吳彥銘　徐曉紅

【摘要】 三維斑點追蹤成像技術（Three-dimensional speckle tracking imaging technology ，3D-STI技術）是結合實時三維超聲心動圖與斑點追蹤顯像技術而新近發(fā)展的一項新技術，可以從三維空間的角度來追蹤回聲斑點的運動軌跡，進而評價多個方向的心肌節(jié)段運動，能更全面、準確地評價心臟整體及局部功能，有較高的臨床應用價值。此綜述主要闡述3D-STI技術的基本概念與目前其在臨床中的研究進展、局限性及發(fā)展前景。

【關鍵詞】超聲心動描記術；三維；斑點追蹤顯像

【中圖分類號】R445.1 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）02-0799-02

一、三維斑點追蹤技術的基本概念

斑點追蹤技術可以識別心肌聲學斑點、追蹤心肌的運動軌跡并進一步測量心肌組織的位移，對心臟心肌運動軌跡的研究來說，是一種簡便、無創(chuàng)的可靠方法。3D-STI技術則是通過對動態(tài)的心臟三維圖像的分析，追蹤心肌斑點在二維空間內的運動軌跡，從而計算出心肌運動的形變參數(shù)。3D-STI技術不受組織多普勒的角度依賴及二維斑點追蹤技術二維空間的限制[1] ，進而得到心肌運動的三維應變參數(shù)，能更準確、更客觀地評價心臟的功能。

二、三維斑點追蹤技術在臨床研究中的應用現(xiàn)狀

（一）對冠心病室壁運動分析的評價

評價冠心病患者左室心肌收縮功能對評估整體心功能至關重要。朱文暉[2] 等選取冠心病患者150名，根據(jù)冠狀動脈造影結果的狹窄部位分成左前降支組、左旋支組、右冠狀動脈組及多支組，并選取正常對照組30例，用3D-STI技術對各病例左室各室壁節(jié)段及整體節(jié)段的應變參數(shù)進行分析。結果顯示，各分組相對應節(jié)段收縮期峰值三維應變較對照組均明顯下降，應變下降節(jié)段的分布大體與冠狀動脈造影所提示病變冠狀動脈的心肌灌注區(qū)域一致。有研究[3] 進一步顯示，對室壁心肌運動的分析，3D-STI技術與其他室壁運動分析如心臟磁共振檢查等之間具有較好的相關性。

研究[4-5]表明3D-STI技術更能反映心肌的力學運動軌跡，可通過檢測冠心病心肌缺血壞死所致的局部或整體室壁運動改變，分析其對冠心病定性診斷、異常室壁運動區(qū)域定位以及狹窄對室壁運動造成的影響等，具有較高的臨床應用價值。

（二）對心肌病及同步化治療后心肌運動的評價

1.擴張型心肌病是較常見而預后較差的原發(fā)性心肌病，準確評估左室收縮功能對其治療及預后非常重要。Duan等[6] 用3D-STI技術對65例擴張型心肌病患者（非缺血性）及59例健康者的收縮期峰值徑向應變、圓周應變、各節(jié)段縱向應變進行測量，結果顯示，與對照組比較，擴心病組各節(jié)段上述各參數(shù)應變均明顯下降。

張瑞芳等[7] 應用3D-STI技術對25例正常人及21例擴張型心肌病患者行再同步化術前與術后左心功能及心肌非同步運動指標進行檢測，測量指標包括左室平均長軸應變、平均圓周應變、平均徑向應變、左室16節(jié)段面積應變達峰時間。結果顯示，術后6個月上述各項指標均較術前有所改善。研究表明，3D-STI技術能夠簡便、準確地評價擴張型心肌病患者心肌非同步運動的變化及再同步化治療后心肌運動的變化程度，可作為一種再同步化治療療效的評估手段。

2.肥厚型心肌病是以心室腔進行性縮小，而心肌進行性肥厚為特征的一種心肌病。傳統(tǒng)的超聲心動圖發(fā)現(xiàn)肥厚型心肌病的心室舒張功能障礙比較容易，但早期發(fā)現(xiàn)收縮功能的損害卻相對比較困難[8] 。納麗莎等[9] 選取早期肥厚型心肌病患者70例，選取健康對照者70例，并用3D-STI技術分析上述各組縱向應變、圓周應變、徑向應變以及整體應變等三維參數(shù)。結果顯示，與對照組相比，早期肥厚型心肌病患者增厚節(jié)段縱向應變明顯減低，而徑向、圓周應變明顯增加，整體應變無明顯差異，室間隔厚度與室間隔縱向應變之間存在相關性。尹麗等[10] 的研究也證實3D-STI技術能夠重復性、準確地評價肥厚型心肌病患者的局部心肌功能，可以敏感地檢測到肥厚型心肌病患者早期局部收縮功能的異常及心肌力學改變，為臨床進行早期診治提供有價值的指導信息。

（三）對原發(fā)性高血壓患者心功能及肺動脈高壓患者右室功能的評價

1.原發(fā)性高血壓病是臨床上較常見的心血管疾病，大部分高血壓患者即使出現(xiàn)左心室肥厚，甚至到達充血性心力衰竭階段，LVEF仍可以表現(xiàn)為正常，舒張功能異常易于常規(guī)超聲心動圖檢查中發(fā)現(xiàn)，而收縮功能出現(xiàn)異常在早期卻很難被檢測到。李玉曼等[11] 用3D-STI技術對50例左室正常構型原發(fā)性高血壓病患者及29例健康對照組進行分析，結果顯示，與正常對照組比較，高血壓組左室縱向、圓周、徑向應變均明顯降低，而LVEF卻無明顯差異；研究發(fā)現(xiàn)，早期雖然LVEF正常，但左室縱向、圓周、徑向應變均減低，而以上變化中以縱向應變的減低最為顯著（P<0.001），這主要由于左室最內層心肌的心肌纖維為縱行走向，對心肌缺血造成的影響較敏感。因此，3D-STI技術能較敏感檢測到原發(fā)性高血壓患者早期左室局部及整體收縮功能的異常，在臨床干預與治療上具有一定指導價值。

2.肺動脈高壓使患者右室后負荷增加，長期肺動脈高壓導致右室收縮功能障礙，右室射血分數(shù)降低。Akiko等[12 ]使用3D-STI技術評估肺動脈高壓患者右室收縮功能，研究顯示，與對照組比較，肺動脈高壓組右心室面積變化率的收縮期峰值減低；此外3D-STI技術還可以檢測出右心室各節(jié)段收縮幅度的差異性。研究表明3D-STI技術可以用來評估肺動脈高壓患者右心室整體及局部功能，評估肺動脈高壓患者的預后，而臨床通過及時干預來改善右心功能。

（四）對慢性心力衰竭患者左心室收縮功能的評價

覃小娟等[13] 應用3D-STI技術比較慢性心衰患者和正常人，發(fā)現(xiàn)心衰患者左心室射血分數(shù)和左心室整體縱向收縮期峰值應變、整體環(huán)向收縮期峰值應變、整體徑向收縮期峰值應變均較正常對照組減低（P<0.05） ，且左室整體的縱向、環(huán)向和徑向應變均與左室射血分數(shù)具有很好的相關性，患者左心室整體功能明顯減低。因此，3D-STI技術可無創(chuàng)、客觀地評價慢性心力衰竭患者左室整體的收縮功能。

（五）對尿毒癥腹膜透析患者左心室功能的評價

尿毒癥患者并發(fā)的心血管系統(tǒng)損害特異性較低，心血管疾病與腎臟疾病兩者互相影響，因此對早期治療及預后評估來說，提早發(fā)現(xiàn)左室功能異常至關重要。沈麗君等[14] 將46例透析時間為0～5年的尿毒癥患者，按不同透析時間段（≤1年為A組、>1～≤3年為B組、>3～≤5年為C組）分成3組，并用3D-STI技術對各組整體應變及各節(jié)段應變的均值進行研究發(fā)現(xiàn)，隨著透析時間的延長，A、B、C各組整體應變值及各節(jié)段應變均值依次增大。研究[15] 表明充分有效的透析可以有效保護心臟功能，研究結果也證明了透析治療可能對尿毒癥患者遠期左心室收縮功能的保護有一定作用。3D-STI技術有望成為評估透析療效及預后的一項簡便、可靠的監(jiān)測方法。

三、3D-STI技術的局限性及發(fā)展前景

多項研究已證實了3D-STI技術的優(yōu)勢及臨床應用價值，但作為一項發(fā)展中的新技術，仍存在一些局限性：①最主要的是三維超聲圖像的分辨力較低，圖像質量不佳時無法準確識別心內膜邊界，導致斑點追蹤及數(shù)據(jù)分析的準確性下降；②三維斑點追蹤都需要手動描記并調整心內膜邊界，一定程度上依賴操作者的經(jīng)驗，存在一定的主觀性。目前，3D-STI技術主要局限于左室心肌運動的研究，在左心房及右心功能評價方面涉及尚少，且對于某些疾病如先天性心臟病、心血管系統(tǒng)藥物對心肌的影響等方面有待進一步深入研究。

3D-STI技術的發(fā)展應著力提高圖像空間和時間分辨力以提高斑點跟蹤技術的準確性，相信隨著科技的發(fā)展和3D-STI技術各項潛力的挖掘，該技術將對各項疾病狀態(tài)下心臟功能的評估有更廣泛的臨床應用價值。

參考文獻

[1] Urbano-Moral JA，Patel AR，Maron MS，et al.Three-dimensional speckle-tracking echocardiography：methodological aspects and clinical potential.Echocardiography，2012，29（8）：997-1010.

[2]朱文暉，孟琴，肖際東，等，三維斑點追蹤在冠心病診斷中的臨床應用[J]. 中南大學學報（醫(yī)學版）， 2012，37（10）：1060-1065.

[3]Abe Y Kawagishi，T，Ohuchi H，et al.Accurate detection of regional contraction using novel 3-dimensional speckle tracking technique[J].J Am Coll CardioL 2008，51（10）：903-253，A116.

[4]Baccouche H，Maunz M，Beck T，et al.Echocardiographic assessment and monitoring of the clinical course in a patient with Tako-Tsubo cardiomyopathy by a novel 3D-speckle-tracking-strain analysis[J].Eur J Echocard，2009，10（5）：729-731.

[5]李玉曼，謝明星，呂清，等.三維超聲斑點追蹤成像技術評價高血壓患者左心室整體收縮功能的臨床研究[J].中華超聲影像學雜志，2010，19（10）：838-841.

[6]Duan F，Xie M，Wang X，et al.Preliminary clinical study of left ventricular myocardial strain in patients with non-ischemic dilated cardiomyopathy by three-dimensional speckle tracking imaging.Cardiovasc Ultrasound，2012，10（8）：157-166.

[7]張瑞芳，秦石成，孫璐璐，等.三維斑點追蹤成像對擴張型心肌病患者再同步化治療后療效的評價[J].中華超聲影像學雜志，2011，20（10），838-841.

[8]Kato TS， Noda A，Izawa H，et al.Discrimination of nonobstructive hypertrophic cardiomyopathy from hypertensive left ventrieular hypertrophy on the basis of strain rate imaging by tissue Doppler ultrasonography[J].Circulation，2004，110：3808-3814.

[19]納麗莎，雷?；郏瑒Ⅺ愇?，等.三維斑點追蹤技術評價早期肥厚型心肌病患者左心室局部收縮功能[J]. 中華超聲影像學雜志，2014，23（7），562-567.

[10]尹麗，郭麗蘋，薛煒.斑點追蹤技術評價肥厚性心肌病左室收縮功能[J].中國醫(yī)學影像學雜志，2012，8（2）：123-125.

[11]李玉曼，謝明星，呂清，等. 三維超聲斑點追蹤成像技術評價高血壓患者左心室整體收縮功能的臨床研究[J]. 中華超聲影像學雜志，2010，19（10）：838-841.

[12]Akiko Atsumi MD，Tomoko Ishizu MD ， Yuri Kameda BS，et al.Application of 3-dimensional speckle tracking imaging to the assessment of right ventricular regional deformation.Circulation，2013，11（1）：64-73.

[13]覃小娟，謝明星，呂清，等.超聲三維斑點追蹤成像技術評價慢性心力衰竭患者左心室整體應變的初步研究[J]. 中華醫(yī)學超聲雜志（電子版），2010，7 ： 33‐36 .

[14]沈麗君，趙博文，陳冉，等.三維斑點追蹤技術評價不同透析時間尿毒癥患者左心室心肌縱向應變的初步研究[J]. 中華醫(yī)學超聲雜志， 2013，22（9）：758-761.

[15]Custodio MR，Koike MK，Neves KR，et al.Parathyroid hormone and phosphorus overload in uremia：impact on cardiovascular system.Nephrol Dial Transplant，2012，27：1437—1445.