三维斑点追踪技术评价甲状腺功能亢进患者131I治疗前后左心室收缩功能

三维斑点追踪技术评价甲状腺功能亢进患者131I治疗前后左心室收缩功能

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

Address Correspondence to： HUANG Puzhong

E-mail： hpz915@163.com

2016-02-02

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第7期：504-507

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （7）： 504-507

目的 应用三维斑点追踪（3D-STI）技术评价甲状腺功能亢进患者131I治疗前后左心室整体收缩功能的改变。资料与方法 选取首次行131I治疗且治疗后甲状腺激素水平恢复正常的甲状腺功能亢进患者91例为研究组，依据甲状腺功能亢进症及甲状腺心脏病诊断标准分为A组（35例、病程＜6个月）、B组（30例、病程＞6个月）及甲状腺功能亢进性心脏病组26例；另选取健康志愿者30例为对照组。所有研究对象均行常规及三维超声心动图检查，测量左心室射血分数（LVEF）、左心室整体峰值纵向应变（GLS）、圆周应变（GCS）、面积应变（GAS）及径向应变（GRS）。结果 治疗前，A组GLS、GCS、GAS及GRS值均高于对照组，差异有统计学意义（ t=11.34、7.47、5.27、3.11，P＜0.05）；B组及甲状腺功能亢进性心脏病组低于对照组，差异均有统计学意义（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组LVEF值与对照组相比，差异无统计学意义（t=1.75、0.52，P＞0.05）；甲状腺功能亢进性心脏病组LVEF值低于对照组，差异有统计学意义（t=11.23，P＜0.01）。治疗后各组参数均较治疗前改善，A组GLS、GCS、GAS及GRS值与对照组比较，差异无统计学意义（t=0.80、0.36、0.33、0.16，P＞0.05）；B组虽低于对照组，但差异亦无统计学意义（t=0.88、1.39、1.10、0.56，P＞0.05）。甲状腺功能亢进性心脏病组各应变值及LVEF仍低于对照组，差异有统计学意义（t=4.20、3.35、4.60、2.34、6.74，P＜0.05）。结论 单纯甲状腺功能亢进患者病程短者收缩功能增强，病程长及甲状腺功能亢进性心脏病患者收缩功能减低。治疗后，单纯甲状腺功能亢进患者左心室收缩功能可恢复，甲状腺功能亢进性心脏病患者不能完全恢复。

甲状腺功能亢进症；碘放射性同位素；超声心动描记术；斑点追踪成像；心室功能，左

甲状腺功能亢进症是内分泌系统最常见的疾病，其发病率为1%～2%，心脏为甲状腺激素作用的主要靶器官［1］。三维斑点追踪成像（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）是超声领域的一项新技术，在三维空间内追踪心肌斑点运动，同步测定左心室纵向、面积、径向及圆周方向的心肌应变，更准确地评价左心室整体和局部心肌功能。本研究旨在应用3D-STI技术评价不同病变时期甲状腺功能亢进患者131I治疗前后左心室收缩功能的改变。

1　资料与方法

1.1 研究对象 收集2014年5月－2015年9月于辽宁省金秋医院首次行131I治疗，且治疗后恢复正常状态的甲状腺功能亢进症患者91例，并依据甲状腺功能亢进及甲状腺功能亢进性心脏病诊断标准［2］分为A、B组［3］及甲状腺功能亢进性心脏病组。A组（病程＜6个月）35例，其中男9例，女26例；年龄25～38岁，平均（32.31±9.75）岁。B组（病程＞6个月）30例，其中男7例，女23例；年龄24～40岁，平均（33.26±7.61）岁。甲状腺功能亢进性心脏病组26例，其中男6例，女20例；年龄26～45岁，平均（33.82±6.82）岁；病程19个月～7年。排除器质性心脏病、肺源性心脏病、糖尿病、高血压病及心房颤动患者。另选取年龄及性别相匹配的健康志愿者30例作为对照组，其中男7例，女23例；年龄20～46岁，平均（33.65±9.26）岁，经体格检查、心电图、超声心动图及实验室检查无异常。

1.2 仪器与方法 采用GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，4V探头：频率1.7～3.5 MHz；M5S探头：频率1.7～3.3 MHz。图像采集：患者分别于治疗前及治疗后甲状腺激素水平恢复正常后行超声心动图检查，并记录心率、体重及身高，计算体重指数（BMI）。嘱患者左侧卧位，平静呼吸，连接心电图，采用M5S探头于胸骨旁左心室长轴切面常规测量左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic dimension，LVDD）、左心室收缩末期内径（left ventricular end systolic diameter，LVSD）、室间隔厚度（interventricular septum thickness，IVST）及左心室后壁舒张末期厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT）。Simpson双平面法测量左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。将4V探头于心尖部将整个左心室包括在图像范围内，得到心尖四腔观，调整仪器以清晰显示心内膜为标准。用EchoPAC软件脱机分析，自动描绘左心室心内膜及心外膜边界，获取三维超声LVEF，左心室整体的峰值纵向应变（GLS）、圆周应变（GCL）、面积应变（GAL）及径向应变（GRL）。4种应变指标的正负号代表心肌运动方向，绝对值大小反映心肌运动幅度，若超过3个节段无法跟踪，此图像不列入研究。同一名超声科副主任医师重复测量2次后，另一名超声科主治医师重复测量1次，计算平均值为最终结果。

1.3 统计学方法 采用SPSS 20.0软件，计量资料多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD法，同组内治疗前后比较采用配对t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2　结果

2.1 常规超声心动图比较 A组及B组治疗前与对照组比较，LVDD、LVSD、IVST、LVPWT、LVEF及BMI值差异无统计学意义（P＞0.05）。甲状腺功能亢进性心脏病组治疗前与对照组比较，LVDD、LVSD显著增加，差异有统计学意义（t=6.11、6.78，P＜0.01）；LVEF显著减低，差异有统计学意义（t=11.23，P＜0.01）；而IVST、LVPWT及BMI值差异无统计学意义（t=0.83、0.76、1.12，P＞0.05）。甲状腺功能亢进性心脏病组治疗后与治疗前相比LVDD、LVSD减低，LVEF增加，差异有统计学意义（t=2.84、3.19、4.71，P＜0.05）；但与对照组相比，差异仍有统计学意义（t=3.38、2.60、6.74，P＜0.05）。见表1。

A、B组及甲状腺功能亢进性心脏病组治疗前与对照组相比，心率显著增加，差异有统计学意义（t=8.83、8.61、10.52，P＜0.01）；治疗后与治疗前相比显著降低，差异有统计学意义（t=7.25、7.78、8.18，P＜0.01）；但与对照组比较差异无统计学意义（t=0.81、0.56、0.42，P＞0.05）。见表1。

2.2 3D-STI各测值治疗前后比较 治疗前，A组GLS、GCS、GAS及GRS值高于对照组，差异有统计学意义（t=11.34、7.47、5.27、3.11，P＜0.05）；B组及甲状腺功能亢进性心脏病组各应变指标均低于对照组，差异均有统计学意义（t=5.01、4.92、4.54、2.70，P＜0.05；t=8.16、5.97、8.36、4.65，P＜0.01）；治疗后， A组各应变值与对照组比较，差异无统计学意义（t=0.80、0.36、0.33、0.16，P＞0.05），B组虽低于对照组，但差异亦无统计学意义（t=0.88、1.39、1.10、0.56，P＞0.05）。甲状腺功能亢进性心脏病组各应变值仍普遍低于对照组，差异有统计学意义（t=4.20、3.35、4.60、2.34，P＜0.05）。见表2及图1、2。

3　讨论

甲状腺功能亢进症患者在长期病情进程中，心脏结构和功能会发生不同程度的改变。以往临床常用超声心动图技术评估甲状腺功能亢进性心脏病患者131I治疗前后心脏结构和功能改善情况［4］；但对于单纯甲状腺功能亢进患者，常规超声心动图并不能发现131I治疗前后心脏功能的变化。3D-STI技术通过对连续的心脏全容积图像进行处理、分析，更能准确地评价心肌在三维空间内的复杂形变［5-6］，比常规超声心动图更精确地反映心肌功能的变化［7］，并已应用于临床［8-9］。本研究应用3D-STI技术评价甲状腺功能亢进患者131I治疗前后左心室整体收缩功能的改变。

表1　各组常规超声心动图参数比较

表2　各组3D-STI技术各参数比较（%）

图1　女，23岁，甲状腺功能亢进，年龄治疗前GLS：30% （A），治疗后GLS：18%（B）

图2　女，35岁，甲亢性心脏病，年龄治疗前GLS：8%（A），治疗后GLS：12%（B）

本研究结果显示，治疗前A组GLS、GCS、GAS 及GRS值高于对照组，B组GLS、GCS、GAS及GRS值低于对照组，表明在LVEF正常时，单纯甲状腺功能亢进患者整体及局部功能已受影响，推测原因为短期内过量的甲状腺激素作用于心肌可使心率增加、心肌细胞内琥珀酸脱氢酶活性增强、心肌细胞代谢功能增强、心肌收缩力增加。过量甲状腺激素长期作用，则心肌细胞线粒体随着氧耗量过分增加逐渐损伤、变性，细胞内琥珀酸脱氢酶活性减弱，肌原纤维因供能不足而灶性溶解，致心肌产生特异性炎症、心肌传导系统水肿、淋巴细胞浸润，使心肌收缩力减弱。既往研究表明，未治疗且病程半年内的甲状腺功能亢进患者心肌收缩功能增强；随着病程延长，未良好控制者心肌收缩功能减低［3，10］，与本研究结果一致。131I治疗后，甲状腺激素水平恢复正常，对心肌细胞损伤因素消失，故A组各应变值与对照组比较无明显差异，B组各应变值虽低于对照组，但差异无统计学意义，故单纯甲状腺功能亢进患者若治疗及时，心肌功能损伤均可恢复。

若单纯甲状腺功能亢进患者未经及时治疗，心肌可发生器质性损害，出现心肌灶性坏死、心肌纤维肥大、核变形、肌原纤维稀疏等改变，最终造成心脏扩大和充血性心力衰竭。本研究结果显示，甲状腺功能亢进性心脏病患者LVDD及LVSD较对照组明显增大，LVEF、GLS、GCS、GAS及GRS值显著减低，表明心脏已发生明显重构，心肌整体及局部收缩功能均受损。虽经131I治疗后甲状腺激素水平恢复正常，二维及三维各参数均有改善；但与单纯甲状腺功能亢进A、B组及对照组相比均存在差异，表明此时心脏损害已不可逆转，错过了良好的预防及治疗时期。

本研究的局限性：①各组病例数相对较少，且未对131I治疗后甲状腺功能减退及复发患者进行长期评价，因此需要大样本及长期随访跟踪；②对少数心律失常患者可因拼接错位而影响分析结果；③3D-STI技术对内外膜的边界要求较高，手动调节时可造成测量误差。

总之，单纯甲状腺功能亢进且病程短者收缩功能增强，病程长者及甲状腺功能亢进性心脏病患者收缩功能减低。治疗后，单纯甲状腺功能亢进患者左心室收缩功能可恢复，甲状腺功能亢进性心脏病患者不能完全恢复。3D-STI技术可早期评价甲状腺功能亢进患者心肌收缩功能变化以及治疗后心肌收缩功能恢复情况，从而为治疗决策制订及临床病情与随访疗效评估等提供重要参考。

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（本文编辑闻浩）

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

姜艳娜 JIANG Yanna
黄朴忠 HUANG Puzhong
李 焱 LI Yan
赵 洋 ZHAO Yang

辽宁省金秋医院超声科 辽宁沈阳 110016

黄朴忠

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.