二维斑点追踪成像技术在冠状动脉狭窄诊断中的应用

【摘要】 目的：探討二维斑点追踪技术（Two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）在冠状动脉狭窄诊断中的应用。方法：选择本院2016年6月-2017年1月收治入院的冠心病（CHD）患者80例进行心脏超声2D-STI检查，根据CADi评分标准对纳入患者的冠状动脉造影结果进行评分，分别计算心肌纵向应变（longitudial strain，LS）、径向应变（radial strain，RS）及圆周应变（circumferential strain，CS），判断CHD患者冠状动脉狭窄程度。结果：80例患者共检测506段心肌，2D-STI追踪成功416段，成功率为82.21%。冠脉造影结果显示，正常73段，轻度狭窄93段，中度狭窄114段，重度狭窄136段，其中单支病变29例，两支病变20例，三支病变31例。正常心肌与轻度狭窄的各参数比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；中度狭窄的LS明显低于正常心肌和轻度狭窄，差异均有统计学意义（P<0.05）；而中度狭窄的CS和RS与正常心肌和轻度狭窄比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；重度狭窄的RS、CS、LS均明显低于正常心肌、轻度狭窄和中度狭窄，差异均有统计学意义（P<0.05）。GLS判断重度狭窄的敏感度、特异度及AUC分别为82.35%、80.43%、0.831；GCS判断重度狭窄的敏感度、特异度及AUC分别为76.47%、76.09%、0.797；GRS判断重度狭窄的敏感度、特异度及AUC分别为97.06%、78.26%、0.880。结论：2D-STI技术可为冠心病左室同步性的评价提供客观的参考依据。冠状动脉狭窄程度>50%时，其支配心肌收缩功能已减低，纵向应变可准确评价不同程度冠状动脉狭窄患者心肌功能改变。

【关键词】 二维斑点追踪成像技术； 冠状动脉； 狭窄； 诊断

【Abstract】 Objective：To study the two-dimensional speckle tracking imaging（2D-STI） in the diagnosis of coronary artery stenosis.Method：80 cases of coronary heart disease（CHD） were checked by cardiac ultrasound 2D-STI from June 2016 to January 2017，according to the CADi score standard of coronary angiography in patients with into the rating results， the myocardial longitudinal strain（LS），radial strain（RS） and circumferential strain（CS） were calculated，the degree of coronary stenosis in CHD patients were determined.Result：A total of 506 segments of myocardium were detected in 80 patients，2D-STI successfully tracked 416 segments，with a success rate of 82.21%.The results of the coronary angiography showed，normal 73 segments，mild stenosis 93 segments，moderate stenosis 114 segments，severe stenosis 136 segments，including 29 cases of single-branch lesions，20 cases of two lesions，31 cases of 3 lesions.There were no significant differences between the parameters of normal myocardium and mild stenosis（P>0.05）.LS of moderately narrow was significantly lower than that in normal myocardium and mild stenosis，the differences were statistically significant（P<0.05）.CS and RS of moderately narrow compared with normal myocardium and mild stenosis，the differences were no statistically significant（P>0.05）.RS，CS and LS of severe stenosis were significantly lower than those of normal myocardium，mild stenosis and moderate stenosis，the differences were statistically significant（P<0.05）.GLS estimates that the sensitivity，specificity and AUC of severe stenosis were 82.35%，80.43% and 0.831.GCS judged the sensitivity，specificity and AUC of severe stenosis were 76.47%，76.09% and 0.797.GRS estimates that the sensitivity，specificity and AUC of severe stenosis were 97.06%，78.26% and 0.880.Conclusion：2D-STI technique can provide objective reference for the evaluation of left ventricular synchronicity of coronary heart disease.When the degree of coronary stenosis >50%，the myocardial contractile function is reduced，and the longitudinal strain can be used to evaluate the myocardial function changes in patients with different degree of coronary stenosis.

【Key words】 2D speckle tracking imaging； Coronary artery； Narrow； Diagnosis

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.20.019

冠心病（CHD）因其高发病率和死亡率，已经成为当今严重危害人们健康的心血管病之一。但临床超过一半CHD患者早期没有任何症状，很难早期发现并预防，因此寻找早期准确诊断的检测方法至关重要。现有的诊断“金标准”-冠脉造影（CAG）因其费用昂贵、有创性、风险性和主观性等缺点限制其广泛应用，追求高效、经济、简便、可重复性和无创的影像学检查已是大势所趋。二维斑点追踪成像技术（Two-dimensional speckle tracking imaging，2D-TSI）则是近年来在超声领域中研究心肌运动与心室功能的新技术，目前国内外已有有关2D-STI在冠心病中的应用报道，大多数研究表明2D-STI超声检查可早期高效诊断冠心病及评价患者冠脉狭窄程度[1]。本研究旨在探讨CHD患者二维斑点追踪成像（2D-STI）应变指标，探讨2D-STI应变指标对冠状动脉狭窄病情预测的价值，现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择本院2016年6月-2017年1月收治入院的CHD患者80例进行心脏超声2D-STI检查，其中男68例，女12例，年龄48～82岁，平均（62.16±11.51）岁。合并高血压35例，高血脂19例，糖尿病11例。排除标准：既往曾行冠状动脉支架置入或冠状动脉旁路移植术患者除外；患有心律失常、心脏瓣膜疾病、心肌病、肺部疾病、心肺感染性疾病、肝肾疾病、免疫性疾病、精神疾病、急慢性肺心病及血液病的患者除外。本研究经本院伦理委员会批准，所有入选患者均签署知情同意书。

1.2 方法 （1）心脏2D-STI检查：应用Philips EPIQ7C超声心动图仪，S5-1探头，频率1～5 MHz。嘱患者平静呼吸，受检者取左侧卧位，同步记录肢體导联心电图，帧频>50 Hz，应用Simpson法测量患者左室射血分数（LVEF）；记录左室心尖四腔、二腔轴、三腔心及左室短轴基底段、中段及心尖段各4个周期并存盘；上述切面均要求心脏内、外膜显示清楚且图像标准化。应用Qlab10.0分析软件的CMQ Advanced功能对上述存盘资料进行分析，沿二尖瓣瓣环及心尖部描记左室心内膜，手工调节心内膜边界，获得包含一定心肌厚度的感兴趣区，计算机逐帧追踪感兴趣区内斑点组织的运动，软件可自动获得整体纵向应变（LS）、环向应变（CS）、径向应变（RS）。（2）冠状动脉造影检查。纳入患者均行经桡动脉穿刺冠状动脉造影术，由同一位有经验的医师进行操作，术中测量正常参照血管直径、病变处血管最小腔内径、病变长度。

1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0统计软件，符合正态分布的计量资料（x±s）表示，心脏2D-STI应变指标与CADi评分相关性采用Spearson相关分析。绘制各参数预测冠状动脉重度狭窄的受试者工作特征（ROC）曲线，确定截断值及曲线下面积（AUC）。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同冠脉造影结果的应变参数比较 80例患者共检测506段心肌，STI追踪成功416段，成功率为82.21%。冠脉造影结果显示正常73段，轻度狭窄93段，中度狭窄114段，重度狭窄136段，其中单支病变29例，两支病变20例，三支病变31例，见图1、2。正常心肌与轻度狭窄的各参数比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；中度狭窄的LS明显低于正常心肌和轻度狭窄，差异均有统计学意义（P<0.05）；而中度狭窄的CS和RS与正常心肌和轻度狭窄比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；重度狭窄的RS、CS、LS均明显低于正常心肌、轻度狭窄和中度狭窄者，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2 整体应变值预测冠状动脉重度病变的价值 所有患者均行冠状动脉造影检查，冠状动脉重度狭窄患者58例，其中男48例，女10例。GLS判断重度狭窄的敏感度、特异度及AUC分别为82.35%、80.43%、0.831；GCS判断重度狭窄的敏感度、特异度及AUC分别为76.47%、76.09%、0.797；GRS判断重度狭窄的敏感度、特异度及AUC分别为97.06%、78.26%、0.880。

3 讨论

冠心病（coronary heart disease，CHD）全称为冠状动脉粥样硬化性心脏病，是心血管疾病死亡率增长的主要原因之一，已经成为当今严重危害人们健康的心血管病之一，也是临床心血管疾病领域一直以来研究的热点和难点。CHD日趋年轻化，原因可能与社会不断发展导致生活方式的改变（如吸烟、肥胖、社会心理因素和久坐等）及过多摄入高脂肪食物却缺乏锻炼、饮食不科学等密切相关[2]。临床上，因超过一半CHD患者早期没有任何症状，所以很难发现并预防，待发现时疾病已然发展到一定程度，器官已出现了明显病理生理改变，因此早期准确诊断以降低CHD发病率和死亡率至关重要，对预后也有十分重要的意义[3]。CAG图像清晰、明确，是选择PCI或者CABG的唯一金标准，但存在诸如依靠医师经验和主观性、属有创检查、存在禁忌证、有一定的风险、需住院、费用较高等缺点，不易被患者接受，尤其是症状较轻的患者，故不能成为CHD的常规筛查方法[4]。2D-STI技术作为一种非侵入性成像技术，基于二维高帧频灰阶图像的超声心动图新技术，由于其无角度依赖性，同时具有较高的时间和空间分辨率，被广泛地应用于评价各种心血管疾病中心肌的整体和局部应变能力[5-7]。研究证实，2D-STI能敏感地发现患者的心肌功能变化情况，对早期评估病情有一定价值[8-12]。相关研究通过对诊断或疑诊为CHD的患者行2D-STI检查，以CAG结果为对照，结果表明，2D-STI可以早期诊断CHD，敏感性明显高于常规UCG检查。且冠状动脉狭窄程度较高时，单个患者检出的敏感性较高[13-17]。由此说明，2D-STI可定量评价CHD心肌缺血，为临床诊断CHD提供了一种较准确的方法[18-23]。2D-TSI通过逐帧追踪二维灰阶图像上的超声斑点评价任意两点间心肌的形变，不仅能够判断局部心室肌纵向、轴向、径向的变形能力，而且能够评价左心室整体的扭转运动，为全面早期评价心肌运动和心功能损坏心肌力学变化进而判断冠状动脉病变程度提供了新的方法，为冠心病患者早诊断早发现早治疗提供重要诊断依据。

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