斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評價(jià)心肌梗死患者的左室節(jié)段性室壁運(yùn)動的二維應(yīng)變研究

曹 霞，徐景俊，王 薇，潘 寧，張瑞雪

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院物理診斷科,黑龍江 佳木斯 154003)

左室節(jié)段性運(yùn)動異常，對于MI的診斷及治療方案的選擇意義重大。目前臨床工作中主要是根據(jù)肉眼觀察超聲二維圖像(Two-dimensional ultrasound image)及組織多普勒成像技術(shù)(Tissue Doppler Imaging)來診斷左心室壁節(jié)段性運(yùn)動異常。肉眼觀察超聲二維圖像其準(zhǔn)確性與醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)水平有直接相關(guān)性；TDI僅用于檢測聲束方向平行的應(yīng)變值。STI不僅可計(jì)算各節(jié)段的縱向應(yīng)變值，同時(shí)還能計(jì)算徑向應(yīng)變值及圓周應(yīng)變值，從而可以從多方面對MI患者的左心室壁運(yùn)動進(jìn)行評價(jià)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

心肌梗死組:2012-05～2013-11經(jīng)心內(nèi)科確診的MI患者中隨機(jī)選擇33例，其中女12例, 男21例,年齡(56.3±6.7)歲。對照組:在患者家屬及本院醫(yī)護(hù)人員中隨機(jī)選擇32例,其中男22例,女10例,年齡(56.3±6.5)歲, 均經(jīng)心肌酶學(xué)檢查、心電圖檢查、體格檢查等除外器質(zhì)性心臟疾病及能夠影響心肌運(yùn)動的其他全身性疾病。

1.2 儀器與方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器：本實(shí)驗(yàn)使用Philips公司的iE 33彩色超聲診斷儀，選用S5-1心臟探頭(幀頻為60～90幀/s，頻率為1～5MHz),隨機(jī)帶有Qlab 8．1量化分析軟件。

1.2.2 圖像采集：要求受檢者向左側(cè)臥位，連接胸導(dǎo)聯(lián)心電圖，囑受檢者于呼氣末屏住呼吸，分別采集心尖兩腔、左室長軸、心尖四腔以及短軸方向(心尖、乳頭肌、二尖瓣水平)共6個(gè)切面的4個(gè)周期的動態(tài)的二維灰階圖像(幀頻>60 幀/s)。圖像應(yīng)包含完整的心肌節(jié)段，并使心內(nèi)膜與心外膜顯示盡可能清晰。進(jìn)入Qlab8．1工作站二維應(yīng)變軟件程序,使用 CMQ插件進(jìn)行計(jì)算,首先要選擇各節(jié)段感興趣區(qū)(ROI),使其較準(zhǔn)確地覆蓋心肌。將左室長軸方向心肌分為17個(gè)節(jié)段，左室短軸方向心肌分為18個(gè)節(jié)段。系統(tǒng)將自動追蹤感興趣區(qū)內(nèi)的斑點(diǎn)聲像，對每個(gè)室壁節(jié)段進(jìn)行分析，得出各節(jié)段徑向應(yīng)變(Radial strain，RS)、圓周應(yīng)變(Circumferential strain，CS)、縱向應(yīng)變(Longitudinal strain，LS)(應(yīng)變無單位，以%表示)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩組間參數(shù)比較,采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 從圖1～6中可見，縱向應(yīng)變用負(fù)向波表示，徑向應(yīng)變主要是以正向波來表示，圓周應(yīng)變亦是用負(fù)向波來表示。正常組的各節(jié)段應(yīng)變-時(shí)間曲線在整個(gè)心動周期中分布均一，且波峰、波谷清晰明顯，峰值高度均勻一致; MI患者各病變節(jié)段應(yīng)變曲線形態(tài)雜亂，部分病變嚴(yán)重的節(jié)段應(yīng)變的峰值呈現(xiàn)相反方向，表明該節(jié)段在收縮期呈現(xiàn)與其他正常節(jié)段相反方向的運(yùn)動。

2.2 從表1(圖5、圖6)中可看出，梗死的心肌節(jié)段與正常組相應(yīng)節(jié)段比較，收縮期縱向的峰值應(yīng)變減低，差異顯著(P<0.01)。

表1 心肌梗死患者梗死節(jié)段和對照組相應(yīng)節(jié)段縱向峰值應(yīng)變值比較

注:與對照相應(yīng)節(jié)段比較,*P<0.01,**P<0.01。

2.3 從表2～4(圖1～5)中可以看出，MI組短軸3個(gè)水平的峰值徑向應(yīng)變與對照組相比均減低，差異顯著(P<0.01)。同樣的MI組的峰值圓周應(yīng)變與對照組比較均減低，差異顯著(P<0.01)。

表2 心肌梗死患者梗死節(jié)段和對照組相應(yīng)節(jié)段二尖瓣水平峰值應(yīng)變值比較

注:與對照組相應(yīng)節(jié)段比較,*P<0.01,**P<0.01。

表3 心肌梗死患者梗死節(jié)段和對照組相應(yīng)節(jié)段乳頭肌水平峰值應(yīng)變值比較

注:與對照組相應(yīng)節(jié)段比較,*P<0.01,**P<0.01

表4 心肌梗死患者梗死節(jié)段和對照組相應(yīng)節(jié)段心尖水平峰值應(yīng)變值比較

注:與對照組相應(yīng)節(jié)段比較,*P<0.01,**P<0.01

3 討論

準(zhǔn)確量化地評估左室節(jié)段性心肌的運(yùn)動幅度對于MI患者的診斷及預(yù)后的評價(jià)意義重大。目前應(yīng)用較多的肉眼觀察二維圖像，由于局部的室壁運(yùn)動易受鄰近心肌節(jié)段的影響, 因此很難判斷該節(jié)段的運(yùn)動是主動收縮還是被動牽拉造成的,例如某一節(jié)段室壁發(fā)生異常運(yùn)動,與其毗鄰的周圍正常心肌的運(yùn)動也會減低,此時(shí)這些節(jié)段即被誤認(rèn)為問題節(jié)段；相反,如果缺血節(jié)段周圍的正常心肌節(jié)段可以有力地收縮,就可以帶動缺血心肌被動地運(yùn)動，可產(chǎn)生接近正常心肌的運(yùn)動速度，此時(shí)缺血心肌的異常運(yùn)動將難以發(fā)現(xiàn)。TVI能夠定量地反映MI患者左室各節(jié)段心肌的運(yùn)動速度及位移，但由于其具有角度依賴性，且所評價(jià)的心肌節(jié)段運(yùn)動同樣容易受鄰近心肌的牽拉，從而導(dǎo)致重復(fù)性和準(zhǔn)確性均較低，主要用于檢測與聲束平行方的心肌長軸方向的縱向應(yīng)變值。STI不僅具有TDI時(shí)間分辨率高的優(yōu)點(diǎn),，且不易受到運(yùn)動的角度及心臟擺動的影響。國外研究[1]發(fā)現(xiàn)，在慢性心?；颊咧?，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)與磁共振方法相比具有良好的相關(guān)性和符合率，整體應(yīng)變能很好地預(yù)測心肌梗死的范圍，且其比左室射血分?jǐn)?shù)和室壁運(yùn)動指數(shù)具有更好的預(yù)測價(jià)值。

左室心肌纖維呈螺旋狀排列，包括：中層的環(huán)行肌纖維和內(nèi)、外層的螺旋形肌纖維，因此左室的運(yùn)動基本由的四個(gè)部分：組成:縱向運(yùn)動,沿心臟長軸方向，用負(fù)值表示，收縮期為負(fù)值加大,舒張期負(fù)值減小;徑向運(yùn)動,為心臟短軸水平的運(yùn)動,反映收縮期室壁的增厚的程度，室壁增厚時(shí)正值增加,室壁變薄時(shí)正值減小；圓周運(yùn)動,為心臟短軸方向上的環(huán)形運(yùn)動。收縮期負(fù)值增加,舒張期時(shí)負(fù)值減小；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,表示心臟短軸水平方向上的旋轉(zhuǎn)角度。

王欣等[2]進(jìn)行心肌長軸方向應(yīng)變研究，認(rèn)為正常人左心室各節(jié)段應(yīng)變曲線呈一致性分布，而心肌梗死組呈不同程度的降低。本研究結(jié)果表明，正常組各節(jié)段應(yīng)變曲線規(guī)整，波峰、波谷規(guī)律一致，心肌梗死組各節(jié)段應(yīng)變曲線紊亂。病變的心肌節(jié)段的圓周、徑向及縱向應(yīng)變值均較正常組顯著減低，部分病變嚴(yán)重的節(jié)段出現(xiàn)相反方向的運(yùn)動。值得注意的是,心肌梗死組的心尖位的縱向應(yīng)變較徑向及圓周應(yīng)變的變化更加敏感。心肌的縱向運(yùn)動主要取決于心內(nèi)膜面心肌纖維，因此發(fā)生心肌梗死時(shí)，梗死節(jié)段首先受連累的是心內(nèi)膜，縱向纖維的收縮能力下降，該究結(jié)果與MRI結(jié)果相一致[3]。左室壁的增厚程度58%取決于心內(nèi)膜纖維, 25%取決于中間層纖維,17%取決于心外膜纖維[4]。MI患者的各層心肌細(xì)胞均可見運(yùn)動異常,心肌縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變及圓周應(yīng)變均較正常組顯著減低。

二維超聲應(yīng)變技術(shù)測量室壁運(yùn)動時(shí)要求提供清晰的高幀頻二維灰階圖像，才能準(zhǔn)確地反映心肌節(jié)段的運(yùn)動的信息，在肺氣腫，肥胖等無法得到清晰的二維圖像的患者中的應(yīng)用受到很大限制。斑點(diǎn)追蹤技術(shù)不受測量角度的限制，且不受周圍組織牽拉的影響，可以無創(chuàng)、定量地評估心肌的應(yīng)變，能夠較完整、全面地評價(jià)節(jié)段性室壁運(yùn)動異常的情況，為臨床診斷心血管病及評價(jià)其療效提供全新的檢測方式。

[1]Gjesdal O，Hopp E，Vardal T，et al． Global longitudinal strainmeasured by two-dimensional speckletracking echocardiography is closely related to myocardial infarctsize in chronic ischaemic heart dis-ease[J]． Clin Sci ( Lond) ，2007，113(6):287-296

[2]王欣, 朱天鋼, 權(quán)欣, 等.斑點(diǎn)追蹤成像評價(jià)急性心肌梗死后左室形變與重構(gòu)的關(guān)系[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2007, 32(21)：67-68

[3]王金銳, 劉志躍, 楊敬英, 等.心臟纖維環(huán)運(yùn)動的二維和M型超聲心動圖觀測[J].內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)雜志,1987,8:11

[4]Myers JH, Stirling MC, Choy M, et al.Directmeasurement of inner and outer wall thincking dynamics withepicardial echocardio2graphy[J].Circulation,1986,65(3):1642172