急性心肌梗死后心肌力學(xué)與心功能變化的相關(guān)性研究

張愛紅， 張建剛， 景江新， 瑪依努爾·買買提明， 宋鵬遠(yuǎn), 吳 山，王 霞， 李 君， 塔 娜

(1新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院超聲科， 烏魯木齊 830063； 2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院超聲心動圖一部， 北京 100029)

急性心肌梗死(acute myocardial infraction, AMI)是由于心臟急性缺血發(fā)生心肌壞死、心肌纖維化、疤痕組織形成，導(dǎo)致心肌收縮功能障礙，進(jìn)而嚴(yán)重影響心功能[1]。因此及時(shí)準(zhǔn)確地評價(jià)心肌力學(xué)變化可較為精確地評價(jià)心功能。隨著影像技術(shù)的發(fā)展，二維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)成為評價(jià)心肌力學(xué)指標(biāo)的新技術(shù)，能夠準(zhǔn)確獲取心肌運(yùn)動的速度、位移、應(yīng)變、應(yīng)變率及心肌旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)等心肌力學(xué)參數(shù)，可精確地評價(jià)心功能的變化[2]。研究報(bào)道，心肌應(yīng)變率和心肌扭轉(zhuǎn)角度能較好地反映急性心肌梗死后心肌力學(xué)變化，成為臨床公認(rèn)的有價(jià)值的指標(biāo)[3-4]。但目前有關(guān)應(yīng)變率和心肌扭轉(zhuǎn)影響心功能作用的大小比較報(bào)道較少。本研究使用二維超聲斑點(diǎn)追蹤技術(shù)對急性心肌梗死后心肌力學(xué)指標(biāo)的變化進(jìn)行觀察，探討心肌應(yīng)變率和心肌扭轉(zhuǎn)角度與心功能的相關(guān)性，從而預(yù)測應(yīng)變率和心肌扭轉(zhuǎn)對急性心肌梗死后心功能影響的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1研究對象選擇2011年8月-2013年12月在新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院及首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院就診的發(fā)病24 h內(nèi)的急性心肌梗死患者51例作為心肌梗死組，其中男性34例，女性17例，年齡46～77歲，平均年齡(54.8±11.6)歲?；颊吲R床表現(xiàn)為持續(xù)的胸骨后疼痛、出現(xiàn)胸前導(dǎo)聯(lián)異常持久的Q波或ST段改變或T波倒置、有心肌標(biāo)志物的改變及心電圖的動態(tài)變化，均行急診冠脈造影證實(shí)為急性心肌梗死,其中前壁心肌梗死28例,側(cè)壁心肌梗死8例,下壁心肌梗死12例,后壁心肌梗死3例。排除患者陳舊性心肌梗死、冠脈支架植入史或冠脈搭橋史、心臟瓣膜病、先天性心臟病及持續(xù)性房顫等。另選正常健康體檢者40例作為對照組，其中男性37例，女性14例。年齡45～70歲，平均年齡(50.3±13.2)歲，兩組性別、年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。

1.2方法采用PHILPHS IE33型彩色多普勒超聲成像儀,探頭S-5, 頻率1～3 MHz,幀頻70～90幀/s，連接同步心電圖，待心率穩(wěn)定后，行常規(guī)二維超聲心動圖檢查。于胸骨旁標(biāo)準(zhǔn)左室長軸觀測量左室舒張末期內(nèi)徑(LV end-diastolic diameter, LVEDD)、左室收縮末期內(nèi)徑(LV end -systolic diametet, LVESD)、左室舒張末期容積(LV end-diastolic volume, LVEDV)、左室收縮末期容積(LV end-systolic volume, LVESV)，應(yīng)用改良Simpson法測量左室射血分?jǐn)?shù)(LV ejection function, LVEF)。每項(xiàng)指標(biāo)均測量3次，取平均值。

記錄并儲存心率穩(wěn)定的連續(xù)5個(gè)心動周期的心臟左室短軸觀瓣環(huán)水平、心尖水平的二維灰階動態(tài)圖像。瓣環(huán)切面要求在清晰看到二尖瓣前、后葉活動切面獲得；心尖切面采集要求乳頭肌已消失,盡量靠近心尖且心室腔未消失。脫機(jī)后導(dǎo)入QLAB工作站分析，工作站系統(tǒng)將左室短軸瓣環(huán)水平、心尖水平各分為6個(gè)節(jié)段：前室間隔、前壁、側(cè)壁、后壁、下壁及后室間隔。測量各節(jié)段心肌徑向應(yīng)變率(Radial Strain Rate,SrR)和圓周應(yīng)變率(Circumferential Strain Rate,SrC)的收縮期峰值(SrR-S和SrC-S)，并測量各節(jié)段收縮期最大旋轉(zhuǎn)角度及左室整體扭轉(zhuǎn)角度，心肌旋轉(zhuǎn)角度以心臟左室短軸為假想圓心，從心尖向心底觀察，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為負(fù)值，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正值。心尖部與基底部整體旋轉(zhuǎn)角度之差即為左室整體扭轉(zhuǎn)的角度(Ptw)[5]。

2 結(jié)果

2.1兩組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較急性心肌梗死組LVEDD、LVESD 、LVEDV、LVESV水平高于對照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。急性梗死組LVEF水平較對照組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組患者常規(guī)超聲參數(shù)比較

2.2兩組各節(jié)段SrC-S比較急性心肌梗死組各節(jié)段SrC峰值較對照組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。

2.3兩組各節(jié)段SrR-S比較急性心肌梗死組各節(jié)段SrR峰值較對照組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。

2.4兩組左室扭轉(zhuǎn)角度比較急性心肌梗死組各節(jié)段扭轉(zhuǎn)角度較對照組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。

2.5SrC-S和SrR-S、左室扭轉(zhuǎn)角度與心功能的相關(guān)性急性心肌梗死組左室各節(jié)段SrC-S、SrR-S、扭轉(zhuǎn)角度及左室整體扭轉(zhuǎn)角度與LFEF具有相關(guān)性，其中左室整體扭轉(zhuǎn)角度(Ptw)與LVEF的相關(guān)性優(yōu)于各節(jié)段扭轉(zhuǎn)角度,見表5。

表2 兩組各節(jié)段圓周應(yīng)變率峰值變化

注：與對照組比較，*P<0.05。

表3 兩組間各節(jié)段徑向應(yīng)變率峰值變化

注：與對照組比較，*P<0.05。

表4 兩組各節(jié)段扭轉(zhuǎn)角度比較

注：與對照組比較，*P<0.05。

3 討論

急性心肌梗死時(shí)相應(yīng)節(jié)段心肌細(xì)胞因缺氧而出現(xiàn)心肌纖維缺血、壞死，導(dǎo)致相應(yīng)節(jié)段心肌應(yīng)變能力下降，局部和整體收縮功能下降，進(jìn)而引起心功能障礙[6]。二維超聲斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)可從心肌的縱向應(yīng)變、徑向應(yīng)變、圓周應(yīng)變及旋轉(zhuǎn)角度多方面來評價(jià)心肌功能，不受聲束角度的限制，不受周圍節(jié)段心肌的影響，可獲取更多有關(guān)心肌形變方面的信息，能夠更為全面、快速、敏感和準(zhǔn)確地評價(jià)局部和整體心肌組織的收縮功能。

表5 SrC-S、SrR-S、Ptw與LVEF相關(guān)性比較

本研究發(fā)現(xiàn)，急性心肌梗死后早期階段，心肌梗死組心室腔雖擴(kuò)大，但與對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而左室射血分?jǐn)?shù)較對照組下降明顯。提示心肌梗死后左室射血分?jǐn)?shù)下降出現(xiàn)在左心室內(nèi)徑擴(kuò)張之前，說明心肌梗死后早期階段心肌收縮能力下降是導(dǎo)致心功能下降的主要因素，而后容量負(fù)荷增加，進(jìn)而導(dǎo)致左心室腔擴(kuò)大，舒張功能下降，整體心功能出現(xiàn)障礙。

急性心肌梗死后局部心肌壞死，導(dǎo)致心肌收縮能力下降。本研究發(fā)現(xiàn)，急性心肌梗死后各節(jié)段心肌徑向應(yīng)變率、圓周應(yīng)變率及扭轉(zhuǎn)角度出現(xiàn)明顯下降。說明心肌梗死破壞了相應(yīng)節(jié)段環(huán)形、縱形及螺旋形心肌，造成了局部心肌纖維發(fā)生形變和應(yīng)變的能力明顯減低，造成節(jié)段徑向及圓周運(yùn)動障礙，導(dǎo)致局部心肌功能減低[7]。本研究結(jié)果同時(shí)發(fā)現(xiàn)，心尖水平和瓣環(huán)水平的各節(jié)段心肌應(yīng)變率也出現(xiàn)下降，提示心肌梗死后節(jié)段性心肌收縮功能障礙，破壞了左室心肌協(xié)調(diào)一致的球形收縮能力，引起各節(jié)段心肌功能均受累。同時(shí)，嚴(yán)重影響了心臟的“擰毛巾”運(yùn)動的協(xié)調(diào)性，造成局部與整體心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動減弱，導(dǎo)致心肌的扭轉(zhuǎn)角度的下降[8]。

本研究結(jié)果顯示，急性心肌梗死后心肌應(yīng)變率及左室扭轉(zhuǎn)角度與LVEF均有良好的相關(guān)性，其中心肌扭轉(zhuǎn)角度與LVEF的相關(guān)性優(yōu)于心肌應(yīng)變率。分析原因:一方面心肌應(yīng)變能力的下降與左室扭轉(zhuǎn)能力的減弱均是引起左室功能下降的主要因素。另一方面對LVEF的影響過程中，左室扭轉(zhuǎn)角度與左室射血的關(guān)系更為密切。心肌帶學(xué)說證明，心室的扭轉(zhuǎn)是實(shí)現(xiàn)心臟泵功能的基礎(chǔ)，在心動周期中，心底環(huán)與心尖環(huán)的協(xié)調(diào)運(yùn)動是心臟整體射血和充盈的力學(xué)基礎(chǔ)，是保證心室收縮期正常射血和舒張期抽吸血液的決定因素。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[9]。

綜上所述，急性心肌梗死后心肌力學(xué)發(fā)生了重要的變化，心肌應(yīng)變率與左室扭轉(zhuǎn)角度可作為評價(jià)心肌收縮功能的重要的力學(xué)參考指標(biāo)，其中左室扭轉(zhuǎn)角度能夠更為準(zhǔn)確地反映心功能的變化，可為心肌梗死患者心功能的評價(jià)提供較為可靠的臨床信息。

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