引言

• 心肌力学量化进展：2D斑点追踪超声心动图（STE）补充组织多普勒速度测量评估心肌功能
• 指南更新目的：指导临床应用、鼓励技术发展、为支付方提供参考、识别技术和证据差距
• 临床建议依据：专家意见，因缺乏基于应变测量的大规模随机对照试验

2011年指南技术更新

供应商依赖性与应变标准化工作组结果

• 标准化工作：EACVI和ASE成立工作组，2015年发布左心室应变测量共识声明，2018年发布右心室和心房应变测量声明
• 测量方法：推荐中壁/全壁追踪法，因其对图像几何和心肌形状异常不敏感，且多数规范和临床数据采用该方法
• 供应商差异：不同供应商的应变值和测量变异性存在差异，建议使用同一公司软件随访患者；区域应变测量的供应商差异更大，建议个体患者保持供应商一致
• 应变报告：默认报告主动脉瓣关闭时的终末收缩期纵向应变（LS）；呈现节段应变值时保留负号，呈现整体应变值时一般使用负号，若省略负号需说明并使用“整体纵向缩短”术语；优先使用专用右心室和心房应变软件
• 测量参数报告补充：默认报告主动脉瓣关闭（AVC）时的收缩末期LS作为整体纵向应变（GLS）；发布应变值时，分段应变保留负号，GLS建议使用负号，省略负号时应使用“整体纵向缩短”术语
• 软件使用建议补充：优先使用专用的右心室和心房应变软件

组织多普勒成像（TDI）与STE比较

• STE优势：方便评估整个心室，是整体纵向应变（GLS）测量和高级后处理的首选方法，但常规2D图像时间分辨率不足
• TDI优势：时间和空间分辨率高，有利于快速评估单个区域和比较心肌节段曲线形状，可测量应变和应变率
• 研究方向：鼓励提高STE帧速率以实现更准确的应变率和速度定量
• STE特点补充：变形曲线可能受正则化算法影响，标准二维图像帧率低，缺乏准确测量速度和应变率的时间分辨率
• TDI特点补充：除早期舒张期二尖瓣环速度（e′）和右心室环速度（S′）外，一般为研究工具
• 新技术展望：成像技术进步使STE有可能在高帧率下进行更准确的应变率和速度定量，但目前仍处于研究阶段

应变采集技术陷阱及避免建议

• 常见陷阱：包括图像质量/采集、感兴趣区（ROI）选择、算法追踪误差、舒张末期/收缩末期定义、血压和心律异常等
• 避免建议：避免使用缩短的左心室图像、不纳入图像质量和追踪不佳的节段、确保ROI仅包含完整心肌壁等，具体见表2
• 技术陷阱补充：与图像质量/采集、感兴趣区（ROI）选择、算法心肌追踪误差、舒张末期/收缩末期定义、血压和心律异常等有关
• 临床建议补充：避免使用左心室图像缩短的图像进行应变量化，确保采集时看到真正的心尖；不将图像质量和追踪不佳的节段纳入整体应变计算；确保ROI仅包含完整的心肌壁，避免包含心包；准确评估左心室壁局部增厚时，ROI应沿纵向直线绘制，避免明显的局部凸起
• 应变测量的技术要点补充：时间校正参考时间为AVC + 4帧、MVC + 4帧，必要时手动调整；心室异位搏动时应变图像采集需避免在异位搏动后立即进行，以防应变值高估或低估；RVFWLS量化建议使用心尖四腔心聚焦右心室视图进行，避免低估

STE衍生应变的正常范围

左心室整体纵向应变（LVGLS）

• 正常范围：不同研究定义有所差异，如个体患者荟萃分析均值为 -21%，SD为2.6%；Morris等研究确定主要软件供应商的LLN为 -16%
• 影响因素：个体间差异归因于负荷条件、年龄和性别，种族影响较小；年龄影响可能与合并症有关
• 测量注意事项：不同供应商和软件版本可能影响GLS，建议使用供应商独立软件和相同软件版本进行比较；节段应变测量供应商差异大，GLS重测变异性小，节段应变重测变异性大
• 正常范围补充：正常：更负于 -18%；临界：-16%至-18%；异常：较-16%更不负 ；不同供应商的GLS正常下限（LLN）存在差异
• 测量注意事项补充：正常范围受软件版本影响，比较时应使用相同软件；最佳应用方式为序贯随访，相对变化10%-15%可能有意义
• 正常范围定义补充：应从大量社区正常志愿者中确定，个体患者荟萃分析提供变异信息

右心室游离壁纵向应变（RVFWLS）

• 正常范围：约为 -26.4 ± 4.2%，LLN为 -18.2%；女性值更负，年轻女性（<50岁）整体右心室LS值最负
• 正常范围补充：下限：男性-20%，女性-21%，更不负值视为病理状态 ；正常范围-26.4 ± 4.2%，下限-18.2%；女性值更负，年轻女性最负

左心房应变

• 正常范围：LA储器应变（LASr）约为39%（95%CI 38%-41%），LA导管应变（LAScd）为23%（95%CI 21%-25%），LA收缩应变（LASct）为17%（95%CI 16%-19%）；健康个体正常LASr约为30%-60%，LLN为23%
• 影响因素：心率、体表面积和样本量影响异质性，所有LA应变参数随年龄增加而降低，女性年轻时值略高但随年龄下降更明显
• 正常范围补充：最相关的是储存器应变，正常上下限为23%和60%，临界异常为23%-30% ；正常LA reservoir strain（LASr）约39%，conduit strain（LAScd）约23%，contractile strain（LASct）约17%；随年龄增加各参数降低

其他应变正常范围

• 3D应变：变异性大，暂不推荐临床使用 ；3D应变因软件差异和结果不一致，暂不推荐临床使用
• 区域应变：区域应变值因重测和不同厂商差异大，不用于临床

应变的临床应用

心力衰竭（HF）

A和B期HF

• 阶段特征：A期有高血压、糖尿病、肥胖等危险因素；B期为无症状左室功能障碍，可由未解决危险因素进展而来
• 应变应用：识别早期疾病、量化功能、预测结局和辅助决策；异常或临界GLS伴其他超声异常是B期HF标志物；增加左室质量患者应获取并报告GLS，区域LS心尖保留提示心脏淀粉样变性可能；目前不建议用GLS筛查A期HF，但对识别和监测B期HF可能有用
• 应变应用补充：LVGLS可用于诊断和预后评估 ；LVGLS受损有预后意义，应报告

C和D期射血分数降低的HF（HFrEF）

• 疾病现状：虽发病率下降，但仍是全球发病和死亡主要原因
• 应变应用：LVGLS与LVEF显著相关，独立预测结局，绝对值≤-6.95%预测不良事件；LVGLS预测LVEF轨迹，每增加1%绝对值，LVEF改善至>40%几率增加10%；即使LVEF恢复，LVGLS受损仍预测未来HF事件和心功能恶化；建议获取并报告HFrEF患者LVGLS用于预后评估；建议纵向随访HFrEF和射血分数改善的HF患者LVGLS，预测左室重构和结局；评估RVFWLS有助于预测左室辅助装置（LVAD）植入患者右室功能障碍；评估左房面积应变率（LAASr）和RVFWLS为HFrEF患者提供额外预后信息
• 应变应用补充：LVGLS和RVFWLS可用于诊断和预后评估 ；LVEF有预后价值但有局限性；LVGLS独立预测预后，优于LVEF；可预测LVEF轨迹；LASr和RVFWLS有预后相关性

射血分数保留的HF（HFpEF）

• 疾病特征：异质性疾病，EF≥50%，伴舒张、收缩和微血管功能障碍
• 应变应用：LVGLS辅助诊断HFpEF，区分呼吸困难原因；恶化的LVGLS和RVFWLS与不良结局相关，可作预后因素；LVGLS通常受损，特征性牛眼图模式提示特定病因；RVFWLS识别早期右室功能障碍，尤其伴肺动脉压升高时；激发试验中，应变参数增强鉴别价值
• 应变应用补充：LVGLS、RVFWLS和LASr可用于诊断和预后评估 ；LVGLS有助于诊断，特征性模式可提示病因，有预后价值；RVFWLS可识别早期RV功能障碍

心肌病与运动员心脏

• 运动员心脏应变特点：LVGLS通常正常至低正常范围，低于低正常范围可疑心肌病；耐力运动员右室扩张，RVFWLS相对保留，与致心律失常性右室心肌病和肥厚型心肌病不同；左房应变区分运动员和心肌病患者左房增大证据不足
• 应变应用补充：LVGLS、RVFWLS和LASr可用于诊断和预后评估 ；运动员LVGLS通常相对保留，RVFWLS相对正常；LA strain区分能力证据不足

心肌不同步

• 评估方法：仔细评估心室内心肌不同步可提高双心室起搏候选者筛选准确性；组织多普勒和斑点追踪节段应变分析量化心室内心肌不同步
• 应变模式：同步不良心脏中，室间隔应变模式有早期缩短和切迹，晚期有收缩期拉伸
• 应变应用补充：LVMD可用于预后评估 ；特定变形模式与CRT后容积反应和结局相关，可用于筛选CRT患者

肿瘤心脏病学

• 诊断和预后评估
• 化疗患者应变应用：蒽环类化疗患者基线和早期行应变检查，识别亚临床心脏毒性；放疗或非蒽环类化疗患者基线测量应变合理；基线应变低于正常范围患者治疗中期行超声应变检查；应变相对下降>12%时，考虑心脏保护治疗
• 儿童癌症幸存者：随访超声检查应纳入应变成像
• 应变应用补充：LVGLS可用于诊断和预后评估；RVFWLS和LASr可用于预后评估 ；早期识别：LVGLS有预后价值，可预测化疗患者心脏事件，尤其LVEF临界值患者；治疗监测：化疗中LVGLS早期下降可预测LVEF下降，相对下降15%视为临床前期心脏功能障碍；亚临床晚期效应：应变成像可检测放化疗亚临床晚期效应，指南不建议因孤立性GLS下降中断化疗；儿童癌症幸存者：联合评估LVEF、LVGLS和LV舒张功能可能有必要，需长期随访研究
• 临床共识声明补充：蒽环类化疗患者基线应行应变分析；放疗或非蒽环类化疗患者基线测量应变合理；蒽环类化疗后早期获取应变以识别亚临床心脏毒性；基线应变低于正常限值患者治疗中期应行应变超声心动图检查；应变相对下降超12%，可考虑心脏保护治疗；儿童癌症幸存者随访超声心动图检查应纳入应变成像

缺血性心脏病

梗死诊断和定位

• GLS和节段长轴应变（SLS）分析诊断非ST段抬高急性冠状动脉综合征有优势；2D应变分析在急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）中无额外价值
• 应变应用补充：LVGLS和RVFWLS可用于诊断和预后评估 ；二维超声心动图视觉评估区域壁运动和增厚异常可靠性依赖检查者经验和缺血发作时间；GLS和SLS分析为诊断显著冠状动脉狭窄提供更客观信息和更高诊断准确性 ；GLS或SLS模式可辅助评估非STEMI急性冠脉综合征患者；AMI经皮冠状动脉介入治疗早期可进行二维应变分析

心肌缺血检测

• LVGLS分析检测潜在左室功能障碍，但静息测量诊断准确性一般；2D应变分析在负荷超声心动图中敏感性高、特异性低，无通用诊断界值
• 应变应用补充：LVGLS可用于诊断和预后评估 ；LVGLS分析有潜力检测与显著冠状动脉狭窄相关的潜在左心室功能障碍；静息LVGLS测量诊断准确性一般；二维应变分析在负荷超声心动图解释中可克服主观性和专业知识需求，但特异性较低；二维应变分析诊断显著冠状动脉狭窄无明确通用临界值

心肌存活评估

• 2D应变分析预测急性心肌梗死后左室功能恢复和不良重构；LVGLS预测不良重构界值为-10%至-15%
• 应变应用补充：LVGLS可用于诊断和预后评估 ；二维应变分析可为预测AMI后左心室功能恢复提供客观信息；心肌变形分析可用于预测随访期间左心室不良重塑；LV圆周应变和LV扭转评估心肌存活的证据不足

心肌梗死后风险分层

• LVGLS预测长期不良结局，提供额外价值；RVLS有预后价值，RVFWLS与全因死亡率相关
• 应变应用补充：LVGLS和RVFWLS可用于诊断和预后评估 ；LVGLS预测AMI患者长期不良结局，优于传统超声心动图参数；层特异性应变分析和3D斑点追踪分析的预后作用信息较少；RVLS在心肌梗死后有预后价值

瓣膜性心脏病

主动脉瓣狭窄（AS）

• 基底段LS较-13%更不负预测异常运动反应；LVGLS较-15.9%更不负是无症状中重度AS患者不良事件独立预测因素；低流量AS患者基底段LS降低；心尖保留模式提示转甲状腺素蛋白相关心脏淀粉样变性，需核素显像检查
• 应变应用补充：LVGLS是AS有用的预后因素，特别是无症状患者和低流量、低梯度亚组；严重无症状AS患者中，LVGLS大于-14.7%使死亡风险增加2.5倍 ；LVGLS在预测严重无症状AS患者死亡方面表现良好；LVGLS在严重AS患者经导管主动脉瓣置换术前评估中有预后价值
• 临床共识声明补充：LVGLS是AS有用的预后因素

主动脉瓣反流（AR）

• 目前瓣膜指南依靠左心室直径和射血分数（LVEF）指导AR患者手术时机，LVGLS可作为更敏感的工具；药物治疗患者中，LVGLS-18%是识别疾病进展至症状或心力衰竭的最佳临界值；-14%可预测主动脉瓣置换术（AVR）患者预后不良；中重度AR患者中，静息左心室应变与其他右心室功能参数是早期AVR需求的强独立预测因素；LVGLS大于中位数-19.5%的患者生存时间更短，尤其是未接受AVR的患者；LVGLS与全因死亡率独立相关，为现有预测模型提供增量预后价值
• 临床共识声明补充：较不负值的LVGLS与AR患者不良结局相关，但最佳临界值未定义

二尖瓣反流（MR）

• 严重原发性MR患者中，LVEF可长时间保持正常，LVGLS是更可靠和敏感的诊断或预后工具；LVGLS应大于-20%，降低提示预后恶化，建议早期干预；无症状、LVEF保留的原发性MR患者接受二尖瓣手术时，脑钠肽（BNP）和LVGLS提供协同风险分层；继发性MR中，LVGLS数据显示手术和经导管二尖瓣修复可改善左心室前向血流并诱导左心室逆向重构，但不改变左心室收缩功能
• 临床共识声明补充：严重原发性MR患者，LVGLS应超正常，大于-20%预后不良，需密切监测，必要时干预；功能性MR患者中，应变指导干预时机的临界值未确立

二尖瓣狭窄（MS）

• MS患者与正常受试者相比，左心室每搏输出量和LVGLS显著降低；约85%严重MS患者的LVGLS处于对照组最低四分位数；左心室舒张末期容积是LVGLS的最强决定因素，提示前负荷降低在很大程度上导致MS患者左心室收缩性能受损

三尖瓣反流（TR）

• 严重TR预后差，主要由右心室收缩功能受损驱动；右心室游离壁纵向应变（RVFWLS）对传统右心室收缩功能参数有增量预后价值；RVFWLS大于-23%预测896例显著功能性TR患者全因死亡率；术前RVFWLS大于-24%预测115例严重功能性TR患者术后5年全因死亡率和计划外心脏再入院率
• 临床共识声明补充：RVFWLS可用于显著TR患者干预前风险分层，大于-23%提示预后较差

要点

• LVGLS是连续参数，在瓣膜性心脏病中，识别应变幅度降低时预后持续恶化比确定绝对临界值更有意义；导致前负荷增加和容积后负荷降低的瓣膜病（AR、TR和原发性MR）患者，若左心室收缩功能正常，LVGLS应超正常

应变应用补充

• LVGLS和RVFWLS可用于预后评估 ；若获取高质量右心室聚焦视图，可行RV应变分析

右心室应变（RV Strain）

测量方法

• 多数证据来自二维斑点追踪超声心动图（2D STE），最准确和可重复的测量来自心尖右心室聚焦视图；需60-90Hz良好图像质量，无foreshortening、dropout或reverberations；RVLS受整体心脏运动、平移和负荷条件影响小于其他右心室纵向功能测量指标
• 测量方法补充：优先使用专用软件

图像采集和后处理

• 右心室STE推荐视图通过标准心尖四腔视图逆时针旋转和内侧成角获得，显示最大右心室直径；感兴趣区（ROI）应包括右心室游离壁和室间隔，宽度调整至右心室游离壁厚度；评估RV应变使用专用软件更简单和可重复；报告RVLS建议使用游离壁节段平均值（RVFWLS），若包括室间隔节段应明确标注为右心室四腔LS；除振幅参数，还可评估时间参数，如峰值应变时间，右心室机械离散度可通过六节段模型计算
• 图像采集和后处理补充：推荐从标准心尖四腔视图逆时针旋转和内侧成角获取右心室斑点追踪超声心动图视图；ROI应包括右心室游离壁和室间隔，建议报告RVFWLS；除振幅参数外，还可评估时间参数和右心室机械离散度

临床和预后价值

• 肺动脉高压和心力衰竭：RV功能是肺动脉高压患者预后的主要决定因素，应变在预后评估中作用增加；缺血性心脏病：ST段抬高型心肌梗死（STEMI）幸存者中，RV应变具有预后价值，与不良临床结局独立相关；致心律失常性右心室心肌病（ARVC）：RVFWLS可检测早期右心室功能障碍，有三种特征性变形模式，RV应变衍生的机械离散度可分层ARVC患者心律失常风险；系统性硬化症：RVFWLS可检测隐匿性右心室功能障碍，与右心室收缩压和系统性硬化症表型无关
• 临床和预后价值补充：RVFWLS可用于诊断和预后评估 ；肺动脉高压和心力衰竭：RV应变在预后评估中作用增加，与多种指标相关；缺血性心脏病：RV应变对STEMI幸存者和缺血性心肌病患者有预后价值；致心律失常性心肌病（ARVC）：RVFWLS可检测早期区域右心室功能障碍，RV应变衍生的机械离散度可分层心律失常风险；系统性硬化症：RVFWLS可检测隐匿性区域和整体右心室功能障碍

未来展望

• 确定右心室聚焦四腔视图和右心室专用软件测量的厂商间一致性；进行多中心、前瞻性研究；3D超声心动图有潜力分析整个右心室应变，但技术和几何问题限制其应用；RVFWLS与肺动脉收缩压比值已被验证为右心室-肺动脉耦合的测量指标，在多种疾病中具有独立预后价值
• 未来展望补充：三维应变和多层应变可能有应用前景 ；确定右心室聚焦四腔视图和右心室专用软件测量的厂商间一致性；开展多中心、前瞻性研究；3D超声心动图用于右心室应变分析目前受技术和几何问题限制；RVFWLS与肺动脉收缩压比值和心肌工作指数有预后价值

要点

• 2D STE测量RVLS应使用60-90帧/秒的心尖右心室聚焦四腔视图；心脏尖部有切口的超声检查床便于获得合适的右心室聚焦心尖视图；专用右心室软件和左心房软件改编用于右心室可提供相同测量结果，专用软件评估更简单和可重复

临床共识声明

• RVFWLS在多种临床情况和一般超声心动图患者中诊断和预后价值证据最充分；RVFWLS正常值有性别差异，与年龄无关；右心室扩大、区域或整体功能障碍、中度或以上TR或肺动脉高压患者，技术可行时应测量和报告RVFWLS

左心房和右心房应变

左心房应变（LA Strain）

• 左心房动力学包括三个机械阶段，调节左心室充盈；LA应变主要由左心室应变决定，受左心房和左心室容积比调节，整合了充盈压力和左心房心肌特性信息；LA应变测量已通过左心房压力和肺毛细血管楔压验证，在多种临床情况下具有预后价值
• 左心房应变补充：优先使用专用软件 ；左心房动力学包括三个机械阶段，左心房应变整合多种信息，有预后价值

量化方法

• 优先使用斑点追踪测量LA应变，在50-90帧/秒的高质量2D图像上手动或自动追踪左心内膜边界；EACVI/ASE工作组推荐使用非foreshortened心尖四腔和二腔视图的LA应变值，专用软件可减少测量变异性；有两种时间门控方法：R-R门控以心电图QRS波起始为起点，测量LASr和LASct；P-P门控以心电图P波为起点，测量对应心房收缩和舒张的变形，P-P门控不能用于心房颤动（AF）患者，多数研究使用R-R门控
• 量化方法补充：优先采用斑点追踪测量左心房应变，推荐使用非foreshortened心尖四腔和二腔视图；有R-R和P-P两种门控方法，R-R门控更常用 ；疑似心肌病或心律失常时，在心尖四腔心视图使用R-R门控测量

优缺点

• 优点：具有病理生理价值，与左心房压力和左心室充盈压力的有创测量结果验证；缺点：部分左心房区域应变测量困难，如心尖四腔视图的左心房顶部和心尖二腔视图的左心耳，但总体左心房边界追踪容易，双平面应变可行性高，临床可接受的可重复性
• 优缺点补充：优点是有病理生理价值和与侵入性测量验证，缺点是部分区域测量困难

AF相关应用

• AF与血栓栓塞、心力衰竭和高医疗成本相关，LA应变可检测AF发生前的早期功能变化；LA纤维化增加左心房僵硬度，恶化左心房储备和收缩功能；新发性AF：HF患者中，LA应变可预测AF发生风险；起搏装置患者中，左心房大小、LA应变和机电传导与AF发生相关；心脏再同步化治疗患者中，LA应变变化可预测新发性AF；右心房应变比LA应变更能预测AF复发；心律控制后：LA应变是AF复律或导管消融后复发的强预测因素，也是长期随访中左心房逆向重构的重要预测因素，但导管消融后AF复发的LASr临界值未提出；右心房储备应变（RASr）对AF复律后复发有预测价值；隐源性卒中：LASr可预测隐源性卒中患者AF发生，LA应变可预测3年动态心电图监测中的阵发性AF
• AF相关应用补充：LASr可用于预后评估 ；可检测房颤发生前的早期功能变化；预测HF患者、起搏设备患者和心脏再同步治疗患者房颤发生风险；预测房颤复律或导管消融后复发，以及左心房逆向重塑；预测隐源性卒中患者房颤发生

舒张功能和射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）

• 左心房在HF、舒张功能障碍和HFpEF中起重要作用；LASr可作为左心室充盈压力评估的替代方法，与运动耐量和N末端前脑钠肽水平密切相关，是HFpEF的强大独立预后参数；TOPCAT试验中，HFpEF患者LASr与不良结局相关，但左心室功能受损在很大程度上解释了左心房功能障碍与临床结局的关联；非侵入性估计左心室充盈压力时，LASr对传统多普勒参数和左心房容积指数有附加作用，LASr<18%是确定充盈压力升高的最佳临界值
• 舒张功能和HFpEF补充：LASr可用于诊断和预后评估 ；LASr可用于评估左心室充盈压，<18%为升高充盈压的最佳临界值 ；LASr<18%与左心室充盈压升高有关

右心房应变（RA Strain）

• 右心房动力学包括三个阶段；单中心研究在200名健康受试者中生成RA应变正常参考值，RA GLS（对应储备应变或RASr）正常为44±10%；一些研究评估了RA应变在肺动脉高压、TR和肺栓塞患者中的应用，但不同厂商研究结果的变异性影响待确定，临床应用需进一步研究
• 右心房应变补充：RASr可用于评估右心房功能 ；右心房动力学有三个阶段，正常参考值已生成；部分研究评估了其在PAH、TR和肺栓塞患者中的应用；需进一步研究支持其临床应用 ；目前不建议用于临床实践

要点

• RA应变可在右心室聚焦心尖四腔视图中使用R-R门控测量

临床共识声明

• 疑似心肌病或心律失常情况，应在心尖四腔视图中使用R-R门控测量LA应变；LASr<18%与左心室充盈压力升高相关；目前不建议RA应变用于临床实践

运动和多巴酚丁胺负荷超声心动图

冠状动脉疾病

• 超声心动图检测冠心病的基石是识别室壁运动异常，但这些变化主观、难识别且依赖经验，区域功能评估存在观察者间变异性；多数关于正常应变和应变率对负荷反应的证据来自多巴酚丁胺，运动变形成像噪声大、定量困难，需要更高帧频；应变对负荷的反应是非线性的，多巴酚丁胺输注率>20μg/kg/min时无进一步增加或下降；应变率与左心室dP/dt成正比，继续增加至峰值剂量，是最佳定量变形标记物，但组织多普勒应变率技术繁琐，临床应用少，当前斑点追踪的时间分辨率不足以可靠测量应变率；ASE/EACVI应变标准化工作组显示测试-再测试变异性和测量值存在差异，对心肌变形可靠量化区域功能的能力表示担忧；变形成像可根据变形波形变化识别缺血，缺血的标志是延迟松弛，表现为收缩后缩短（从应变曲线量化为收缩后指数），但单一参数评估不如评估曲线形状，收缩后缩短是缺血敏感但非特异性标记物，也可见于区域瘢痕，且缺血缓解后可能持续存在（缺血记忆现象）
• 冠状动脉疾病补充：LVGLS可用于诊断和预后评估 ；应变与应变率对负荷的反应：多巴酚丁胺获取正常应变和应变率反应证据多；运动变形成像噪声大、定量难；多巴酚丁胺输注率>20μg/kg/min时应变无变化，应变率与LV dP/dt成正比增加；组织多普勒应变率与斑点追踪：组织多普勒应变率时间分辨率高但临床应用少，当前斑点追踪时间分辨率不足以可靠测量应变率；变形成像识别缺血：基于变形波形变化识别缺血，缺血标志是延迟松弛，表现为收缩后缩短

临床共识声明

• 静息或负荷超声心动图的二维应变分析可用于预测显著冠状动脉狭窄，尤其是图像质量好的患者，但无特定定量临界值，分析应变和应变率波形结果最佳

瓣膜性心脏病

• 通过添加应变测量提高负荷超声心动图的敏感性和风险分层是评估无症状严重瓣膜病的新兴范式，但该领域数据少；Magne等研究表明，无症状严重原发性二尖瓣反流患者峰值负荷时LVGLS无2%改善，预测3年无事件生存率差，且在预后评估上优于LVEF收缩储备
• 瓣膜性心脏病补充：LVGLS可用于诊断和预后评估 ；应变评估的价值：增加应变测量可提高负荷超声心动图对无症状严重瓣膜病的敏感性和风险分层，但相关数据少；临床研究：无症状严重原发性二尖瓣反流患者，峰值负荷时LVGLS无2%改善，预测3年无事件生存率低，优于LVEF收缩储备

临床共识声明

• 负荷变形在瓣膜性心脏病中的应用理论上有吸引力，但存在技术挑战且证据不足，不支持临床应用

应变在先天性心脏病（CHD）中的应用

应用概述

• CHD影响全球约8.2‰新生儿，美国和欧洲>90%患者存活至成年，但心律失常、亚临床心肌功能障碍和明显心力衰竭是常见发病和死亡原因；STE可用于早期检测、量化和监测各种压力和容量负荷先天性畸形的心室功能，解释应变测量时需考虑负荷条件影响；应变成像在CHD中的主要用途之一是定量评估右心室功能，如法洛四联症（TOF）修复后、系统性右心室患者和肺动脉高压患者
• 应用概述补充：LVGLS和RVFWLS可用于预后评估 ；CHD现状：全球CHD影响约8.2‰新生儿，欧美>90%患者存活至成年，心律失常、心肌功能障碍和HF常见；STE作用：早期检测、量化和监测各种压力和容量负荷先天性畸形的心室功能，解读应变测量受负荷条件影响

具体应用

• TOF修复：常导致严重肺动脉反流，引起慢性右心室容量负荷，监测右心室功能重要，RV全球、节段和RVFWLS测量可量化右心室功能并预测结局，LVGLS降低与不良结局相关，建议联合监测RVFWLS和LVGLS；系统性右心室：可存在于完全性大动脉转位心房调转术后、先天性矫正性大动脉转位和左心发育不良综合征Fontan姑息手术后，右心室功能障碍和衰竭风险高，建议使用RV GLS监测右心室系统功能；肺动脉高压：CHD相关肺动脉高压可导致右心室功能障碍和衰竭，右心室应变参数具有预后意义，监测右心室和LVGLS有助于预测艾森曼格综合征和其他原因肺动脉高压患者的结局；Ebstein畸形：LVGLS大于-18%比单纯LVEF更能预测无移植生存和减少心力衰竭恶化；心房功能：CHD患者心房应变分析是新兴研究领域，临床应用需更多研究
• 具体应用补充：法洛四联症修复后：监测RV功能重要，RV全球、节段和RVFWLS测量可量化RV功能，LVGLS降低与不良结局有关，建议联合监测RVFWLS和LVGLS；系统性右心室：有RV功能障碍和衰竭风险，RV GLS用于监测RV系统功能；先天性心脏病相关肺动脉高压：RV应变参数有预后意义，监测RV和LVGLS有助于预测结局，LVGLS>-18%在埃布斯坦畸形患者中预后价值优于LVEF；心房功能分析：新兴研究领域，需更多研究

要点

• LVGLS在部分CHD患者中有明确预后价值；目前系统性右心室、TOF修复后或Ebstein畸形患者无公认的正常右心室应变值
• 要点补充：LVGLS在部分CHD患者中有预后价值，目前无系统性RV、法洛四联症修复后或埃布斯坦畸形患者的公认正常RV应变值

临床共识声明

• 多数先天性心脏病变中，左心室和右心室应变评估的临床作用未确立；RVFWLS可用于TOF修复后患者右心室功能量化和监测；RV GLS可用于系统性右心室患者和CHD相关肺动脉高压患者的随访；目前LA和RA应变测量在CHD中无足够证据支持临床应用
• 临床共识声明补充：多数先天性心脏病变中LV和RV应变评估临床作用未确立；RVFWLS用于法洛四联症修复后患者RV功能量化和监测；RV GLS用于系统性右心室和先天性心脏病相关肺动脉高压患者随访；LA和RA应变测量在CHD中缺乏有力证据支持临床应用

机械弥散

• 左心室机械离散度（LVMD）定义：评估心肌收缩时间异质性，量化一个心动周期内左心室所有节段收缩期峰值纵向应变（LS）时间变化，通过心电图R波峰值到所有左心室心肌节段收缩期峰值LS时间的标准差计算
• 临床意义：与心律失常事件相关，可识别除颤器植入获益患者；对预测心脏再同步化治疗（CRT）反应不佳，但可识别CRT患者心律失常高风险；对严重主动脉瓣狭窄（AS）经导管主动脉瓣置换术（TAVI）患者起搏器植入需求有预测价值；与急性心肌梗死（AMI）后室性心律失常和心脏性猝死风险相关，对预测全因死亡率和心脏性猝死有重要性；LVMD升高与冠心病存在及部分人群全因死亡率相关
• 局限性：缺乏时空信息，不同供应商测量结果有显著差异，需使用同一供应商软件进行系列评估以保证一致性和准确性
• 临床共识：MI后LVMD升高与室性心律失常和不良结局相关；不适合检测CRT可改善的不同步性，但有助于评估MI及其他心肌病患者除颤器治疗需求；监测LVMD变化时应使用单一供应商；其他心腔机械离散度因缺乏证据暂不推荐临床应用
• 机械弥散补充：LVMD可用于预后评估 ；LVMD定义与计算：评估心肌收缩时间异质性，计算心电图R波峰到左心室所有心肌节段收缩期峰值LS时间的标准差；LVMD临床意义：与心律失常事件相关，可识别除颤器植入获益患者；非CRT反应最佳预测指标，但可识别CRT患者心律失常高风险；与AMI后室性心律失常和心脏性猝死风险相关；与冠状动脉疾病和全因死亡率有关；临床共识：MI后LVMD升高与室性心律失常和不良结局相关；LVMD不适合检测CRT可改善的不同步，但有助于评估MI后和其他心肌病患者除颤器治疗需求；监测LVMD变化时应使用同一供应商软件；其他腔室机械弥散临床应用需更多证据

未来方向

三维应变

• 技术现状：准确性依赖3D超声心动图（3DE）数据集图像质量和时空分辨率，需技术进步提高时空分辨率；使用不同超声供应商机器和软件测量3DE应变有差异，手动在心肌边界初始化感兴趣区（ROI）是潜在观察者变异源；全自动3DE应变软件可自动确定心肌边界和进行3DE斑点追踪分析，可能克服部分变异问题
• 研究方向：心肌曲率分析和左心室形状分析可能提供预后信息，但目前缺乏临床应用基础；3DE在评估不规则形状心腔（如右心室）有潜在优势，3D软件计算右心室射血分数（RVEF）有预后价值，但3D右心室应变目前仅部分软件可测量，其对预后预测的增量价值未广泛证实
• 临床共识：因时空分辨率较低，目前不建议常规使用3D应变分析；全自动3D应变软件未来可能使该技术用于常规临床实践
• 三维应变补充：三维应变可能有应用前景 ；技术现状：准确性依赖3DE数据集图像质量和时空分辨率，需技术进步提高分辨率，不同超声供应商机器和软件测量有差异，全自动3DE应变软件可克服部分问题；潜在优势：评估不规则形状腔室有优势，3DE衍生RVEF有预后价值，但3D RV应变增量价值未广泛证实；临床共识：目前不建议常规使用，全自动3D应变软件未来可能使该技术用于临床

多层应变

• 理论潜力：理论上可检测左心室功能障碍早期阶段
• 存在问题：不同超声供应商有显著偏差，层特异性整体纵向应变（GLS）测量相互依赖；无法证明正常与梗死心肌不同心肌层纵向应变（LS）差异；因心腔壁薄和超声心动图成像横向分辨率有限，不适合评估右心室、左心房和右心房
• 临床共识：目前未证明层特异性应变优于全层应变，不推荐临床应用；不推荐对右心室、左心房或右心房进行层特异性应变分析
• 多层应变补充：多层应变可能有应用前景 ；理论潜力：检测LV功能早期阶段有潜力；存在问题：不同超声供应商有偏差，心肌层特异性GLS测量相互依赖，无法证明正常与梗死心肌层LS差异；临床共识：目前不能证明层特异性应变优于全层应变，不建议用于右心室、左心房和右心房

心肌做功

• 方法原理：压力-应变环（PSLs）可考虑后负荷条件对心肌变形的影响，通过生成PSLs和衍生心肌做功指数评估左心室性能
• 临床应用：节段性心肌做功指数与心肌代谢相关；PSL分析在检测心肌功能障碍、确定CRT反应和鉴别高血压性心肌病方面有前景；已公布心肌做功指数正常范围
• 存在问题：缺乏有说服力的预后结果，异常做功指数与既往公布正常范围有显著重叠；无明确标准化，输出结果因确定的瓣膜时间不同而异；将PSL分析用于右心室评估右心室心肌做功的后果未明确
• 临床共识：因缺乏病理状态下标准化和可靠临界值证据，不建议无创超声心动图衍生的心肌做功指数用于常规临床；在血压显著改变的特定情况下，可作为GLS替代指标；目前不建议将右心室心肌做功用于临床；鼓励继续研究以建立心肌做功指数标准化和临床应用
• 心肌做功补充：原理与指标：压力-应变环考虑后负荷对心肌变形影响，提供LV性能指标，区分浪费功、建设性功和功效率；应用前景：检测心肌功能障碍、确定CRT反应和鉴别高血压性心肌病有前景，有正常范围值；存在问题：缺乏有说服力的预后结果，异常工作指标与正常范围重叠，无明确标准化，输出结果依赖瓣膜时间确定；右心室应用：有研究显示PH和HF队列有差异和预后价值，但使用LV PSL算法评估RV几何和压力后果不明；临床共识：无创超声心动图衍生心肌做功指标因缺乏标准化和可靠临界值证据，不建议常规临床使用；血压显著改变时，可作为GLS替代指标；目前不建议RV心肌做功临床应用；鼓励继续研究确立标准化和临床应用

人工智能和深度学习

• 研究进展：人工智能（AI）算法应用于应变分析正通过多种方法严格研究；多个商业软件包已获监管机构临床使用许可；专有算法可指导新手获取超声心动图图像，有助于扩大应变成像服务范围；AI量化应变与手动应变有相关性，在识别疑似MI患者壁运动异常方面有一定准确性；深度学习管道算法与人工操作者相比，有良好的读者间变异性
• 临床共识：AI引导的应变测量需与现有算法一致并获监管批准后可临床使用；此类算法可提高可重复性，未来可能有显著进展
• 人工智能和深度学习补充：应用研究：AI算法应用于应变分析正严格研究，需监管部门批准，部分商业软件已获批；应用效果：AI量化应变与手动应变有相关性，识别疑似MI队列室壁运动异常有一定准确性，深度学习管道算法与人工操作者一致性好；临床共识：AI引导应变测量需与现有算法一致并获监管批准后临床使用，可提高可重复性，未来发展前景好

心肌应变超声心动图相关研究总结

肿瘤心脏病学

• 蒽环类治疗后淋巴瘤患者双心室收缩应变评估
• 应变指导下潜在心脏毒性癌症治疗的心脏保护

冠心病

• 心肌应变成像在临床决策中的应用
• 斑点追踪超声心动图检测冠状动脉狭窄的准确性
• 多巴酚丁胺负荷超声心动图中应变分析检测冠心病

心肌梗死

• 心肌梗死患者左心室功能与预后
• 应变预测心肌梗死后左心室重构
• 急性心肌梗死患者早期风险评估

瓣膜性心脏病

• 二尖瓣和主动脉瓣疾病的左心室力学评估
• 主动脉瓣狭窄患者的应变与预后
• 经导管主动脉瓣置换术（TAVR）前左心室应变的预后价值
• 慢性主动脉瓣反流患者的应变评估
• 二尖瓣修复后左心室应变预测功能障碍
• 三尖瓣反流患者的右心室应变评估与预后

右心疾病

• 右心室应变评估方法与功能量化
• 右心室应变在肺动脉高压中的应用
• 右心室应变与右心衰竭的诊断和治疗
• 右心室应变在其他疾病中的预后价值

心房疾病

• 左心房应变的决定因素与临床意义
• 左心房应变预测心房颤动的发生与复发
• 右心房应变分析预测心房颤动复发
• 心房应变在心力衰竭中的预后价值

先天性心脏病

• 先天性心脏病的全球患病率与生存情况
• 斑点追踪超声心动图在儿科和先天性心脏病中的应用
• 法洛四联症患者右心室功能评估与预后
• 先天性心脏病患者的系统右心室管理

心血管疾病相关研究

心力衰竭与射血分数降低

• 2D右心室斑点追踪应变对生存预测价值
• 右心室定量评估对左心室辅助装置植入后右心衰竭预测作用
• 右心房和心室超声应变分析预测左心室辅助装置植入后右心支持需求

心力衰竭与射血分数保留

• 专家报告与科学声明
• 超声应变诊断与预后价值
• 右心室功能与肺耦合研究
• 运动超声心动图价值

运动员心脏

• 右心室功能与区域适应性
• 多模态心血管成像建议
• 精英运动员左心房功能荟萃分析

肥厚型心肌病

• 多模态心血管成像建议
• 左心房功能评估

心脏再同步治疗

• 视觉评估与长期生存关系
• 机械不同步评估对患者选择预后价值
• 简单区域应变模式分析预测反应

癌症治疗相关心脏毒性

• 蒽环类化疗心脏功能评估
• 曲妥珠单抗心肌功能检测
• 多模态成像评估共识
• 应变监测改善心血管结局研究

冠状动脉疾病

• 心肌应变诊断价值
• 多巴酚丁胺负荷超声心动图应用
• 心肌梗死左心室重构预测

瓣膜性心脏病

• 指南管理建议
• 左心室力学评估价值
• 主动脉瓣狭窄风险分层与预后
• 经导管主动脉瓣置换术预后预测
• 二尖瓣和主动脉瓣疾病左心室功能评估
• 三尖瓣反流右心室应变预后意义

右心室功能评估

• 成像方法比较
• 应变参考值与临床应用
• 心律失常性右心室心肌病研究
• 肺动脉高压右心室功能评估
• 系统性硬化症右心室应变异常

心房功能评估

• 左心房应变决定因素与相关性
• 左心房应变预后价值
• 左心房区域应变正常参考值

医学研究文献总结

心房颤动相关研究

• 左心房评估与心房颤动
  • 延迟增强MRI评估孤立性房颤患者左心房基质对疾病进展和导管消融反应的影响
  • 左心房应变预测心力衰竭患者新发房颤
  • 左心房结构和功能特征对心脏起搏患者房颤预测的增量价值
  • 心脏再同步治疗患者新发房颤的决定因素
  • 右心房应变分析预测电复律后房颤复发的增量价值
  • 应变率成像评估左心房功能预测房颤导管消融后窦性心律维持
  • 全球左心房应变预测房颤导管消融后窦性心律维持
  • 应变超声心动图评估左心房功能预测房颤复发
  • 左心房应变预测冷冻球囊消融后房颤复发的增量价值
  • 左心房应变预测房颤导管消融后逆向重构
  • 房颤患者左心房力学评估：二维斑点追踪应变与速度向量成像比较
• 心房颤动与其他疾病关联
  • 房颤与中风预防
  • 左心房应变作为隐源性中风中房颤检测的替代标志物

心力衰竭相关研究

• 左心房应变与心力衰竭
  • 射血分数保留的心力衰竭中心脏力学的预后价值和临床意义：左心房应变的重要性
  • 左心室舒张末压和N末端脑钠肽前体水平与左心房变形参数的关系
  • 急性心力衰竭患者左心房应变的预后价值
  • 射血分数保留的心力衰竭中左心房功能障碍的预后相关性
  • 左心房储器应变对左心房容积指数评估左心室充盈压的增量价值
  • 左心房储器和泵应变的决定因素及心房应变评估左心室充盈压的应用
• 右心房和右心室相关
  • 三维和斑点追踪超声心动图评估200名健康志愿者右心房大小和功能
  • 右心房和右心室应变的预后价值取决于三尖瓣反流的严重程度
  • 右心房应变的正常范围：系统评价和荟萃分析

负荷超声心动图相关研究

• 负荷超声心动图评估
  • 负荷超声心动图与人为因素：专家的重要性
  • 多巴酚丁胺负荷超声心动图解读的机构间观察者一致性分析
  • 应变率分析作为壁运动评分的辅助手段对多巴酚丁胺超声心动图评估心肌存活的增量价值：血管重建后的随访研究
  • 多巴酚丁胺负荷超声心动图期间应变率成像提供可诱导缺血的客观证据
  • 斑点追踪超声心动图评估心肌缺血记忆
  • 无症状原发性二尖瓣反流患者左心室收缩储备

先天性心脏病相关研究

• 先天性心脏病总体情况
  • 1970-2017年先天性心脏病全球出生患病率：260项研究的更新系统评价和荟萃分析
  • 先天性心脏病儿童的生存情况
  • 瑞典先天性心脏病儿童和年轻人的生存情况
  • 斑点追踪超声心动图在儿科和先天性心脏病中的应用
  • 2020年ESC成人先天性心脏病管理指南
• 法洛四联症相关
  • 单声学窗口多视图斑点追踪超声心动图评估法洛四联症修复术后儿童右心室收缩功能
  • 成人法洛四联症矫正术后心肌变形的预后价值
  • 法洛四联症手术修复后成人右心室力学：三维斑点追踪超声心动图的见解
  • 法洛四联症中纵向右心室功能比整体或流出道射血分数更能预测右心室对运动表现的贡献：超声心动图和磁共振联合研究
  • 法洛四联症手术修复后最初几年右心室功能的纵向变化
  • 法洛四联症修复术后患者慢性右心室容量超负荷对心室相互作用的影响
  • 斑点追踪超声心动图在预测先天性心脏病患者死亡率和发病率中的作用：系统评价和荟萃分析
• 其他先天性心脏病
  • 成人先天性心脏病中系统性右心室：解剖和表型谱及当前管理方法
  • 大动脉转位成人患者系统性右心室纵向应变降低，与肺动脉下心室功能相关并预测不良临床结局
  • 超声多普勒和应变评估先天性矫正型大动脉转位和系统性右心室成人患者的充盈压
  • 系统性右心室患者使用心肌变形定量评估右心室收缩功能
  • 单右心室的全球纵向应变分析
  • 艾森曼格综合征过去和现在的特定病因死亡率
  • 肺动脉高压患者右心室纵向应变的预后价值：系统评价和荟萃分析
  • 包括艾森曼格综合征在内的各种病因肺动脉高压成人患者的心脏重塑对生存的影响及右心室横向应变的作用
  • 肺动脉高压患者左心室力学受损：高危人群的识别
  • 埃布斯坦畸形患者左心室全球纵向应变在预后评估上优于射血分数

心律失常相关研究

• 左心室机械离散度
  • 二维斑点追踪超声心动图评估ST段抬高型心肌梗死患者左心室机械离散度的相关性和长期影响
  • 左心室机械离散度预测室性心律失常：系统评价和荟萃分析
  • 心力衰竭患者心脏再同步治疗中左心室死亡率和室性心律失常的标志物
  • 左心室机械离散度预测经导管主动脉瓣置换术后起搏器植入需求
  • 早期超声心动图变形分析预测心肌梗死后心脏性猝死和危及生命的心律失常
  • 左心室机械离散度预测室性心律失常：系统评价和荟萃分析
  • 先进超声心动图成像预测中度和重度左心室收缩功能患者心脏性猝死
  • 心肌机械和QTc离散度检测显著冠状动脉疾病
  • 一般人群中左心室机械离散度：Akershus心脏检查1950研究数据
  • 左心室肥厚患者左心室机械离散度测量的软件变异性
  • 不同供应商间变异性对左心室机械离散度评估的影响
  • 左心室机械离散度的生理决定因素：健康志愿者的二维斑点追踪超声心动图研究
• 其他心律失常相关
  • 三维心肌应变预测ST段抬高型心肌梗死患者临床事件

超声心动图功能评估研究

• 左心室功能和形状
  • 二维和三维超声心动图衍生的左心室功能和形状指标与死亡率的关系
• 右心室功能
  • 三维超声心动图分级右心室功能障碍严重程度的分区值的开发和预后验证
  • 经胸三维超声心动图评估右心室射血分数的预后价值
  • 肺动脉高压中三维右心室区域变形与生存
  • 健康志愿者右心室功能中非纵向运动成分的重要性：三维超声心动图研究
  • 新型三维分析软件评估右心室应变在心脏病患者中的预后价值

心肌做功相关研究

• 左心室心肌做功
  • 左心室压力-应变环面积定量区域左心室压力-应变环面积：一种无创心肌做功指标
  • 如何通过压力-应变环测量左心室心肌做功
  • 左心室重塑导致心肌做功分布均匀化
  • 高血压和扩张型心肌病中通过无创左心室压力-应变关系评估心肌做功的新方法
  • 慢性主动脉瓣反流和左心室射血分数保留患者的无创左心室心肌做功
  • 严重主动脉瓣狭窄患者的左心室心肌做功
  • 全球心肌做功在预测正常左心室功能和壁运动患者显著冠状动脉疾病上优于全球纵向应变
  • 严重主动脉瓣狭窄患者行经导管主动脉瓣置换术时左心室心肌做功指标的预后价值
  • 心肌做功估计在预测心脏再同步治疗反应中的价值
  • 成人全球左心室心肌做功指标的正常范围：荟萃分析
  • 超声心动图分析瓣膜事件时机对心肌做功指标的影响
• 右心室心肌做功
  • 肺动脉高压患者右心室心肌做功特征及其与有创血流动力学参数和结局的关系
  • 右心室心肌做功预测左心室辅助装置植入后早期右心衰竭和长期死亡率

人工智能在超声心动图中的应用研究

• 自动测量和引导
  • 人工智能自动测量超声心动图中左心室应变
  • 深度学习算法指导新手获取超声心动图用于有限诊断
  • 深度学习算法自动测量超声心动图应变的外部验证
  • 深度学习衍生的心肌应变
  • 基于英国全国协作开放数据的人工智能二维超声心动图全球纵向应变