超聲斑點追蹤成像技術對冠心病患者左室心肌收縮功能的評價作用

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)

超聲斑點追蹤成像技術對冠心病患者左室心肌收縮功能的評價作用

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)

[目的]探討應用超聲斑點追蹤成像(STI)技術對冠心病患者左室心肌收縮功能的評價作用。[方法]應用GE Vivid 7Dimension超聲心動圖儀采集 38例冠心病患者(冠心病組)及 32例正常人(對照組)左室基底水平、乳頭肌水平及心尖部水平 18個室壁節段二維灰階圖像。應用GE Echo PAC軟件測量左室短軸各室壁節段收縮期峰值徑向應變(SR)和周向應變(CS)。[結果]在對照組中,同一水平比較,室間隔心肌的收縮期 CS高于其他各個室壁。與對照組相比,冠心病組部分節段心肌收縮期SR值和CS值差異有顯著性意義(P＜0.05),且與冠狀動脈造影左前降支病變分布范圍相一致。[結論]STI能夠定位和定量診斷節段性室壁運動異常,評價局部心肌收縮功能。

斑點追蹤成像 ;冠心病;心室功能

超聲斑點追蹤成像(speckle tracking imaging,STI)技術可從多個方向反映心肌的應變[1]。本研究應用 STI測量冠心病 (coronary heart disease,CHD)患者左室心肌徑向應變(radial strain,SR)和周向應變(circumferential strain,CS),評價左室短軸心肌收縮功能。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇 2009年 10月 ～2010年 6月在大連醫科大學附屬第二醫院心內科住院的冠心病患者(冠心病組)38例。其中,男 22例,女 16例,年齡 45～75歲,平均(60.2±10.7)歲。經檢查證實為心絞痛患者,所有患者射血分數≥ 50%。其中,合并高血壓20例,糖尿病 12例,高脂血癥 13例。所有患者均經冠狀動脈造影證實僅有左前降支冠狀動脈狹窄≥75%。對照組 32例,男 18例,女 14例,年齡 43～70歲,平均(57.4±9.4)歲,為本院體檢中心志愿者,經檢查排除心臟疾病,且二維圖像滿意者。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GEVivid 7 Dimension超聲心動圖儀(配有頻率 1.5～4.3 MHz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。待圖像滿意后,囑患者呼氣末屏氣,分別采集二尖瓣、乳頭肌及心尖水平左室短軸二維灰階動態圖(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系統進行分析。系統自動將二尖瓣、乳頭肌及心尖水平左室短軸均分為前間隔、前壁、側壁、后壁、下壁及室間隔 6段,總計 18節段,對每一節段進行斑點追蹤和跟蹤分析,自動顯示每一節段與心動周期對應的應變曲線和心動周期中各時間點的心肌應變值(圖 1、2),追蹤過程中隨時調整感興趣區范圍,以保證滿意追蹤,追蹤結束后將測量數據導出進行統計學分析。

1.3 統計學方法

組間的比較分析采用 SPSS 11.5分析軟件 t檢驗。所有數據用均數 ±標準差(±s)表示,以 P＜0.05為差異有統計學意義。

圖1 對照組基底水平左室節段峰值徑向應變圖Fig 1 Left ventricu lar peak SR of basal plane in contral group

圖2 冠心病患者基底水平左室節段峰值徑向應變圖Fig 2 Left ventricular peak SR of basal plane in patients with CHD

2 結 果

對照組和冠心病組的SR和 CS值比較見表 1、2。如表 1所示,與對照組比較,冠心病組基底水平的前間隔、前壁,乳頭肌水平的前間隔、前壁,心尖水平的室間隔收縮期 SR值差異有顯著性意義(P＜0.05)。如表 2所示,在對照組中,同一水平比較,室間隔心肌的收縮期 CS高于其他各個室壁;與對照組比較,基底水平的前間隔、前壁,乳頭肌水平的前間隔、前壁,心尖水平的前間隔的收縮期 CS值差異有顯著性意義(P＜0.05)。

表 1 左室短軸峰值徑向二維應變測值 (±s)Tab 1Leftventricular peak SR of CHD and control group

表 1 左室短軸峰值徑向二維應變測值 (±s)Tab 1Leftventricular peak SR of CHD and control group

1)與對照組比較,P＜0.05

左室節段 SR(%)對照組(n=32) 冠心病組(n=38)基底水平前間隔 42.19±19.19 27.15±12.111)前壁 40.45±20.44 26.98±14.831)側壁 41.53±19.48 39.03±18.14后壁 45.37±22.30 43.39±15.16下壁 48.02±23.10 48.90±15.46室間隔 45.65±19.04 41.86±17.78乳頭肌水平前間隔 41.25±17.17 28.69±20.411)前壁 44.46±15.96 29.89±18.051)側壁 44.26±17.78 42.18±17.95后壁 46.72±20.86 44.67±15.21下壁 46.79±20.80 46.22±20.80室間隔 44.78±16.11 41.59±19.46心尖水平前間隔 31.64±14.70 28.69±15.64前壁 31.25±15.18 30.59±18.04側壁 29.53±15.78 26.07±19.41后壁 26.94±17.03 25.50±16.58下壁 27.94±18.95 22.32±20.27室間隔 28.37±18.81 12.83±18.661)

表 2 左室短軸峰值周向二維應變測值 (±s)Tab 2 Left ventricular peak CS of CHD and control group

表 2 左室短軸峰值周向二維應變測值 (±s)Tab 2 Left ventricular peak CS of CHD and control group

1)與對照組比較,P＜0.05

左室節段 CS(%)對照組(n=32) 冠心病組(n=38)基底水平前間隔 -32.13±6.44 -22.98±8.411)前壁 -26.64±4.81 -20.43±6.441)側壁 -24.46±5.44 -21.50±5.68后壁 -24.47±4.98 -20.78±6.69下壁 -24.18±5.52 -22.63±6.88室間隔 -28.52±4.90 -25.08±5.24乳頭肌水平前間隔 -29.46±5.72 -23.59±6.511)前壁 -26.50±4.91 -21.10±8.451)側壁 -24.83±4.36 -22.83±7.92后壁 -24.44±5.31 -25.99±6.18下壁 -27.06±5.27 -27.55±6.44室間隔 -28.60±6.24 -30.34±8.92心尖水平前間隔 -33.64±6.13 -23.51±7.661)前壁 -29.71±5.72 -25.42±5.79側壁 -28.53±7.14 -26.95±7.34后壁 -27.54±6.93 -27.98±6.43下壁 -30.79±5.40 -30.83±6.58室間隔 -31.92±6.81 -30.50±6.18

3 討 論

心肌是由縱行纖維和環行纖維構成的,因此心肌變形是三維的,即徑向、環向和縱向。徑向是在短軸平面上向外并垂直于心外膜表面;環向是在短軸平面上平行于心外膜表面,從心基底部看是逆時針方向的;縱向是在取樣點和長軸線所確定的平面上,與心外膜表面相切。心肌應變指心肌在心動周期中的變形,可用來評價局部心肌的收縮與舒張功能、血供情況、心肌活力等。由于不受周圍組織心肌的牽拉和心臟整體運動的干擾,從理論上講比心肌運動速度更有應用價值。STI通過逐幀追蹤二維灰階圖像中均勻分布于心肌內的散射斑點,逐幀比較每個斑點的運動及斑點間的相對運動,從而得出應變、應變率,優勢在于克服了角度依賴性,可以更接近真實地反映心肌運動情況及計算心肌應變能力[2]。

心肌收縮期峰值徑向應變反映心肌短軸平面上向外并垂直于心外膜面方向的運動。本研究結果表明,與正常對照組相比,冠心病組部分節段心肌收縮期 SR值降低,與文獻報道的結果一致[3]。該缺血節段與冠狀動脈造影左前降支病變分布范圍相一致[4]。這是由于CHD心肌缺血時,心肌的低血流灌注可引起心肌纖維化,引起局部收縮功能下降,心肌形變能力減低,表現為心肌短軸方向上的徑向運動受到影響,收縮期峰值徑向應變較正常組減低。

本研究結果顯示,在正常對照組中,同一水平比較,室間隔心肌的 CS值高于其他各個室壁,這一點與Kowalski等[5]研究結果相似。考慮這與心臟的收縮運動是包括心肌纖維的旋轉、扭轉、縮短和增厚的復雜過程,為了配合心臟整體協調運動,在心動周期的某一特定時相特定心肌節段會起主要或次要作用有關。而在 CHD組中 CS值缺乏此規律,考慮為心肌缺血所致。同時,與對照組相比,CHD組部分心肌節段的收縮期 CS減低,且與冠狀動脈造影左前降支病變分布范圍相一致[4]。圓周收縮運動主要由中層心肌決定。一般心肌缺血自心內膜向心外膜擴展[6]。考慮心肌缺血缺氧時,室壁運動異常的心肌節段心肌中層受累,影響心肌的周向運動,致使 CS減低。CS可能提示心肌缺血損傷的程度,即出現 CS減低時,該節段中層心肌已出現心肌缺血缺氧。

二維成像技術有其局限性,該技術是建立在良好的二維圖像的基礎上,如果二維圖像相對顯示欠佳時,可能造成測值的偏差。但是,STI仍是能夠定位和定量診斷節段性室壁運動異常,評價局部心肌收縮功能的一種有效方法。

[1]Leitman M,Lysyansky P,Sidenko S,etal.Two-dimensional strain-a novel software for realtime quantitativeechocardiographic assessment ofmyocardial function[J].JAm Soc Echocardiogr,2004,17(10)：1021-1029.

[2]Amundsen BH,Helle Valle T,Edvardsen T,et al.Noninvasive myocardial strain measurement by speckle tracking echocardiography：validation against sonom icrometry and taggedmagnetic resonance imaging[J].J Am Coll Cardiol,2006,47(4)：789-793.

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[4]周永昌,郭萬學.超聲醫學[M].第 5版.北京：科技文獻出版社,2006.403.

[5]Kowalski M,Kukulski T,Jamal F,et al.Can natural strain and strain rate quantify regionalmyocardial deformation?A study in healthy subjects[J].Ultrasound Med Biol,2001,27：1087-1097.

[6]Mizuguchi Y,Oishi Y,Miyoshi H,et al.The function role of longitudinal,circum ferential,and radial myocardial deformation for regulating the early impairment of left ventricular contraction and relaxtion in patientswith cardiovascular risk factors：a study with two-dimensional strain imaging[J].J Am Soc Echocardiogr,2008,21(10)：1138-1144.

Speck le tracking imaging in evaluating left ventricu lar myocardial function in patientswith coronary heart disease

HUANGDong-mei,XIA Dao-zi,ZHANG Yu-hong,LIGuang-sen,CUIHong-yan
(Department of Ultrasound,the Second Affiliated Hospital of Dalian Medical University,Dalian 116027 China)

[Objective]To evaluate the left ventricular myocardial function using speckle tracking imaging(STI)in patientswith coronary heart disease(CHD).[Methods]Thirty-eight patientswith CHD(CHD group)and 32healthy volunteers(control group)were enrolled in the study.The two-dimensional images were obtained from GE Vivid 7 Dimension echocardiography and two-dimensional radial strain(SR)and circumferential strain(CS)wereanalyzed on GE Echo PAC system.Left ventricular peak SRand CSvalues of basal plane,papillarymuscle plane and apical p lane during systole were measured.[Results]In the same level,the CSvalues ofanteroseptal showed higher than those of the other segments in control group.Compared to the control group,the ventricular peak SRand CS values in part of segments were lower in CHD(P＜0.05).[Conclusion]Regional wallmotion of left ventricu lar in patientswith CHD can be evaluated accurately with STI.

speckle tracking imaging;coronary heart disease;ventricular function

R 445.1

A

1671-7295(2011)01-0058-03

2010-09-13;

2010-10-25

黃冬梅(1977-),女,遼寧大連人,主治醫師,碩士。E-mail：HDM00@tom.com