二維應變超聲在冠心病患者左心室扭轉中的應用

黃冬梅，夏稻子，張宇虹，禮廣森，崔洪巖

(大連醫科大學 附屬第二醫院 超聲科，遼寧 大連 116027)

大量的研究表明，心臟的扭轉運動在左心室收縮和舒張功能中起著至關重要的作用[1,2]。二維應變超聲心動圖(two-dimensional strain echocardiography，2DSE)是無創性定量評價左心室扭轉的新技術，可準確測量左心室局部及整體扭轉程度、時相及動力學[3]。本研究應用2DSE技術檢測冠心病(coronary heart disease，CHD)患者的左心室旋轉和扭轉運動以評價其臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2009年9月～2010年8月在大連醫科大學附屬二院心內科住院的CHD患者(冠心病組)35例，其中男21例，女14例，年齡45～74歲，平均(58.4±9.8)歲。均有心絞痛癥狀，所有患者射血分數≥ 50 %。其中合并高血壓18例，糖尿病9例，高脂血癥13例。所有患者均經冠狀動脈造影證實，僅有1支冠狀動脈狹窄≥75%。其中左前降支病變18例，左回旋支9例，右冠狀動脈8例。對照組30例，為同院體檢中心志愿者，經檢查排除心臟疾病，且二維圖像滿意者。男18例，女12例，年齡42～68歲，平均(54.3±9.3)歲，所有受檢者均為竇性心律，無完全性左束支傳導阻滯。

1.2 方 法

二維圖像采集應用GE Vivid 7 Dimension 超聲心動圖儀(采用頻率1.5～4.3MHz的M3S探頭)，GE Echo PAC超聲工作站，裝有2D Strain分析軟件。受檢者取平臥位或左側臥位，于冠狀動脈造影前1～3天行超聲心動圖，同步記錄胸導聯心電圖。采用心尖雙平面Simpson法測量左心室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)和短軸縮短率(fractional shortening，FS)。采集左心室短軸二尖瓣環、心尖水平切面二維灰階動態圖(幀頻50～70幀/s)各3個心動周期，并以原始數據形式存于DVD光盤中。脫機于GE Echo PAC工作站進行分析。

Echo PAC工作站與數據分析：將原始數據導入工作站，進入2DSE成像模式，將圖像停幀于收縮期末期(此時心內膜顯示最清晰)，手動仔細勾畫左心室心內膜邊界，然后系統自動對心肌內的斑點進行追蹤，追蹤結束后，系統自動將室壁分為6個節段，并將各節段的追蹤結果以“V”或“X”表示，“V”代表追蹤滿意，“X”代表追蹤不滿意。隨時調解感興趣區寬度，使其包納心肌全層。選擇6個節段均為“V”的圖像進入后續分析，系統將自動顯示出左心室整體扭轉度及左心室整體扭轉率、心底部和心尖部旋轉角度及旋轉率。從心尖至心底部觀察，心肌呈逆時針旋轉以正值表示，順時針旋轉以負值表示。左心室整體扭轉度=心尖旋轉度-瓣環旋轉度，左心室整體扭轉率=心尖旋轉率-瓣環旋轉率。對照組和CHD組左心室旋轉度及扭轉度曲線見圖1、2。

1.3 統計學方法

2 結 果

2.1 常規超聲心動圖檢查結果

兩組患者左心室舒張末前后徑、左心房前后徑、LVEF、FS等均在正常范圍內；各組間常規超聲測量值差異均無顯著性意義(P>0.05)，見表1。

圖1 對照組左心室旋轉度及扭轉度曲線

圖2 CHD組左心室旋轉度及扭轉度曲線

表1 CHD組和正常對照組常規超聲參數比較

組間比較，P均>0.05

2.2 兩組間左心室旋轉及扭轉曲線形態特征及相關參數比較

對照組左心室心尖部呈逆時針旋轉，心底部呈順時針旋轉，整體呈逆時針旋轉，且均于收縮期末達峰值。CHD組中左心室旋轉度、旋轉率、扭轉度及扭轉率曲線形態與對照組大致相似，相應的旋轉度、扭轉度及旋轉率、扭轉率曲線的波幅減低，波形紊亂。

CHD組和對照組左心室旋轉及扭轉參數比較見表2，整體扭轉率的組間差異有顯著性意義(P<0.05)。

表2 CHD組和對照組各項左心室旋轉及扭轉參數比較

與對照組比較，1)P<0.05

3 討 論

心肌組織中小于入射超聲波長的細小結構產生散射、反射、干擾等現象，形成心肌組織中所謂的“回聲斑點”。二維應變超聲心動圖技術就是在高幀頻二維灰階超聲圖像的基礎上，采用最佳模式匹配技術追蹤識別心肌內回聲斑點的空間運動，并跟蹤其在每一幀圖像中的位置，標測不同幀之間同一位置的心肌運動軌跡，以此測算出心臟旋轉的角度[4]。由于斑點追蹤技術與組織多普勒頻移無關，不受聲束方向與室壁運動方向間夾角的影響，且幀頻較高，故能更準確地定量檢測心室扭轉變形。

研究表明心肌收縮時肌小節長度縮短15%，室壁厚度即增加30%以上、射血分數>50%[5]，說明收縮功能的實現不僅依靠心肌收縮縮短，還依賴整體扭轉運動，心室的高效泵血功能與心肌纖維螺旋狀排列的獨特解剖結構有關。左心室心肌淺層與深層呈縱向斜行排列且走向相反，中層呈環形排列，這種排列方式使心肌收縮時左室產生類似“擰毛巾”的復雜運動[6]，即在長軸方向縮短、短軸方向向心收縮的同時，整體心室發生心底與心尖方向相反的扭轉。Helle-Valle等[7]研究表明，應用二維應變斑點追蹤技術與磁共振技術測量左室的旋轉角度有良好的相關性。

本研究中，正常人左心室心尖部呈逆時針旋轉，心底部呈順時針旋轉，整體呈逆時針旋轉，且均于收縮期末達峰值，與以前的研究結果一致[8]。CHD組中左心室旋轉度、扭轉度及旋轉率、扭轉率曲線形態與對照組大致相似，相應的旋轉度、扭轉度及旋轉率、扭轉率曲線的波幅減低，波形紊亂。因此，旋轉或扭轉曲線的波幅減低，波形紊亂可能對評價CHD有一定的提示作用。

心室的扭轉是由心外膜下左手螺旋纖維和心內膜下右手螺旋纖維的反向運動形成的，其增高與減低可以反映心肌纖維的收縮功能變化[9]。本研究結果顯示，以絕對值作對比，CHD組整體、心尖及瓣環的旋轉和扭轉指標均較對照組減低，考慮CHD組的心肌缺血已使心內膜及心外膜心肌纖維的收縮功能受損，導致左心室的旋轉和扭轉能力下降。本研究CHD組中的整體扭轉率差異有顯著性意義(P<0.05),表明整體扭轉率是旋轉和扭轉指標中評價心肌缺血較敏感的指標，在左心室整體扭轉度未發生明顯減低時，左心室整體扭轉的速度已明顯減慢，提示缺血心肌的早期收縮功能受損。

總之，二維應變超聲心動圖能夠定量測量左心室旋轉和扭轉運動，為評價冠心病患者左心室功能提供一種新方法。

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