二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對(duì)急性心肌梗死左室扭轉(zhuǎn)與解旋運(yùn)動(dòng)的研究

王 君 周長鈺 鄭成環(huán) 富華穎 索 婭

二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（speckle tracking imaging，STI）可檢測心臟的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而評(píng)價(jià)心動(dòng)周期中心室肌收縮與舒張運(yùn)動(dòng)的整體形變程度[1]。左心室扭轉(zhuǎn)時(shí)，從心尖向心底方向觀察，收縮期基底部呈順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)心尖部呈逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使左室產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。左室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)于左室的射血及充盈功能極為重要。目前對(duì)心肌梗死心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的研究相對(duì)較少，本研究旨在應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)定量分析急性心肌梗死（AMI）患者左室旋轉(zhuǎn)及解旋運(yùn)動(dòng)的特征。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2009年4月—10月在我院住院的AMI者 60 例，其中男 41 例，女 19 例，平均年齡（60．50±9．64）歲；均為竇性心律，平均心率（65．79±6．42）次/min。入選標(biāo)準(zhǔn):臨床、心電圖和心肌酶學(xué)指標(biāo)確診的急性ST段抬高心肌梗死。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往有高血壓病史及糖尿病史。（2）既往陳舊性心肌梗死病史。（3）嚴(yán)重瓣膜疾病。（4）肥厚型心肌病、擴(kuò)張型心肌病。（5）心包疾病。于入院2周內(nèi)完成超聲心電圖檢查。另選與之性別及年齡相匹配的正常對(duì)照組30例，其中男20例，女10例，平均年齡（57．67±8．78）歲，平均心率（67．78 ±12．79）次/min，均為竇性心律，經(jīng)病史、體檢、心電圖和超聲心動(dòng)圖檢查排除心臟疾病。

1.2 儀器與方法 采用美國通用公司生產(chǎn)的Vivid 7 Dimension型彩色多普勒超聲診斷儀，3S探頭，探頭頻率1.7~3.4 MHz。受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，連接同步心電圖，常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查：二維測量左室舒張末期內(nèi)徑（LVDd）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVDs）、二尖瓣血流E/A比值、Simpson’s法測量左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），同時(shí)在包含左室流入道和流出道血流的脈沖多普勒頻譜上測量等容舒張時(shí)間（IVRT），每項(xiàng)指標(biāo)均測3次取平均值；留取基底部、心尖部左室短軸二維灰階（60～90幀/s）圖像，基底水平定義為清晰顯示二尖瓣活動(dòng)的左心室短軸切面，心尖水平定義為舒張期末心尖四腔觀上左心室長徑下1/3處的左心室短軸切面。將圖像存儲(chǔ)于光盤，在裝有二維應(yīng)變分析軟件的Echo PAC超聲工作站上完成二維應(yīng)變的脫機(jī)分析。將二維圖像停幀于心內(nèi)膜顯示最清晰的收縮期末，手動(dòng)勾畫左心室心內(nèi)膜邊界后，系統(tǒng)即對(duì)心肌內(nèi)的斑點(diǎn)進(jìn)行追蹤，隨時(shí)調(diào)整感興趣區(qū)寬度，使其與心肌厚度一致。追蹤結(jié)束后，分析軟件自動(dòng)將左心室壁分為6個(gè)節(jié)段，并將各節(jié)段的追蹤結(jié)果以V（滿足STI分析要求）或X（不滿足STI分析要求，系統(tǒng)自動(dòng)剔除）的形式表示；并顯示每個(gè)“V”節(jié)段的旋轉(zhuǎn)曲線圖及各節(jié)段收縮期旋轉(zhuǎn)角度峰值。在系統(tǒng)顯示的左室短軸心尖部、基底部及左室整體旋轉(zhuǎn)角度隨心動(dòng)周期變化的曲線圖上手動(dòng)測量左室短軸心尖旋轉(zhuǎn)峰值（PAR）、基底部旋轉(zhuǎn)角度峰值（PBR）及達(dá)峰時(shí)間，左室整體扭轉(zhuǎn)角度峰值（peak twist，Ptw）及達(dá)峰時(shí)間、收縮末期扭轉(zhuǎn)角度（twist at aortic valve closure，AVCtw）、等容舒張末期扭轉(zhuǎn)角度（twist at mitral valve opening，MVOtw）、解旋減半時(shí)間（half time of untwisting，HTU）。計(jì)算解旋率（untwisting rates，UntwR），即左心室解旋程度，UntwR={[（Ptw－MVOtw）/Ptw]×100%}/IVRT（其中Ptw為最大扭轉(zhuǎn)角度；MVOtw為二尖瓣開放時(shí)的扭轉(zhuǎn)角度，IVRT為等容舒張時(shí)間）。解旋減半時(shí)間為收縮期扭轉(zhuǎn)角度峰值降至1/2的時(shí)間。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用SNK-q法，資料的關(guān)聯(lián)性分析采用直線相關(guān)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)超聲心動(dòng)圖測量值比較 心肌梗死患者分為LVEF正常（LVEF≥0．50）組（A 組）及LVEF減低（LVEF＜0．50）組（B組）2個(gè)亞組。與對(duì)照組相比，A組、B組LVDd、LVDs增大，LVEF減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜ 0．05），見表 1。

表1 常規(guī)超聲指標(biāo)比較 （±s）

觹P ＜ 0．05，觹觹P ＜ 0．01

組別對(duì)照組（1）A組（2）B 組（3）F q 1∶2 1∶3 2∶3 n 30 36 24 LVDd（mm）45.87±2.65 49.87±4.79 57.39±5.72 20.640**4.008*11.528**7.520**LVDs（mm）28.53±3.28 33.27±5.68 46.99±5.30 50.158**5.032*18.761**13.728**LVEF 0.632 4±0.082 0 0.584 8±0.053 3 0.416 0±0.076 3 48.461**4.759 21.635**16.876**E/A 1.20±0.19 1.01±0.27 0.99±0.70 0.822

2.2 室壁節(jié)段采集情況 60例AMI患者和30例正常對(duì)照者共1 080個(gè)節(jié)段，通過二維應(yīng)變軟件，系統(tǒng)接受1 041個(gè)節(jié)段（V），剔除39個(gè)節(jié)段（X），成功率為 96．4%。

2.3 左心室整體扭轉(zhuǎn)情況 AMI組心室整體扭轉(zhuǎn)方向與正常對(duì)照組基本相同，主要為逆時(shí)針方向扭轉(zhuǎn)，見圖1～3。在B組，扭轉(zhuǎn)角度峰值在心尖部、基底部及心室整體水平明顯減低，尤其是心尖水平的收縮期扭轉(zhuǎn)顯著減低，甚者出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)方向的改變。在A組，心尖部及左室整體扭轉(zhuǎn)角度峰值較正常對(duì)照組降低，基底部扭轉(zhuǎn)無明顯減低。

2.4 左心室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)比較 與對(duì)照組比較，A組、B組 PAR、Ptw、AVCtw及 MVOtw均減低，B組PBR 減低 （P＜ 0．05）。B 組較 A 組 Ptw、AVCtw、MVOtw 減低（P＜0．05或 P＜0．01）。3組解旋率、HTU及各扭轉(zhuǎn)峰值達(dá)峰時(shí)間比較差別均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0．05），見表2、3。

表2 各組左心室扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較 （±s）

表2 各組左心室扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較 （±s）

觹P ＜ 0．05，觹觹P ＜ 0．01

組別對(duì)照組（1）A 組（2）B 組（3）F q 1∶2 1∶3 2∶3 n 30 36 24 AVCtw（°）25.04±7.43 13.85±7.66 7.75±7.02 15.802**11.196**17.288**6.092**MVOtw（°）20.38±8.09 11.08±6.91 6.01±4.71 14.075**9.302**14.364**5.062*解旋率（%/s）0.43±0.27 0.50±0.39 0.57±0.37 0.436 HTU（ms）159.78±66.99 126.94±50.51 122.24±68.56 1.366

2.5 Ptw與LVEF相關(guān)性分析 Ptw與LVEF存在相關(guān)性（r＝ 0．527，P ＜ 0．05），但 E/A 比值與解旋率未見明顯相關(guān)（r＝ 0．054，P>0．05）。

表3 各組基底部、心尖部及左室整體旋轉(zhuǎn)角度峰值及達(dá)峰時(shí)間比較 （±s）

表3 各組基底部、心尖部及左室整體旋轉(zhuǎn)角度峰值及達(dá)峰時(shí)間比較 （±s）

PBR 負(fù)值表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向；觹P ＜ 0．05，觹觹P ＜ 0．01

基底部旋轉(zhuǎn) 心尖部旋轉(zhuǎn) 左室整體扭轉(zhuǎn)組別 n對(duì)照組（1）A組（2）B 組（3）F q 1∶2 1∶3 2∶3 30 36 24 PBR（ °）-9.67±5.42-8.14±5.13-4.83±4.33 3.605*1.526 4.842*2.316達(dá)峰時(shí)間（ms）327.11±45.26 335.60±88.08 330.18±95.44 0.046達(dá)峰時(shí)間(ms)314.11±45.17 322.31±81.73 318.71±103.51 0.037達(dá)峰時(shí)間(ms)318.00±45.76 320.20±69.92 341.65±91.13 0.543---PAR（°）17.76±7.21 8.77±6.83*6.07±4.81*9.474**8.984**11.687**2.703---Ptw(°)26.61±6.75 15.54±6.53 9.96±6.78 18.539**11.074**16.645**5.572**---

3 討論

STI技術(shù)將心肌組織分成很多小的矩形，應(yīng)用矩形匹配和自動(dòng)跟蹤技術(shù)測量心肌的運(yùn)動(dòng),并自動(dòng)計(jì)算出兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)軌跡。此技術(shù)無多普勒角度依賴性[2],可較準(zhǔn)確測量心室旋轉(zhuǎn)角度。在組織模型[3]、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[4]及與磁共振做對(duì)照的臨床研究[5]中，STI測量的心肌旋轉(zhuǎn)及左室扭轉(zhuǎn)參數(shù)與對(duì)照方法均有良好的相關(guān)性與一致性。

從心尖向心底方向觀察，收縮期左室心尖部先有一個(gè)短暫的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，隨后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；基底部則先有短暫的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。2個(gè)部位旋轉(zhuǎn)均在收縮末期達(dá)到峰值，左室扭轉(zhuǎn)定義為心尖部相對(duì)于基底部的旋轉(zhuǎn)，心臟整體表現(xiàn)為心動(dòng)周期內(nèi)逆時(shí)針方向?yàn)橹鞯呐まD(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)[5]。左室解旋主要發(fā)生在等容舒張期，其快速的彈性回縮釋放了扭轉(zhuǎn)時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢能，使舒張期心室內(nèi)壓力梯度和心房心室間的壓力梯度增加，造成抽吸作用，繼而引起左室早期充盈[6]。解旋率為單位等容舒張時(shí)間內(nèi)左心室解旋轉(zhuǎn)的角度占收縮期旋轉(zhuǎn)角度峰值的百分比，反映解旋的速度，可用來評(píng)價(jià)左室的舒張功能，因其評(píng)價(jià)的是等容舒張期內(nèi)的左室功能變化，早于血流和組織運(yùn)動(dòng)的開始，故比傳統(tǒng)的E峰、A峰及E/A更敏感[7]。因此，扭轉(zhuǎn)和解旋在左室射血和充盈過程中起著重要作用，已被證明是評(píng)價(jià)心臟收縮及舒張功能的負(fù)荷非依賴性重要指標(biāo)[6]，對(duì)心臟扭轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測有利于心血管疾病的早期診斷和治療。

心肌扭轉(zhuǎn)的改變能較早地反映出心肌缺血時(shí)局部收縮功能改變。Takeuchi等[8]應(yīng)用STI對(duì)前壁心肌梗死的患者進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LVEF減低組（LVEF＜0．45）與正常人相比，左室扭轉(zhuǎn)峰值明顯降低。本研究結(jié)果顯示，在LVEF減低組，扭轉(zhuǎn)角度峰值在心尖部、基底部及心室整體水平明顯減低，尤其是心尖水平的收縮期扭轉(zhuǎn)角度較對(duì)照組顯著減低,甚者出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)方向的改變，說明心尖部對(duì)心室扭轉(zhuǎn)起重要作用，這與用MRI研究心尖旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果相同。LVEF正常組心尖部及左室整體扭轉(zhuǎn)角度峰值較對(duì)照組降低，說明急性心肌缺血后，雖然射血分?jǐn)?shù)無明顯降低，但心肌收縮功能仍有可能受損，尤以心尖部為著，提示左室扭轉(zhuǎn)評(píng)價(jià)左室收縮功能可能較射血分?jǐn)?shù)更敏感，可作為臨床診斷、評(píng)估治療及推測預(yù)后的又一定量指標(biāo)。Wang等[9]研究發(fā)現(xiàn)左室的解旋率在LVEF下降的患者中是減小的，但在正常LVEF及舒張功能減退的患者中，解旋率取決于左室扭轉(zhuǎn)與左室收縮末容積。本研究中AMI組HTU較對(duì)照組縮短，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，解旋率及扭轉(zhuǎn)角度峰值達(dá)峰時(shí)間3組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與本研究樣本量較小有關(guān)。通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，Ptw與LVEF相關(guān)性很好，表明扭轉(zhuǎn)能夠較為準(zhǔn)確反映左室整體收縮功能，但本研究中E/A與解旋率未見顯著相關(guān)性。推測E/A為二尖瓣血流頻譜計(jì)算得出，受血流影響較大，且在LVEF減低組中存在舒張功能假性正?；?，故E/A不能精確反映心室舒張功能，導(dǎo)致與解旋率未見明顯相關(guān)。

STI評(píng)價(jià)左室扭轉(zhuǎn)與解旋的準(zhǔn)確性以及圖像質(zhì)量與技術(shù)參數(shù)對(duì)測量的影響等需在更廣泛的應(yīng)用中進(jìn)一步評(píng)價(jià)。本研究所選AMI病例受樣本數(shù)量所限未能對(duì)心肌梗死部位以及梗死范圍做進(jìn)一步分組，其對(duì)左室扭轉(zhuǎn)的影響有待于進(jìn)一步的加大樣本量進(jìn)行研究。

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