【摘要】目的应用三维斑点追踪成像（3D-STI）技术评价病毒性心肌炎（VMC）患儿治疗前后左心室心肌整体收缩功能的改变。资料与方法选取38 例VMC 患儿给予相应治疗，待各项临床指标恢复正常，治疗前后均进行血生化检测及常规超声心动图和3D-STI 检查，获得左心室舒张末期内径（LVEDd）、左心室收缩末期内径（LVEDs）、左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室射血分数（LVEF）、左心室整体纵向应变（GLS）、径向应变（GRS）、圆周应变（GCS）及面积应变（GAS）。结果治疗后心肌肌钙蛋白I 及氨基末端B 型钠尿肽原水平均低于治疗前，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗前、后LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVESV、LVEF 比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗后GLS、GRS、GCS、GAS 均高于治疗前，差异有统计学意义（P<0.05）。结论3D-STI 技术能够较好地评价VMC 患儿左心室心肌功能的异常变化。
【关键词】心肌炎；病毒性疾病；超声心动描记术，三维；斑点追踪成像；心室功能，左；儿童
【Abstract】PurposeTo explore three-dimensional speckle tracking imaging (3D-STI) inassessing changes of left ventricular global systolic function of viral myocarditis (VMC)child patients before and after treatment. Materials and Methods Thirty-eight VMC childpatients were given related treatment and blood biochemistry test, routine ECG and 3D-STIwere taken for examination before and after surgery when the index became normal andresults were recorded. Left ventricular end-diastolic diameter (LVEDd), left ventricular endsystolicdiameter (LVEDs), left ventricular end-diastolic volume (LVEDV), left ventricularend-systolic volume (LVESV), left ventricular ejection fraction (LVEF), global longitudinalstrain (GLS), global radial strain (GRS), global circumferential strain (GCS) and globalarea strain (GAS) were obtained. Results Postoperative cardiac troponin I and N-terminalpro-B-type natriuretic peptide levels were all statistically lower than those before surgery(P<0.05). Difference of preoperative and postoperative LVEDd, LVEDs, LVEDV, LVESVand LVEF was of no statistical significance (P>0.05). Postoperative GLS, GRS, GCS andGAS were statistically higher than those before surgery (P<0.05). Conclusion3D-STI canevaluate abnormal change of left ventricular myocardial function of VMC child patients.
【Key words】Myocarditis; Virus diseases; Echocardiography, three-dimensional; Speckletracking imaging; Ventricular function, left; Child
病毒性心肌炎（viral myocarditis，VMC） 常好发于儿童，是由于多种病毒（以柯萨奇B 病毒为著）侵犯心脏使心肌出现炎症的一系列表现，导致患儿心功能发生异常[1]。三维斑点追踪成像（three-dimensionalspeckle tracking imaging，3D-STI）是指在三维空间内追踪感兴趣区内心肌声学斑点的运动轨迹，从而描绘心肌组织形变程度，获得心脏功能变化的曲线。本研究应用3D-STI 检测左心室心肌变化的应变值，旨在发现VMC 患儿心肌的变化情况，为临床提供理论依据。
1资料与方法
1.1研究对象收集2015 年4 月—2016 年12 月锦州医科大学附属第一医院门诊、病房确诊的VMC 患儿38 例，其中男20 例，女18 例；年龄3~15 岁，平均（8.6±5.3）岁，VMC 的确诊根据1999 年小儿病毒性心肌炎诊断标准[2]。所有患儿左心室射血分数（leftventricular ejection fraction，LVEF）≥ 50%。患儿均进行病原学检测，结果显示柯萨奇病毒抗体阳性率为65.3%，继而进行抗病毒治疗。38 例患儿中，出现胸闷、气短、心悸34 例，腹痛28 例，其他症状15 例。心电图检查：ST-T 段改变30 例，早搏27 例，传导阻滞18 例，Q-T 间期延长10 例，其他改变3 例。心肌酶谱中的心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I，cTnI）及氨基末端B型钠尿肽原（N-terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP）均显著增高。排除合并其他器官疾病、先天性心脏病、非病毒性心肌炎、继发性肺疾病及无法配合检查患者。所有参与者均知情同意，本研究经过医院伦理委员会批准。
1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E9 型超声仪，4V-D探头，频率1.7~4.3 MHz。首先用常规二维超声测量左心室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDd）、左心室收缩末期内径（left ventricular endsystolic diameter，LVEDs）、左心室舒张末期容积（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收缩末期容积（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、LVEF ；然后切换到4D 模式，将帧频调到25 帧/s 以上，于胸前连接心电图，嘱检查者平稳呼吸，在心腔四腔标准切面上采集4~6 个心动周期的全容积三维图像并存储。
1.3 图像分析 由1 名副主任医师及1 名主治医师采
用盲法在仪器上进行操作，首先在仪器“Measure”的菜单上选择“volume”程序中的“4D Auto LVQ”功能键，调节基线与二尖瓣后叶重合。然后自动勾画出所需要的左心室心内、外膜缘，必要时也可手动调节。完成后，用4D Auto LVQ 软件计算出左心室整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）、左心室整体径向应变（global radial strain，GRS）、左心室整体圆周应变（global circumferential strain，GCS）及左心室整体面积应变（global area strain，GAS），并获得各峰值
应变相应的曲线（图1）。
图1 女，9岁，VMC。17节段牛眼图及应变曲线，治疗后GLS（A）、GRS（B）、GCS（C）、GAS（D）均高于治疗前（箭头）
1.4重复性检验随机选取10 例VMC 患儿治疗前后的图像，由2 名医师对各项指标进行测量，5 d 后再选取其中1 名医师对上述各项指标进行重复测量，信度系数>0.85 为一致性良好。1.5统计学方法采用SPSS 19.0 软件，计量资料以x±s 表示，若符合方差齐性检验和正态分布，采用Dunnett-t 检验，相关性分析采用Spearman 秩相关，P<0.05 表示差异有统计学意义。
2结果
2.1一般资料与血生化检测变化治疗前、后体重指数、收缩压、舒张压比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗后cTnI 及NT-proBNP 水平均低于治疗前，差异有统计学意义（t=20.32、10.30，P<0.05）。见表1。
2.2常规超声测量参数变化治疗前LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVESV、LVEF 与治疗后比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表2。
2.3 3D-STI 技术测量参数变化治疗后GLS、GRS、GCS、GAS 较治疗前显著升高，差异有统计学意义（t=6.89、6.48、9.38、4.30，P<0.05），见表3。
2.4相关性分析cTnI 及NT-proBNP 水平与GLS、GRS、GCS 及GAS 均呈负相关（r= － 0.36、－ 0.34、－0.52、－ 0.44，r= － 0.35、－ 0.39、－ 0.41、－ 0.48，P<0.05）。cTnI 及NT-proBNP 水平与LVEF 均无直线相关关系（P>0.05）。
2.5 重复性检验 测量者对自己的信度系数为0.926~0.972（P<0.05）， 测量者之间的信度系数为0.875~0.924（P<0.05）。
3 讨论
VMC 早期发病较为隐匿且易被忽视，若不能得到及时治疗则导致病情恶化，因此快速有效的确诊手段对于VMC 具有非常重要的临床价值。3D-STI 是超声领域中的一项新技术，其在心脏受累早期即能对左心室整体收缩功能进行监测。3D-STI 技术是评价心室心肌功能、容积及心肌缺血的一种新手段[3]，目前其在轻型系统性红斑狼疮、甲状腺疾病等所致心肌病变方面均得到应用[4-5]。
本研究应用3D-STI 对治疗前后VMC 患儿左心室心肌功能的改变进行分析，结果显示，治疗后GLS、GRS、GCS、GAS 较治疗前有所改善（P<0.05），表明3D-STI 技术在LVEF 正常的情况下即能检测到急性VMC 患儿左心室心肌收缩功能的异常变化。Jamal 等[6] 对常规超声心动图与应变率显像（strain rate imaging， SRI）进行比较，发现左心室心肌运动异常时，SRI 在左心室收缩期显示异常心肌变化的参数显著高于常规超声心动图，此结果与本研究使用常规超声心动图及3D-STI 技术测量的结果相符合；同时此结论也与庞利等[7] 的研究结果一致。VMC 的发病主要是由自身的免疫反应、病毒对局部的直接损伤及心肌纤维化等方面所致， 但主要以自身的免疫反应为主，炎症细胞不仅能使病毒快速在心肌细胞内进行复制，且产生的自身免疫抗体（以CD4+ Th17 炎症细胞为主）[8-9] 破坏心肌细胞，而病毒局部损伤的内皮细胞更是加快了炎症因子浸润心肌细胞，使心肌细胞出现水肿变性、炎症因子广泛浸润间质、大量纤维素渗出等一系列变化[10-11]，从而导致心肌顺应性受到影响，功能降低。若能早期发现并及时治疗，将会得到很大程度的改善，进而提高治愈率。
3D-STI 技术以全容积成像作为基础，能快速、准确、自动地将心内膜识别出来并描绘出心腔的立体形态，对于变形的心室结构不受限制，在检测异常心肌变化方面明显优于其他检查方法，其结果的准确率较高且重复性好[12]。
总之，3D-STI 技术是近年心血管超声的新手段，不仅能评价VMC 患儿治疗前后左心室心肌收缩功能的异常，且能够指导临床在疾病早期进行干预，大大提高了临床医师对患儿治疗前后病情评估的准确性。
参考文献
[1] 褚红艳, 陶溢潮. 心肌自动分区运动分析技术检测病毒性心肌炎患儿左心功能的应用. 海南医学院学报, 2014, 20(2):266-269.
[2] 中华医学会儿科学分会心血管学组. 病毒性心肌炎诊断标准. 中华儿科杂志, 2000, 38(2): 75.
[3] Shimoni S, Gendelman G, Ayzenberg O, et al. Differential effects of coronary artery stenosis on myocardial function: the value of myocardial strain analysis for the detection of coronary artery disease. J Am Soc Echocardiogr, 2011, 24(7):748-757.
[4] 高帅, 孙志丹, 徐静, 等. 三维斑点追踪成像评价轻型系统性红斑狼疮患者左心室收缩功能. 中国医学影像学杂志,2016, 24(1): 16-18, 23.
[5] 姜艳娜, 黄朴忠, 李焱, 等. 三维斑点追踪技术评价甲状腺功能亢进患者左心室收缩功能. 中国超声医学杂志, 2015,31(9): 786-788.
[6] Jamal F, Kukulski T, Sutherland GR, et al. Can changes in systolic longitudinal deformation quantify regional myocardial function after an acute infarction? An ultrasonic strain and strain study. J Am Soc Echocardiogr, 2002, 15(7): 723-730.
[7] 庞利, 王惠, 周振芳, 等. 实时三维超声心动图评价病毒性心肌炎患儿左心室不同步性. 中国实验诊断学, 2009, 13(7): 896-898.
[8] 孙景辉, 翟淑波. 病毒性心肌炎发病机制的研究进展. 临床儿科杂志, 2012, 30(7): 607-612.
[9] Kong Q, Wu WF, Yang F, et al. Distinct different expression of Th17 and Th9 cells in coxsackie virus B3-induced mice myocarditis. Virol J, 2011, 8(1): 267.
[10] 李琳琳, 付亮. 小儿病毒性心肌炎的发病机制研究进展. 内蒙古医学杂志, 2010, 42(2): 194-198.
[11] 王娜. 超声心动图诊断病毒性心肌炎的价值分析. 中国实用医药, 2016, 11(26): 72-73.
[12] Jenkins C, Bricknell K, Hanekom L, et al. Reproducibility and accuracy of echocardiographic measurements of left ventricular parameters using real-time three-dimensional echocardiography. J Am Coll Cardiol, 2004, 44(4): 878-886.
（本文编辑 周立波）
