斑点追踪技术测量二尖瓣环运动评价冠心病左心室舒张功能的初步研究

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摘 要 目的:探讨超声二维斑点追踪显像(STI)技术测量二尖瓣环运动评价冠心病患者左心室舒张功能的价值。方法:根据冠状动脉造影(CAG)结果分为冠心病组33例,至少1支主要冠状动脉狭窄≥50%且

关键词 斑点追踪技术 冠心病 二尖瓣环运动 舒张功能

doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2010.17.180

超声心动图是目前无创性评价心脏功能的主要技术,超声二维斑点追踪显像(STI)技术是在高帧频二维灰阶超声图像的基础上发展起来的一项新技术,通过追踪识别心肌内回声斑点的空间运动,标测不同帧之间同一位置的心肌运动轨迹。本文应用STI技术描绘二尖瓣环运动曲线,计算二尖瓣环相对于心尖部的舒张期位移和速度,来评价冠心病患者左心室舒张功能。

资料与方法

2008年9月～2009年11月总医院心内科疑诊为心绞痛的住院患者,均行冠状动脉造影术(CAG)确定狭窄程度,且均在CAG前后48小时内接受超声心动图检查。根据CAG结果分为两组:冠心病组(1组)33例,经CAG证实至少一支主要冠状动脉狭窄≥50%且005)。检查时均为窦性心律,均无明显二尖瓣或主动脉瓣反流,无合并心肌肥厚、心脏瓣膜病、心律失常、心脏介入及外科手术术后、慢性阻塞性肺病、甲状腺机能亢进或严重贫血,无严重肝或肾功能不全。

仪器:采用PhilipsiE33彩色多普勒超声显像仪,S5-1探头,频率17～34MHz,脱机后以Q-lab60量化软件进行分析。

方法:均左侧卧位,嘱平静呼吸,先接受常规超声心动图检查,同步记录心电图。于呼气末取心率稳定的连续3个心动周期的心尖四腔观二维灰阶动态图像。图像帧频保持在60～65帧/秒,存入仪器硬盘,以供回放分析。

图像分析与数据测量:进入Q-Lab工作站TMQAd模式,选择TMAD选项。在心尖四腔观,于左心室后间隔、侧壁二尖瓣环处放置取样点,左室心尖部放置固定点,仪器自动生成二尖瓣环处取样点相对于固定点的同步位移曲线,取3个心动周期平均曲线,结合心电图和TMAD曲线判断舒张期时相,在运动曲线上分别测量并记录上述位点相对于心尖部运动的舒张早期和舒张晚期时相,在两个部位的运动曲线上分别选择舒张早期开始和结束两个点,系统自动测量出舒张早期二尖瓣环间隔部位移(ESD)、舒张早期二尖瓣环间隔部速度(ESV)、舒张早期二尖瓣环左室侧壁位移(ELD)、舒张早期二尖瓣环左室侧壁速度(ELV)等参数;同理,在两个部位的运动曲线上分别选择舒张晚期开始和结束两个点,系统自动测量出舒张晚期二尖瓣环间隔部位移(ASD)、舒张晚期二尖瓣环间隔部速度(ASV)、舒张晚期二尖瓣环左室侧壁位移(ALD)、舒张晚期二尖瓣环左室侧壁速度(ALV)等参数,心尖四腔心切面脉冲多普勒测量二尖瓣血流频谱舒张早期速度E和舒张晚期速度A,同时采用Simpson双平面法测量左心室射血分数(LVEF)。所有超声图像资料均由同一人分析完成。

统计方法:所有计量资料以均数±标准差( X±S)表示,采用SPSS115统计分析软件进行统计学处理。两组间的参数比较采用两独立样本t检验,性别构成比采用X2检验。

结 果

临床资料:各组左室射血分数(LVEF)、二尖瓣口血流速度E/A差别差异无统计学意义,左房前后径(LA)和在各组间差别均有统计学意义。见表1。

ESD、ESV、ELD、ELV比较冠心病组低于对照组,差异有统计学意义。见表2。

ASD、ASV、ALD、ALV比较冠心病组低于对照组,差异有统计学意义。见表3。

讨 论

超声心动图是评价心脏功能的一项重要检查手段。传统超声通过脉冲多普勒超声心动图测量二尖瓣口血流速度E/A来评价左心室舒张功能。但二尖瓣血流易受到年龄、、呼吸、心率、前负荷和心脏收缩功能等许多因素的影响,左室顺应性降低和左心衰竭时评估左室舒张功能可出现“假性正常化”,从而,不能对左心室舒张功能进行正确评价。

近年来临床多应用组织多普勒成像技术(TDI)来评估各种心血管疾病患者的左心室舒张功能,TDI通过探测低频移高振幅的心肌运动信号来测定局部心肌的运动速度,直接测定二尖瓣环和心肌的运动速度变化,舒张期二尖瓣环沿左心室长轴方向的运动速度是评价左心室舒张功能的重要指标。二尖瓣环舒张功能的运动与左心室弹性回位有关,舒张功能障碍时出现弹性回位的减弱或消失,是心肌力学的变化,不依赖前后负荷,不出现假性正常,故检测舒张期二尖瓣环运动速度可鉴别二尖瓣口血流“假正常化”。但由于二尖瓣环运动速度受平移、牵引和邻近心肌节段运动的影响,应用TDI检查二尖瓣环运动时,其取样点在心动周期中与相应部位不能密切保持一致,从而影响测值的准确性与可重复性[1,2]。

STI技术是通过识别心肌内回声斑点,追踪其在每一帧图像中的空间运动,逐帧运算得出斑点整个心动周期中的运动速度和位移,获得心肌组织的应变、应变率等参数。STI技术可以追踪二尖瓣环测量其相对于心尖部的收缩期和舒张期运动的位移和速度,可以反映左心室心肌整体的收缩和舒张功能。STI技术记录的ESD、ESV、ELD、ELV代表在二尖瓣环长轴方向舒张早期左心室心肌主动松弛,二尖瓣环远离心尖产生;ASD、ASV、ALD、ALV代表在二尖瓣环长轴方向舒张晚期左房收缩使二尖瓣环更远离心尖产生,因此定量测量二尖瓣环运动可以评估左心室舒张功能。STI避免了组织多普勒的角度依赖性,有良好的空间和时间分辨率,理论上能更真实地反映局部心肌的功能状态[3],也可以更准确地测量二尖瓣环的运动位移和速度,因此可以用于评估左心室舒张功能。

本研究显示,ESD、ESV、ELD、ELV、ASD、ASV、ALD、ALV冠心病组均低于对照组,差异有统计学意义。表明冠心病患者的舒张期二尖瓣环运动位移和速度减低,左心室舒张功能下降,检测舒张期二尖瓣环运动位移和速度可以评价冠心病患者的左心室舒张功能。心肌缺血是导致心室舒张功能异常的一个重要因素。冠心病患者因冠状动脉血流受阻,心肌逐渐纤维化,造成左心室壁僵硬度增大。左心室心肌舒张时胞浆中的钙离子回收入肌浆网是一个需要能量的主动过程,缺血后心肌能量不足必然会使该过程延长,左心室压力下降速度减慢,快速充盈减弱。左心室舒张功能受损,舒张功能障碍时出现左心室壁弹性回位的减弱或消失。二尖瓣环舒张期的运动与左心室壁弹性回位有关,左心室舒张功能受损时,二尖瓣环的舒张期运动位移和速度发生改变,冠状动脉病变越重,心肌缺血越明显,对上述因素的影响也越大,因而,冠心病患者的舒张期二尖瓣环运动位移和速度减低,左心室舒张功能下降。

STI可作为一种评价左心室舒张功能的有效的方法。此初步研究样本量较小,且只取心尖四腔观一个切面,结果有待于在以后的大样本、多切面研究中加以证实。

参考文献

1 孙晖,赵宝珍,杨斌,等.组织多普勒显像技术评价初发心肌梗死患者左室功能.临床超声医学杂志,2009,2(11):108-110.

2 Ito K,Noma M,Mohri M,et al.Mitral annulus displacement measured by tissue-tracking method with Doppler-tissue images is a useful marker of the severity of heart failure.J Cardiol,2007,50(3):159-166.

3 张丽,谢明星,王新房,等.超声二维斑点追踪显像技术评价不同年龄正常成人左心室扭转运动的初步研究.中华超声影像学杂志2007,16(9):746-750.