超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左心功能的臨床應(yīng)用

吳東垣，時(shí) 非，王麗巖

（吉林市中心醫(yī)院，吉林吉林132001）

超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左心功能的臨床應(yīng)用

吳東垣，時(shí) 非，王麗巖

（吉林市中心醫(yī)院，吉林吉林132001）

近年來(lái)，隨著生活方式和飲食習(xí)慣的改變，人們罹患心臟疾病的幾率呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。臨床實(shí)踐證實(shí)，采取影像學(xué)方法及時(shí)、精確地評(píng)估心臟疾病患者的心功能在增強(qiáng)其臨床療效及改善其預(yù)后方面具有重要的意義。左心室容積、射血分?jǐn)?shù)均是衡量左心室功能的重要指標(biāo)，在診治心臟疾病及判斷此病患者預(yù)后方面有重要的臨床價(jià)值。在現(xiàn)階段，評(píng)估左心室功能的影像學(xué)檢驗(yàn)方法有很多，最常用的仍然是超聲心動(dòng)圖。下面筆者就結(jié)合近期國(guó)內(nèi)外關(guān)于此方面的文獻(xiàn)資料將超聲心動(dòng)圖評(píng)定左心功能的臨床應(yīng)用方法總結(jié)報(bào)告如下。

1 M型超聲心動(dòng)圖

M型超聲心動(dòng)圖是指在胸骨旁長(zhǎng)軸二維切面上取M型圖像，以顯示左心室舒張末內(nèi)徑（LVDd）、左心室收縮末內(nèi)徑（LVDs），并計(jì)算出ESV、EDV、LVEF、LVFS的一種檢查方法。目前，M型超聲心動(dòng)圖是評(píng)價(jià)左心室收縮功能的首選方法之一，有操作方法簡(jiǎn)易的特點(diǎn)。但此檢查方法僅適用于檢查左心室形態(tài)結(jié)構(gòu)變化較小的患者。在為患者進(jìn)行M型超聲心動(dòng)圖檢查時(shí)，可通過(guò)集中探查某一點(diǎn)使曲線上體現(xiàn)出精細(xì)、迅速的活動(dòng)，從而可對(duì)患者的病情作出更準(zhǔn)確的診斷。M型超聲心動(dòng)圖可與心尖與脈搏搏動(dòng)圖、Doppler、心電圖、心內(nèi)壓力曲線等檢查方法同步進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，從而可進(jìn)行難以完成切面圖的波形分析、血液動(dòng)力學(xué)研究。在連續(xù)記錄患者的M型超聲心動(dòng)圖曲線時(shí)，能顯現(xiàn)出其多個(gè)心動(dòng)周期的情況。與應(yīng)用切面超聲心動(dòng)圖相比，應(yīng)用M型超聲心動(dòng)圖能更清晰、更精確地對(duì)收縮期、舒張期心壁及瓣膜活動(dòng)的規(guī)律、心腔縮短分?jǐn)?shù)及射血分?jǐn)?shù)等進(jìn)行觀測(cè)。在進(jìn)行聲學(xué)造影檢測(cè)時(shí)，M型超聲心動(dòng)圖能顯示造影劑反射光點(diǎn)形成的流線。M型超聲心動(dòng)圖檢查主要采用立方法對(duì)受檢者左心室的容積進(jìn)行測(cè)量：設(shè)定人正常心臟的左心室呈橢圓形，采用超聲心動(dòng)圖測(cè)出左心室的短軸徑，計(jì)算出左心室的容量。但人的心臟并不會(huì)呈標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形。因此，M型超聲心動(dòng)圖檢查在估測(cè)左心室容量時(shí)可因左心室的內(nèi)徑發(fā)生改變（經(jīng)立方法計(jì)算后誤差會(huì)更明顯）而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果有偏差、圖像質(zhì)量和重復(fù)性較差。此外，M型超聲心動(dòng)圖只能呈現(xiàn)一維圖像，定點(diǎn)反映心臟的狀況。作為一種位置及時(shí)間曲線，此檢測(cè)方法不能顯示心臟內(nèi)結(jié)構(gòu)的空間和方位。

2 二維超聲心動(dòng)圖

二維超聲心動(dòng)圖（2DE）能較全面地顯示心臟腔室的大小、室壁的厚度及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等形態(tài)結(jié)構(gòu)，并可通過(guò)此類二維圖像較準(zhǔn)確地檢測(cè)出心室的收縮功能。在臨床上，2DE幾乎適合任何有需要的受檢者使用。在為患者進(jìn)行2DE檢測(cè)時(shí)，可采用雙平面Simpson’s法測(cè)量其左心室的容積，將心臟分成多平面顯示二維空間圖像，直觀地表達(dá)心內(nèi)結(jié)構(gòu)的空間和方位（其顯示出的圖形與心臟的解剖圖形相似，易于辨認(rèn)）。在顯示解剖異常的心臟結(jié)構(gòu)（如間隔缺損、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉等）時(shí)，2DE的效果尤其優(yōu)秀，可較準(zhǔn)確地獲取左心室收縮功能的指標(biāo)。臨床實(shí)踐證實(shí)，將二維超聲心動(dòng)圖檢查與M型超聲心動(dòng)圖聯(lián)合起來(lái)應(yīng)用可相互參照，收集到更豐富的數(shù)據(jù)。另一方面，二維超聲心動(dòng)圖的測(cè)定和計(jì)算方法復(fù)雜，費(fèi)時(shí)較多，因此更適合經(jīng)M型超聲心動(dòng)圖檢測(cè)出現(xiàn)明顯誤差的患者使用。節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異?；蚴冶诹龌颊呤褂?DE檢測(cè)的結(jié)果誤差相對(duì)較大。

3 血流多普勒超聲

3.1 二尖瓣血流頻譜 二尖瓣舒張期血流頻譜的主要參數(shù)包括E／A、IVRT、DT、舒張?jiān)缙谘魉俣确逯担‥）、舒張晚期血流速度峰值（A）、舒張晚期血流持續(xù)時(shí)間（AT）等。E／A是可迅速測(cè)定左心室舒張功能的指標(biāo)之一，故二尖瓣血流頻譜在臨床上的應(yīng)用一直很廣泛。DT與IVRT在二尖瓣血流頻譜中的變化情況相平行，僅分析這二種參數(shù)所得出的結(jié)果準(zhǔn)確率較低。聯(lián)合應(yīng)用AT與肺靜脈血流頻譜參數(shù)可顯著提高檢測(cè)左心室舒張功能的準(zhǔn)確性。目前，二尖瓣舒張期血流頻譜是臨床上評(píng)定左心室舒張功能最基礎(chǔ)的方法。

3.2 肺靜脈血流頻譜 肺靜脈血流頻譜由PVs1、PVs2、PVa、PVd構(gòu)成。研究發(fā)現(xiàn)，在左心室舒張功能輕度受損時(shí)PVd將有所減小，當(dāng)左心室舒張功能進(jìn)一步減退時(shí)PVd將大于PVa，PVa及其間期（PVa－dur）均會(huì)增加。結(jié)合二尖瓣E／A可鑒別正常的左心室舒張功能的和偽正常的左心室舒張功能：若E／A＞1，AT＞PVa－dur，可判定左心室舒張功能正常；若E／A＞1，AT＜PVa－dur，可判定左心室的舒張功能偽正常。肺靜脈血流頻譜檢測(cè)會(huì)受到患者年齡、心率等因素的影響，其檢測(cè)結(jié)果與醫(yī)師的操作技術(shù)有關(guān)［1］。

3.3 彩色M型多普勒超聲 若左心室呈持續(xù)松弛的狀態(tài)，血液就會(huì)在壓力階差的影響下自二尖瓣口不斷地向左心室尖部輸送。檢測(cè)這一情況的主要指標(biāo)是左心室舒張?jiān)缙谘鱾鞑ニ俣龋‵PV）。當(dāng)心室舒張功能被破壞時(shí)，F(xiàn)PV可顯著變慢，可作為判斷二尖瓣血流頻譜是否正常（或偽正常）的方法。在現(xiàn)階段，進(jìn)行彩色M型多普勒檢測(cè)所用的方法與參數(shù)在臨床上尚未統(tǒng)一，因此沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

3.4 組織多普勒超聲成像（TDI） TDI是在評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)相關(guān)技術(shù)得到發(fā)展后產(chǎn)生的成像技術(shù)，可實(shí)時(shí)地檢測(cè)心肌運(yùn)動(dòng)的速度、室壁節(jié)段或瓣環(huán)速度及加速度，此類指標(biāo)可反映局部心肌收縮和舒張的功能［2］，彌補(bǔ)其他超聲技術(shù)在檢測(cè)此類指標(biāo)方面的不足。通常，可取心尖四腔及二腔心切面記錄并得到Sa、Ea及Aa。Sa是反映心肌收縮運(yùn)動(dòng)功能的主要指標(biāo)。在室壁的運(yùn)動(dòng)功能受損時(shí)，Sa值可顯著降低。Ea、Aa能較準(zhǔn)確地反映心肌的舒張功能，若Ea／Aa＞1提示心肌的舒張功能正常，若Ea／Aa＜1提示舒張功能減退，無(wú)偽正常表現(xiàn)。DTI可對(duì)局部左心室收縮舒張的功能進(jìn)行評(píng)估，可在左心室運(yùn)動(dòng)功能尚未出現(xiàn)明顯異常時(shí)就發(fā)現(xiàn)左心室局部功能減退的情況，與LVEF、E／A等指標(biāo)相比敏感度更高。Ray等［3］用DTI分析原發(fā)性心肌淀粉樣變性患者的心功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者的左心室射血分?jǐn)?shù)即使正常，在進(jìn)行DTI檢測(cè)時(shí)也可發(fā)現(xiàn)心肌收縮功能受損。DTI檢測(cè)可利用二尖瓣環(huán)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)心臟功能（尤其是心肌縱軸舒張的功能）進(jìn)行分析，比傳統(tǒng)多普勒超聲的敏感度更高。速度模式的DTI可記錄舒張期二尖瓣環(huán)沿長(zhǎng)軸方向運(yùn)動(dòng)的情況，分析左心室容積及心肌組織彈性回縮力的變化，其結(jié)果不易受到心臟負(fù)荷等的影響。DTI檢測(cè)可直接從心肌中獲取多普勒頻移信號(hào)，定性、定量分析地心肌運(yùn)動(dòng)，因此近年來(lái)其在檢測(cè)心臟同步性方面的應(yīng)用日益廣泛。Yu等人［4］的研究報(bào)告指出，DTI檢測(cè)結(jié)果可作為預(yù)測(cè)左心室重構(gòu)是否得以改善的獨(dú)立指標(biāo)。DTI的組織速度成像（TVI）可用彩色編碼技術(shù)顯示心肌組織運(yùn)動(dòng)的速度和方向，用雙向成像方式評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)的情況。定量組織速度成像（QTVI）技術(shù)可收集收縮運(yùn)動(dòng)時(shí)不同節(jié)段心肌組織運(yùn)動(dòng)的速度、位移等可隨時(shí)間變化的一系列曲線，定量測(cè)量各參數(shù)，若是與心電圖檢查聯(lián)用可定量分析心臟運(yùn)動(dòng)的同步性。這是DTI技術(shù)的在臨床上的突破性進(jìn)展之一。DTI對(duì)心動(dòng)周期中室壁節(jié)段長(zhǎng)度、厚度變化的應(yīng)變成像可作為定量評(píng)估局部室壁收縮和舒張功能的可靠方法［5］。該技術(shù)相對(duì)不受心臟負(fù)荷狀態(tài)、心率等影響，但由于受到聲束－室壁運(yùn)動(dòng)方向夾角及正常節(jié)段對(duì)異常節(jié)段拖帶效應(yīng)的干擾，其臨床使用受到一定的限制。

3.5 聲學(xué)定量技術(shù) 聲學(xué)定量（AQ）技術(shù)是指，根據(jù)血液和心肌背向散射分值不同的理論，利用計(jì)算機(jī)數(shù)字化圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)分析心臟的回聲信號(hào)，區(qū)分心肌組織和血液散射回聲的信號(hào)，從而得出心內(nèi)膜輪廓和心腔容量隨時(shí)間變化的曲線。對(duì)患者的心功能進(jìn)行AQ評(píng)價(jià)可計(jì)算出心腔變化的情況，檢測(cè)心肌收縮力、心臟泵功能的相關(guān)指標(biāo)［6］。在AQ技術(shù)中，自動(dòng)邊緣檢測(cè)技術(shù)（ABD）在臨床上較為常用，而研究工作主要集中在心功能的測(cè)定方面［7］。經(jīng)由AQ技術(shù)描繪的左心室面積改變曲線圖能識(shí)別出心動(dòng)周期時(shí)相變化的情況，并將其與心臟的舒張功能相關(guān)聯(lián)［8］。不適合經(jīng)多普勒超聲檢測(cè)評(píng)價(jià)心臟舒張功能的患者尤其適合使用AQ技術(shù)。在與其他技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用時(shí)，AQ檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性可得到顯著的提高。在高幀頻和諧波技術(shù)上構(gòu)建的聲學(xué)定量檢查系統(tǒng)能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)的情況。Mor－Avi等人［9］的研究報(bào)告指出，心功能指標(biāo)、心腔容積與導(dǎo)管檢驗(yàn)結(jié)果具有相關(guān)性。Lin等人［10］將多平面探頭與聲學(xué)定量結(jié)合起來(lái)對(duì)心內(nèi)膜輪廓進(jìn)行了快速的動(dòng)態(tài)三維重建，進(jìn)而檢測(cè)出了局部三維圖像的運(yùn)動(dòng)和時(shí)間參數(shù)。近年來(lái)，聲學(xué)定量在臨床上的應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)得到了人們的充分肯定。當(dāng)然，該技術(shù)仍存在一定的缺點(diǎn)。例如，其對(duì)因體重超標(biāo)、肺病等導(dǎo)致的圖像邊緣不清晰的結(jié)果分析存在誤差，且受心率影響較大。

3.6 彩色室壁動(dòng)力學(xué)技術(shù) 彩色室壁動(dòng)力學(xué)（CK）技術(shù)的理論基礎(chǔ)是聲學(xué)定量技術(shù)，CK技術(shù)是指：由計(jì)算機(jī)分析來(lái)自組織和血液的回聲強(qiáng)度，將心內(nèi)膜位移進(jìn)行彩色編碼，建立反映室壁運(yùn)動(dòng)的彩色圖像。CK技術(shù)能用鮮明的彩圖將心內(nèi)膜位移隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行描繪，并從時(shí)間和空間分別對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量分析，反映室壁運(yùn)動(dòng)的空間幅度及時(shí)相變化，而且不受聲束角度影響，能對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全方位地觀察。同時(shí)，該技術(shù)能在同一幅圖像上顯示整個(gè)心動(dòng)周期中室壁運(yùn)動(dòng)的變化，更直觀地進(jìn)行室壁運(yùn)動(dòng)的半定量分析，更簡(jiǎn)易地對(duì)聯(lián)機(jī)的室壁運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量檢測(cè)［11］。國(guó)外學(xué)者［12］的研究報(bào)告指出，CK技術(shù)可準(zhǔn)確檢測(cè)左心室的舒張功能，尤其在檢測(cè)峰值快速充盈率（PRFR）方面最為準(zhǔn)確。與多普勒超聲心動(dòng)圖檢查相比，用CK技術(shù)測(cè)得的舒張期二尖瓣口E／A比值在評(píng)價(jià)舒張功能不全方面效果更優(yōu)。Mor－Avi等人［13］的研究報(bào)告指出，局部心內(nèi)膜運(yùn)動(dòng)幅度和時(shí)間的定量指標(biāo)可在對(duì)CK圖像進(jìn)行節(jié)段分析后獲得。但CK圖像的質(zhì)量受二維圖像質(zhì)量、時(shí)間增益補(bǔ)償、輝度壓縮等技術(shù)的影響，同時(shí)也會(huì)受到患者左心室腔內(nèi)乳頭肌、瓣膜運(yùn)動(dòng)等因素的干擾。使用CK技術(shù)對(duì)透聲窗較差的患者進(jìn)行檢測(cè)時(shí)?？沙霈F(xiàn)彩帶的邊緣細(xì)碎和顯色不連續(xù)等情況。

3.7 斑點(diǎn)追蹤技術(shù)和速度向量技術(shù) 近年來(lái)，關(guān)于心功能的研究已從單純地評(píng)價(jià)左心室的運(yùn)動(dòng)功能轉(zhuǎn)變?yōu)閺牧W(xué)角度分析心室空間變形的能力。大量現(xiàn)有的研究結(jié)果證實(shí)，分析心臟的扭轉(zhuǎn)及解旋運(yùn)動(dòng)能對(duì)左心室收縮和舒張的功能進(jìn)行更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)［14］。應(yīng)變和應(yīng)變率是反映心肌形變的重要參數(shù)，能真實(shí)反映局部心肌的舒張運(yùn)動(dòng)，且不受心臟整體運(yùn)動(dòng)及相鄰節(jié)段牽拉等的影響［15］。在臨床上，測(cè)量左心室扭轉(zhuǎn)最可靠的指標(biāo)是磁共振成像檢測(cè)。但是，磁共振成像具有獲取圖像所需時(shí)間較長(zhǎng)、幀頻較低、標(biāo)記物易衰減的缺點(diǎn)，其應(yīng)用受到較大的限制［16］。近年來(lái)，斑點(diǎn)追蹤技術(shù)（STI）、速度向量技術(shù)（VVI）成為評(píng)價(jià)左心室扭轉(zhuǎn)的新方法。STI可定量顯示心肌運(yùn)動(dòng)的速度、旋轉(zhuǎn)角度及位移，反映心肌組織的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)和變形。Notomi等人［17］用STI選取心底短軸和心尖短軸檢測(cè)15例心臟病患者左心室扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況，并與MRI檢查的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)，用斑點(diǎn)追蹤技術(shù)和MRI檢測(cè)的左心室扭轉(zhuǎn)、解旋具有高度的相關(guān)性。斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是：①不受聲束方向和組織運(yùn)動(dòng)夾角的影響。②無(wú)角度依賴性。③可精確測(cè)量心室扭轉(zhuǎn)角度、應(yīng)變及應(yīng)變率。④檢測(cè)快速、無(wú)創(chuàng)。應(yīng)用4D－STI技術(shù)檢測(cè)心室扭轉(zhuǎn)的優(yōu)勢(shì)是：可在同時(shí)相測(cè)量多個(gè)平面的心臟旋轉(zhuǎn)，更準(zhǔn)確地檢測(cè)心臟扭轉(zhuǎn)。VVI是應(yīng)用像素的空間相干及追蹤技術(shù)，采用實(shí)時(shí)心肌運(yùn)動(dòng)跟蹤運(yùn)算法跟蹤每幀圖像的像素點(diǎn)，在二維高幀頻灰階圖像上獲得的心肌運(yùn)動(dòng)方向和速度綜合性曲線。該技術(shù)對(duì)聲束角度無(wú)依賴性，可對(duì)多個(gè)平面心肌組織的結(jié)構(gòu)力學(xué)變化進(jìn)行定量分析。因此，VVI能準(zhǔn)確地反映心室運(yùn)動(dòng)的情況，評(píng)價(jià)心臟的扭轉(zhuǎn)、解旋、應(yīng)變及應(yīng)變率［18］。Jurcut等人［19］應(yīng)用VVI技術(shù)對(duì)急性心肌梗死患者及健康志愿者的心肌收縮功能進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果顯示，此技術(shù)能準(zhǔn)確診斷節(jié)段性收縮功能不全。在幀頻低時(shí)，STI技術(shù)和VVI檢測(cè)技術(shù)可能會(huì)因?qū)D像清晰度要求較高而導(dǎo)致瞬時(shí)信息缺損。這兩種檢測(cè)方法的參考標(biāo)準(zhǔn)均尚未統(tǒng)一，有待于更深入的研究。雖然這兩項(xiàng)技術(shù)均有些許不完善處，但可真實(shí)評(píng)估心臟的運(yùn)動(dòng)功能，在診治心血管疾病方面具有較高的價(jià)值。

4 三維超聲心動(dòng)圖

20世紀(jì)70年代，世界上首例心臟三維超聲重建試驗(yàn)獲得成功。至今，三維超聲技術(shù)已進(jìn)入“實(shí)時(shí)成像時(shí)代”［20］。超聲三維重建技術(shù)可用立體結(jié)構(gòu)顯示常規(guī)二維彩超無(wú)法表達(dá)的信息［21］。三維超聲可按照左心室的實(shí)際形狀在心內(nèi)膜進(jìn)行多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而準(zhǔn)確地計(jì)算出左心室的容積，而且重復(fù)性較好。但使用該技術(shù)進(jìn)行心臟結(jié)構(gòu)三維重建的耗時(shí)較長(zhǎng)，在處理圖像時(shí)易丟失某些重要信息。近年來(lái)，實(shí)時(shí)三維成像技術(shù)在心臟超聲診斷史上寫(xiě)下了新的篇章［22］。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT－3DE）可在全容積成像模式下分析在線容積定量，得到EDV、LVEF、ESV等重要的指標(biāo)。與二維超聲相比，RT－3DE的檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確，能從三維甚至四維空間真實(shí)地展現(xiàn)心臟的結(jié)構(gòu)和功能，全面地反映患者發(fā)生冠心病心肌缺血時(shí)心室功能、心室容積及室壁運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化。此技術(shù)能對(duì)心臟的整體和局部功能進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，為診治冠心病提供完整、可靠的定量信息。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用RT－3DE技術(shù)和磁共振技術(shù)檢測(cè)所得的心容積和心功能指標(biāo)有較好的相關(guān)性［23］，而且具有無(wú)創(chuàng)、價(jià)廉、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

5 展望

隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，左心功能評(píng)估的研究方向已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向分層研究。目前，關(guān)于超聲、CT等檢查手段對(duì)冠心病、先心病、心肌梗死及梗死后心肌重塑患者左心功能評(píng)價(jià)的研究已有很多。但為疑似患有心臟疾病者使用CMR、MSCT進(jìn)行左心功能評(píng)估的臨床研究仍很少。臨床實(shí)踐證實(shí)，超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)心功能與CT、導(dǎo)管法左室造影等具有良好的相關(guān)性，而且超聲檢查簡(jiǎn)便、價(jià)廉，便于床旁檢查及重復(fù)檢查，特別是多普勒超聲技術(shù)和三維超聲心動(dòng)圖等新技術(shù)的應(yīng)用，為超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左室功能提供了更加廣闊的發(fā)展前景。

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吳東垣（1983－），男，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，主要從事心血管超聲的臨床應(yīng)用研究。

2014－05－06）

1007－4287（2015）06－1038－04