定量組織速度成像技術(shù)對(duì)擴(kuò)張型心肌病的應(yīng)用價(jià)值

張利榮　陳德偉

【摘 要】:定量組織速度成像(QTVI)技術(shù)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)節(jié)段的局部心肌進(jìn)行取樣,并在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)定量顯示多個(gè)取樣部位心肌運(yùn)動(dòng)的速度曲線變化,可定量評(píng)價(jià)擴(kuò)張型心肌病(DCM)患者左室局部心肌收縮與舒張功能的改變以及室壁運(yùn)動(dòng)的非同步性?

【關(guān)鍵詞】:定量組織速度成像;擴(kuò)張型心肌病;超聲心動(dòng)圖

【中圖分類號(hào)】R542.2【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B【文章編號(hào)】1007-8517(2009)01-0089-03

定量組織速度成像(QTVI)是近年發(fā)展起來的基于多普勒組織顯像(TDI)的定量檢測技術(shù),能夠定量同步分析心肌各節(jié)段在長軸方向收縮和舒張的速度和時(shí)間,它的優(yōu)點(diǎn)是能夠脫機(jī)分析,并在一個(gè)心動(dòng)周期中多點(diǎn)取樣,對(duì)不同室壁不同節(jié)段的心肌進(jìn)行比較,來判斷室壁是否存在收縮不同步,以及確定收縮延遲的部位?應(yīng)用QTVI技術(shù)評(píng)價(jià)擴(kuò)張型心肌病患者左室局部心肌收縮與舒張功能的改變和左室壁收縮?舒張的非同步性的臨床價(jià)值?

1 定量組織速度成像基本原理

多普勒組織成像(Doppler tissue imaging,DTI)通過改變多普勒濾波系統(tǒng)設(shè)置,摒棄心腔內(nèi)血流產(chǎn)生的高速?低振幅頻移信號(hào),選擇出低速?高振幅的心肌運(yùn)動(dòng)信號(hào),經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理,從而有效反映室壁心肌運(yùn)動(dòng)的信息?DTI主要有速度圖?加速度圖和能量圖三種模式?速度模式又可分兩類:彩色二維組織速度成像(colour Doppler myocardial imaging,CDMI)和脈沖組織多普勒成像?近年,隨著平行聲束處理系統(tǒng)的應(yīng)用,實(shí)時(shí)CDMI的幀頻大大提高,定量組織速度成像?組織追蹤成像?應(yīng)變成像?應(yīng)變率成像及曲線解剖M型成像等多普勒組織成像的新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?QTVI基于CDMI的基礎(chǔ)上,時(shí)間分辨率和空間分辨率大大提高;在實(shí)時(shí)和/或脫機(jī)后,可以對(duì)在DTI狀態(tài)下獲取的二維圖像上任意局部心肌(包括瓣環(huán))取樣并獲得運(yùn)動(dòng)速度曲線;且能夠把得到的多個(gè)速度曲線同步顯示在同一時(shí)間軸上,結(jié)合同步心電圖,可以實(shí)現(xiàn)定量分析?

2 定量組織速度成像曲線的特征

以二尖瓣環(huán)的QTVI曲線為例,通常在曲線上有三個(gè)主波組成:收縮期S波Vs,舒張?jiān)缙贓波Ve及舒張晚期A波Va?其形成機(jī)理:收縮期二尖瓣環(huán)向心尖方向運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生S波;而舒張期二尖瓣環(huán)背離心尖運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生E?A波?E波是舒張?jiān)缙谧笫抑鲃?dòng)松弛,二尖瓣環(huán)沿長軸方向朝向心底運(yùn)動(dòng)更加遠(yuǎn)離心尖被動(dòng)產(chǎn)生的?A波是左房收縮使二尖瓣環(huán)再次朝向心底運(yùn)動(dòng)更加遠(yuǎn)離心尖被動(dòng)產(chǎn)生的?正常心肌及房室瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)的QTVI 多普勒速度曲線具有明顯特征性表現(xiàn),局域心肌峰值平均速度在心底節(jié)段最高,心室中部較低,心尖部最低?通過精確測量室壁各節(jié)段運(yùn)動(dòng)的速度峰值,加速?減速時(shí)間及時(shí)間間期等,從而顯示室壁運(yùn)動(dòng)固有規(guī)律和異常改變,為臨床提供了一種新的無創(chuàng)檢測室壁運(yùn)動(dòng)新技術(shù)?

3 定量組織速度成像在擴(kuò)張型心肌病中的臨床應(yīng)用

3.1 對(duì)左室功能的評(píng)價(jià)

3.1.1 對(duì)左室整體收縮功能的評(píng)價(jià):DCM的病理特征是心肌纖維呈不均勻性肥大并在肥大基礎(chǔ)上發(fā)生非特異性退行性變,以心壁內(nèi)層和乳頭肌最嚴(yán)重,心間質(zhì)也發(fā)生纖維化,導(dǎo)致心腔擴(kuò)大,泵功能衰竭,臨床表現(xiàn)為充血性心力衰竭?QTVI測量二尖瓣環(huán)的收縮期速度指標(biāo)是反映左室整體收縮功能的重要參數(shù)?莊蓓[1]等研究顯示DCM組二尖瓣環(huán)6個(gè)節(jié)段收縮期運(yùn)動(dòng)峰值速度及平均收縮速度較正常對(duì)照組均明顯減低,說明QTVI可以快速?敏感的測量DCM患者左心室整體收縮功能?楊氏[2]等的研究結(jié)果顯示,DCM患者二尖瓣環(huán)水平的Vs測值較正常組有明顯減低;將二尖瓣環(huán)水平的平均Vs與LVEF做相關(guān)性分析,結(jié)果為二者顯著相關(guān),可有效反映左室整體收縮功能?

3.1.2 對(duì)左室整體舒張功能的評(píng)價(jià):QTVI所測量二尖瓣環(huán)的舒張期速度指標(biāo)相對(duì)不受血流動(dòng)力學(xué)影響,是評(píng)價(jià)左室整體舒張功能的重要參數(shù)?QTVI反映舒張功能指標(biāo)中二尖瓣環(huán)6個(gè)節(jié)段的Ve?Va,Ve/Va,不論E/A呈何種改變均明顯降低,表明應(yīng)用 QTVI技術(shù)測量二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度可準(zhǔn)確反映DCM患者的左心室舒張功能,且結(jié)果較少受心率?心臟前后負(fù)荷等影響,相對(duì)獨(dú)立穩(wěn)定[3],可彌補(bǔ)多普勒二尖瓣血流頻譜檢測舒張功能的不足?楊好意等[4]應(yīng)用 QTVI研究發(fā)現(xiàn)在擴(kuò)張型心肌病病人,Ve?Ve/Va較正常人顯著減低,Ve/Va與E/A無顯著相關(guān)?因此,在二尖瓣口血流頻譜表現(xiàn)為假性正常時(shí),QTVI所測定的二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度任可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)左室增提收縮功能?

3.1.3 對(duì)左室節(jié)段心肌收縮功能的評(píng)價(jià):二維?M型及 脈沖多普勒檢查能檢測左心室的整體功能,但不能在同一時(shí)相同時(shí)檢測多點(diǎn)心肌功能?QTVI能夠把獲得的多個(gè)(最多可獲得8個(gè))局部心肌(包括瓣環(huán))的速度曲線同步顯示在同一時(shí)間軸上,分析局域心肌功能時(shí)直觀?效能高,充分顯示了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)?Wilkenshoff[5]等的研究報(bào)告顯示DCM 患者心肌呈彌漫性損害,Vs?Vs/Ve明顯降低?

3.1.4 對(duì)左室節(jié)段心肌舒張功能的評(píng)價(jià):Pellerin[6]的報(bào)告顯示,評(píng)價(jià)左室舒張功能的指標(biāo)Ve?Va較E/A準(zhǔn)確,QTVI 技術(shù)可定量同步對(duì)比分析不同室壁不同節(jié)段的運(yùn)動(dòng),能敏感?無創(chuàng)?直觀地評(píng)價(jià)局部心肌收縮和舒張功能異常?

3.2 在心臟電生理方面的應(yīng)用

3.2.1 評(píng)價(jià)室壁運(yùn)動(dòng)的不同步

DCM由于廣泛性局灶性心肌纖維化?心房及心室的重構(gòu)等病理狀態(tài)而導(dǎo)致心臟電興奮和傳導(dǎo)系統(tǒng)的異常,致使心室內(nèi)傳導(dǎo)時(shí)間延長,產(chǎn)生心室內(nèi)不均勻傳導(dǎo),使心室內(nèi)電一機(jī)械活動(dòng)不同步?很多研究顯示心臟再同步治療(CRT)可糾正衰竭心臟的電機(jī)械活動(dòng)的非同步性,但是如何選擇病人的治療方式對(duì)治療的效果尤為重要,以往常規(guī)采用心電圖QRS間期作為入選標(biāo)準(zhǔn),但研究顯示,該標(biāo)準(zhǔn)存在明顯的局限性?但最近多項(xiàng)研究認(rèn)為,即使在QRS間期無明顯延長(QRS≤120ms)的嚴(yán)重心衰者中亦有約一半的患者存在左室收縮非同步性,而一些QRS間期延長者卻未表現(xiàn)出明顯的心肌運(yùn)動(dòng)不同步[7~9]?即使在心電圖QRS間期延長的嚴(yán)重心衰患者中仍有約20~30%的病人并未從起搏治療中獲益[10,11]?因此,如何選擇患者得治療方法,改善衰竭心臟的電-機(jī)械收縮的同步性顯得尤為重要?QTVI能夠定量測得室壁各節(jié)段心肌收縮達(dá)峰值時(shí)間,準(zhǔn)確獲得心肌的電-機(jī)械同步情況,通過比較來判斷是否存在心室內(nèi)和心室間的收縮不同步,及確定收縮延遲的部位?QTVI速度曲線將取樣容積放在前室間隔?左室后壁?前壁?下壁?后室間隔和側(cè)壁的不同節(jié)段,得到各室壁不同節(jié)段的運(yùn)動(dòng)曲線,比較不同室壁不同節(jié)段從QRS波起點(diǎn)到收縮達(dá)峰值時(shí)間間期(Ts)來判斷是否存在室內(nèi)不同步收縮?而更準(zhǔn)確的方法是將所有不同室壁的不同節(jié)段的 Ts綜合起來,Yu[12]等將左室壁12個(gè)節(jié)段Ts的標(biāo)準(zhǔn)差(Ts-SD)作為心室的不同步指數(shù)來反映室壁不同步的程度?對(duì)于心室間的收縮不同步,應(yīng)用彩色脈沖多普勒血流頻譜分別測量從心電圖上QRS波的起點(diǎn)到主動(dòng)脈血流頻譜S波的起點(diǎn)和肺動(dòng)脈血流頻譜S波的起點(diǎn),得到左室和右室的射血前期時(shí)間,二者相差大于40ms提示心室間收縮不同步?還可用脈沖組織多普勒在心尖四腔切面獲得三尖瓣環(huán)和二尖瓣環(huán)水平的運(yùn)動(dòng)曲線,比較左右心室收縮的最大離散度,大于40ms提示存在心室間收縮不同步[13]?房室傳導(dǎo)障礙者,可通過脈沖多普勒測量從E峰開始A峰結(jié)束的時(shí)間間期,即左室的充盈時(shí)間小于心動(dòng)周期或左R-R間期 40%提示存在房室的不同步?

3.2.2 評(píng)價(jià)再同步化(CRT)治療效果

CRT治療DCM心力衰竭患者可以縮短間隔與室壁延遲時(shí)間,使心室更加協(xié)調(diào)的收縮,增加心室的射血分?jǐn)?shù)和心輸出量,減少左室舒張末內(nèi)經(jīng),降低心肌的耗氧量?Bas[10]等對(duì)25名符合CRT治療適應(yīng)癥的患者(NYHA分級(jí)Ⅲ-Ⅳ級(jí),LVEF≤35%,QRS>120ms伴有LBBB)在CRT治療前后進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查,結(jié)果LVEF從22%增加到 31%,室間隔和左室側(cè)壁收縮延遲從71ms降低到36ms?該研究發(fā)現(xiàn)只有左室收縮功能增加的患者臨床癥狀得到改善,包括NYHA分級(jí)?生活質(zhì)量和6min行走距離?在進(jìn)行多變量分析中發(fā)現(xiàn):患者治療前室間隔和左室后壁收縮延遲的程度與治療后心功能改善程度密切相關(guān)?有研究表明:充血性心力衰竭患者在CRT治療后,左室容積和直徑的改變與血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)和心功能指標(biāo)的改變無關(guān)[14]?因此在治療后血流動(dòng)力學(xué)的即刻改善不能預(yù)測心室的逆重構(gòu),血流動(dòng)力學(xué)的改變反映整個(gè)心室的功能,不能體現(xiàn)局部室壁的電機(jī)械延遲的改善,而且前者受心臟前負(fù)荷和后負(fù)荷的影響?超聲心動(dòng)圖參數(shù)左室容積?射血分?jǐn)?shù)?心肌質(zhì)量指數(shù)和球形指數(shù),可用來評(píng)價(jià)在CRT治療后心室的逆重構(gòu)情況[11]?TDI也可用于預(yù)測心室是否發(fā)生逆重構(gòu)?Yu等指出心室的不同步指數(shù)(Ts-SD)與患者治療后心室逆重構(gòu)的程度相關(guān),Ts-SD降低32.6ms能夠區(qū)分患者在接受 CRT治療后是否發(fā)生心室逆重構(gòu)[15]?

4 與QTVI相關(guān)的TDI新技術(shù)

組織同步顯像技術(shù)(TSI)是一種可以直觀顯示心肌運(yùn)動(dòng)不同步的新技術(shù),它來源于TDI,將室壁收縮期心肌運(yùn)動(dòng)速度達(dá)峰值的時(shí)間,通過彩色編碼的方式疊加在運(yùn)動(dòng)室壁的二維超聲心動(dòng)圖上,來顯示心肌運(yùn)動(dòng)的不同步性,使其更加直觀,同時(shí)還可以快速測量不同節(jié)段心肌收縮不同步的程度和整個(gè)心室的不同步指數(shù)?

組織追蹤技術(shù)和應(yīng)變及應(yīng)變率顯像技術(shù)是在 TDI基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?組織追蹤成像能夠以彩色編碼的方式顯示每個(gè)心肌節(jié)段在縱軸上的收縮幅度,檢測心肌縱軸方向上收縮不同步的程度?有研究表明:收縮延遲或者收縮后收縮的節(jié)段越多的患者,接受CRT治療后效果越佳[16]?TDI的缺點(diǎn)是不能區(qū)分局部室壁是主動(dòng)還是被動(dòng)收縮,而應(yīng)變及應(yīng)變率顯像可以區(qū)分這一點(diǎn),顯示室壁真正收縮延遲的節(jié)段,因此提供關(guān)于局部室壁功能的更多信息?兩種技術(shù)相結(jié)合可正確的判斷室壁在縱軸方向上是否存在收縮延遲,而不是受周圍心肌牽拉影響[17]?此外,最近有研究用應(yīng)變及應(yīng)變率顯像技術(shù)來定量心衰患者心室橫軸方向是否存在收縮不同步,該研究表明心室短軸方向上室間隔和左室后壁心肌收縮應(yīng)變達(dá)峰值>130ms[18]能夠預(yù)測CRT的療效?

總之,隨著TDI在臨床中的應(yīng)用,能夠定量測量心室功能以及心室不同步收縮的程度,對(duì)于選擇病人?指導(dǎo)治療和評(píng)價(jià)預(yù)后都發(fā)揮了重要作用,但目前還沒有統(tǒng)一的參數(shù)作為選擇CRT適應(yīng)癥和評(píng)價(jià)預(yù)后的標(biāo)準(zhǔn),因此有待進(jìn)一步的研究?

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(收稿日期:2008.11.22)