斑点追踪成像技术评估健康猫右心室纵向收缩功能:三尖瓣环组织运动位移(TMAD)的可行性与应用价值

《Veterinary Research Communications》:Assessment of RV systolic function by tissue motion annular displacement in healthy cats

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月18日 来源:Veterinary Research Communications 2

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  本研究旨在评估一种基于斑点追踪成像(speckle-tracking echocardiography)的技术——三尖瓣环组织运动位移(TMAD)在健康猫右心室纵向收缩功能(RVLSF)评估中的可行性。研究纳入56只健康猫,通过TMAD测量其瓣环向心尖位移,并与传统超声参数(如TAPSE、S′)及右心室游离壁纵向应变(LSt-fw)进行比较。结果显示TMAD与TAPSE呈正相关,测量重复性中等,且分析时间显著短于LSt-fw。研究表明TMAD是一种快速、重复性较好的RVLSF评估方法,可为临床提供辅助诊断工具。

  
在兽医心脏病学领域,准确评估右心室功能一直是临床上面临的挑战。右心室因其复杂的解剖结构和独特的收缩模式——主要依赖从基底部到心尖的纵向纤维缩短,使得传统超声心动图参数在评估时存在局限性。例如,常用的三尖瓣环平面收缩期位移(Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion, TAPSE)虽能反映纵向运动,但其一维特性及对声束角度的依赖可能导致测量偏差。此外,右心室游离壁纵向应变(Longitudinal Strain of the RV free wall, LSt-fw)虽能更敏感地检测心肌形变,但分析耗时较长,且对图像质量要求高,在临床常规应用中受到限制。因此,寻找一种既能快速完成,又具备良好重复性的右心室功能评估方法,对于猫科动物心脏疾病的早期诊断与监测具有重要意义。
本研究聚焦于一种基于斑点追踪成像(Speckle-Tracking Echocardiography)的技术——组织运动瓣环位移(Tissue Motion Annular Displacement, TMAD)。该技术通过追踪三尖瓣环在收缩期向心尖的位移来量化右心室纵向收缩功能(RV Longitudinal Systolic Function, RVLSF),理论上具有角度非依赖性、且受心内膜显示不清或声束角度不佳影响较小的优势。此前,TMAD在犬的左心功能评估中已显示出与整体纵向应变良好的相关性,但在猫的右心室应用尚未见报道。为此,研究团队开展了一项前瞻性横断面观察性研究,旨在探究TMAD评估健康猫右心室功能的可行性、重复性及其与传统超声参数的相关性,以期为临床提供一种更高效、实用的评估工具。
本研究发表在《Veterinary Research Communications》上。研究团队采用了以下关键技术方法:首先,对56只临床健康的客户饲养猫(包括波斯猫、缅因猫、斯芬克斯猫及混种猫)进行标准化超声心动图检查,所有检查由单一操作者完成。图像采集使用4.0–12.0 MHz相控阵探头,在优化显示右心室的心尖四腔心切面进行,帧率至少为100帧/秒。核心评估指标包括:1) 传统超声参数:如TAPSE、面积变化分数(Fractional Area Change, FAC)和组织多普勒S′波;2) 斑点追踪衍生参数:使用QLAB软件的自动心脏运动定量(aCMQ)应用程序,分析右心室游离壁纵向应变(LSt-fw)及三尖瓣环组织运动位移(TMAD)。TMAD计算为两个瓣环感兴趣区间虚拟中点向心尖的位移(毫米,mm),以及相对于右心室总长度的百分比(%),并进一步根据体重和体表面积进行标准化。此外,研究还评估了观察者内和观察者间的变异度,并记录了TMAD与LSt-fw的分析耗时。
研究结果
动物基本信息与常规参数
研究共纳入56只猫,平均年龄5.3±1.5岁,平均体重4.1±1.0 kg。表1列出了研究对象临床及超声心动图变量的描述性统计结果。
TMAD与常规功能参数的相关性
TMAD(以毫米和百分比表示)与TAPSE呈显著正相关(分别为r=0.23, p=0.034;r=0.37, p=0.005)。此外,TMAD(毫米)还与组织多普勒S′相关。然而,除TAPSE和S′外,TMAD与其他收缩功能变量(如FAC)未显示显著相关性。经体重和体表面积标准化的TMAD值(mm/m2和mm/kg)与任何超声心动图变量均无显著相关性。TMAD值与年龄、心率、收缩压、体重或性别也无相关性。
重复性与分析时间
观察者内和观察者间一致性分析显示,TMAD测量具有中等重复性。以毫米计的TMAD,观察者内偏倚为-0.62(95%一致性界限,-2.07至0.83),观察者间偏倚为-0.34(95%一致性界限,-2.40至1.72)。以百分比计的TMAD,观察者内偏倚为-0.36(95%一致性界限,-10.52至9.80),观察者间偏倚为-1.36(95%一致性界限,-10.45至7.73)。图1的Bland-Altman图直观展示了TMAD测量的一致性范围。此外,获取TMAD测量值所需的时间中位数为10.5秒,显著短于LSt-fw分析所需的28.0秒(p<0.0001)。
讨论与结论
本研究首次在健康猫中系统评估了TMAD用于右心室纵向收缩功能(RVLSF)评估的可行性。结果表明,TMAD是一种快速、具备中等重复性的测量方法,其主要与反映三尖瓣环纵向运动的参数TAPSE和S′相关。这种相关性不难理解,因为三者均主要捕捉瓣环从基底部到心尖的纵向位移。然而,TMAD与面积变化分数(FAC)等其他右心室功能指标缺乏关联,提示TMAD应被视为RVLSF的补充性指标,而非整体右心室收缩功能的独立替代指标。
与先前在犬中的研究相比,本研究中猫的TMAD值与左心室TMAD报告值相比更高,但低于犬右心室的报告值。这种差异可能与物种间心脏大小、解剖位置、心肌纤维取向(右心室以纵向纤维为主)及采样点位置不同有关。值得注意的是,TMAD与体重无相关性,这与Tuleski等人在猫左心室的研究结果一致,可能反映了成年猫心脏尺寸比犬更具同质性。
在临床应用层面,TMAD最突出的优势在于其分析速度。相比于需要手动追踪右心室游离壁多个节段应变模式的LSt-fw,TMAD仅需在瓣环水平设置少数几个追踪点,大幅简化了操作,减少了因图像伪影或心内膜显示不清带来的分析困难。尽管Bland-Altman分析显示TMAD测量存在一定的变异性(表现为较宽的一致性界限),但在数值明显正常或异常的情况下,这种变异可能不影响临床判断。然而,在临界值时需谨慎解读,并应结合其他右心室功能指标进行综合评估。
当然,本研究存在一定局限性。例如,样本的品种多样性有限,可能无法完全代表所有猫种群;研究中使用的TMAD分析软件并非专门为右心室评估验证;超声心动图本身在探测右心室细微结构或功能异常方面可能不如心脏磁共振成像敏感。
综上所述,本研究的结论指出,TMAD是评估健康猫右心室纵向收缩功能的一种有前景的辅助工具。它具有操作快速、重复性可接受、不受体重影响且与TAPSE相关的特点,为临床提供了一种潜在的高效评估手段。未来研究需在患有心脏疾病或非心脏疾病的猫中进一步验证该技术的临床应用价值,以明确其在疾病诊断、风险分层及治疗监测中的作用。
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