二维斑点追踪显像技术

二维斑点追踪显像技术（精选4篇）

二维斑点追踪显像技术 篇1

既往对心脏功能的研究主要集中在左心室, 近年来, 随着对右心室在循环功能中重要作用的认识, 右心室功能的评估也越来越多地受到国内外学者的关注。斑点追踪成像 (speckle tracking imaging, STI) 技术具有便捷、低廉、无创等常规超声检查的优点, 且不受运动方向与声束夹角的影响, 是评价右心室功能的新方法[1,2]。本文就二维斑点追踪成像 (two-dimensional speckle tracking imaging, 2DSTI) 评价右心室功能的方法、可行性及临床应用等方面作一综述。

1 2DSTI研究右心室功能的解剖学基础

右心室的宏观结构分为入口 (右心室流入道, 包括三尖瓣和乳头肌附件) 、右心室心尖部和漏斗部 (右心室流出道) 三部分。三部分组成新月形结构包绕左心室。右心室壁较薄, 右心室心肌主要由心外膜下的纵形心肌及心内膜下的环形心肌组成, 而纵形心肌在右心室的收缩与舒张过程中起主要作用, 因此2DSTI对右心室功能的研究主要为长轴方向上的心肌运动。

2 STI的基本原理

STI以二维超声图像为基础, 在室壁中选择一定范围的感兴趣区, 应用分析软件根据组织灰阶自动跟踪感兴趣区心肌组织的信号, 从而分析心肌运动[1]。二维超声图像是由多个小像素构成的, 这些小像素是均匀分布于心肌内的稳定的声学斑点, 与组织同步运动。STI通过追踪二维灰阶图像中均匀分布于心肌内的声学斑点, 逐帧比较每个斑点的运动及斑点间的相对运动, 从而得出组织速度、位移、应变及应变率等参数, 克服了角度依赖性, 更真实地反映心肌运动[3,4], 为研究右心室功能奠定了基础。

2.1 应变、应变率运用于右心室功能研究的可行性

心肌应变指心肌的形变程度, 是心动周期中心肌长度的变化值相对于该心动周期起始点心肌原长度的百分比, 用Lagrangian公式表示, 即应变=△L/L0= (L—L0) /L0, 应变率是物体在力的作用下发生形状改变的速度, 用Lagrangian公式表示, 即应变率= (△L/L0) /△t=△V/L0[5]。二维心室应变率曲线由1个正向波 (SRs) 和2个负向波 (SRe、SRa) 组成, SRs为心室收缩期应变率, SRe为心室舒张早期应变率, SRa为心室舒张晚期应变率。应变反映心肌的主动收缩及舒张变形能力, 不受心脏整体运动及周围邻近组织的被动牵拉, 也不受参数改变的影响, 具有相对独立性[6], 在理论上非常适合作为评价右心室功能的指标。STI与声纳微测量法在心肌长轴纵向应变测量上具有良好的相关性和一致性 (r=0.9, P<0.001) [3]。

2.2 三尖瓣环位移运用于右心功能研究的可行性

三尖瓣环位移即三尖瓣环收缩期相对于心室尖部的位移, 三尖瓣环位移技术是基于STI原理, 通过放置在心脏四腔心切面上的固定点手动标记三尖瓣环间隔部、三尖瓣环右心室游离壁部和右心室心尖部的心内膜面三点, 根据实时心电图信息 (以R波顶点作为舒张期末, 以T波终点作为收缩期末) , 应用软件半自动跟踪整个动态图像中标记的瓣环点相对于右心室尖部的位移。根据美国及欧洲超声协会建议, 三尖瓣环收缩期位移 (tricuspid annular plane systolic excursion, TASPE) <16mm定义为右心功能受损[7]。Carlsson等[8]研究显示, 右心室纵向运动对右心室收缩功能贡献约75%, 径向运动约25%, TASPE可以作为评价右心室整体收缩功能的替代性指标。Hugues等[9]通过与MRI对比研究, 发现TASPE与右心室射血分数 (RVEF) 呈正相关, 预测右心功能不全的敏感度为87.5%, 特异度为90%, 因此TASPE可以作为简单快速地评价右心室收缩功能的方法。

3 2DSTI评价右心室功能的临床运用

2DSTI可以简单快速地评价正常人心肌运动特点, 鉴别不同病理条件下右心室功能的改变, 如肺动脉高压、高血压心脏病及先天性心脏病等, 并通过分析治疗前后右心室应变、应变率、TASPE等参数的变化评估临床治疗效果, 对指导临床治疗及预测疾病的预后具有重要意义。

3.1 正常人右心室心肌应变及应变率特点

正常人收缩期和舒张期应变、应变率在整个心室的分布和传播是协调有序的。心肌的径向应变、应变率要高于纵向, 右心室游离壁纵向应变、应变率高于左心室。在正常状态下, 室间隔主要参与左心室功能, 若右心室容量或压力负荷过重, 则室间隔主要参与右心室功能[10]。童春等[11]采用2DSTI对正常成人右心功能进行研究, 结果发现正常成人右心室游离壁基底段在右心室收缩和舒张功能中发挥的作用最大, 而心尖段作用较小;右心室游离壁各节段心肌应变、SRs与年龄相关性不显著, 表明正常人右心室收缩期形变不随年龄改变;SRe、SRa随年龄增长明显减低, 与年龄呈显著负相关, 表明随着年龄增加, 心内膜下和血管周围的胶原纤维增加, 心肌细胞减少, 细胞肥大增生, 心肌的僵硬度增加, 右心室顺应性减退。

3.2 肺动脉高压患者右心室功能的评价

肺动脉高压是由各种原因引起的肺动脉压力高于正常的病理状态, 而右心功能不全是肺动脉高压患者死亡的主要原因, 因此对肺动脉高压患者右心功能的评估十分重要。Utsunomiya等[12]对50例肺动脉高压患者进行研究, 发现右心室游离壁应变与肺动脉收缩压具有良好的相关性, 当应变≤15.5%时, 提示右心室功能受损的敏感度为100%, 特异度和准确率分别为84%和92%。另外, 赵利辉等[13]发现肺动脉高压组患者各点TASPE均较正常对照组低, 且随着肺动脉收缩压的升高, TASPE逐渐降低;其中三尖瓣环连线中点峰值TASPE与肺动脉收缩压及肺血管阻力的相关度最高。

2DSTI还可以通过分析右心室心肌应变及TASPE预测肺动脉高压患者的预后, 为临床诊断及进一步治疗提供依据。Motoji等[14]研究发现, 肺动脉高压患者右心室游离壁收缩期峰值应变 (RV-free) ≤19.4%, 发生心血管事件的敏感度为90%, 特异度为69%, 而RV-free>19.4%发生心血管事件的概率明显减少;若RV-free≤19.4%, 且TASPE<16 mm, 则发生心血管事件的概率大大增加, 联合应用RV-free与TASPE评估右心室功能可以更准确地预测心血管事件的发生情况。

3.3 冠心病患者右心室功能的评价

在心肌梗死和心力衰竭患者中, 右心室功能减退与死亡、休克和心律失常密切相关, 是其独立预测因子[15], 尤其是下壁及右心室心肌梗死, 临床上治疗方案的选择有赖于超声对右心功能的准确评估。STI能准确评价冠心病患者左心室功能, 同样也可评估患者右心室功能[16]。赵德霞等[17]采用基于STI原理的三尖瓣环位移技术评定右心室心肌梗死患者的右心室收缩功能, 发现右冠状动脉轻微病变组、下后壁心肌梗死合并右心室心肌梗死组TASPE各参数及RVEF均较正常对照组减低, 后者减低更明显, 差异有统计学意义 (P<0.05) , TASPE各参数与RVEF均显著相关, 其中隔瓣环位点与RVEF相关性最小, 可能是因为三尖瓣隔瓣受左心室功能影响较大, 影响其对右心室功能的客观评价。而游离壁处三尖瓣环位点不受左心室功能影响, 可以客观反映右心室功能, 其中三尖瓣环连线中点TASPE与RVEF相关性最高。

STI还可以评估冠心病患者经皮冠状动脉介入治疗 (PCI) 术前、后右心室功能的动态变化。宋陈芳等[18]发现急性心肌梗死患者右心室游离壁基底段、中间段及室间隔各段心肌应变均显著低于正常人, 提示下壁心肌梗死患者右心室收缩功能明显受损, 急诊PCI术后7 d, 右心室除心尖段外各节段应变值均明显升高, 提示早期冠状动脉血运重建可以改善右心室收缩功能, 但是应变率在各节段中变化不明显, 不适合作为评估急性心肌梗死右心室功能的指标, 这可能与右心室室壁较薄、顺应性相对较好有关。

3.4 先天性心脏病患者右心室功能的评价

Kowalik等[19]研究40例房间隔缺损患者的右心功能, 发现房间隔缺损患者TASPE较正常对照组明显增加;应变、应变率与正常对照组比较无明显差异。而Bussadori等[20]研究则发现房间隔缺损患者右心室整体纵向应变及右心室游离壁各节段应变较正常对照组明显增高, 应变率无明显改变, 行经皮封堵术24 h后, 右心室长轴整体收缩期应变及各节段包括室间隔、游离壁应变均较术前减低, 差异均有统计学意义 (P<0.05) , 右心室整体纵向应变率及各节段应变率也均较术前减低, 但仅右心室游离壁各节段应变率差异显著, 与Jategaonkar等[21]的研究结果大致相同。由此可见, 纵向应变是反映房间隔缺损患者右心室功能的敏感指标, 依赖于容量负荷等的改变;纵向应变率受容量负荷影响较小, 具有相对独立性;室间隔相对右心室游离壁更少受右心室容量负荷的影响。

另外, Scherptong等[22]研究发现右心室纵向峰值收缩应变是判断成人法洛四联症患者早期右心功能恶化的敏感指标, 即使在右心室稍大, 而RVEF无明显异常的情况下亦可使用。

3.5 其他疾病右心室功能的评价

STI可以发现高血压早期左心室无构型改变时右心室功能的变化, 在左心室无构型改变时, STI可以敏感地检测出高血压患者右心室收缩及舒张功能损害。缩窄性心包炎 (CP) 由于心包增厚、僵硬、黏连, 限制右心室的收缩与舒张, 可以导致一系列循环衰竭征象, 因此对CP患者右心功能的评价具有重要的临床意义。刘爽等[23]用STI检测CP患者发现右心室游离壁应变、应变率、SRe、SRa均较正常对照组减低, 应变、应变率、SRe变化最显著, 提示CP患者收缩期及舒张早期右心室功能受损, 舒张晚期受损较轻。

综上所述, STI技术已广泛应用于心血管方面右心室功能的研究, 为临床右心室功能的评价提供了更为丰富的信息, 具有较强的指导意义。但临床实践中发现仍存在以下问题:①图像质量要求高, 尤其是应变及应变率成像, 需满足心内外膜清晰显示、比较高的帧频 (最优的帧频是50~70帧/s) 等条件才能准确地分析心肌瞬时运动信息, 肥胖症或肺气肿患者的成像质量差导致应用受到限制;而2DSTI测量三尖瓣环位移只要求清晰显示3个追踪点即可, 是一种快速测量右心室整体收缩功能的方法, 可以用于分析肥胖症或肺气肿患者的心功能, 但是不能反映局部心肌运动的改变;因此是否可以根据实际情况及需要选择运用STI及三尖瓣环位移技术, 有待进一步研究。②受试者呼吸和心率也会影响图像质量及分析的准确率, 因此为了减低呼吸运动对心脏运动的影响, 在采图时嘱受检者尽量屏住呼吸, 减少心率对所测数据的干扰, 在采图时应尽量选取心率稳定的心动周期, 采集2~3个心动周期心脏二维灰阶图像。③STI技术尚未达到实时分析, 需将二维图像采集储存后脱机分析, 因此2DSTI实时动态分析软件有待开发。④心肌运动实际上是三维的, 而目前STI技术只能在二维平面上的获取运动信息, 不能全面真实地反映心肌的运动情况;三维斑点追踪技术的发展, 将弥补二维的不足, 更真实、全面地反映心肌的运动情况, 为临床提供更准确的信息。

二维斑点追踪显像技术 篇2

关键词：二维斑点追踪,高血压,心肌肥厚,长轴应变,运动员心脏

近年来,运动员猝死事件时有发生,数据显示,长期剧烈运动致心脏室壁增厚,即心肌生理性肥厚,是心肌的一种适应性表现;病理性左心室心肌肥厚是高血压病的并发症之一,并非有益的代偿机制,而可能是一种增加心血管意外发病率和死亡率的独立危险因子。二维斑点追踪显像(2DSTI)技术是在高帧频条件下识别和追踪心肌内部声学斑点,自动跟踪测量心肌的运动速度与应变。本研究通过比较高血压肥厚心肌与生理性肥厚心肌的长轴收缩期峰值应变(Ss)及应变率(SRs)的不同,对两者做出鉴别,现报道如下:

1 资料与方法

1.1 一般资料

健康志愿者(对照组)25例,男20例,女5例,年龄30～60岁,平均(48±8)岁。心肌肥厚的职业运动员(运动员组)25例,全部为男性,年龄25～40岁,平均(31±6)岁,平均职业运动年限7年,左室质量指数(LVMI)大于134 g/m2,排除有家族性高血压及肥厚型心肌病家族史。高血压左心室肥厚患者(高心组)为2009年10月～2012年3月住院或门诊患者,共50例,男28例,女22例,年龄33～48岁,平均(38±5)岁。病例入选标准:(1)高血压诊断按照1999年WHO/ISH标准;(2)无严重的心律失常,瓣膜疾病、扩张型心肌病、肥厚型心肌病及心力衰竭;(3)入选患者均停用降压药物至少2周,且心脏超声检查计算LVMI,男性>134 g/m2,女性>110 g/m2[1]。三组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 仪器与设备

使用PHILIPS iE33彩色超声诊断仪,S5-1超声探头,频率1.5～3.0 MHz,随机配有Qlab6.0工作站。

1.3 研究方法

连接胸导联心电图,测量患者心率、血压。受检者取左侧卧位,平稳呼吸,在二维超声图像上分别记录并储存左心室长轴(显示后壁和前间隔)、心尖四腔(显示后间隔与侧壁)及心尖两腔(显示下壁和前壁)3个切面,各记录3个心动周期(70～100帧/s)。

将采集到的二维动态图像,传输到QLAB工作站运用TMQ软件进行分析。在各个切面上,按基底段、中间段、心尖段分别分析,并记录后室间隔、侧壁、前室间隔、后壁、下壁、前壁共计18个节段相应的应变曲线,测量其收缩期纵向Ss和SRs。所有测值均取3个心动周期平均值,并计算基底段水平、中间段水平及心尖段水平各6个节段室壁的平均Ss和SRs和左室18节段整体平均Ss和SRs。

1.4 统计学方法

采用统计软件SPSS 17.0对实验数据进行分析,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,采用方差分析,两两比较采用t检验。变量之间的关系采用直线相关和回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组常规超声心动图参数比较

与对照组比较,高心组和运动员组室间隔及左室后壁明显增厚,LVMI明显增大(P<0.05)。与运动员组和对照组比较,高心组EF值无显著性差异(P>0.05)。见表1。

注:与对照组比较,*P<0.05

2.2 各组Ss、SRs比较

与对照组比较,运动员组各参数无显著性差异。与对照组和运动员组比较,高心组各室壁Ss、SRs均显著下降(P<0.05)。见表2、3。

2.3 左心室整体长轴收缩功能与LVEF之间的关系

直线相关分析表明LVEF与MSs、MSRs之间相关性良好(r分别为0.931、0.900)。见图1、2。

注:与对照组比较,#P<0.05;与运动员组比较*P<0.05;表内数据均为负值;PS:后间隔,LW:侧壁,AS:前间隔,PW:后壁,AW:前壁,IW:下壁

注:与对照组比较,#P<0.05;与运动员组比较,*P<0.05

3 讨论

目前超声常用左室短轴缩短率和射血分数评价心脏收缩功能,反应的仅是心室环行纤维层的功能,临床研究及早期实验证实[2,3,4],纵行心肌纤维在左心室收缩过程中扮演着很重要的角色,纵行心肌纤维收缩使长轴缩短10%～20%时,环行纤维同时使左心室短轴缩短25%,同时研究也证实,如果没有纵行肌纤维的收缩,肌小节缩短产生的左室短轴缩短率仅为12%,产生的射血分数仅为30%[5],左心室长轴功能正常是保障左心室功能正常的必要条件[6,7,8],本研究通过2DSTI技术对心肌纵行纤维Ss和SRs进行测量,为评价左室收缩功能提供了定量的客观评价指标,通过这一客观指标来分析生理性肥厚心肌和高血压引起的肥厚心肌的收缩功能的差别,进而对二者进行鉴别。

高血压性左心室肥厚是心血管病事件发生率和死亡率增加的独立危险因素,是心脏长期对过度压力负荷发生的一种慢性适应性代偿改变,是对高血压室壁张力增高的一种反应[9],解剖改变是心肌细胞变粗、变长,有较多分支,细胞大而深染,病变继续发展,肥大的心肌细胞与间质毛细血管供养不相适应,发生失代偿,逐渐出现心腔扩大张,即离心性心肌肥厚。病理生理改变是由于压力负荷增加,启动某种生化反应,包括离子通道,肾素-血管紧张素-醛固酮系统及血管紧张素Ⅱ等[10],使蛋白质合成增加,导致心肌细胞体积增大,间质细胞增殖,纤维组织增生产生大量胶原和纤维素,引起心室舒张期硬度增高,顺应性减退,舒张功能障碍出现后进而影响收缩功能,与对照组比较,高心组室间隔及左室后壁明显增厚,LVMI明显增大(P<0.05),但EF数值无明显差异(P>0.05),应用2DSTI测量后发现高心组左心室各节段心肌Ss、SRs以及平均Ss、SRs代表的左室长轴整体收缩功能较另外两组出现明显的降低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。

生理性心肌肥厚与病理性心肌肥厚的比较:高强度训练的运动员出现心肌肥厚是机体对长期运动负荷的一种适应性反应[11],被认为是一种良性的、生理性的反应,与高血压性心脏病预后不同,病理检查发现运动员心肌细胞体积增大,而心肌数目不变。光镜下可见心肌细胞体积增大、心肌纤维直径增宽、纤维直径大小的变异性增大;电镜下可见心肌细胞体积增大,粗细肌丝间隔明显,T小管数目增多,线粒体数量及最大长度增加,肌浆网、粗面内质网和滑面内质网体密度增加,脂肪体密度减少等,但心肌的舒张及收缩功能无明显变化。病史、临床资料、心电图和胸片虽然能提供一些帮助,但不能完全鉴别两者,2DSTI技术通过测量左室心肌Ss和SRs来评估左室长轴的收缩功能的变化,给临床诊疗工作提供帮助。原理是随着代偿性的高血压左心室肥厚的发生,其室壁僵硬度增加而致左心室心肌应变能力受损,而生理性左室肥厚虽有结构上的改变,但心肌的应变能力未发生变化。所以2DSTI可以通过定量分析Ss及SRs的变化来区分两者。

2DSTI技术为鉴别生理性左室肥厚和高血压左室肥厚提供了一种灵敏、快速、无创的新方法。通过对室壁斑点描记及追踪分析,可直接获得室壁心肌的形变及形变速度,为评价室壁局部舒缩功能提供了重要依据。

二维斑点追踪显像技术 篇3

关键词：二维斑点追踪技术,糖尿病合并冠心病,室壁运动

二维斑点追踪技术 (two-dimensional speckle tracking imaging, 2DSTI) 是一种新技术能够定量显示组织的运动速度、应变率, 目前在心血管疾病中已经得到广泛运用[1]。合并冠心病是II型糖尿病严重并发症之一, 在心脏发生严重冠心病之前, 早期发现局部心肌缺血以及心肌收缩功能的异常相对困难。本文旨在研究2DSTI对糖尿病合并冠心病早期心脏左室整体室壁运动正常患者, 局部心肌收缩功能异常的早期诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集经普通二维超声心动图检测心脏左室整体室壁运动正常的糖尿病患者41例, 无糖尿病及心脏疾病等的正常人38例, 一般情况如表1所示。

两组性别、年龄的差别经两样本均数的t检验, P=0.47、0.58, 无统计学意义。

1.2 器械与方法

1.2.1 器械

采用采用GE Vivid7 Dimension彩色多普勒超声诊断仪, 探头为M4S, 频率2.0～5.0MHz, Echo PAC7内置数字工作站, 装有内置自动功能成像二维斑点追踪软件。

1.2.2 图像采集方法

所有受检者同步连接胸导联心电图。采用二维探头采集心尖位两腔、左心长轴及四腔切面至少连续3个心动周期的动态图像。探头尽量靠近心尖, 手工勾画出心内膜边界, 获取各个节段的应变曲线。

1.2.3 图像分析方法

在心尖位切面上, 共分为15个节段。进入PAC工作站的二维应变系统软件, 将上述心尖位两腔、左心长轴及四腔切面的动态图像、各个节段的应变曲线输入系统, 测算出各节段各部位左室心尖位心内膜下纵向应变收缩期峰值。

1.3 统计分析方法

采用SPSS13.0统计分析软件进行统计学分析。两组性别和年龄的比较, 左房左室内径、室间隔及前后壁厚度、射血分数的比较, 各节段各部位左室心尖位心内膜下纵向应变收缩期峰值应变绝对值的比较, 均经两独立样本均数的t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 经普通二维超声心动图检测左房左室内径、室间隔及前后壁厚度、射血分数比较见表2所示。

经两独立样本均数的t检验, 左房左室内径均值, 室间隔及前后壁厚度均值, 射血分数均值之间比较, P均>0.05, 无统计学意义。

2.2 各节段各部位15个部分的左室心尖位心内膜下应变收缩期峰值应变比较, 应用所有应变值的绝对值进行分析, 结果如表3所示。

经两独立样本均数的t检验, 15个部分的左室心尖位心内膜下应变收缩期峰值应变绝对值, 糖尿病合并冠心病组与正常组之间的比较, P均<0.05, 均有统计学意义;且糖尿病合并冠心病组左室心尖位心内膜下应变收缩期峰值应变绝对值较正常组显著减低。

3 讨论

3.1 糖尿病合并冠心病心脏室壁运动的测量方法

普通超声心动图能够测量心脏的室壁运动, 已经被临床广泛接受。但二维超声心动图只能通过观察一些解剖标志的运动来评价心脏室壁运动, 不能全面观察左心室室壁的整体运动;组织多普勒技术也不能克服角度依赖性的缺点[2]。而2DSTI是一种新的能够克服角度依赖、无创定量地检测心脏的旋转角度、室壁运动的测量方法。

3.2 2DSTI在糖尿病合并冠心病心脏室壁运动测量中的应用

2DSTI是在二维超声图像的基础上, 采用应变及应变率成像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, 以此测算出心脏旋转及室壁运动。正常人收缩期左室旋转在二尖瓣水平是顺时针方向旋转;在心尖部是逆时针方向旋转[3]。病理状态下, 2DSTI能精确检测各种心脏疾病所致的心脏扭转、室壁运动的改变。

3.3 2DSTI对糖尿病合并冠心病早期局部心肌收缩功能异常的诊断价值

冠状动脉发生缺血时, 心内膜下心肌最容易、首先出现出血表现[4]。有研究[5]利用定量组织速度成像技术发现II型糖尿病患者左室心内膜下心肌的室壁收缩功能减低, 提示患者存在左室心内膜下心肌缺血。本研究通过研究糖尿病合并冠心病早期心脏左室整体室壁运动正常患者, 局部心肌收缩功能的异常, 发现15个部分的左室心尖位心内膜下应变收缩期峰值应变绝对值, 糖尿病组与正常组之间的比较, 经两独立样本均数的t检验, P均<0.05, 均有统计学意义;且糖尿病组左室心尖位心内膜下应变收缩期峰值应变绝对值较正常组显著减低, 与文献报道结果一致。

总之, 2DSTI不依赖于多普勒原理, 无角度依赖性, 在糖尿病患者心脏发生严重冠心病之前能够早期发现局部心肌缺血以及心肌收缩功能降低, 有重要的临床意义。

参考文献

[1]伍玉晗, 邓又斌.定量评价心脏扭转运动的新方法——超声斑点追踪技术[J].中国医学影像技, 2008, 24 (1) :160-162.

[2]马春梅, 智光.二维斑点追踪技术在临床的应用及进展[J].中华老年心脑血管病杂志, 2009, 11 (4) :309-311.

[3]宋家琳, 黎春雷, 童春, 等.斑点追踪显像技术对正常成人左室扭转和解旋运动的初步研究[J].中国超声医学杂志, 2007, 23 (9) :665-667.

[4]赵策瑶, 邓又斌, 熊莉, 等.超声斑点追踪技术评价2型糖尿病患者心脏局部收缩功能[J].中国超声医学杂志, 2009, 25 (4) :373-375.

二维斑点追踪显像技术 篇4

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2012年10月—2013年5月在山西医科大学第一医院心内科住院的冠心病患者67例, 按照冠状动脉供血情况分为两组。心绞痛组 (A组) 36例, 男21例, 女15例, 年龄37岁~76岁 (61.90岁±8.97岁) ;心肌梗死组 (B组) 31例, 男21例, 女10例, 年龄32岁~80岁 (60.10岁±12.65岁) 。所有患者均有心绞痛病史, 左室射血分数 (LVEF) ≥50%, 且均经冠状动脉造影证实冠状动脉左前降支 (LAD) 近段狭窄≥75%, 并成功实施PCI。随机选择健康志愿者34名为对照组, 男17名, 女17名, 年龄32岁~77岁 (54.80岁±10.84岁) , 无冠心病、高血压、糖尿病等器质性疾病史, 常规超声心动图及心电图检查无异常。

1.2 仪器与方法

二维图像采集应用TOSHIBA SSH-880CV超声心动图仪 (探头为PST-30BT, 频率为3 MHz) , 装有Wall motion Travking分析软件。被检者取左侧卧位或平卧位, 平静呼吸, 同步记录胸导联心电图。①常规超声心电图参数测定:于心尖四腔心获得二尖瓣环多普勒组织成像、二尖瓣舒张早期和舒张晚期血流频谱, 分别测量二尖瓣环舒张早期峰值运动速度 (e’) 、峰值流速 (E、A) , 计算E/A值、E/e’。在标准左室长轴测量左室舒张末内径 (LVEDd) , 用改良的双平面Simpson方法测量左室舒张末容积 (LVEDV) 、收缩末容积 (LVESV) , 并计算LVEF。②STI图像采集及参数测定:采集并存储心尖两腔、四腔及左室长轴切面的二维动态图像, 至少取连续3个心动周期。采用Wall motion Travking进行图像分析, 在心尖两腔、四腔及左室长轴切面正确选取左室心内膜的3个点 (两侧瓣环和心尖) 并设定感兴趣区宽度, 调整好感兴趣区位置和宽度, 软件自动跟踪感兴趣区内心肌的运动, 并将图像中的各室壁分为基底段 (BAS) 、中间段 (MD) 、心尖段 (API) , 由仪器自动判断出成功节段、不成功节段, 获得成功节段后准确选取主动脉瓣关闭时间点, 系统相应生成4个切面的整体纵向应变曲线、18个节段的纵向应变及应变率曲线, 于应变曲线上测量其收缩期最大应变值 (SLs) 、应变率曲线上测量舒张早期应变率 (SrLe) 、计算左室整体纵向应变值 (GLS, 为3个长轴切面收缩期整体纵向应变的平均值) 。所有测量值均取3个心动周期的平均值。

1.3 统计学处理

采用SPSS13.0分析软件, 计量资料用均数±标准差 (±s) 表示, 采用t检验, P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规超声心电图参数比较 (见表1)

与对照组比较, A、B两组PCI术前LVEF、E峰、E/A, e’均下降, A峰、E/e’均升高 (P<0.05) 。与术前相比, PCI术后3个月A、B两组LVEF、E峰、E/A, e’明显升高, A峰、E/e’明显降低 (P<0.05) 。

2.2 PCI术前后STI参数比较 (见表2~表4)

PCI术前各组STI参数与对照组比较 (P<0.05) , SLs、SrLe、GLS均降低, 其中前间壁、前壁各STI参数变化较大;与术前相比, A、B两组PCI术后3个月SLs、SrLe、GLS均有提高 (P<0.05) , 其中A组变化较B组变化明显 (P<0.05) 。

1/s

%

3 讨论

冠状动脉是供应心脏本身的血管, 分为左、右冠状动脉, 左主干起源于主动脉根部左冠窦, 然后分为LAD和左回旋支 (LCX) 。左室血液供应50%来自于LAD, 主要供应左室前壁和室间隔, 30%来自回旋支, 主要供应左室侧壁和后壁, 20%来自右冠状动脉 (右优势型) , 供应左室下壁 (隔面) 、后壁和室间隔。室间隔前上2/3由前降支供血, 后下1/3由后降支供血。因此, 推测LAD狭窄或闭塞与前壁心肌缺血或梗死有关。冠心病患者左室运动障碍是由于疤痕形成、心肌顿抑、心肌冬眠, 其中心肌顿抑和心肌冬眠为可逆病变, 心肌依然存活。当LAD狭窄或闭塞时, PCI术能够快速地解除狭窄, 持续有效的开通相关冠脉, 改善心肌的供血, 使存活危险心肌获得再灌注血流[4]。

STI在高帧频二维超声图像上追踪心肌内声学斑点信号, 标测连续不同帧之间同一位置的心肌运动轨迹, 计算出心肌的运动速度和形变, 从而可以精确反映心肌功能状态[5,6,7]。而心肌由纵行纤维 (70%) 和环形纤维 (80%) 构成, 此解剖特点决定了心肌纤维长轴方向舒缩运动在正常心功能的维持中起重要作用[8]。因此, 本研究应用2D-STI技术测量纵向应变值可以发现局部心肌运动变化情况。

本研究中, 患者PCI术后3个月SLs、SrLe、GLS较术前均有提高。冠心病患者PCI术后心肌功能改善的可能机制:PCI术可以开通狭窄或梗阻的血管, 提供正常化的前向血流, 血运充分重建后, 心肌微循环灌注也可以得到相应改善, 有效地挽救濒死心肌, 限制梗死范围及透壁程度, 使得原先处于冬眠或顿抑状态下的心肌逐渐恢复功能, 使得肌浆网三磷酸腺苷 (ATP) 依赖性钙泵及钙释放蛋白功能提高, 而这两者分别与心肌舒张和收缩功能密切相关, 从而使得左室重构抑制和逆转, 左心功能得到改善, 改善患者的临床症状及预后[9,10,11]。但是, STI技术要求高帧频、高清晰的二维灰阶图像, 因此在部分肥胖、老年人、肺部疾病患者等人群中准确性受到限制。Thebault等[12]报道实时三维斑点追踪新技术的应用, 有望更精确反映斑点运动的空间位置, 但其实用性、重复性如何, 在实际应用中是否优于2D-STI, 尚需进一步研究。

综上所述, PCI术能使心肌微循环灌注得到有效的改善, 使原先处于冬眠或顿抑状态下的心肌逐渐恢复功能, 从而使左室功能得到改善, 对于CHD患者的治疗有着积极的意义。2D-STI作为一项新型的超声诊断技术, 它可以定量、客观的评价左室功能的动态变化, 也为PCI疗效评定和CHD预后判定提供了一种无创性的新方法。

摘要：目的 探讨二维斑点追踪 (2D-STI) 技术评价冠心病 (CHD) 患者经皮冠状动脉介入 (PCI) 治疗后左心室局部及整体功能变化的价值。方法 67例CHD患者和34例对照者, CHD患者根据是否有心肌梗死分为心绞痛组 (A组, 36例) 和心肌梗死组 (B组, 31例) , 分别于PCI术前、术后3个月行超声心动图检查, 应用2D-STI获得左室6个壁基底段、中间段、心尖段的收缩期纵向峰值应变值 (SLs) 、整体纵向峰值应变 (GSL) 、舒张早期纵向峰值应变率 (SrLe) 。结果 A组和B组PCI术前心肌缺血节段SLs、SrLe及GSL较对照组低 (P<0.05) ;与PCI治疗前比较, A、B两组PCI治疗后3个月相应节段的SLs、SrLe及GSL明显提高 (P<0.05) , 且A组较B组变化明显 (P<0.05) 。结论 PCI治疗能有效改善CHD患者左室功能。2D-STI技术可定量、客观的评价这一变化, 为PCI疗效评定和CHD预后判定提供了一种无创手段。