血流向量成像联合Tei指数对慢性心力衰竭左心室功能的评估

【摘要】目的：分析血流向量成像（VFM）联合心功能综合指数（Tei）对慢性心力衰竭（CHF）患者左心室功能的评估价值。方法：采用回顾性研究，选取2021年1月-2024年6月医院收治的100例CHF患者病历资料，患者均在入院时接受超声检查；参照美国纽约心脏病协会分级（NYHA）将患者分为Ⅱ级组（n=39）、Ⅲ级组（n=33）、Ⅳ级组（n=28）；查阅患者病历资料，记录三组左心室功能指标[左室射血分数（LVEF）、左心室舒张末期内径（LVDD）、左心室收缩末期内径（LVSD）]、Tei指数、VFM定量参数[射血-充盈血流逆转间期（FRI）、校正射血-充盈血流逆转间期（CFRI）、射血-充盈血流逆转流率（FRR）、左心室射血期峰值流率（FRPE）]，分析VFM定量参数、Tei指数和CHF患者左心室功能的相关性，同时绘制受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析VFM定量参数联合Tei指数对CHF患者心功能分级的评估价值。结果：不同心功能分级CHF患者LVEF、LVDD、LVSD比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；不同心功能分级CHF患者Tei指数、FRI、CFRI、FRR、FRPE比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。经Pearson相关性分析，结果显示，Tei指数、FRI、CFRI与LVEF呈负相关（r＜0，P＜0.05），与LVDD、LVSD呈正相关（r＞0，P＜0.05）；FRR、FRPE与LVEF呈正相关（r＞0，P＜0.05），与LVDD、LVSD呈负相关（r＜0，P＜0.05）。绘制ROC曲线，Tei指数、FRI、CFRI、FRR、FRPE单独评估Ⅲ级CHF患者的AUC均＞0.6，联合评估的AUC＞0.8，联合评估价值更高；Tei指数、FRI、CFRI、FRR、FRPE单独评估Ⅳ级CHF患者的AUC均＞0.7，联合评估的AUC＞0.9，联合评估价值更高。结论:VFM联合Tei指数与CHF患者左心室功能存在相关性，且可有效评估患者心功能分级，为患者临床诊治提供可靠的影像学证据。

【关键词】慢性心力衰竭；左心室功能；血流向量成像；心功能综合指数；相关性；评估价值

Evaluation of left ventricular function in chronic heart failure using blood

vector flow mapping combined with Tei index

Abstract: Objective: To analyze the value of blood vector flow mapping（VFM）combined with comprehensive cardiac function index（Tei）in evaluating left ventricular function in patients with chronic heart failure（CHF）. Method: A retrospective study was conducted, selecting medical records of 100 CHF patients admitted to the hospital from January 2021 to June 2024. All patients underwent ultrasound examination upon admission. According to the New York Heart Association Classification（NYHA）, patients were divided into Grade II group（n=39）, Grade III group（n=33）, and Grade IV group（n=28）. The patient's medical records were reviewed and three sets of left ventricular function indicators [left ventricular ejection fraction（LVEF）, left ventricular end-diastolic diameter（LVDD）, left ventricular end-systolic diameter（LVSD）], Tei index, VFM quantitative parameters [ejection-filling flow reversal interval（FRI）, corrected ejection-filling flow reversal interval（CFRI）, ejection-filling flow reversal flow rate（FRR）, left ventricular ejection period peak flow rate（FRPE）] were recorded. The correlation between VFM quantitative parameters, Tei index and left ventricular function in CHF patients was analyzed, and receiver operating characteristic curve（ROC curve）was drawn to analyze the evaluation value of VFM quantitative parameters combined with Tei index on cardiac function classification in CHF patients. Result: There was a statistical significant difference in LVEF, LVDD, and LVSD among CHF patients with different concentric functional grades（P ＜0.05）. There was a statistical significant difference in Tei index, FRI, CFRI, FRR, and FRPE among CHF patients with different concentric functional grades（P ＜0.05）. According to Pearson correlation analysis, the results showed that the Tei index, FRI, CFRI, and LVEF were negatively correlated（r ＜0, P < 0.05）, and positively correlated with LVDD and LVSD（r ＞0, P ＜0.05）. FRR, FRPE, and LVEF were positively correlated（r ＞0, P ＜0.05）, and negatively correlated with LVDD and LVSD（r ＜0, P ＜0.05）. ROC curves were drawn, and the AUC of Tei index, FRI, CFRI, FRR, and FRPE alone in the evaluation of grade III CHF patients was ＞ 0.6, while the AUC of combined evaluation was ＞0.8, indicating higher value. The AUC of individual evaluation of grade IV CHF patients using Tei index, FRI, CFRI, FRR, and FRPE were all greater than 0.7, while the AUC of combined evaluation was greater than 0.9, indicating a higher value of combined evaluation. Conclusion: There is a correlationbetween VFM combined with Tei index and left ventricular function in CHF patients, and it can effectively evaluate the grading of cardiac function, providing reliable imaging evidence for clinical diagnosis and treatment of patients.

Keywords: Chronic heart failure; Left ventricular function; Blood vector flow mapping; Comprehensive cardiac function index; Correlation; Evaluate value

慢性心力衰竭（CHF）是由各种心脏结构或心脏疾病造成心脏泵血功能受损的临床综合征，为各种心脏疾病末期阶段[1]。樊丹等[2]研究指出，左心室形状结构变化、心肌收缩和舒张功能障碍等导致的左心室功能下降是CHF形成的重要病理基础。因此，准确评估左心室功能对CHF患者临床治疗具有重要的指导意义。心功能综合指数（Tei index，Tei）即心肌做功指数，可以综合评估心脏收缩和舒张功能，测量方法简单，重复性强，且不受心率、心室结构、心脏瓣膜反流等因素影响[3]。血流向量成像（vector flow mapping，VFM）是基于彩色多普勒血流显像，可对心脏疾病患者左心室流体力学变化进行可视化、定量评价，直观体现患者心脏收缩和舒张功能，从而评估心室功能[4]。目前，Tei指数和VFM在评估CHF作左心室功能中均有应用，为提高CHF患者左心室功能评估的准确性，本研究考虑将Tei指数与VFM联合，重点观察二者联合对CHF左心室功能的评估价值，为临床CHF诊治提供可靠的影像学证据。具体报道如下。

1对象与方法

1.1研究对象

回顾性分析2021年1月-2024年6月医院100例CHF患者病历资料。纳入标准：（1）符合CHF[5]诊断标准；

（2）经临床影像学及实验室检查确诊；（3）美国纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级[6]在Ⅱ级-Ⅳ级；（4）病情稳定；（5）认知能力正常；（6）影像学图像完整且清晰；（7）患者病历资料保存完整。排除标准：（1）合并其他心脏疾病；（2）CHF病因不明；（3）先天性心脏疾病；（4）既往存在心脏手术史；（5）合并呼吸系统疾病、肾脏疾病、恶性肿瘤等累及心功能的疾病；（6）佩戴心脏起搏器或血管内支架置入；（7）CHF急性发作。参照NYHA心功能分级将患者分为Ⅱ级组（n=39）、Ⅲ级组（n=33）、Ⅳ级组（n=28），三组一般资料比较无差异（P＞0.05），见表1。

表 1  三组一般资料比较

1.2方法

（1）超声检查：仪器选择美国GE公司Vivid7型彩色多普勒超声诊断仪，选用M3S探头（探头频率为2-4MHz），配套组织多普勒成像系统和FFM系统以及对应软件工作站。检查方法：患者取左侧卧位，平静呼吸，同步连接心电图后开始检查，检查范围包括患者胸骨旁左心室长轴方向切面及心尖四腔心、两腔心、三腔心切面。（2）左心室功能指标测定：常规二维超声检查，获取患者胸骨旁左心室长轴切面，测量左心室射血分数（LVEF）、左心室舒张末期内径（LVDD）、左心室收缩末期内径（LVSD）。（3）Tei指数测定：选择组织多普勒成像系统，选取患者四腔心切面，开启多普勒速度脉冲程序，脉冲取样容积放置于二尖瓣环侧壁和室间隔处，心尖两腔切面处将脉冲取样容积置于二尖瓣环前壁及下壁处，测量等容收缩时间（IVCT）、等容舒张时间（IVRT）、射血时间ET），并根据公式Tei=（IVCT+IVRT）/ET计算患者的Tei指数。（3）VFM定量参数测定：行VFM检查，于患者心尖左心室三腔观采集连续3个心动周期的左心室腔内动态彩色多普勒血流成像。将图像上传至DAS-REI工作站进行VFM分析，采用VFM涡流图分析法，在时间-流率曲线上测定射血-充盈血流逆转间期（FRI）、校正射血-充盈血流逆转间期（CFRI）、射血-充盈血流逆转流率（FRR）、左心室射血期峰值流率（FRPE）。

1.3统计学方法

采用统计学软件SPSS 25.0分析数据，计量资料以“x±s”表示，三组间数据采用单因素方差检验，两两间比较采用LSD-t检验；计数资料用“n（%）”表示，使用c2检验；采用Pearson分析VFM定量参数、Tei指数和CHF患者左心室功能的相关性；同时绘制受试者工作特征曲线（ROC），并计算曲线下面积（AUC），分析VFM定量参数联合Tei指数对CHF患者左心室功能的评估价值；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2结果

2.1不同心功能分级CHF患者左心室功能指标比较 与Ⅱ级CHF患者比较，Ⅲ级和Ⅳ级患者LVEF降低，LVDD和LVSD升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；与Ⅲ级CHF患者比较，Ⅳ级患者LVEF降低，LVDD和LVSD       升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 2。

表2  不同心功能分级CHF患者左心室功能指标比较（x ±s ） 

注：与Ⅱ级比较，aP ＜ 0.05 ；与Ⅲ级比较，bP ＜ 0.05

2.2不同心功能分级CHF患者Tei指数、VFM定量参数比较

与Ⅱ级CHF患者比较，Ⅲ级和Ⅳ级患者Tei指数、FRI、CFRI升高，FRR、FRPE降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；与Ⅲ级CHF患者比较，Ⅳ级患者Tei指数、 FRI、CFRI升高，FRR、FRPE降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3  不同心功能分级CHF患者Tei指数、VFM定量参数比较（x ±s ） 

注：与Ⅱ级比较，aP ＜ 0.05 ；与Ⅲ级比较，bP ＜ 0.05

2.3 VFM定量参数、Tei指数和CHF患者左心室功能指标的相关性分析

经Pearson相关性分析，结果显示，Tei指数、FRI、CFRI与LVEF呈负相关（r＜0，P＜0.05），与LVDD、LVSD呈正相关（r＞0，P＜0.05）；FRR、FRPE与LVEF呈正相关（r＞0，P＜0.05），与LVDD、LVSD呈负相关（r＜0，P＜0.05）。见表4。

表4  VFM定量参数、Tei指数和CHF患者左心室功能指标的相关性分析

图1 VFM定量参数联合Tei指数评估Ⅲ级CHF患者的

ROC曲线

2.4.2 VFM 定量参数联合 Tei 指数对Ⅳ级 CHF 患者的评估价值 将 VFM 定量参数（FRI、CFRI、FRR、FRPE）、 Tei 指数作为检验变量，CHF 患者心功能分级作为状态变量（1= Ⅳ级，0= Ⅱ级），绘制 ROC 曲线（见图 1），结果显示，Tei 指数、FRI、CFRI、FRR、FRPE 单独评估Ⅳ级 CHF患者左心室功能的 AUC 均＞0.7，联合评估的 AUC＞0.9，联合评估价值更高。见表 6。

图2 VFM定量参数联合Tei指数评估Ⅳ级CHF患的ROC

曲线

表6  VFM定量参数联合Tei指数对Ⅳ级CHF患者的评估价值

3讨论

现阶段，超声是临床诊断CHF及评估患者心功能的常用手段，二维超声可通过测LVEF、LVDD和LVSD等常见指标来分析患者左心室结构改变，进而评估左心功能，但测得指标具有高度负荷依赖性，且受心率、心脏负荷等因素限制，可能影响评估的准确性[7]。因此，如何提高对CHF患者左心室功能的评估准确性，逐渐成为临床研究热点。

袁桂莉等[8]指出，Tei指数可综合评估心脏收缩与舒张功能，不依赖心脏结构的几何形态，不受心率、血压等因素影响，且具有重复性强、测量简便等特点，在心力衰竭中应用较好。本研究中，不同心功能分级患者Tei指数比较存在差异，且经相关性证实，Tei指数与CHF患者左心室功能指标有关，提示Tei指数升高，CHF患者LVEF下降，LVDD、LVSD升高，患者左心室功能下降。脉冲多普勒测量Tei指数，可为临床提供患者实时、量化的心肌运动情况，有助于减少不同心动周期及心率波动对结果的影响[9]。同时Tei指数与IVCT、IVRT、ET有关，CHF患者心肌收缩不协调，室间隔肌纤维方向受到影响，进而导致左心室收缩与舒张功能障碍，LVEF下降，LVDD、LVSD升高，最终造成左心室运动周期紊乱，进而在脉冲多普勒测量下表现为IVCT、IVRT延长，ET缩短，Tei指数升高[10-11]。由此可见，当CHF患者Tei指数升高时提示其左心室收缩及舒张功能存在异常风险，临床可通过Tei指数评估患者左心室功能。

研究表明，心脏结构和功能的改变均可导致心室腔内血液流体动力学变化[12]。基于这一原理，临床考虑通过VFM检查分析心室腔内血液流体动力学，其可通过单平面血流频移信息三维速度血流成像技术，为临床定量提供流体动力学信息。本研究中，不同心功能分级CHF患者FRI、CFRI、FRR、FRPE比较存在差异，且经相关性证实，FRI、CFRI、FRR、FRPE与CHF患者左心室功能指标有关，提示VFM定量参数变化可反映CHF患者左心室功能。CHF在发生及发展过程中，患者心室发生重构，心肌运动异常造成血流动力学波动，而VFM通过其独特的断层显像功能可以准确捕捉到心肌运动异常患者心室腔内血流动力情况[13]。CHF患者心肌收缩和舒张功能异常，LVEF下降，LVDD、LVSD升高，心室功能下降，可造成左心室内有效充盈时间缩短，充盈效率降低，且心室充盈降低可进一步造成心室内血流紊乱，心室腔内血液流场变化，在VFM检查下可见FRI、CFRI明显延长，FRR、FRPE降低。由此可见，VFM定量参数变化可为CHF患者左心室功能变化提供评估数据。

此外，本研究绘制ROC曲线发现，Tei指数、FRI、CFRI、FRR、FRPE在评估CHF患者心功能分级中具有一定应用价值，上述指标单独评估患者Ⅲ级和Ⅳ级的AUC分别＞0.6和0.7，联合评估的AUC分别＞0.8和0.9，联合评估价值更高，由此可见，临床通过VFM联合Tei指数可评估CHF患者心功能分级，且对Ⅳ级评估的准确性更高。考虑原因为，CHF患者心功能分级越高，患者心室功能越差，心肌收缩和舒张障碍越明显，造成的心室腔内血流流场变化越大，血液流体动力学变化在影像学下可更加直观呈现。

综上所述，VFM联合Tei指数与CHF患者左心室功能存在相关性，且可有效评估患者心功能分级，为患者临床诊治提供可靠的影像学证据。

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作者简介：洪琼（1972.7-），女，汉族，湖北监利人，本科，副主任医师，主要从事影像学方面的研究。