三維斑點追蹤技術評價甲狀腺功能亢進患者131I治療前后左心室收縮功能

三維斑點追蹤技術評價甲狀腺功能亢進患者131I治療前后左心室收縮功能

Department of Ultrasound， Liaoning Jinqiu Hospital， Shenyang 110016， China

Address Correspondence to： HUANG Puzhong

E-mail： hpz915@163.com

2016-02-02

中國醫學影像學雜志

2016年 第24卷 第7期：504-507

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （7）： 504-507

目的 應用三維斑點追蹤（3D-STI）技術評價甲狀腺功能亢進患者131I治療前后左心室整體收縮功能的改變。資料與方法 選取首次行131I治療且治療后甲狀腺激素水平恢復正常的甲狀腺功能亢進患者91例為研究組，依據甲狀腺功能亢進癥及甲狀腺心臟病診斷標準分為A組（35例、病程＜6個月）、B組（30例、病程＞6個月）及甲狀腺功能亢進性心臟病組26例；另選取健康志愿者30例為對照組。所有研究對象均行常規及三維超聲心動圖檢查，測量左心室射血分數（LVEF）、左心室整體峰值縱向應變（GLS）、圓周應變（GCS）、面積應變（GAS）及徑向應變（GRS）。結果 治療前，A組GLS、GCS、GAS及GRS值均高于對照組，差異有統計學意義（ t=11.34、7.47、5.27、3.11，P＜0.05）；B組及甲狀腺功能亢進性心臟病組低于對照組，差異均有統計學意義（t=5.01、4.92、4.54、2.70，P＜0.05；t=8.16、5.97、8.36、4.65，P＜0.01）。A、B組LVEF值與對照組相比，差異無統計學意義（t=1.75、0.52，P＞0.05）；甲狀腺功能亢進性心臟病組LVEF值低于對照組，差異有統計學意義（t=11.23，P＜0.01）。治療后各組參數均較治療前改善，A組GLS、GCS、GAS及GRS值與對照組比較，差異無統計學意義（t=0.80、0.36、0.33、0.16，P＞0.05）；B組雖低于對照組，但差異亦無統計學意義（t=0.88、1.39、1.10、0.56，P＞0.05）。甲狀腺功能亢進性心臟病組各應變值及LVEF仍低于對照組，差異有統計學意義（t=4.20、3.35、4.60、2.34、6.74，P＜0.05）。結論 單純甲狀腺功能亢進患者病程短者收縮功能增強，病程長及甲狀腺功能亢進性心臟病患者收縮功能減低。治療后，單純甲狀腺功能亢進患者左心室收縮功能可恢復，甲狀腺功能亢進性心臟病患者不能完全恢復。

甲狀腺功能亢進癥；碘放射性同位素；超聲心動描記術；斑點追蹤成像；心室功能，左

甲狀腺功能亢進癥是內分泌系統最常見的疾病，其發病率為1%～2%，心臟為甲狀腺激素作用的主要靶器官［1］。三維斑點追蹤成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是超聲領域的一項新技術，在三維空間內追蹤心肌斑點運動，同步測定左心室縱向、面積、徑向及圓周方向的心肌應變，更準確地評價左心室整體和局部心肌功能。本研究旨在應用3D-STI技術評價不同病變時期甲狀腺功能亢進患者131I治療前后左心室收縮功能的改變。

1　資料與方法

1.1 研究對象 收集2014年5月－2015年9月于遼寧省金秋醫院首次行131I治療，且治療后恢復正常狀態的甲狀腺功能亢進癥患者91例，并依據甲狀腺功能亢進及甲狀腺功能亢進性心臟病診斷標準［2］分為A、B組［3］及甲狀腺功能亢進性心臟病組。A組（病程＜6個月）35例，其中男9例，女26例；年齡25～38歲，平均（32.31±9.75）歲。B組（病程＞6個月）30例，其中男7例，女23例；年齡24～40歲，平均（33.26±7.61）歲。甲狀腺功能亢進性心臟病組26例，其中男6例，女20例；年齡26～45歲，平均（33.82±6.82）歲；病程19個月～7年。排除器質性心臟病、肺源性心臟病、糖尿病、高血壓病及心房顫動患者。另選取年齡及性別相匹配的健康志愿者30例作為對照組，其中男7例，女23例；年齡20～46歲，平均（33.65±9.26）歲，經體格檢查、心電圖、超聲心動圖及實驗室檢查無異常。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀，4V探頭：頻率1.7～3.5 MHz；M5S探頭：頻率1.7～3.3 MHz。圖像采集：患者分別于治療前及治療后甲狀腺激素水平恢復正常后行超聲心動圖檢查，并記錄心率、體重及身高，計算體重指數（BMI）。囑患者左側臥位，平靜呼吸，連接心電圖，采用M5S探頭于胸骨旁左心室長軸切面常規測量左心室舒張末期內徑（left ventricular end diastolic dimension，LVDD）、左心室收縮末期內徑（left ventricular end systolic diameter，LVSD）、室間隔厚度（interventricular septum thickness，IVST）及左心室后壁舒張末期厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT）。Simpson雙平面法測量左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）。將4V探頭于心尖部將整個左心室包括在圖像范圍內，得到心尖四腔觀，調整儀器以清晰顯示心內膜為標準。用EchoPAC軟件脫機分析，自動描繪左心室心內膜及心外膜邊界，獲取三維超聲LVEF，左心室整體的峰值縱向應變（GLS）、圓周應變（GCL）、面積應變（GAL）及徑向應變（GRL）。4種應變指標的正負號代表心肌運動方向，絕對值大小反映心肌運動幅度，若超過3個節段無法跟蹤，此圖像不列入研究。同一名超聲科副主任醫師重復測量2次后，另一名超聲科主治醫師重復測量1次，計算平均值為最終結果。

1.3 統計學方法 采用SPSS 20.0軟件，計量資料多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法，同組內治療前后比較采用配對t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2　結果

2.1 常規超聲心動圖比較 A組及B組治療前與對照組比較，LVDD、LVSD、IVST、LVPWT、LVEF及BMI值差異無統計學意義（P＞0.05）。甲狀腺功能亢進性心臟病組治療前與對照組比較，LVDD、LVSD顯著增加，差異有統計學意義（t=6.11、6.78，P＜0.01）；LVEF顯著減低，差異有統計學意義（t=11.23，P＜0.01）；而IVST、LVPWT及BMI值差異無統計學意義（t=0.83、0.76、1.12，P＞0.05）。甲狀腺功能亢進性心臟病組治療后與治療前相比LVDD、LVSD減低，LVEF增加，差異有統計學意義（t=2.84、3.19、4.71，P＜0.05）；但與對照組相比，差異仍有統計學意義（t=3.38、2.60、6.74，P＜0.05）。見表1。

A、B組及甲狀腺功能亢進性心臟病組治療前與對照組相比，心率顯著增加，差異有統計學意義（t=8.83、8.61、10.52，P＜0.01）；治療后與治療前相比顯著降低，差異有統計學意義（t=7.25、7.78、8.18，P＜0.01）；但與對照組比較差異無統計學意義（t=0.81、0.56、0.42，P＞0.05）。見表1。

2.2 3D-STI各測值治療前后比較 治療前，A組GLS、GCS、GAS及GRS值高于對照組，差異有統計學意義（t=11.34、7.47、5.27、3.11，P＜0.05）；B組及甲狀腺功能亢進性心臟病組各應變指標均低于對照組，差異均有統計學意義（t=5.01、4.92、4.54、2.70，P＜0.05；t=8.16、5.97、8.36、4.65，P＜0.01）；治療后， A組各應變值與對照組比較，差異無統計學意義（t=0.80、0.36、0.33、0.16，P＞0.05），B組雖低于對照組，但差異亦無統計學意義（t=0.88、1.39、1.10、0.56，P＞0.05）。甲狀腺功能亢進性心臟病組各應變值仍普遍低于對照組，差異有統計學意義（t=4.20、3.35、4.60、2.34，P＜0.05）。見表2及圖1、2。

3　討論

甲狀腺功能亢進癥患者在長期病情進程中，心臟結構和功能會發生不同程度的改變。以往臨床常用超聲心動圖技術評估甲狀腺功能亢進性心臟病患者131I治療前后心臟結構和功能改善情況［4］；但對于單純甲狀腺功能亢進患者，常規超聲心動圖并不能發現131I治療前后心臟功能的變化。3D-STI技術通過對連續的心臟全容積圖像進行處理、分析，更能準確地評價心肌在三維空間內的復雜形變［5-6］，比常規超聲心動圖更精確地反映心肌功能的變化［7］，并已應用于臨床［8-9］。本研究應用3D-STI技術評價甲狀腺功能亢進患者131I治療前后左心室整體收縮功能的改變。

表1　各組常規超聲心動圖參數比較

表2　各組3D-STI技術各參數比較（%）

圖1　女，23歲，甲狀腺功能亢進，年齡治療前GLS：30% （A），治療后GLS：18%（B）

圖2　女，35歲，甲亢性心臟病，年齡治療前GLS：8%（A），治療后GLS：12%（B）

本研究結果顯示，治療前A組GLS、GCS、GAS 及GRS值高于對照組，B組GLS、GCS、GAS及GRS值低于對照組，表明在LVEF正常時，單純甲狀腺功能亢進患者整體及局部功能已受影響，推測原因為短期內過量的甲狀腺激素作用于心肌可使心率增加、心肌細胞內琥珀酸脫氫酶活性增強、心肌細胞代謝功能增強、心肌收縮力增加。過量甲狀腺激素長期作用，則心肌細胞線粒體隨著氧耗量過分增加逐漸損傷、變性，細胞內琥珀酸脫氫酶活性減弱，肌原纖維因供能不足而灶性溶解，致心肌產生特異性炎癥、心肌傳導系統水腫、淋巴細胞浸潤，使心肌收縮力減弱。既往研究表明，未治療且病程半年內的甲狀腺功能亢進患者心肌收縮功能增強；隨著病程延長，未良好控制者心肌收縮功能減低［3，10］，與本研究結果一致。131I治療后，甲狀腺激素水平恢復正常，對心肌細胞損傷因素消失，故A組各應變值與對照組比較無明顯差異，B組各應變值雖低于對照組，但差異無統計學意義，故單純甲狀腺功能亢進患者若治療及時，心肌功能損傷均可恢復。

若單純甲狀腺功能亢進患者未經及時治療，心肌可發生器質性損害，出現心肌灶性壞死、心肌纖維肥大、核變形、肌原纖維稀疏等改變，最終造成心臟擴大和充血性心力衰竭。本研究結果顯示，甲狀腺功能亢進性心臟病患者LVDD及LVSD較對照組明顯增大，LVEF、GLS、GCS、GAS及GRS值顯著減低，表明心臟已發生明顯重構，心肌整體及局部收縮功能均受損。雖經131I治療后甲狀腺激素水平恢復正常，二維及三維各參數均有改善；但與單純甲狀腺功能亢進A、B組及對照組相比均存在差異，表明此時心臟損害已不可逆轉，錯過了良好的預防及治療時期。

本研究的局限性：①各組病例數相對較少，且未對131I治療后甲狀腺功能減退及復發患者進行長期評價，因此需要大樣本及長期隨訪跟蹤；②對少數心律失?；颊呖梢蚱唇渝e位而影響分析結果；③3D-STI技術對內外膜的邊界要求較高，手動調節時可造成測量誤差。

總之，單純甲狀腺功能亢進且病程短者收縮功能增強，病程長者及甲狀腺功能亢進性心臟病患者收縮功能減低。治療后，單純甲狀腺功能亢進患者左心室收縮功能可恢復，甲狀腺功能亢進性心臟病患者不能完全恢復。3D-STI技術可早期評價甲狀腺功能亢進患者心肌收縮功能變化以及治療后心肌收縮功能恢復情況，從而為治療決策制訂及臨床病情與隨訪療效評估等提供重要參考。

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（本文編輯聞浩）

Evaluation of Left Ventricular Systolic Function Using Three-dimensional Speckle Tracking Imaging in Hyperthyroidism Before and After131I Treatment

Hyperthyroidism； Iodine radioisotopes； Echocardiography； Speckle tracking imaging； Ventricular function， left

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.07.007

姜艷娜 JIANG Yanna
黃樸忠 HUANG Puzhong
李 焱 LI Yan
趙 洋 ZHAO Yang

遼寧省金秋醫院超聲科 遼寧沈陽 110016

黃樸忠

2016-01-19

R540.45；R581.1

【Abstract】Purpose To investigate the left ventricular systolic function changes using three-dimensional speckle tracking imaging （3D-STI） in patients with hyperthyroidism before and after131I treatment.Materials and Methods In case group， ninety-one hyperthyroid patients were selected. All patients had firstly accepted131I treatment and the levels of thyroid hormone become normal after treatment. They were divided into hyperthyroidism alone A （35cases， course of disease ＜6 months）， B （30 cases， course of disease ＞6 months） and hyperthyroid heart disease （26 cases） according to the diagnostic criteria， another 30 normal subjects from regular physical examination were set up as control group. All groups were performed two and three dimensional echocardiography. Left ventricular ejection fraction （LVEF）， global longitudinal strain （GLS）， circumferential strain （GCS）， area strain （GAS） and radial strain （GRS） were measured with 3D-STI. Results Compared with normal subjects before treatment， GLS， GCS， GAS and GRS in group A were greater （t=11.34， 7.47， 5.27 and 3.11， P＜0.05）， group B and hyperthyroid heart disease group were lower （t=5.01， 4.92， 4.54 and 2.70， P＜0.05； t=8.16， 5.97， 8.36 and 4.65， P＜0.01）. LVEF had no significantly difference in group A and B （t=1.75 and 0.52，P＞0.05）. Hyperthyroid heart disease group was lower than control group and had statistical difference （t=11.23， P＜0.01）. After131I treatment， the measured values of each group were better than before treatment. GLS， GCS， GAS and GRS had no significantly difference in group A compared with the control group （t=0.80， 0.36， 0.33 and 0.16， P＞0.05）. The measured values in group B were lower than controls， but no significant difference （t=0.88，1.39， 1.10 and 0.56， P＞0.05）. GLS， GCS， GAS， GRS and LVEF in hyperthyroid heart disease group were still lower than the control group， the differences were statistically significant （t=4.20， 3.35， 4.60， 2.34 and 6.74， P＜0.05）.Conclusion Ventricular systolic function strengthens in patients with short course of simple hyperthyroidism， the long duration of simple hyperthyroidism and hyperthyroidism heart disease reduce. The patients with simple hyperthyroidism can recover after treatment and the patients with hyperthyroidism heart disease can not recover completely. 3D-STI technique can be used to evaluate left ventricular systolic function changes in patients with hyperthyroidism before and after131I treatment.