引言

• 心肌力学量化进展
• 应变成像临床应用现状
• 共识文件目的与组织架构

技术更新

应变标准化工作组

• 解决不同厂商设备应变测量重复性问题
• 发布心肌变形成像技术定义共识声明
• 推荐中壁/全壁追踪法测量应变
• 建议报告GLS时使用默认参数
• 厂商应变测量值趋同
• 应变值负号使用建议

组织多普勒成像与斑点追踪超声心动图

• 斑点追踪超声心动图用于整体心室功能评估
• 组织多普勒成像用于单区域快速评估

应变采集技术陷阱及建议

• 图像质量、ROI选择、算法追踪错误等影响应变量化
• 参考相关资源避免技术陷阱

正常范围

• 左心室整体纵向应变
• 右心室游离壁纵向应变
• 左心房应变

临床应用

心力衰竭（HF）

A、B阶段HF

• 危险因素：高血压、糖尿病、肥胖等
• 定义：A阶段HF（SAHF）有危险因素；B阶段HF（SBHF）为无症状左心室功能障碍
• 左心室整体纵向应变（LVGLS）意义：异常GLS或临界GLS伴其他超声心动图异常是SBHF标志；LVGLS可提供预后信息，不同病因有不同应变分布模式
• 临床共识：异常或临界GLS伴其他异常考虑SBHF标志；增加LV质量患者应获取并报告GLS；目前不建议用GLS筛查SAHF，但对SBHF识别和监测有一定作用

C、D阶段射血分数降低的HF（HFrEF）

• 现状：发病率虽下降但仍是全球发病和死亡主要原因
• LVEF局限性：有固有变异性，随时间变化
• LVGLS价值：与LVEF显著相关，独立预测结局，预测LVEF轨迹，优于LVEF预测死亡率；LASr和RVFWLS有预后相关性
• 临床共识：HFrEF患者获取并报告LVGLS用于预后评估；建议对HFrEF和HFimpEF患者进行LVGLS纵向随访；评估RVFWLS可预测LVAD植入患者右心室功能障碍；评估LASr和RVFWLS可提供额外预后信息

射血分数保留的HF（HFpEF）

• 定义：EF≥50%，舒张、收缩和微血管功能有一定程度损害
• LVGLS作用：通常受损，可辅助诊断，特征性模式可提示特定病因，预后价值渐受支持
• RVFWLS价值：识别早期右心室功能障碍，用于监测和预后评估
• 临床共识：LVGLS辅助诊断HFpEF；LVGLS和RVFWLS恶化与不良结局相关，可作预后因素

心肌病与运动员心脏

• 运动员心脏特点：力量训练运动员LV壁厚度增加，耐力训练运动员LV腔容积增加，LVGLS和RVFWLS相对保留
• 与心肌病对比：心肌病患者LVGLS和RVFWLS常异常
• 临床共识：运动员LVGLS在正常至低正常范围，低于低正常范围可疑心肌病；RVFWLS可提供额外信息；目前无足够证据支持用LA应变参数区分运动员心脏和心肌病

心肌不同步

• 评估方法：组织多普勒和斑点追踪节段应变分析可用于表征特定变形模式
• 临床共识：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；需表征特定变形模式，一般峰时间比较不足

肿瘤心脏病学

• 应用价值：LVGLS预测化疗患者心脏事件有预后价值，早期降低可预测LVEF降低；应变成像检测功能异常敏感
• 临床共识：蒽环类化疗患者基线行应变检查；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识别亚临床心脏毒性；基线应变低于正常范围患者治疗中期行超声心动图和应变检查；应变相对下降超12%考虑心脏保护治疗；儿童癌症幸存者随访超声心动图检查纳入应变成像

缺血性心脏病

梗死诊断与定位

• 2D应变分析优势：提供更客观信息，诊断准确性更高，对疑似非ST段抬高急性冠脉综合征患者有价值

心肌缺血检测

• LVGLS分析局限性：静息时诊断准确性一般，应激时特异性较低，无明确通用截断值

心肌存活评估

• 2D应变分析作用：预测AMI后LV功能恢复和不良重塑，LVGLS有一定诊断准确性

心肌梗死后风险分层

• LVGLS价值：预测长期不良结局，提供额外信息；RVFWLS有预后价值
• 临床共识：GLS或SLS模式辅助评估非STEMI急性冠脉综合征患者；AMI经皮冠状动脉介入治疗早期行2D应变分析预测功能恢复、不良重塑和不良结局风险；获取良好质量右心室聚焦视图可行RV应变分析评估右心室梗死

瓣膜性心脏病

主动脉瓣狭窄（AS）

• LS价值：基底LS预测AS患者异常运动反应，LVGLS预测不良事件，对无症状患者有帮助
• 特殊情况：低流量、低梯度AS患者LS重要；LV肥厚和低流量状态下，心尖保留模式提示甲状腺素相关心脏淀粉样变性
• 临床研究：EACVI个体参与者数据荟萃分析和近期荟萃分析证明LVGLS预测死亡和经导管主动脉瓣置换术前评估有价值
• 临床共识声明：LVGLS是有用预后因素，尤其无症状和低流量、低梯度亚组，小于-14.7%增加死亡风险

主动脉瓣关闭不全（AR）

• 手术时机判断：现行指南依据左心室直径和射血分数，LVGLS可作补充
• 预测疾病进展：药物治疗患者中，LVGLS -18%识别进展，-14%预测主动脉瓣置换（AVR）不良结局
• 预测早期AVR需求：中重度AR患者，静息LV应变与右心室功能参数可预测
• 预测生存情况：LVGLS大于-19.5%患者生存短，尤其未行AVR者
• 临床共识声明：LVGLS负值小与不良结局相关，最佳临界值未定义

二尖瓣反流（MR）

• 原发性MR
  • 诊断与预后：LVGLS比LVEF敏感，应大于-20%，降低提示预后差，建议早期干预
  • 风险分层：无症状且LVEF保留患者，脑钠肽（BNP）和LVGLS可协同分层
• 继发性MR：LVGLS显示手术和经导管修复改善左心室前向血流和逆向重构，但不改变收缩功能
• 临床共识声明：原发性MR中LVGLS应超常，小于-20%预后差，需监测并适时干预；功能性MR应变应用不明确，无干预时机临界值

二尖瓣狭窄（MS）

• LVGLS降低：与正常者比，患者左心室每搏输出量和LVGLS显著降低
• 影响因素：左心室舒张末期容积是LVGLS主要决定因素，提示前负荷降低影响收缩性能

三尖瓣反流（TR）

• 预后价值：严重TR预后差，RVFWLS比传统参数有增量预后价值
• 预测死亡率：RVFWLS大于-23%预测全因死亡率，大于-24%预测术后5年死亡率和再入院率
• 临床共识声明：RVFWLS大于-23%提示预后差，可用于风险分层

关键点

• 连续参数：LVGLS是连续参数，绝对值意义小，应变幅度降低预后变差
• 正常表现：瓣膜病增加前负荷和降低容积后负荷时，LV收缩功能正常应有超常LVGLS

右心室应变（RV应变）

图像采集与后处理

• 采集视图：采用右心室聚焦心尖四腔视图，60-90帧/秒，标准化视图确保数值准确
• 感兴趣区（ROI）设置：包括右心室游离壁和室间隔，宽度依游离壁厚度调整
• 报告参数：建议报告游离壁节段平均值（RVFWLS），含室间隔节段应注明为右心室四腔应变（RV四腔LS）
• 时间参数：可评估峰值应变时间等时间参数，计算右心室机械离散度

不同心脏疾病的临床与预后价值

• 肺动脉高压和心力衰竭
  • 预后判断：RV应变参数与肺压、血管阻力、BNP、6分钟步行距离和心血管事件相关
  • 治疗评估：治疗后RV应变改善与肺压、血管阻力和步行距离改善相关
  • 相关性：RVFWLS与CMR测得的右心室射血分数（RVEF）有良好相关性
  • 预测价值：预测急慢性心力衰竭患者结局，预测左心室辅助装置（LVAD）植入后右心室衰竭
• 缺血性心脏病：STEMI幸存者和缺血性心肌病患者中，RV应变有预后价值
• 致心律失常性右心室心肌病（ARVC）
  • 早期检测：RVFWLS可检测早期区域功能障碍，有三种变形模式
  • 风险分层：RV应变衍生的机械离散度可分层患者心律失常风险
• 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

关键点

• 准确测量：2D STE测量RV应变，用右心室聚焦心尖四腔视图，60-90帧/秒
• 患者定位：检查床心尖处有切口便于患者左侧卧位获取视图
• 软件使用：专用软件和左心房软件手动调整后均可测量，专用软件更易操作和重复

临床共识声明

• 指标价值：右心室游离壁纵向应变（RVFWLS）诊断和预后价值证据多，适用于多种临床情况和患者群体
• 正常参考值：RVFWLS正常参考值有性别差异，与年龄无关
• 测量建议：右心室扩大、功能障碍、中度以上TR或肺动脉高压患者应测量和报告RVFWLS

左心房和右心房应变

左心房应变（LA应变）

• 生理机制：LA动力学有三个机械阶段，LA应变由LV应变决定，受LV和LA容积比调节，整合充盈压和心肌特性信息
• 测量方法
  • 测量方式：优先用斑点追踪法，在高质量2D图像上手动或自动追踪心内膜边界
  • 视图选择：推荐非foreshortened心尖四腔和二腔视图，也可用心尖四腔视图
  • 软件使用：可用专用软件减少测量变异性
  • 门控方法：R-R门控和P-P门控，R-R门控常用，两种门控值可转换
• 优缺点
  • 优点：有病理生理价值，与有创测量的LA压力和LV充盈压验证
  • 缺点：部分区域测量困难，如LA顶部，整体边界追踪容易
• 心房颤动（AF）相关应用
  • 风险预测：检测AF发生前的功能变化，LA纤维化影响功能，LA应变可预测AF发生、复发和逆转重塑
  • 右心房作用：右心房应变比LA应变更能预测AF复发
• 隐源性卒中：LASr可预测隐源性卒中患者的AF
• 舒张功能和射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）
  • 预后价值：LASr是HFpEF独立预后参数，与运动耐力和N末端前脑钠肽（NT-proBNP）水平相关
  • 评估LV充盈压：LASr可无创评估LV充盈压，与传统参数和LA容积指数互补，<18%为最佳临界值

右心房应变（RA应变）

• 生理机制：RA动力学有三个阶段
• 正常参考值：健康人群中，RA GLS（RASr）正常为44±10%
• 临床应用：部分研究评估了RA应变在肺动脉高压、TR和肺栓塞患者中的应用

临床共识声明

• LA应变：LASr可检测LA功能变化和纤维化，预测高危患者AF发生和节律控制后复发
• 测量建议：疑似心肌病或心律失常患者，用R-R门控在心尖四腔视图测量LA应变
• 临界值：LASr<18%提示LV充盈压升高
• RA应变：目前不建议临床应用

运动和多巴酚丁胺负荷超声心动图中的应变应用

冠状动脉疾病

• 应变和应变率反应：多巴酚丁胺负荷下，应变对负荷非线性反应，应变率持续增加，是最佳定量变形标志物
• 测量困难：组织多普勒应变率时间分辨率高但临床应用少，斑点追踪时间分辨率不足
• 缺血识别：变形成像可根据波形变化识别缺血，收缩后缩短是敏感但非特异性标志物
• 临床共识声明：静息或负荷超声心动图2D应变分析可预测冠状动脉狭窄，分析波形效果好

心脏瓣膜病

• 应用潜力：应变测量可提高负荷超声心动图敏感性和风险分层，但数据少
• 预后预测：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
• 临床共识声明：负荷变形成像理论有吸引力，但技术有挑战，证据不足

先天性心脏病（CHD）中应变的应用

临床应用

• 右心室功能评估：TOF修复后、系统性右心室和肺动脉高压患者，RV应变可量化功能和预测结局
• 心室-心室相互作用：TOF修复患者，LVGLS降低与不良结局相关
• 系统性右心室：监测系统性右心室功能，用RV GLS优于RV游离壁应变
• 肺动脉高压：CHD相关肺动脉高压患者，RV应变参数有预后意义
• 埃布斯坦畸形：LVGLS大于-18%预测无移植生存和减少HF恶化优于LVEF
• 心房功能：斑点追踪分析心房功能是新兴领域，需更多研究

关键点

• 预后价值：LVGLS在部分CHD患者中有预后价值
• 参考值：目前无系统性右心室、TOF修复后或埃布斯坦畸形患者的RV应变正常参考值
• 临床应用共识：LV和RV应变评估对多数先天性心脏病病变的临床作用尚未明确；RVFWLS可用于量化法洛四联症修复术后患者的RV功能，系列RV测量可监测RV功能；RV GLS可用于系统性右心室患者和CHD继发PH患者的随访；LA和RA应变测量是CHD中的新兴技术，目前尚无有力证据支持其临床实用性

左心室机械弥散（LVMD）

• 定义与计算：评估心肌收缩的时间异质性，计算为心电图R波峰值到所有LV心肌节段收缩期LS峰值时间的标准差
• 临床意义：与心律失常事件相关，可识别植入除颤器的高风险患者；并非预测CRT反应的最佳参数，但可用于评估CRT患者心律失常事件风险；升高对预测严重AS患者TAVI后起搏器植入需求有一定价值；与AMI后室性心律失常和心脏性猝死风险相关
• 应用注意：不同设备间LVMD存在显著差异，建议使用同一厂商软件进行系列评估；不同年龄段LVMD正常上限不同，一般年轻人较低，随年龄增加而升高；右心室和左心房机械弥散的临床应用目前有待研究

未来方向

• 激励临床医生和工程师推动领域发展

三维应变

• 技术局限：3D斑点追踪分析准确性依赖图像质量和分辨率，虽可一次采集3DE全容积数据集，但需技术进步提高时空分辨率；使用不同超声设备和软件初始化ROI可能导致测量差异
• 研究潜力：心肌曲率分析和LV形状分析可能提供预后信息，但目前缺乏临床应用依据；3DE在评估不规则形状腔室（如右心室）有潜在优势，3D软件计算的RVEF有预后价值，但3D RV应变目前仅部分软件可测，其相对于RVEF的预后价值未充分证实

多层应变

• 局限性：EACVI-ASE应变标准化工作组报告认为，不同超声设备间存在显著偏差，层特异性GLS测量相互依赖，无技术依据支持特定心肌层用于整体LV功能评估；无法证明正常与梗死心肌各层LS变化差异；由于腔室壁薄和超声成像横向分辨率有限，右心室、左心房和右心房的层特异性评估不可行

心肌做功

• 方法与优势：压力-应变环（PSLs）可考虑后负荷条件对心肌变形的影响，提供LV性能指标，区分不同类型做功；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变方面有前景
• 应用不足：目前缺乏令人信服的预后结果，异常做功指标与已公布的正常范围有显著重叠；无明确标准化，结果可能因确定的瓣膜时间而有差异；PSL分析用于右心室评估的后果尚不明确

人工智能和深度学习

• 应用研究：人工智能算法在应变分析中的应用正在严格研究，部分商业软件已获监管部门批准；人工智能定量应变结果与手动应变有一定相关性，在识别室壁运动异常方面有较好表现；深度学习算法与人工操作者相比，读者间变异性小
• 使用建议：人工智能引导的应变测量需与现有算法一致且获得监管部门批准后才可临床应用，有望提高可重复性，未来进展显著