三维斑点追踪技术判断冠状动脉左前降支重度狭窄的价值
[摘要]目的探讨三维斑点追踪（3DT）技术参数判断冠心病（CHD）患者冠状动脉左前降支（LAD）重度狭窄的价值。方法将58例CHD患者根据冠状动脉造影（CAG）结果分为两组，A组（LAD狭窄率<75%）21例，B组（LAD狭窄率≥75%）37例。经胸心尖四腔观采集左心室三维全容积动态图像，运用4DAutoLVQ软件进行在线分析，比较LAD供血节段收缩期三维整体纵向应变（LAD_GLS）、圆周应变（LAD_GCS）、面积应变（LAD_GAS）、径向应变（LAD_GRS）参数的差异。以CAG结果作为金标准，分别计算LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS判断LAD重度狭窄的最佳截断值、敏感性、特异性及ROC曲线下面积（AUC）。结果B组LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS较A组明显减低，差异有统计学意义（均P<0.01）；检测LAD重度狭窄的最佳截断值、敏感性、特异性及AUC分别为LAD_GLS：18.20%、93.80%、60.00%、0.86，LAD_GCS：14.75%、53.10%、95.00%、0.72，LAD_GAS：25.50%、56.30%、95.00%、0.79，LAD_GRS：39.95%、53.10%、95.00%、0.79。结论3DT参数可用来判断CHD患者LAD重度狭窄，LAD_GLS敏感性高，但特异性低；LAD_GCS、LAD_GAS及LAD_GRS特异性高，但敏感性低。
[关键词]三维斑点追踪；冠状动脉；左前降支；狭窄
中图分类号：R54；R445.1文献标识码：A文章编号：1009_816X（2013）03_0179_04
前些年开发的二维斑点追踪（two_dimensionalspeckletracking，2DT）技术克服了组织多普勒成像（tissuedopplerimaging，TDI）的角度依赖性，为心肌力学和形变过程提供了大量新的见解。最近开发的超声诊断系统能获取左心室实时的全容积数据，这有可能在三维空间中执行斑点追踪，从而追踪心肌的实时运动[1]。冠心病（coronaryheartdisease，CHD）一直是心血管疾病研究的热点，本文旨在探讨三维斑点追踪（three_dimensionalspeckletracking，3DT）技术测量应变参数判断CHD患者冠状动脉左前降支（leftanteriordescendingcoronaryartery，LAD）重度狭窄的价值。
1资料与方法
1.1一般资料：选择2012年6月至2012年8月，经冠状动脉造影（CAG）证实的58例CHD患者，根据CAG结果分为两组：A组（LAD狭窄率<75%）21例，男11例，女10例，年龄43～81（63.86±9.45）岁；B组（LAD狭窄率≥75%）37例，男21例，女16例，年龄43～85（65.41±9.53）岁。排除标准：合并有瓣膜性心脏病、先天性心脏病、持续性心房颤动。
1.2方法：采用VividE9彩色多普勒超声诊断仪（美国GE公司生产），4V_D全容积心脏探头，频率1.5～4.0MHz，仪器自带4DAutoLVQ分析软件。所有受检者均取左侧卧位，同步记录心电图，经胸心尖四腔观采集左心室三维全容积动态图像。启动4DAutoLVQ分析软件进行在线分析，得到左心室17节段收缩期三维纵向应变（longitudinalstrain，LS）、圆周应变（circumferentialstrain，CS）、面积应变（areastrain，AS）、径向应变（radialstrain，RS）彩色编码的牛眼图。检查每个节段，确保其图像随源2D图像一起移动，调节控触面板上的Segment控件，以突出显示各个节段，并评估追踪质量，按Rejectsegment可删除追踪效果差的节段，此时将删除被拒绝节段的曲线，在牛眼图中相应节段标记为“×”，按Approvesegment可核准先前被拒绝的节段。图像排除标准：①图像质量不佳，左心室17节段中被拒绝节段>3个，或LAD供血节段[2]（包括前壁基底段、前间隔基底段、前壁中间段、前间隔中间段、前壁心尖段、室间隔心尖段、心尖部）中被拒绝节段>2个；②左心室壁的一个重要部分（>25%）在超声波扇区外；③采集数据中有一个容积速率低于心率的40%；④采集含有“缝合”伪像或严重的混响伪像。
计算LAD供血节段收缩期三维整体纵向应变（globallongitudinalstrain，LAD_GLS）、整体圆周应变（globalcircumferentialstrain，LAD_GCS）、整体面积应变（globalareastrain，LAD_GAS）、整体径向应变（globalradialstrain，LAD_GRS），比较两组患者上述参数的差异。以CAG结果作为金标准，分别计算LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS判断LAD重度狭窄的最佳截断值、敏感性、特异性及ROC曲线下面积（areasundertheROCcurve，AUC）。
1.3统计学处理：使用SPSS11.5版统计软件，计量资料以（x-±s）表示，两均数比较采用独立样本t检验，评价诊断试验采用ROC曲线分析，P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1两组患者3DT成功率比较：两组58例CHD患者中，追踪成功52例，成功率89.66%，其中A组21例患者中，1例因图像质量不佳（左心室17节段中被拒绝节段>3个）追踪失败，其余20例追踪成功，成功率95.24%；B组37例患者中，5例追踪失败，其中3例因图像质量不佳（左心室17节段中被拒绝节段>3个，或LAD供血节段中被拒绝节段>2），另2例因左心室扩大、变形，左心室壁的一个重要部分（心尖部）>25%在超声波扇区外，其余32例追踪成功，成功率86.49%。
2.252例追踪成功CHD患者两组间各应变参数比较：B组LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS较A组明显减低，差异有统计学意义（均P<0.01），见表1及图1、2。表1两组间各应变参数比较（x-±s）
分组nLAD_GLS（%）LAD_GCS（%）LAD_GAS（%）LAD_GRS（%）A组20-18.12±2.80-20.29±5.09-33.69±5.5958.67±13.73B组32-12.37±4.57-15.14±6.40-24.52±8.7239.15±17.16注：与A组比较﹡P<0.012.3各应变参数判断CHD患者LAD重度狭窄的ROC曲线分析结果：①3DT技术测量LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS等参数可用来判断CHD患者LAD重度狭窄，AUC均在0.70～0.90之间，有一定准确性，其中LAD_GLS的AUC最大；②LAD_GLS判断CHD患者LAD重度狭窄的敏感性高，但特异性低，LAD_GCS、LAD_GAS及LAD_GRS判断CHD患者LAD重度狭窄的特异性高，但敏感性低，见表2及图3。图1A组某患者三维纵向应变图
注：该患者CAG结果：LM正常，LAD近段狭窄40%，LCX近段狭窄30%，RCA远段狭窄20%～30%。图2B组某患者三维纵向应变图
注：该患者CAG结果：LM正常，LAD中段弥漫性病变，似见心肌桥，狭窄90%，T1M1血流3级，LCX弥漫性病变，远端狭窄60%～70%，RCA近段狭窄50%～60%，远端狭窄40%，后降支开口70%狭窄。表2各应变参数判断CHD患者LAD重度狭窄的
ROC曲线分析结果
应变参数最佳截断值
（%）敏感性
（%）特异性
（%）AUCLAD_GLS-18.2093.8060.000.86LAD_GCS-14.7553.1095.000.72LAD_GAS-25.5056.3095.000.79LAD_GRS39.9553.1095.000.79
图3LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS判断CHD患者
LAD重度狭窄的ROC曲线图3讨论
CHD是因冠状动脉（coronaryartery，CA）粥样硬化使血管腔狭窄或闭塞，导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏疾病，是严重危害人类健康的常见疾病之一。冠状动脉造影（CAG）一直是诊断CA狭窄的金标准，但其为有创检查，具有一定的风险及并发症，且费用高，对设备、技术、人员等均有很高的要求，因此临床应用受到一定的限制。超声心动图能够显示因心肌缺血或梗死所导致的节段性室壁运动异常，对心肌缺血或梗死的部位、范围进行定位和定量分析，从而对受累CA支及其病变严重程度作出初步判断，由于超声心动图检查的无创性、图像的直观性及操作的便利性，其在CHD检测和诊断中发挥着其它检查手段无可比拟的优势。
近年来超声心动图室壁运动定量分析技术发展迅速，Nesser等[3]以心脏核磁共振为参考，发现3DT技术测量左心室容积的准确性和可重复性均优于2DT技术。Kleijn等[4]研究发现应用三维直接体积法及3DT法测量左心室容积、左心房容积及左心室收缩功能均具有良好的相关性。段利科等[5]初步研究表明3DT是一种方便、快速、具有可重复性的评价左心室心肌纵向、径向和圆周应变的新方法。Reant等[6]研究显示3DT技术测量左心室整体径向应变及圆周应变的重复性优于2DT技术，而测量左心室整体纵向应变的重复性与2DT技术类似。
本研究结果显示，B组LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS较A组均明显减低，差异有统计学意义，说明LAD重度狭窄时，其供血节段室壁运动明显减低，3DT技术测量的三维应变各参数能够显示因心肌缺血或梗死所导致的节段性室壁运动异常，对心肌缺血或梗死的部位、范围进行定位和定量分析。ROC曲线分析结果表明：①3DT技术测量LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS等参数均可用来判断CHD患者LAD重度狭窄，AUC均在0.70～0.90之间，有一定准确性，其中LAD_GLS的AUC最大；②LAD_GLS判断CHD患者LAD重度狭窄的敏感性高，但特异性低，LAD_GCS、LAD_GAS及LAD_GRS判断CHD患者LAD重度狭窄的特异性高，但敏感性低。这是因为心肌缺血是由心内膜层向心外膜层扩展，早期心肌缺血可能只限于近心内膜层的心肌，当发生透壁性心肌梗死时才累及心肌中间层及心外膜层[7]。LS主要是由心内膜层心肌纤维的收缩引起，故对心肌缺血敏感性最高，而CS及RS与中层环形肌密切相关[8]，故对心肌缺血的敏感性不及LS，但判断心肌缺血的特异性高。整合了LS及CS的AS是应用3DT技术测量的一个新参数，Kleijn等[9]研究显示AS是一个可以提供代替当前超声心动图标准的定量评估左心室局部及整体功能的新参数，本研究显示LAD_GAS判断LAD重度狭窄的特异性高达95.00%，与LAD_GCS及LAD_GRS类似，敏感性与LAD_GCS及LAD_GRS相比略有提高，但仍远低于LAD_GLS，AUC大于LAD_GCS，与LAD_GRS类似，但不及LAD_GLS。
综上所述，应用3DT技术测量LAD_GLS、LAD_GCS、LAD_GAS、LAD_GRS等参数均可用来判断CHD患者LAD重度狭窄，LAD_GLS敏感性高，但特异性低，LAD_GCS、LAD_GAS及LAD_GRS特异性高，但敏感性低。但必须注意的是3DT技术由于对图像质量要求高，肥胖、肺部气体干扰等因素均会影响图像质量，从而降低追踪的成功率；CHD患者左心室扩大变形时，左心室壁的一些重要部分容易在超声波扇区外，从而影响结果。
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（收稿日期：2012_12_24）