交替，力度以患者感到酸、胀、麻与重为准。在按摩过程中，患者要保持适宜体位，标准为按摩处舒适放松，在患者情绪激动状况时，切忌实施按摩［7］。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2016年6月至2017年4月在上海长海医院诊断为非瓣膜性房颤，且接受左心耳封堵术患者30例，其中男15例，女15例，年龄55～83岁，平均年龄为70.6岁。患者纳入标准：(1)年龄≥18岁非瓣膜性房颤患者，房颤患者卒中风险评估CHADS2评分≥1分；(2)不适合长期使用华法林抗凝药物治疗(有记录的出血病史，如胃肠道、脑血管等部位出血病史，对华法林抗凝药物过敏)。排除标准：(1)合并左心耳血栓瓣膜性心脏病者，心功能(NYHA分级)IV 级者；(2)心脏手术史者，1 个月内脑卒中病史者； (3)高血压病且血压控制不佳者；(4)凝血机制障碍者，活动性感染者；(5)左心室射血分数(left ventricular ejection fractions，LVEF)≤30%；(6)合并其他先天性心脏病者(如房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭等)。所有患者于左心耳封堵术前、术后2 d、术后 1个月、术后3 个月行常规超声及3D-STI技术评价左心室整体应变。

1.2 仪器与方法 GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，配有V4矩阵探头(频率1.7～3.3 MHz)及M5Sc探头(频率1.7～3.3 MHz)。配备在机4D Auto-LVQ图像分析软件及肢体导联心电图同步显示。患者取左侧卧位，连接同步心电图。采用M5Sc探头于胸骨旁左心室长轴切面乳头肌水平测量左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic dimension， LVDd)、左心室收缩末期内径(left ventricular systolic diameter, LVDs)，从而得到LVFS。采用Simpson法测量左心室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume， LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricle end systolic volume, LVESV)，从而得到LVEF。切换至V4矩阵探头，获取心尖四腔心图像，待图像清晰，启动4D模式，触击触控面板上的Multi beat键，设置Num Cycles为4个心动周期，调节帧频大于心率的40%，嘱患者呼气后屏气，稳固探头，待心律平稳，按Imag.Store键存储图像。所有操作均由同一名高年资医师完成。

1.3 图像分析 采用配备在机4D Auto-LVQ图像分析软件，同一幅图由同一名高年资医师分析3次，并记录左心室整体纵向峰值应变(global peak longitudinal strain， GPLS)、整体环向峰值应变(global peak circumferential strain, GPCS)、整体径向峰值应变(global peak radial strain， GPRS)、整体面积峰值应变(global peak area strain， GPAS)，取测量3次的平均值。

从我国体育教师教育与培训的实践来看，体育教师发展基本上是一种“自然成长”的状态。由于缺乏系统性的专业化框架的支撑，一个年轻体育教师“自发地”或是“不自觉地”从学生到成为教师、再到持续专业发展的专业化过程将花费大量的时间和精力，甚至仍不得其所。要提高体育教师教育的质量，不能仅仅依靠着体育教师们自发地成长，更需要的是建立科学、有效的体育教师教育专业化框架，为其专业化发展提供必要支撑。届时，体育教师将不再是简单的“自然成长”，而是在引领性、规范性、阶段性、终身性的框架内专业化的发展。这对于体育教师明确职业生涯规划、实现专业价值以及保障我国学校体育的有效开展意义重大而深远。

2.2 3D-STI 技术测量结果 30例患者均成功完成左心耳封堵术，未发生严重并发症。术后2 d患者左心功能GPLS、GPCS、GPRS、GPAS测量结果均较术前、术后1个月、术后3个月明显增高，差异有统计学意义(P<0.05)；术前、术后1个月、术后3个月患者左心功能GPLS、GPCS、GPRS、GPAS测量结果之间两两比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见图1、表2。

2 结果

2.1 常规超声测量结果 30例患者均成功完成左心耳封堵术，未发生严重并发症。术前、术后2 d、术后1个月、术后3个月不同时间点对患者左心功能LVFS、LVEF水平进行比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

1.4 统计学处理 采用SPSS 16.0统计软件分析处理数据。计量资料以均数±标准差(x±s)表示，组间比较采用t检验，多组均数的比较采用单因素重复测量资料方差分析。P<0.05表示差异有统计学意义。

 

表1 不同时间点常规超声测量心功能相关指标比较(x±s，n=30)

  

时间LVFS(%)LVEF(%)LVDd(cm)LVDs(cm)术前31.66±3.5360.06±5.274.74±0.233.20±0.14术后2 d32.33±3.0260.80±4.704.79±0.223.22±0.17术后1个月33.44±2.8562.30±3.924.77±0.153.17±0.11术后3个月32.20±3.5961.16±5.114.76±0.183.18±0.07

注：LVFS为左心室短轴缩短率；LVEF为左心室射血分数；LVDd为左心室舒张末期内径；LVDs为左心室收缩末期内径

  

注：A为术前三维纵向应变曲线，B为术后2 d三维纵向应变曲线，C为术后1个月三维纵向应变曲线，D为术后3个月三维纵向应变曲线图1 术前、术后2 d、术后1个月、术后3个月三维纵向应变曲线

 

表2 不同时间点患者3D-STI测量左心室GPRS、GPCS、GPAS、GPLS指标比较(%，x±s，n=30)

  

时间GPLSGPCSGPRSGPAS术前13.00±1.8515.93±2.0130.37±6.6227.80±5.00术后2 d18.83±3.93a26.83±7.50a46.33±8.51a39.90±10.22a术后1个月12.83±2.0515.26±1.7927.60±5.5526.20±6.05术后3个月13.16±2.3314.10±2.1728.46±5.8327.60±7.58

注：3D-STI为三维班点追踪成像，GPLS为整体纵向峰值应变，GPCS为整体环向峰值应变，GPRS为左心室整体径向峰值应变，GPAS为左心室整体面积峰值应变。与术前、术后1个月、术后3个月比较aP<0.05

3 讨论

随着左心耳封堵技术日趋成熟，患者的手术成功率及生活质量得到了很大地提高。既往张兰等[5]研究发现左心耳封堵前后患者的左心功能LVEF无明显改变，但研究者采用的是传统常规超声心动图，其估测LVFS、LVEF采用的是M型超声和二维超声Simpson法，前提条件是假设左心室为对称的几何结构，具有主观性，测量误差较大[6-7]。3D-STI通过识别心肌回声斑点来追踪心肌的运动轨迹，其能够从机械力学角度评价心肌的收缩及舒张功能,是一种可以在纵向、径向和圆周方向上衡量整体和局部应变、应变率、相对位移和速度的独立技术[8]。此技术根据心肌本身力学的改变，不受探头角度限制，超越了二维平面采图的限制，较常规超声心动图可以更准确、有效地评价左心室收缩功能，克服了传统超声技术的不足。近年来，3D-STI技术广泛应用于心脏手术的术前、术后用来评估心肌整体和局部的运动功能，进而监测疾病的疗效及预后。

上述样品均加溶剂适量，机械振摇至分散均匀，再超声处理10 min使溶解，放冷，用溶剂稀释至刻度，摇匀，离心，滤过，取续滤液进样，记录色谱图。

本研究结果显示，常规超声测量左心功能LVFS、LVEF的术前、术后2 d、术后1个月、术后3个月结果变化不明显，与既往研究结果一致。3D-STI技术测量结果中显示术后2 d GPLS、GPCS、GPRS、GPAS较术前、术后1个月、术后3个月均增高；术前、术后1个月、术后3个月GPLS、GPCS、GPRS、GPAS相互之间变化不明显，提示术后2 d患者心功能发生了早期的改变。佘飞等[9]提出左心耳封堵术影响房颤患者神经内分泌功能，左心耳除了具有收缩功能外，还能促进心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide，ANP)、脑钠肽(brain natriuretic peptide，BNP)等神经激素分泌。当左心室负荷异常改变造成心肌张力增高时，心脏会反应性产生ANP、BNP 并将其释放至血液循环中，从而借助利尿、扩张血管等效应调节血压及血容量。高虹等[10]研究发现，左心耳封堵术后24 h，ANP、BNP明显下降，ANP、BNP分泌减少会导致水钠潴留。根据 Frank-Starling机制，心肌收缩力增加与舒张期心肌纤维的拉伸程度呈正相关(舒张末期心室容积越大其拉伸程度越大)，从而使心肌代偿运动增强。一般认为，ANP对心肌细胞具有负性变力作用，从而使术后2 d左心室整体应变指标GPLS、GPCS、GPRS、GPAS较术前升高。术后1个月、术后3个月GPLS、GPCS、GPRS、GPAS恢复至术前水平，与术前比较变化不明显，这可能与封堵术后左心室前负荷增加，缓解了左心室几何构型发生的改变有关[11]。

本研究仍有不足之处，如样本量不够多、术后随访时间不够长。3D-STI对图像质量要求较高，透声条件差的患者很难获得满意的图像，而难以清晰显示心内膜边界，这对参数测量的准确性可能有一定影响。笔者所在科室日后将加大样本量研究，延长随访时间，进一步深入研究。

3D-STI技术有望成为一种快速、廉价、精确、重复性高的用来评价左心耳封堵术前后左心室整体应变功能的非侵入性方法[12]。

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