斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的應(yīng)用前景分析

1 M型和二維Simpson法測(cè)量LVEF的不足

冠心病是常見心血管疾病之一，是導(dǎo)致心血管事件的主要原因，尤其在急性心肌缺血或發(fā)生心肌梗死的患者中，節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常是早期的特征性表現(xiàn)，且均伴有不同程度的收縮功能減低。對(duì)于左室整體收縮功能的評(píng)價(jià)，目前常用的是M型和二維Simpson法測(cè)量的LVEF，二者均有一定的局限性，M型測(cè)量以局部功能代表了整體功能，而二維Simpson法測(cè)量左心功能時(shí)二維圖像的兩個(gè)切面（心尖兩腔、四腔切面）分別取自兩個(gè)不同的心動(dòng)周期，會(huì)產(chǎn)生人為誤差。

2超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)

近幾年研究比較多的斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖（speckle tracking echocardiography，STI）可以克服上述缺陷。STI是利用超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，在二維超聲圖像基礎(chǔ)上選取一定范圍的感興趣區(qū)，分析軟件根據(jù)組織灰階自動(dòng)追蹤上述感興趣區(qū)內(nèi)不同像素的心肌組織在一幀幀圖像中的位置，并與第一幀圖像中的位置比較，計(jì)算整個(gè)感興趣區(qū)內(nèi)各階段心肌的位移大小。由于STI與組織多普勒平移無關(guān)，不受聲束方向與室壁運(yùn)動(dòng)方向間夾角的影響，因此STI能更準(zhǔn)確的反映心肌的運(yùn)動(dòng)。心肌應(yīng)變與心肌的收縮和舒張功能密切相關(guān)，心肌應(yīng)變測(cè)量的是心肌各節(jié)段的形變，能準(zhǔn)確評(píng)估心功能；局部心肌的缺血導(dǎo)致局部心肌的運(yùn)動(dòng)異常，心肌應(yīng)變能夠客觀反映出心肌缺血時(shí)的心肌局部收縮功能。許多研究證明：STI可以通過測(cè)量左室旋轉(zhuǎn)角度來評(píng)價(jià)心臟收縮功能。

安彩云等研究[1]發(fā)現(xiàn)心肌梗死（Acute Myocardial Infarction，AMI）后除了閉塞血管支配的區(qū)域左心室節(jié)段收縮功能減低外，相鄰區(qū)域左心室節(jié)段收縮功能以及整體收縮功能亦減低。AMI后相應(yīng)梗死部位心肌細(xì)胞缺血導(dǎo)致部分細(xì)胞壞死、功能障礙，出現(xiàn)左心室相應(yīng)室壁區(qū)域收縮功能減低。AMI后不僅表現(xiàn)為梗死節(jié)段心肌功能障礙，而且發(fā)生左心室整體以及相鄰節(jié)段心肌功能的障礙。

3斑點(diǎn)追蹤技術(shù)應(yīng)用分析

鄧傾等研究[2]中，入選的35例冠心病患者在冠脈造影前行常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查均未發(fā)現(xiàn)明顯的節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常，僅7例患者超聲提示左室運(yùn)動(dòng)欠協(xié)調(diào)，表現(xiàn)為各節(jié)段不能協(xié)調(diào)一致向中央收縮。二維縱向應(yīng)變檢出較多應(yīng)變減低節(jié)段，說明二維縱向應(yīng)變對(duì)心肌缺血有較高的敏感性。本研究發(fā)現(xiàn)對(duì)照組縱向應(yīng)變均值從基底段、中間段到心尖段規(guī)律遞增；冠心病組由于缺血節(jié)段縱向應(yīng)變較對(duì)照組明顯減低，致使左室縱向應(yīng)變的規(guī)律性消失，這也提示左室節(jié)段二維應(yīng)變的規(guī)律性消失可以作為心肌缺血的參考依據(jù)之一。二維縱向應(yīng)變雖然從理論上講不受角度依賴性的影響，但是對(duì)心尖的評(píng)價(jià)可能也會(huì)存在較大的誤差。鑒于此，我們知道二維STI也存在很多局限性：①STI要求采集清晰的二維圖像，所以圖像的質(zhì)量控制仍然是主要的限制因素；②另外節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常也會(huì)影響不同切面圖像S與Sr的測(cè)量，對(duì)于左室功能不全的患者，其追蹤成功率會(huì)明顯減低，如正常節(jié)段的追蹤成功率98%，而心梗節(jié)段只有80%；③雖然不像組織多普勒技術(shù)角度依賴性那么強(qiáng)，有證據(jù)表明，垂直超聲波的運(yùn)動(dòng)更易于產(chǎn)生高程度的差錯(cuò)；④斑點(diǎn)追蹤技術(shù)要求有高幀頻，幀頻至少要達(dá)70幀/s，才能實(shí)時(shí)反映正常心率狀態(tài)下各時(shí)間點(diǎn)的心肌運(yùn)動(dòng)；⑤由于心臟是立體結(jié)構(gòu)，所以測(cè)量心肌形變的理想模式應(yīng)該是三維估測(cè)，所以從某種程度上來說二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)還不能完全反映心肌的應(yīng)變。近年來新發(fā)展起來的三維STI能克服這一局限問題。

三維STI是在實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖及二維STI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，其克服了組織多普勒成像技術(shù)及二維STI存在的技術(shù)局限性，不受心肌運(yùn)動(dòng)方向的限制，可以在三維容積內(nèi)客觀、準(zhǔn)確地追蹤心肌的運(yùn)動(dòng)軌跡，有望對(duì)復(fù)雜的心肌運(yùn)動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，左室心肌收縮期峰值應(yīng)變可以反映左室的收縮功能，Nesser等應(yīng)用三維STI與MRI進(jìn)行的對(duì)比研究[3]表明，該技術(shù)能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)左心室整體射血分?jǐn)?shù)。所以可應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)左室整體縱向、環(huán)向、徑向及面積收縮期峰值應(yīng)變特征。

4結(jié)論

心臟的心肌細(xì)胞包括縱行和環(huán)行肌纖維，因此心臟的收縮和舒張運(yùn)動(dòng)基本包括以下4個(gè)部分：長(zhǎng)軸方向上的縱向運(yùn)動(dòng)和短軸方向上的徑向、圓周及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。左室心肌舒張和收縮運(yùn)動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，在獲得清晰的全容積圖像的基礎(chǔ)上，三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)是測(cè)量心肌應(yīng)變及室壁運(yùn)動(dòng)的一項(xiàng)全面、準(zhǔn)確、一致性良好的方法。王丁[4]等研究結(jié)果顯示左室整體縱向、圓周、徑向及面積收縮期峰值應(yīng)變與LVEF之間呈高度相關(guān)，說明LVEF值減低，左室整體環(huán)向、縱向、徑向、面積應(yīng)變絕對(duì)值均減小。LVEF越低，左室整體應(yīng)變減小，心肌的形變能力減低，三維應(yīng)變能客觀地反映左室心肌的形變能力，是監(jiān)測(cè)心臟收縮功能的一項(xiàng)有用指標(biāo)。冠狀動(dòng)脈狹窄患者出現(xiàn)相應(yīng)節(jié)段心肌血供減少時(shí)，心肌細(xì)胞出現(xiàn)腫脹、變性而使心肌收縮功能受到損害。現(xiàn)階段研究較多的2D-STI可實(shí)時(shí)追蹤二維超聲圖像的心肌斑點(diǎn)，獲得應(yīng)變、應(yīng)變率、扭轉(zhuǎn)等指標(biāo)以反映心肌舒縮功能，而成像在二維圖形下進(jìn)行。3D-STI克服了2D-STI的局限性，能準(zhǔn)確定位心臟解剖的三維空間結(jié)構(gòu)，跟蹤心肌斑點(diǎn)的三維空間位移，全面評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)。這兩種技術(shù)均能較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)左室局部及整體收縮功能。理論上3D-STI更具優(yōu)勢(shì)，已有一些研究表明3D-STI要優(yōu)于2D-STI。陸景等[5]研究表明3D-STI較2D-STI在評(píng)價(jià)左心室扭轉(zhuǎn)功能上更具優(yōu)越性。3D-STI所需時(shí)間明顯減少，重復(fù)性好，并且可分析節(jié)段數(shù)多于2D-STI。3D-STI在檢測(cè)局部室壁運(yùn)動(dòng)異常方面要優(yōu)于2D-STI。局限性：3D-STI是在多個(gè)心動(dòng)周期基礎(chǔ)上拼接而成的全容積圖像，當(dāng)出現(xiàn)心律不齊時(shí)就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)位拼接，影響分析結(jié)果；部分心尖部不能完全包絡(luò)，影響追蹤信息的準(zhǔn)確性。

綜上所述，二維及三維STI各有優(yōu)缺點(diǎn)，在臨床工作中如果我們將二維和三維STI技術(shù)綜合應(yīng)用，用其來評(píng)價(jià)心肌缺血狀況、心肌節(jié)段運(yùn)動(dòng)及左室射血分?jǐn)?shù)等，估計(jì)能對(duì)將來評(píng)價(jià)心肌梗死患者心功能恢復(fù)狀況、臨床治療效果做出巨大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]安彩云，張?chǎng)危瑤熜※N.二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)急性心肌梗死患者PCI前后左心室節(jié)段收縮功能[J].貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（6）：269-271.

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