應(yīng)變率成像評(píng)價(jià)冠心病患者左心室局部舒張功能的臨床研究

王清國(guó) 孫玉珍 王妮 劉健 李鼎

冠心病是危害中老年健康的主要常見(jiàn)病、多發(fā)病，做到早期無(wú)創(chuàng)性診斷冠心病是人們一直追求的目標(biāo)，彩色多普勒超聲心動(dòng)圖憑借其無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、費(fèi)用低廉、可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，已在心臟病的臨床診斷中得到廣泛應(yīng)用，但其檢測(cè)冠心病主要是依靠肉眼觀測(cè)室壁心肌運(yùn)動(dòng)，可重復(fù)性差，應(yīng)用受到限制。近期發(fā)現(xiàn)，左心室舒張功能障礙在冠心病診斷中有很高價(jià)值，能明顯提高超聲心動(dòng)圖對(duì)冠心病的敏感性[1]。應(yīng)變率成像技術(shù)在多普勒組織成像基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，可定量分析左心室局部心肌舒張功能。本研究是以應(yīng)變率成像定量技術(shù)測(cè)量臨床可疑冠心病患者的左心室各壁舒張?jiān)缙趹?yīng)變率，以冠狀動(dòng)脈造影為金標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)分析應(yīng)變率成像對(duì)冠心病診斷的敏感度和特異性。

1 資料與方法

1.1 對(duì)象 搜集2007年11月至2011年8月在我院住院55例臨床可疑冠心病患者，男29例，女26例，年齡28～82歲，其中≥60歲43例，＜60歲12例，平均(54.8±13.1)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)有勞累后胸痛、胸悶等癥狀;(2)心電圖及常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查無(wú)明顯異常;(3)常規(guī)超聲心動(dòng)圖顯示圖像清晰;(4)二維超聲心動(dòng)圖排除其他心臟疾病;(5)同期檢測(cè)無(wú)高血壓、糖尿病及血脂異常;(6)無(wú)房撲、心房顫動(dòng)、左束支傳導(dǎo)阻滯。

左心室壁根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)推薦的16節(jié)段劃分法，55例患者的左心室壁共880個(gè)節(jié)段。冠狀動(dòng)脈與心肌的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)美國(guó)印第安納大學(xué)Segar等根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)學(xué)會(huì)(ASE)標(biāo)準(zhǔn)所做的修訂方法，前降支供血:前間隔、室間隔中段、室間隔下段、前壁;回旋支供血:側(cè)壁基底段、側(cè)壁中段、后壁;右冠狀動(dòng)脈供血:下壁基底段、下壁中段、室間隔基底段;下壁下段由前降支和(或)右冠狀動(dòng)脈供血[2]。凡其供血的冠狀動(dòng)脈狹窄≥50%者，即認(rèn)為該節(jié)段為病變節(jié)段，供血冠狀動(dòng)脈狹窄＜50%者，即認(rèn)為該節(jié)段為非病變節(jié)段。55例患者共880個(gè)節(jié)段，經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影檢查確診冠心病患者35例，病變節(jié)段311個(gè)，正常節(jié)段249個(gè);20例患者冠狀動(dòng)脈造影檢查未發(fā)現(xiàn)明顯異常，均為正常節(jié)段，共320個(gè)。根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果分病變節(jié)段組(共311個(gè))和非病變節(jié)段組(共569個(gè))。

1.2 儀器與方法 使用philips ie 33型超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率為1.7～3.4 MHz。配有QLAB 6.0版分析軟件及光盤儲(chǔ)存功能。

患者左側(cè)臥位，平靜呼吸，連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，行彩色多普勒超聲心動(dòng)圖檢查，在組織多普勒(tissue Doppler imaging，TDI)模式下，分別采集具有3個(gè)完整心動(dòng)周期的左心室心尖兩腔切面觀(下壁、前壁)、四腔切面觀(后間隔，側(cè)壁)及心尖左心室長(zhǎng)軸切面觀(前間隔，后壁)的動(dòng)態(tài)圖像，幀頻＞100幀/s，儲(chǔ)存至硬盤后啟動(dòng)應(yīng)變率成像軟件分析，以同步心電圖劃分收縮期和舒張期，取樣容積為10 mm，將取樣點(diǎn)置于左心室壁各段中部?jī)?nèi)膜下肌層，手動(dòng)方式逐幀校正取樣容積位置。獲取各段應(yīng)變率曲線，測(cè)量左心室各壁不同節(jié)段收縮期、舒張?jiān)缙诩笆鎻埻砥诘姆逯祽?yīng)變率參數(shù)收縮期應(yīng)變率(peak systolic strain rate，SRs)、舒張?jiān)缙趹?yīng)變率(peak early diastolic strain rate，SRe)、舒張晚期應(yīng)變率(peak advanced diastolic strain rate，SRa)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，應(yīng)變率成像測(cè)得SRs、SRe、SRA經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析符合正態(tài)分布，采用珋表示。組間計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)，多組計(jì)量資料之間比較用方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病變節(jié)段與非病變節(jié)段SRe和SRa比較 非病變節(jié)段組室壁的SRe明顯低于相應(yīng)節(jié)段的病變節(jié)段組的SRe，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，非病變節(jié)段組室壁的SRa與相應(yīng)節(jié)段的病變節(jié)段組SRa無(wú)明顯差異，2組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

各節(jié)段病變組與非病變組的SRA差異不明顯(P＞0.05)。見(jiàn)表1。

表1 病變節(jié)段舒張期與非病變節(jié)段收縮期與舒張期縱向SR比較(，/s)

表1 病變節(jié)段舒張期與非病變節(jié)段收縮期與舒張期縱向SR比較(，/s)

注:與非病變節(jié)段比較，＊＊P＜0.01

部位 SRs非病變節(jié)段 病變節(jié)段SRa非病變節(jié)段 病變節(jié)段SRe非病變節(jié)段 病變節(jié)段PS 后間隔Base基底段 (38)－1.48±0.59(17)－1.53±0.61(38)1.74±1.16(17)1.41±0.52 (38)4.08±1.60 (17)1.14±0.81＊＊Mid中段 (33)－1.15±0.64(22)－1.25±0.56(33)1.47±0.98(22)1.40±0.55 (33)3.51±1.33 (22)1.06±0.71＊＊Apex心尖段(33)－1.04±0.59(22)－1.18±0.47(33)1.57±1.08(22)1.49±0.60 (33)3.57±1.26 (22)1.14±0.97＊＊LW側(cè)壁Base (43)－1.51±0.69(12)－1.57±0.72(43)1.77±1.16(12)1.41±58 (43)4.13±1.62 (12)0.85±0.51＊＊Mid中段 (43)－1.32±0.57(12)－1.39±0.96(43)1.79±1.05(12)1.57±0.69 (43)3.76±1.46 (12)1.34±0.79＊＊Apex心尖段(27)－1.01±0.61(28)－1.03±0.63(27)1.51±1.18(27)1.63±0.85 (28)3.67±1.62 (27)1.56±1.15＊＊PW后壁Base (43)－1.42±0.51(12)－1.55±0.67(43)1.73±1.04(12)1.36±0.50 (43)3.97±1.42 (12)1.22±0.80＊＊Mid (43)－1.12±0.41(12)－1.28±0.45(43)1.66±0.99(12)1.48±0.52 (43)3.48±1.26 (12)1.31±4.06＊＊AS前間隔Base (33)－1.21±0.39(22)－1.42±0.51(33)1.71±1.01(22)1.39±0.54 (33)3.55±1.25 (22)1.12±0.75＊＊Mid (33)－1.05±0.47(22)－1.28±0.42(33)1.43±0.78(22)1.36±0.46 (33)3.56±1.24 (22)1.20±0.78＊＊IW下壁Base (38)－1.45±0.71(17)－1.69±0.69(38)1.94±1.09(17)1.27±0.45*(38)4.04±1.51 (17)0.94±0.47＊＊Mid (38)－1.12±0.51(17)－1.20±0.61(38)1.91±1.25(17)1.36±0.43 (38)4.05±1.58 (17)0.86±1.28＊＊Apex (24)－1.08±0.65(31)－1.13±0.54(24)1.79±1.04(31)1.37±0.48 (24)3.60±1.63 (31)1.36±0.77＊＊AW前壁Base (33)－1.39±0.56(22)－1.56±0.72(33)1.20±0.98(22)1.36±0.63 (33)3.64±1.57 (22)1.05±0.51＊＊Mid (33)－1.03±0.45(22)－1.18±0.69(33)1.37±0.97(22)1.31±0.50 (33)3.75±1.49 (22)0.98±0.41＊＊Apex (33)－0.98±0.41(22)－1.11±0.62(33)1.44±0.97(22)1.34±0.46 (33)3.80±1.62 (22)1.02±0.59＊＊

2.2 應(yīng)變率成像對(duì)冠心病診斷的敏感性和特異性將心肌分為基底段、中段、心尖段，計(jì)算舒張?jiān)缙趹?yīng)變率正常值范圍[＞(珋x±1.645)/s]:基底段SRe＞1.45/s，中段 SRe＞1.39/s，心尖段 SRe ＞1.28/s，其敏感性為77.49%，特異性為94.02%，Youden指數(shù)為0.72。見(jiàn)表2。

表2 應(yīng)變率成像對(duì)冠心病診斷的敏感性和特異性

3 討論

應(yīng)變率成像是檢測(cè)局部心肌形變特征的可靠方法[3]，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者應(yīng)用該技術(shù)對(duì)心肌缺血進(jìn)行了深入研究。應(yīng)變率定量分析曲線中，為室壁各節(jié)段心肌舒張峰值應(yīng)變率的平均值，有研究表明，左心室心肌舒張?jiān)缙谄骄逯祽?yīng)變率與舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)峰值運(yùn)動(dòng)速度呈高度正相關(guān)，Stoylen等[4]用應(yīng)變率成像和二尖瓣環(huán)組織多普勒研究了室壁舒張功能異常，可以準(zhǔn)確顯示舒張期從心底到心尖各節(jié)段早期充盈和晚期充盈時(shí)相。研究證實(shí)在等容舒張期，心肌的主動(dòng)伸長(zhǎng)是耗能的[5]，心肌供血少到一定程度時(shí)可導(dǎo)致舒張功能首先受損，因而心肌缺血，心肌舒張遲緩引起等容舒張期局部心肌的應(yīng)變率降低、整體心臟舒張不同步都是心肌舒張性能受損的表現(xiàn)，舒張異常早于收縮的異常。組織多普勒顯像能夠測(cè)定心肌運(yùn)動(dòng)速度，因而可以估測(cè)心室壁舒張期運(yùn)動(dòng)功能，進(jìn)而判斷心室整體或局部功能狀況[6]。但心臟局部舒張功能的估測(cè)常受到整體心臟運(yùn)動(dòng)包括心臟旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和鄰近心肌節(jié)段室壁運(yùn)動(dòng)的影響。應(yīng)變率成像技術(shù)能客觀地反映局部心肌受力后發(fā)生形變的能力。應(yīng)變率成像具有較高的時(shí)間和空間分辨率，其結(jié)果不受心臟整體運(yùn)動(dòng)、心臟旋轉(zhuǎn)及正常節(jié)段對(duì)異常節(jié)段的拖帶效應(yīng)的影響，可準(zhǔn)確估測(cè)局部心肌形變的速率，因而準(zhǔn)確地判斷心室壁運(yùn)動(dòng)功能。在評(píng)價(jià)左心室局部舒張功能上應(yīng)變率成像優(yōu)于DTI速度測(cè)定，這已由相關(guān)的研究工作所證實(shí)[7]。王建華等[8]研究表明，性別、心率和體表面積對(duì)應(yīng)變率成像無(wú)顯著影響，雖然左心室心肌收縮期應(yīng)變率峰值隨著年齡的增加有逐漸減低的趨勢(shì)，但各年齡組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。舒先紅等[8]研究表明，左心室各室壁基底段中間段和心尖段的平均SRs、SRe、SRa值依次遞減，與本研究非病變組結(jié)果相似。非病變節(jié)段的應(yīng)變率的測(cè)值在各研究結(jié)果差異較大[10-11]，這可能與超聲診斷儀器和操作差異有關(guān)，因此尚無(wú)比較統(tǒng)一的正常值范圍，本研究根據(jù)所測(cè)的非病變節(jié)段的SRe，估測(cè)了本研究的正常值范圍，以此作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，表明SRe對(duì)冠心病的診斷有較高的價(jià)值。眾多研究表明，應(yīng)變率成像能很好地評(píng)價(jià)左心室的局部舒張功能，提供更詳細(xì)的局部心肌形變資料[12]。本研究結(jié)果顯示冠心病組SRe顯著減低，而SRs病變節(jié)段組小于非病變節(jié)段組，但兩者之間差異不明顯，表明冠心病患者整體的收縮功能還沒(méi)有明顯改變的情況下，局部心肌的舒張功能已經(jīng)減低。心肌舒張遲緩及不同步都是心肌舒張性受損的表現(xiàn)。冠心病組舒張?jiān)缙谌毖鄳?yīng)節(jié)段心肌SRe有顯著降低，這種異常改變可能和心肌缺血時(shí)舒張?jiān)缙谛募『哪茉黾?，引起?xì)胞膜發(fā)生缺陷，鈣泵活力降低，導(dǎo)致心室變形減慢有關(guān)。而代表被動(dòng)舒張功能的SRa則無(wú)明顯減低而且還有輕微增高的趨勢(shì)，可能是因?yàn)樾氖业闹鲃?dòng)舒張功能降低時(shí)，心房壓增大，會(huì)導(dǎo)致心房的收縮力增強(qiáng)，而使被動(dòng)舒張的速度增高[13-14]。因此，應(yīng)變率成像能評(píng)價(jià)左心室局部缺血心肌舒張功能，能直觀、精確地定量分析局域性心肌收縮和舒張功能改變，是一項(xiàng)有價(jià)值、無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)左心室收縮和舒張功能的新技術(shù)。

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