多普勒組織成像技術(shù)在冠心病診斷中的價值及進展

摘要：多普勒組織成像（DTI）是根據(jù)多普勒原理，檢測心肌反射的頻移信號，并對心肌信號進行數(shù)字轉(zhuǎn)換、自相關(guān)處理、彩色編碼及數(shù)模轉(zhuǎn)換等，從而得到心肌運動速度的不同模式的成像。該項技術(shù)突破了既往傳統(tǒng)超聲目測分析室壁運動的主觀局限性，可實時、直觀、定量反映心肌運動的方向和速度，為觀察和評價心肌運動，尤其是局部心肌在正常、負荷、缺血、再灌注等狀態(tài)下的運動和功能提供了無創(chuàng)的分析手段。多普勒組織成像技術(shù)可通過應變率成像定量觀察心肌的變形性，正向應力代表局部增厚，表示心肌存活，負向應力代表局部變薄。多普勒組織成像技術(shù)對溶栓治療及冠狀動脈成型術(shù)的療效進行評價。

關(guān)鍵詞：多普勒組織成像技術(shù)；冠心病

多普勒組織成像是近年來廣泛應用的超聲心動圖技術(shù)，可以選擇性的實時顯示心肌運動的方向與速度，彌補了傳統(tǒng)二維及M型超聲心動圖的一些局限性，為定量分析心肌運動與功能提供了新方法。

1多普勒組織成像原理

多普勒組織成像顯示方式：①速度模式，把速度信號用彩色明暗編碼，疊加到二維圖像上，還有彩色M型顯示以及可以用脈沖多普勒將其頻移大小和頻譜形態(tài)顯示出來；②加速度模式，以彩色表示取樣容積內(nèi)組織運動的速度變化率；③能量模式，以彩色表示從組織返回的多普勒信號的能量大小。另外，還有心肌速度階梯顯示方式，即心內(nèi)膜和心外膜速度之差除以心肌厚度，用來表示節(jié)段性心肌收縮的程度，它減少丁心臟轉(zhuǎn)動和多普勒聲束入射角度的影響。離體和活體實驗都證明DTI的測量結(jié)果非常準確可靠，并且有較高的時間和空間分辨率[1]。④彩色M型多普勒組織成像心肌運動方向與速度用彩色M型顯示。利用其高幀頻提高心肌運動的時間分辨率，心動周期各時相室壁運動隨時間而出現(xiàn)瞬時變化，能夠精確記錄、觀察心尖四腔切面二尖瓣環(huán)運動。如二尖瓣環(huán)運動峰值、移動振幅等評價左室收縮功能。但其顯像不如C-DTI圖像直觀。

2評價心肌缺血及心肌梗塞

2.1缺血心肌的心肌的表現(xiàn) 室壁節(jié)段性運動異常是心肌缺血最早的特征性表現(xiàn)，也是超聲心動圖診斷冠心病的基礎(chǔ)。無論是動物實驗還是臨床研究均表明多普勒組織成像能敏感的反應缺血引起的室壁運動異常。Derumeaux等[2]發(fā)現(xiàn)冠脈結(jié)扎5 秒內(nèi)，收縮期峰值速度迅速下降，心肌舒張早晚期速度比值減低，在冠脈血流減少期間，收縮速度的減小與局部心肌血流量和收縮期短軸縮短率相關(guān)性良好。Bruch等[3]用多普勒組織成像研究了17例冠狀動脈左前降支管腔狹窄大于70%而收縮功能正常的冠心病患者和20名正常人。在心尖四腔圖像發(fā)現(xiàn)，在等容舒張期，13例檢測到室壁節(jié)段性運動異常，經(jīng)冠狀動脈造影證實均有嚴重的左前降支狹窄，而其余22例室壁運動未見異常。分析等容舒張期中部室間隔峰值速度，發(fā)現(xiàn)在冠心病患者為正，正常人為負；在快速充盈期，冠心病患者的中部室間隔峰值速度明顯低于正常人。

2.2梗死心肌的表現(xiàn) Myatae 的研究表明，在梗死區(qū)彩色二維組織速度圖無顏色顯示，當伴有室壁瘤時，可呈現(xiàn)與收縮運動相反的顏色顯示，梗死區(qū)無能量顯示或能量色彩暗淡；梗死區(qū)的收縮期峰值流速、舒張早期峰值流速、舒張晚期峰值流速明顯降低，還有研究證實心肌梗死部位的心肌速度梯度也明顯減低，當出現(xiàn)后壁梗死時，正常的前間隔心肌速度梯度低于后壁心肌速度梯度的現(xiàn)象消失。最近研究證實多普勒組織成像可以區(qū)分透壁心肌梗死與非透壁心肌梗死。Derumeaux等學者通過動物實驗證實再灌注60min后心肌梗死組收縮期心肌速度梯度無明顯升高，相比之下，非透壁心肌梗死組再灌注后較局部缺血區(qū)心肌速度梯度值有顯著升高。臨床研究證明在心肌梗塞區(qū)測不到多普勒能量變化幅度，盡管其能量絕對水平隨心肌水腫或纖維化程度不同而各異。心肌造影劑可增強脈沖多普勒信號強度。

2.3定量心肌缺血與梗塞范圍 張國輝等研究證明：多普勒能量成像和超聲造影心肌灌注顯像顯示的平均左室心肌缺血區(qū)面積、心肌總面積以及兩者的比值無顯著差別且高度相關(guān)。二者顯示面積雖大于病理染色顯示的梗塞心肌內(nèi)膜面積，但均高度相關(guān)。表明多普勒組織成像可作為定量心肌缺血范圍的可靠方法。

3評價心肌存活性

多普勒組織成像技術(shù)可敏感定量的檢出常規(guī)超聲不能看到的室壁運動異常。心肌急性缺血時所表現(xiàn)的\" 收縮后增厚\"（即局域心肌收縮發(fā)生于舒張期開始之后）現(xiàn)象近年受到關(guān)注。實驗表明這一現(xiàn)象與存活心肌功能障礙有關(guān)，有學者認為該現(xiàn)象是預測心肌存活的指征，而應變率成像可定量觀察心肌的變形性，正向應力代表局部增厚，表示心肌存活，負向應力代表局部變薄。另外，心肌梗死后局部心肌加速度的存在也提示心肌的存活。

4評價心功能

Oki等研究證實等容舒張期壓力下降時間與多普勒組織成像所測左室后壁舒張早期峰值速度呈負相關(guān)，與第二心音到左室后壁舒張早期速度達峰值的時間呈正相關(guān)。早期舒張功能減低主要表現(xiàn)為舒張早期峰值速度減低，舒張晚期峰值速度增加。隨著舒張功能進一步減低，二者比值逐漸倒置，即小于l。并且出現(xiàn)舒張早期MVG負向峰值減低。Sohn等觀察到，組織多普勒測得的二尖瓣運動速度是一個相對不依賴于前負荷的評價舒張功能的參數(shù)。

Gorcsan等研究表明，多普勒組織成像測定的后壁心梗區(qū)收縮及舒張早期指標，如收縮期平均速度及舒張早期峰值速度均明顯減低且與室壁增厚率顯著相關(guān)。異常前間隔節(jié)段僅有收縮期時間速度積分明顯降低且與室壁增厚率顯著相關(guān) 。收縮期二尖瓣環(huán)向心室側(cè)移動被認為是一項反映左室收縮功能的指標。

5在負荷UCG中的應用

頻譜多普勒組織成像和彩色多普勒組織成像能通過測量心肌速度使負荷超聲試驗得以量化。Pasquel等研究發(fā)現(xiàn)，在靜息和負荷狀態(tài)下，瘢痕節(jié)段的運動速度明顯低于正常節(jié)段，缺血節(jié)段的運動速度在靜息時低于正常節(jié)段，在負荷時，其速度增加比正常節(jié)段明顯變鈍。Cain等研究表明多普勒組織成像結(jié)合負荷超聲心動圖提供了一個快速、準確診斷冠心病的方法。但其局限性在于無法從心尖四腔切面評價心尖段，這可能是由于心尖段心肌運動幅度小及其與多普勒聲束的夾角不合適所致。另外，應該強調(diào)頻譜多普勒組織成像測的是選定取樣容積的峰值速度，有良好的時間和空間分辨率，但要求分別評估每一心肌節(jié)段；而彩色模式可獲得平均速度，能同時在一個切面得到多個節(jié)段的信息。因此，頻譜模式和彩色模式結(jié)合負荷超聲心動圖評價室壁運動，可更好地判斷心肌缺血及心肌活性。

6展望

多普勒組織成像技術(shù)對溶栓后療效的評價：馬小靜等[4]研究結(jié)果顯示溶栓組Vs、Ds（S 峰值速度及持續(xù)時間）大于未溶栓組，兩組有顯著性差異。說明多普勒成像技術(shù)能夠反映梗死區(qū)域心肌的運動異常和溶栓治療后再灌注心肌的運動變化。另一個研究對急性前壁心肌梗死和急性后壁心肌梗死的患者進行NRC（無創(chuàng)再灌注標準）和多普勒組織成像檢查，NRC已經(jīng)證實對于接受溶栓治療的急性心肌梗死患者預后有重要的預測價值，該研究發(fā)現(xiàn)多普勒組織成像參數(shù)與NRC 有良好的相關(guān)性，可以敏感的反映溶栓后患者的預后。

多普勒組織成像對冠狀動脈成型術(shù)后療效評價的研究：周京敏等[5]實驗證實多普勒組織成像反映的室壁異常運動區(qū)面積和心肌聲學造影反映的心肌灌注缺損區(qū)面積沒有差異。DTI兼有MCE 的準確性和自身的無創(chuàng)、簡便等優(yōu)點，有替代MCE和傳統(tǒng)超聲檢測方法的可能性。

多普勒組織成像技術(shù)由于其無創(chuàng)、定量、可重復的特點，日益受到臨床及科研工作者的重視，伴隨著計算機軟件對超聲信號處理系統(tǒng)的不斷完善以及操作系統(tǒng)的愈加便利，更使其 日臻完善，將會展現(xiàn)出美好的前景。

參考文獻：

[1]Garcia-Femamdez MA，Zamorano J，Azevedo J Doppler Tissue Imaging EchocaMiography Madrid[J].McGRAW-HUJL，1998：7.

[2]Derumeaus G，Ovize M，Loufoua J，et a1.[J].Circulatim，1998，97（19）：1970-1977.

[3]Bruch C，Sehmermund A，Bartel T，et al.[J]， Int J Card Imaging，1999，15（5）：379-390.

[4]馬小靜，李治安，楊婭，等.多普勒組織成像技術(shù)評價急性心肌梗死溶栓療效的研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2003，19（7）：503-506.

[5]周京敏，沈?qū)W東，蔡乃繩，等.能量多普勒組織成像和心肌超聲造影定量心肌缺血的比較[J].中國超聲醫(yī)學雜志，1999，5（15）：321-324.編輯/孫杰