斑点追踪技术评估系统性红斑狼疮患者心脏损害的应用进展
2025-11-18 来源:临床超声医学杂志

作者:覃旭,姜岚,王志刚,重庆医科大学附属第二医院超声科

 

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种临床表现复杂的多系统、多脏器受累的自身免疫性疾病,心脏损害是其病情进展和死亡的主要原因。研究显示,约40%的SLE患者存在心脏受累,然而仅约10%的患者被明确诊断,因此早期诊断SLE患者心脏损害对临床而言仍是一项挑战。

 

超声心动图因具有安全、便捷等优势已广泛应用,左室射血分数(LVEF)是临床评估心脏功能最常用的参数,但LVEF减低常在疾病晚期出现,因此亟需寻找更敏感的参数以评估早期心功能损害。斑点追踪技术(speckle tracking imaging,STI)具有无角度依赖性、重复性好、稳定性高等优点,可以更准确、客观地定量评估心脏功能,且STI所测应变参数较LVEF更敏感,可用于评估亚临床心脏功能障碍。本文就STI评估SLE患者心脏损害的应用进展进行综述。

 

1.STI概况

 

1)二维STI(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI):

 

其是在二维超声心动图基础上,通过识别感兴趣区心肌斑点的位置和运动,在整个心动周期中逐帧自动跟踪心肌的运动轨迹,通过图像后处理获得心肌应变及应变率,主要包括整体纵向应变(GLS)、整体径向应变(GRS)及整体圆周应变(GCS),分别用于评估心肌在纵向、径向和圆周方向上的形变。

 

与常规超声心动图相比,2D-STI无角度依赖性,不受邻近心肌节段和心脏整体运动的影响,能够准确、客观、定量地评估心房和心室的整体和局部功能。目前临床多将GLS作为评估左室应变的常规参数,其价值已在高血压冠心病心肌病等亚临床左室收缩功能障碍评估中得到证实。

 

2)三维STI(three-dimensional speckle tracking imaging,3D-STI):

 

其是在2D-STI和实时三维超声心动图基础上发展起来的新技术,可同时对三维空间中所有心肌斑点进行追踪,建立心腔虚拟三维模型,直观显示心脏的解剖结构和空间关系,反映心肌运动轨迹,弥补了2D-STI仅局限于二维平面内追踪心肌斑点的不足。此外,3D-STI还引入了一个新的应变参数——面积应变,为准确评估整体和局部心肌功能提供了可能。Altman等研究显示,3D-STI在评估左室收缩功能方面表现出良好的准确性和可重复性。

 

2.STI评估SLE患者心脏损害的应用

 

1)评估SLE患者左室功能的应用:

 

最新发布的中国专家共识明确了基于2D-STI的左室GLS正常参考值,将左室GLS绝对值<17%(男)或<18%(女)定义为亚临床左室收缩功能障碍,极大地推动及拓展了左室GLS的临床应用。Farag等应用2D-STI评估SLE患者左室功能,发现LVEF正常的SLE患者左室GLS显著低于健康成人,差异有统计学意义(P<0.001),且其病程、SLE活动性指数均与左室GLS呈正相关(r=0.417、0.700,均P<0.05),提示左室GLS是早期发现SLE患者亚临床左室收缩功能障碍的敏感参数。

 

Luo等研究显示,与健康成人比较,LVEF正常的SLE患者左室GLS已降低(P<0.05),提示即使LVEF正常,SLE患者也可能出现亚临床左室功能损害。Azpiri-Lopez等研究显示,与健康成人比较,SLE患者亚临床左室收缩功能障碍的发生率更高(37.0%vs.8.7%),差异有统计学意义(P=0.001),且性别、肥胖和高血压与SLE患者亚临床左室收缩功能障碍均相关(均P<0.05)。

 

Gegenava等应用2D-STI评估SLE患者左室收缩功能,发现左室GLS与心血管事件独立相关(P<0.05),提示其不仅能反映亚临床心肌受累,还能预测心血管事件的发生风险。Du Toi等研究显示,2D-STI所测SLE相关心肌炎患者LVEF、室壁运动评分、左室GLS均低于健康志愿者,差异均有统计学意义(均P<0.001),且左室GLS与LVEF、室壁运动评分均相关(r=-0.808、0.715,均P<0.05);而SLE相关心肌炎患者治疗后LVEF和室壁运动评分均较治疗前显著改善(P=0.023、0.017),左室GLS无明显变化(P=0.47),表明STI可用于SLE相关心肌炎患者的早期诊断和预后评估。总之,2D-STI测得的左室GLS测值稳定、可重复性好,在评估SLE患者左室功能方面优于LVEF,是目前临床应用最广泛的应变参数。

 

2)评估SLE患者左房功能的应用:

 

左房在维持心输出量方面具有关键作用,SLE患者左房功能早期改变表现为管道功能损伤、储存功能降低和辅助泵功能增强,STI可对左房储存、管道和泵功能进行量化评估,左房应变是早期识别亚临床心功能不全的潜在标志。宋焱等研究显示,随着SLE病程的进展,左房储存功能受损亦加重。Pérez-Topete等应用STI测量SLE患者左房储血期、管道期、收缩期应变和应变率,结果显示STI可准确识别SLE患者早期左房功能障碍,表现为与亚临床心肌损伤有关的舒张功能障碍。

 

Dai等研究显示,左房收缩期应变率和舒张早期应变率均与左室舒张功能障碍的严重程度呈负相关(r=-0.44、-0.49,均P<0.05),表明左房受损程度随着左室舒张功能障碍的加重而增加,左房应变参数对评估左室舒张功能有一定的临床意义。但目前STI在评估SLE患者左房功能中的研究相对较少,其诊断准确性及临床应用价值尚待今后进一步研究。

 

3)评估SLE患者右室功能的应用:

 

右室功能是SLE患者预后的关键因素,SLE合并肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)可导致右室功能障碍。PAH是SLE常见且严重的并发症之一,已成为SLE患者死亡的第三大原因,因此早期发现亚临床右室功能障碍对SLE患者的治疗和预后至关重要。Luo等研究显示,2D-STI测得的右室纵向应变及应变率在SLE合并轻度PAH组与健康对照组中比较差异均有统计学意义(均P<0.05),而常规超声心动图测得的右室功能参数(如面积变化率、射血分数)在SLE合并中、重度PAH组中比较差异均有统计学意义(均P<0.05),提示2D-STI能早期准确识别右室功能障碍。

 

此外,何艳洁等研究显示,2D-STI能敏感地评估SLE患者早期右室收缩功能变化。赖宝春等应用3D-STI评估SLE患者右室功能,结果显示右室GLS较常规超声心动图参数能更敏感地发现早期右室功能改变,提高了SLE患者亚临床右室收缩功能障碍的检出率。Wu等研究显示SLE患者左室应变与右室应变显著相关(P=0.001),分析可能与室间隔在左室与右室之间的相互作用有关。

 

由于右室形态结构复杂,流入道和流出道各节段心肌无法在同一切面上同时显示,因此3D-STI较2D-STI更适用于右室的评估。Buonauro等应用3D-STI检测SLE患者(SLE组)右室游离壁应变(RVFWS),结果显示SLE组RVFWS显著低于健康对照组(P<0.001),且与SLE损伤指数独立相关(P<0.05),表明3D-STI在评估SLE患者亚临床右室收缩功能障碍和预后中具有重要的价值。总之,SLE患者右室功能与PAH密切相关,右室应变参数可用于评估SLE患者的右室功能障碍。

 

4)评估SLE患者右房功能的应用:

 

右房功能是右室充盈的关键因素,右房功能障碍可能会引发PAH患者右心衰竭,因此评估右房功能对指导合并PAH的SLE患者治疗及预后非常重要。Padeletti等认为2D-STI参数是PAH的最强预测因子,右房功能随着肺动脉压的增加而下降。Sun等研究发现合并不同程度PAH的SLE患者右房应变率存在差异,其中与健康对照组和PAH≤30 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)组比较,30 mm Hg<PAH<50 mm Hg组右房收缩期应变率和舒张早期应变率均降低,PAH≥50 mm Hg组右房收缩期应变率和舒张早期应变率均低于30 mm Hg<PAH<50 mm Hg组,差异均有统计学意义(均P<0.05),表明STI可有效评估合并不同程度PAH的SLE患者右房功能。

 

Bai等研究显示,右房GLS<22.9%的SLE患者更易发生临床恶化,提示2D-STI测量右房应变参数能更敏感地反映右房功能障碍。右房功能障碍是合并PAH的SLE患者临床恶化的重要预测参数,早期发现可以积极指导治疗,改善预后。葛晓颖等应用3D-STI检测肺动脉压正常的SLE患者,结果显示其右房GLS低于健康人群,差异有统计学意义(P=0.001),提示右房GLS可以早期评估SLE患者右房功能。

 

5) STI新参数评估SLE患者心脏损害的应用:

 

GLS虽已被用于检测多种疾病的亚临床心功能障碍,但其是峰值应变的平均测值,不能用于评估心肌机械运动的协调性和同步性。随着STI的发展,一些新参数克服了GLS的局限性,能更准确地评估SLE患者心脏损害。Li等研究显示,在疾病活动性指数(SLEDAI)≥5的SLE患者中,峰值应变离散度(PSD)与SLEDAI的相关性最高(r=0.646,P<0.001),而GLS与SLEDAI的相关性较低(r=0.359,P=0.025),且在SLEDAI<5的SLE患者中GLS与SLEDAI无相关性,表明PSD较GLS能更全面、准确地评估SLE患者的亚临床左室收缩功能障碍。

 

Feng等研究显示,基于GLS和左室扭转角的新参数——心肌综合指数(MCI)评估SLE患者左室功能的灵敏度和曲线下面积均高于GLS,MCI与高敏肌钙蛋白T之间存在较好的相关性(r=-0.636,P<0.01),表明MCI可以早期评估SLE患者左室收缩功能。Wan等研究应用STI检测LVEF保留的SLE患者左室收缩功能,结果显示活动性疾病组与非活动性疾病组GLS比较差异无统计学意义,而两组收缩后应变指数和收缩早期应变指数比较差异均有统计学意义(均P<0.05),表明收缩后应变指数和收缩早期应变指数有助于早期评估SLE患者左室收缩功能障碍。

 

Li等应用无创心肌做功定量评估SLE患者左室收缩功能,结果显示无论SLE患者GLS是否降低,与健康志愿者比较,其整体无用功(GWW)升高,整体做功效率(GWE)降低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。表明无创心肌做功可早期发现SLE患者亚临床心肌损伤。此外,He等研究显示,疾病活动度高的SLE患者GWW升高和GWE降低较疾病活动度低的患者更显著(均P<0.05),提示GWW和GWE均为与疾病活动度相关的评估心肌损伤的敏感参数。

 

3.总结与展望

 

总之,STI作为一种可量化心肌功能的超声新技术,其评估SLE患者心房和心室的整体和局部功能较常规超声心动图更客观、准确。与2D-STI相比,3D-STI不受二维平面的限制,可以实时追踪心肌斑点运动。但2D-STI和3D-STI均易受图像质量的影响,且不同厂家的仪器测值存在差异。目前临床已证实GLS具有重要价值,而PSD、MCI、GWW、GWE等STI新参数虽然可以提供增量价值,但当前研究的数据尚不够充分,今后需行大样本、多中心研究进一步探讨其临床实用性。STI作为早期评估SLE患者心脏功能的敏感工具具有潜在的应用前景。

 

来源:覃旭,姜岚,王志刚.斑点追踪技术评估系统性红斑狼疮患者心脏损害的应用进展[J].临床超声医学杂志,2024,26(09):783-786.DOI:10.16245/j.cnki.issn1008-6978.2024.09.010.

 


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