三维斑点追踪成像技术评价左心房结构与功能研究进展
滕 花1,2，冉海涛1,2，任建丽1,2*
【摘 要】[摘 要] 三维斑点追踪成像技术是在二维灰阶成像基础上发展起来的新型超声技术，通过追踪心肌声学斑点的三维运动轨迹，准确量化心肌整体及局部功能。近年来，三维斑点追踪技术已用于评价左心房结构与功能。本文对相关进展进行综述。
【期刊名称】中国介入影像与治疗学 【年(卷),期】2019(016)006 【总页数】4
【关键词】[关键词] 超声心动描记术，三维；心房功能，左
[基金项目] 国家自然科学基金(81471713、81630047、81471675)。 [修回日期] 2019-05-06
作为在实时三维超声心动图和二维斑点追踪成像(two-dimensional speckle tracking imaging， 2D-STI)技术基础上发展起来的无创超声手段，三维斑点追踪成像(three-dimensional speckle tracking imaging， 3D-STI)技术可提供更多新的形变参数，从整体到局部对心肌进行更准确定量评价，有助于心血管疾病的临床诊断、治疗及预后。本文对3D-STI评价左心房结构与功能的研究进展进行综述。
1 概述
心肌纤维独特的走行方式使心脏产生复杂的三维运动[1]。3D-STI可在长轴及短轴各方向对同一左心房心肌斑点进行准确追踪，真实、客观地还原左心房立体运动，避免2D-STI因受限于二维平面所引起的斑点“逃逸”。2D-STI需在
不同心动周期、多个切面上分别测量左心房不同节段心肌的各项应变，这种非同步采集模式易受心律影响，导致追踪结果不可靠；而3D-STI仅需1个心尖四腔心切面即可同时分析所有节段，较2D-STI更为准确、便捷[2]。
采用3D-STI评价左心房结构与功能时，受检者左侧卧位，平静呼吸，当显示左心房心内膜较好时，于呼气末以心电图为门控采集3～5个心动周期的动态图像，系统自动识别ROI内心肌声学斑点，追踪其三维运动轨迹并逐帧比较，获取左心房三维全容积数据，绘制容积-时间曲线，计算左心房心肌整体和各节段的纵向应变、径向应变、圆周应变、面积应变及对应的应变率等；其中达峰时间标准差可用于评价左心房同步性[3]。Nemes等[4]应用3D-STI及二维超声心动图分别检测健康人左心房最大容积(maximum volume， Vmax)、最小容积(minimum volume， Vmin)、主动排空前容积(pre-contraction volume， VpreA)及各功能状态下的排空率等指标，结果提示3D-STI可全面、可靠地评估正常成人左心房容积及功能。Badano等[5]以心脏磁共振为金标准，并采用3D-STI及2D-STI检测健康受试者不同功能时相左心房容积变化，发现心脏磁共振与3D-STI检测结果的一致性优于其与2D-STI的一致性，且3D-STI的准确性及可重复性均较好，表明3D-STI反映左心房心肌在三维空间实际运动的效果优于2D-STI。
2 3D-STI评价左心房结构与功能的的临床应用
2.1 心房颤动(atrial fibrillation， AF) AF是临床发病率较高的心律失常之一，系因心肌细胞纤维化导致左心房重构所致，可增加卒中及死亡风险。Mochizuki等[6]应用3D-STI观察47例AF患者的左心房功能，结果显示其整体应变达峰时间标准差增加，证实3D-STI可于左心房发生形态学改变前发现
左心房不同步，有助于临床卒中风险分层。Watanabe等[7]进一步在电解剖系统下对AF患者左心房心肌进行基质电压高密度标测，将电压<0.5 mV的区域定义为低电压区，结果发现存在低电压区的AF患者左心房不同步更明显，原因可能为左心房局部心肌纤维化造成僵硬度分布不均，从而导致局部传导延迟，提示3D-STI可显示AF患者左心房功能重构与电重构之间的关系，用于指导制定消融路径。
导管消融术将AF转复为窦性心律的成功率较高，但费用昂贵，且存在多种潜在并发症[8]。3D-STI可在消融术前准确评估AF患者左心房功能，早期识别术后复发高风险者，为临床选择治疗方案及预后评估提供依据。Kobayashi等[9]应用3D-STI观察30例AF患者，发现导管消融术后3个月患者左心房整体三维应变减低、达峰时间标准差增加虽较术前有所改善，但仍存在不同程度储存及辅助泵功能障碍。Mochizuki等[10]根据导管消融术后随访中有无复发对42例阵发性AF患者进行分组，对比消融前后3D-STI各应变指标，结果显示左心房收缩期三维整体面积应变是唯一可预测术后复发的参数(P=0.048)，截断值为28.9%，敏感度达75%，特异度为67%。
2.2 肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy， HCM) HCM是与基因突变相关的遗传病，其特征为不明原因左心室壁肥厚，是年轻人和运动员心源性猝死的主要原因之一；在HCM突变基因携带者发生明确左心室壁肥厚之前对其早期诊断至关重要。Aly等[11]研究证实3D-STI可发现HCM患者家庭成员中突变基因携带者左心房早期重构的证据，提示3D-STI对早期诊断该病具有潜在临床价值。Domsik等[12]指出，与健康对照组相比，HCM患者左心房Vmax、Vmin、VpreA、总体充盈及排空容积均显著增加，总体及被动排空率、
三维斑点追踪成像技术评价左心房结构与功能研究进展
