超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)定量評價(jià)心肌梗死后左心室局部收縮功能的改變

周蘇東,張光昊,張開顏

(1.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院平邑分院 平邑縣人民醫(yī)院超聲科,山東 平邑 273300; 2.山東大學(xué)第二醫(yī)院心內(nèi)科,濟(jì)南 250033)

左心室功能評價(jià)在臨床上的地位非常重要，是預(yù)測心臟病患者病死率的一個(gè)重要因素。左心室局部收縮功能評價(jià)對于診斷心肌梗死、心力衰竭等疾病具有重要作用，可以為及早治療奠定有效的基礎(chǔ)。應(yīng)變是在組織速度成像技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，反映的是心肌在張力狀態(tài)下發(fā)生變形的能力[1]。由于心室局部收縮功能降低時(shí)，心臟整體收縮功能有可能未出現(xiàn)異常，本研究擬通過超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)定量評價(jià)心肌梗死后左心室局部收縮功能的改變，旨在早期評估左心室收縮功能及治療效果。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2011年6月至2013年6月齊魯醫(yī)院平邑分院心內(nèi)科確診為急性心肌梗死患者36例和健康對照者25例。健康對照者均行超聲心動(dòng)圖檢查，將36例患者于住院1 d及14 d均行超聲心動(dòng)圖檢查。所有患者的住院時(shí)間均在14 d以上。其中男21例、女15例，年齡46～76(62.7±12.3)歲，經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)至少1支主要冠狀動(dòng)脈阻塞≥50%。其中，單純前壁心肌梗死18例，前壁合并下壁心肌梗死12例，下壁合并前間壁心肌梗死4例，合并后壁心肌梗死2例。健康對照組25例，年齡45～73(59.7±10.3)歲，經(jīng)病史、體查、心電圖、超聲心電圖等檢查排除器質(zhì)性心臟病。受檢者均為竇性心律。

1.2儀器與方法

1.2.1儀器 采用Philips IE33彩色多普勒超聲顯像診斷儀，S5-I心臟探頭，頻率(1～5 MHz)。

1.2.2圖像采集與分析 受檢者取左側(cè)臥位，囑平靜呼吸，連接同步心電圖。將探頭置于心尖部，在顯示最佳的心尖四腔圖，調(diào)整扇角和深度，維持幀頻在每秒100幀以上，同時(shí)采取完整心動(dòng)周期動(dòng)態(tài)圖像5個(gè)左右。選定實(shí)時(shí)模式，并在工作站中存儲。分析軟件使用QLAB SQ軟件。于心尖四腔觀，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置將室間隔和左心室側(cè)壁平均分為基底段、中段、心尖段，將取樣點(diǎn)分別置于各段心內(nèi)膜下心肌。保證聲束與室壁運(yùn)動(dòng)夾角不高于15°，取樣容積1 cm。選定應(yīng)變模式，并記錄應(yīng)變曲線、ST和SRs等。

2 結(jié) 果

2.1研究對象常規(guī)參數(shù)比較 心肌梗死治療1 d組左心室射血分?jǐn)?shù)(49.3±3.3)%與健康對照組左心室射血分?jǐn)?shù)(64.5±4.5)%、心肌梗死治療14 d組左心室射血分?jǐn)?shù)(59.3±5.7)%二維常規(guī)超聲心動(dòng)圖比較，左心室射血分?jǐn)?shù)明顯下降(F=16.37，P<0.05)，心肌梗死治療14 d組與健康對照組比較，左心室射血分?jǐn)?shù)有所下降，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q=5.61,P>0.05)。

2.2研究對象應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)比較 健康對照組和心肌梗死治療1 d組及治療14 d組均行超聲心動(dòng)圖檢查，并于心尖四腔心切面分別測量室間隔及左心室側(cè)壁的基底段、中間段、心尖段心內(nèi)膜下心肌縱向收縮期峰值應(yīng)變及應(yīng)變率，三組間兩兩比較，健康對照組、心肌梗死治療14 d組及心肌梗死治療1 d組室間隔及左心室側(cè)壁基底段、中間段及心尖段心內(nèi)膜下心肌縱向收縮期峰值應(yīng)變及應(yīng)變率依次減低，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1，表2，圖1)。

表1 各組間室間隔及左心室側(cè)壁各節(jié)段收縮期峰值應(yīng)變的比較

q1及P1為心肌梗死后1 d組與健康對照組比較，q2及P2為心肌梗死后14 d組與健康對照組比較，q3及P3為心肌梗死后1 d組與心肌梗死后14 d組比較

表2 各組間室間隔及左心室側(cè)壁各節(jié)段收縮期峰值應(yīng)變率的比較

q1及P1為心肌梗死后1 d組與健康對照組比較，q2及P2為心肌梗死后14 d組與健康對照組比較，q3及P3為心肌梗死后1 d組與心肌梗死后14 d組比較

1a健康對照組1b心肌梗死治療后1 d1c心肌梗死后14 d心肌梗死治療后1 d收縮期峰值應(yīng)變最低，經(jīng)治療14 d后升高，健康對照組收縮期峰值應(yīng)變最高

3 討 論

急性心肌梗死是嚴(yán)重危害人類健康的主要疾病，是冠心病患者的主要死亡原因，也是目前國內(nèi)外一直以來的研究熱點(diǎn)。因此，如何全面、早期診斷急性心肌梗死并判斷其療效顯得尤為重要。近年來，隨著影像學(xué)技術(shù)等現(xiàn)代醫(yī)療和科技技術(shù)的發(fā)展，超聲診斷技術(shù)日益發(fā)展。在心功能的診斷與評價(jià)上，超聲技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的定性評價(jià)提升到當(dāng)前的定量評價(jià)階段，而且還從整體向局部評價(jià)發(fā)展。這無疑極大地提高了心功能評價(jià)的特異性和準(zhǔn)確性，而且結(jié)果的可重復(fù)性極高。

作為基于組織多普勒顯像技術(shù)而發(fā)展的應(yīng)變率成像技術(shù)，可以很好地顯示心肌形變特征，在評價(jià)心肌機(jī)械特性方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值[2]。應(yīng)變率成像技術(shù)可以進(jìn)行毫米級的定量，反映了在張力作用下心肌發(fā)生形變的能力。應(yīng)變率則是反應(yīng)心肌形變速率的指標(biāo)[3]。應(yīng)變是指物體在力的作用下發(fā)生形狀改變，通常用心肌長度的變化值占心肌原長度的百分?jǐn)?shù)來表示，S=ΔL/L0(L-L0)/L0，S為長軸應(yīng)變，ΔL為長度的改變量，L0為初始長度。應(yīng)變率是指物體在力的作用下發(fā)生形狀改變的速度，是單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變，應(yīng)變率(SR)=S/Δt(ΔL/L0)/Δt=(ΔL/Δt)/L0=ΔV/L0應(yīng)變及應(yīng)變率成像的空間及時(shí)間分辨率很高，臨床已應(yīng)用其來定量評價(jià)局部及整體的心臟功能[4]。這些指標(biāo)不容易受到組織牽拉效應(yīng)以及心臟移位的影響，因此在早期心功能評價(jià)中具有重要價(jià)值。據(jù)報(bào)道，Mele等[5]以99Tcm-甲氧易腈門控心肌顯像區(qū)分梗死與非梗死心肌,證明應(yīng)變率成像技術(shù)較普通超聲、組織多普勒更加準(zhǔn)確反映室壁運(yùn)動(dòng)情況,可早期發(fā)現(xiàn)梗死心肌收縮功能受損。國內(nèi)外曾有報(bào)道將斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)與非侵入性評價(jià)收縮期心肌應(yīng)變的金標(biāo)準(zhǔn)磁共振成像進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩者有較好的相關(guān)性及較高的符合率[6]。目前，臨床已經(jīng)初步證實(shí)[4]，應(yīng)變成像可用于臨床急性心肌梗死局部心功能的評價(jià)，但用于評價(jià)其治療后效果的報(bào)道甚少。本研究結(jié)果顯示，健康對照組和心肌梗死治療1 d組及治療14 d組均行超聲心動(dòng)圖檢查，心肌梗死治療1 d組與健康對照組、心肌梗死治療14 d組二維常規(guī)心電圖比較，左心室射血分?jǐn)?shù)明顯下降(P<0.05)，心肌梗死治療14 d組與健康對照組比較，左心室射血分?jǐn)?shù)有所下降，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

正常心功能維持，需要心肌從血液中獲得營養(yǎng)物質(zhì)以及氧，同時(shí)排除代謝物。由于冠狀動(dòng)脈狹窄，容易造成心肌缺血，并引發(fā)心肌收縮成分(心肌蛋白和收縮蛋白等)破壞，這些最終會讓心肌能量供應(yīng)缺乏。同時(shí)，由于酸中毒和鈣超載的存在，心肌收縮功能受損，心功能下降。健康對照組和心肌梗死治療1 d組及治療14 d組均行超聲心動(dòng)圖檢查，并于心尖四腔心切面分別測量室間隔及左心室側(cè)壁的基底段、中間段、心尖段心內(nèi)膜下心肌縱向收縮期峰值應(yīng)變及應(yīng)變率，三組間兩兩比較，健康對照組、心肌梗死治療14 d組及心肌梗死1 d組室間隔及左心室側(cè)壁基底段、中間段及心尖段心內(nèi)膜下心肌縱向收縮期峰值應(yīng)變及應(yīng)變率依次減低，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。因?yàn)樽笮氖冶诳v行纖維占70%，剩余的30%則為環(huán)形纖維。因此從心肌解剖排列的角度來看，心肌沿長軸方向的舒縮運(yùn)動(dòng)在維持心臟舒縮功能方面發(fā)揮了重要價(jià)值[7]。另外，在心內(nèi)膜下的心肌纖維中，縱向心肌占據(jù)了絕大比例。因此，如果出現(xiàn)心臟負(fù)荷增強(qiáng)、心肌受損或心肌缺血等情況后，容易出現(xiàn)損傷。因此本研究選擇分析心尖四腔心應(yīng)變及應(yīng)變率改變，本研究中急性心肌梗死1 d應(yīng)變及應(yīng)變率峰值最低，說明冠狀動(dòng)脈狹窄導(dǎo)致心肌缺血纖維化，心肌傳導(dǎo)收縮發(fā)生不同程度的障礙，故心肌本身在多個(gè)方向上的形變能力降低，即應(yīng)變減小，早期反映了左心室局部收縮功能的改變，與以往報(bào)道相似[8]。經(jīng)治療后，室間隔及左心室側(cè)壁應(yīng)變及應(yīng)變率有所升高但仍低于健康對照者(P<0.05)，而左心室射血分?jǐn)?shù)升高，且仍低于健康對照者(P>0.05)，提示應(yīng)變及應(yīng)變率在左心室射血分?jǐn)?shù)正常情況下，可定量評估局部心功能的改變對處于早期或靜息期的患者而言，可以考慮使用應(yīng)變率成像診斷技術(shù)，以更好地掌握患者冠狀動(dòng)脈病變情況，了解左心室局部收縮功能并進(jìn)行評估，從而指導(dǎo)患者的診斷和治療。

綜上所述，應(yīng)變及應(yīng)變率成像技術(shù)可用來定量檢測心肌梗死后左心室局部收縮功能的改變并定量評估治療后效果。由于仍然存在噪聲、楨頻率、圖像采集和質(zhì)量等局限性，需要更大樣本來驗(yàn)證，以得出更準(zhǔn)確的結(jié)論。

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