1内蒙古医科大学在读研究生 内蒙古010000 2内蒙古医科大学 内蒙古010000
摘要：组织多普勒成像（TDI）及由其衍生而出的心肌作功指数（MPI）和斑点追踪超声波心动描技术（STE）是近年来逐渐用于超声心动图评价左室功能的新技术和新指标，明确它们的优缺点并根据需要结合使用有助于提高诊断效能。故将上述超声生物力学技术及指标在评价高血压患者左室收缩功能方面进行综述。
关键词：组织多普勒成像；心肌作功指数；斑点追踪技术；左室收缩功能；高血压
【中图分类号】R614.8【文献标识码】A【文章编号】 1001-5213(2016)09-0169-02目前在全球影响心血管疾病的发病率、致残率及死亡率的一个主要危险因素就是高血压。长期的高血压会导致左心室肥厚，进而诱发和加重左室功能恶化，最终导致充血性心力衰竭。而左室收缩功能是高血压预后重要的预测因素，因此，在高血压患者中尽可能早的发现左室收缩功能的改变并及时给予对症治疗，可显著降低发生心力衰竭的风险率，对改善高血压的预后至关重要。现将有助于辅助临床对高血压患者早期心脏功能评价及治疗的一些与超声生物力学相关的方法及指标作一综述。
一、组织多普勒成像（Tissue Doppler Imaging，TDI） 是在1992年由McDick-en等[1]率先提出，利用的则是著名的多普勒现象。它从心肌运动的角度来计算心肌应变和应变率，进一步拓展了评价心功能的视角。心肌应变是指心肌收缩和舒张过程中发生相对变形的能力和程度，可直接用于评价心肌的收缩和舒张功能，是反映心肌收缩性的客观指标。它在心肌发生明显结构改变之前就表现出运动能力的变化，有助于早期评价心脏功能。心肌应变能比其它常规超声心动图参数更早检测到亚临床器官损害。Kang et al. [2]报道，左室收缩功能正常的高血压患者的纵向应变是下降的，并且与基质金属蛋白酶-1组织抑制剂的血清水平相关，它是一个心肌纤维化的指标。TDI可以测量二尖瓣环运动，在射血分数正常的高血压患者二尖瓣环运动速度减低[3]，可用于检测亚临床左室收缩功能障碍[4]。有研究[5]表明，高血压患者使用TDI和STE检测时，应变峰值会低于健康对照组，具体表现为左室圆周应变峰值及纵向应变峰值的显著下降。TDI在区分病理性和生理性左室心肌肥厚中也是有积极作用的[5]。诚然，任何一种检测手段都有其优越性和局限性。在使用过程中TDI的缺点也是不容忽视的。由于多普勒固有的角度依赖性的限制，组织多普勒应变率成像主要用于局部心肌长轴应变的评价，不能用于定量评价心室整体的应变与应变率。而且TDI容易受到图像信噪比的影响，重复性较低。
二、心肌作功指数（Myocardial Performance Index，MPI） 又称Tei指数（Tei Index），是在1995年由Chuwa Tei[6]首先提出的。该指数是由多普勒超声衍生而出的心脏时间间隔指数，包括等容收缩期时间（IVCT）、等容舒张期时间（IVRT）及射血时间（ET），定义为(ICT+IRT)/ET，是临床用于评价高血压患者左室功能的一个重要指标，可反映原发性高血压病患者心脏收缩和舒张的整体功能。近年来更多学者应用组织多普勒方法进行Tei指数测量，并有研究[7]显示两种方法测得的结果相关性极高。
Tei指数的测量与计算方法：测量二尖瓣口血流频谱A峰的终点至下一心动周期E峰的起点的时间间隔，将其计为a；测量主动脉血流频谱起止时间，将其计为b。为了减少心率波动对测量结果的影响，上述各项指标应至少连续测量3个心动周期，取其平均值。计算方法：Tei指数=（IVCT+IVRT）/ET=(a-b)/b。遗憾的是临床上到目前为止仍无统一的正常参考值范围。
MPI在原发性高血压患者会有升高，特别是在左室肥厚的患者中升高明显[8]。因而，MPI是可以预测心血管疾病的一个强有力的指标，尤其是对高血压患者[9]。李志灵等[10]研究发现，原发性高血压患者有左室心肌肥厚、无心肌肥厚及正常组各组之间的左室射血分数（LVEF）比较无明显差异，而Tei指数比较差异有统计学意义，其表现为正常对照组Tei指数最低，高血压有心肌肥厚者Tei指数最高，且呈递增性增高，而心肌收缩峰值速度却呈逐渐下降，这表明高血压病组的左室收缩功能降低，同时也说明在高血压患者心肌在未出现肥厚之前即受损。高血压患者由于出现左室重构而会使心肌代偿性运动增强，这样就会导致部分病例LVEF增高，而Tei指数延长可纠正心功能的假阴性[11]。
MPI具有测量简便、敏感性及特异性高、重复性好等特点，其不受心脏的几何形状、心率、血压、瓣膜返流及前后负荷的影响，能综合评价高血压左室功能。然而，MPI却难以明确区分是收缩或是舒张功能障碍，因此不能以单一指标评价复杂的心脏功能[12]。当患者有心律失常或安装起搏器亦或多普勒图像质量过差，收缩和舒张时间都会受影响，从而使得MPI测定受到一定程度的干扰。
三、斑点追踪超声波心动描技术（Speckle Tracking Echocardiography，STE）现有2D-STE及3D-STE两种技术。
1.2D-STE(Two-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography) 是在应变及应变率成像基础上发展而来的一种新技术，以高帧频二维灰阶图像为基础，追踪超声与心肌间相互作用所产生的自然声学标记物（即斑点）的信息，测算心肌运动轨迹，获得心肌运动的速度、方向、应变、应变率及心脏整体旋转角度等力学参数，从而定位、定量地评价心脏整体和局部形变能力。
由于心脏的摆动和牵拉对2D-STE结果的影响较小，其与组织多普勒频移也无关，因此不受声束方向及室壁运动方向间夹角的影响，无角度依赖性，能够更准确地测量不同维度上的心肌应变。然而，2D-STE只是在二维平面内追踪斑点[13]，忽略了实际上心脏的真实运动是三维空间内的一系列复杂运动。二维图像的质量、患者的呼吸、声窗过窄以及肥胖等因素都可能导致所测量结果发生偏差。2D-STE不具有即时性，它所追踪到的斑点信息需要进一步通过脱机进行后处理。
2.3D-STE（Three-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography）随着超声技术的不断进步，三维应变超声心动图得到极大的发展，它以三维全容积成像为基础，可以追踪心肌斑点立体运动，克服了组织多普勒成像和2D-STE存在的一些弊端，提供了更详细的有关心脏解剖、病理和心功能方面的空间信息，临床应用范围日益扩大。与左心室壁的三维位移和二维应变及应变率参数相比，三维应变能够较2D-STE更准确地评价心肌功能。国内学者研究[14-15]证实， 3D-STE在高血压患者左室构型发生改变之前就能发现左室收缩功能的障碍。另有研究[16]显示，同时患有高血压病和糖尿病的患者，即使血压和血糖水平都控制良好，LVEF也在正常范围，收缩期各项峰值应变仍明显低于仅患有糖尿病的患者。张艳等[17]应用3D-STE对原发性高血压患者左室各壁进行阶段性分析发现，3D-STE较2D-STE能更早发现左室阶段性心肌收缩功能的异常，为指导临床治疗提供帮助。目前，心肌整体纵向应变（Global Longitudinal Strain,GLS）研究较多，发现GLS敏感度最高，且被证明可以预测总死亡率并可能优于LVEF和室壁运动评分指数[18]。它不仅可用于高血压病、冠心病、心肌病等的心功能评价[19]，还可用于评价左心室心肌形变在生物力学方面的特征改变[20]。其中圆周应变（Circumferential strain ，CS）显示出其与LVEF的相关性比GLS更好，特别是在左室功能正常的患者[21]，而整体面积应变（Global Area Strain,GAS）特异度最高，是LVEF最可靠的替代指标，在左室收缩功能正常的高血压患者中是提前下降的[22]。
对于左室而言，3D-STE在左室容积和功能测量方面是要优于2D-STE的[23]，因其对左室的评估无需任何几何假设，对心功能的分析更全面更省时，与3D-CT（三维计算机断层扫描）相比又具有高重复性特点[24]。但3D-STE对于肥胖、肺气肿及有胸廓畸形等患者成像质量欠佳，而且需要高帧频。若帧频较低就易导致追踪斑点丢失，降低结果的准确性。
尽管在国外一些国家，超声心动图检查被作为二线研究推荐应用于高血压患者的评价中，但在国内超声心动图却是一个最常用的成像方式，并且能够深入了解高血压患者的病理生理变化及临床意义。超声生物力学技术及指标具有无创、实时、快速、可重复性并能比较敏感的检测无症状性器官损害，可作为预测未来心血管疾病风险的决定因素。鉴于高血压的高发病率，为了改善其整体状况，我们有必要进一步研究和正确应用这些生物力学技术，以便辅助临床对患者做出最佳的预防措施、治疗策略及预后评估，同时也可以减轻患者的医药负担。
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论文作者:崔雪梅 1,司效东审校2
论文发表刊物:《中国医院药学杂志》2016年9月
论文发表时间:2016/10/31
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