三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動圖在評價(jià)心肌缺血嚴(yán)重性中的應(yīng)用價(jià)值

陳小珠，劉淑軍，唐昌忠，康文慧，楊 震

(深圳市龍華新區(qū)人民醫(yī)院超聲科， 廣東 深圳 518109)

三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動圖在評價(jià)心肌缺血嚴(yán)重性中的應(yīng)用價(jià)值

陳小珠，劉淑軍，唐昌忠，康文慧，楊 震

(深圳市龍華新區(qū)人民醫(yī)院超聲科， 廣東 深圳 518109)

目的 應(yīng)用三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動圖(3D-STE)評價(jià)冠心病缺血心肌與梗死心肌的應(yīng)變，探討其在評價(jià)左室心肌缺血嚴(yán)重性中的價(jià)值。方法 對40例冠心病患者(冠心病組，其中心絞痛20例、心肌梗死20例)及2O例體檢正常者(對照組)進(jìn)行3D-STE檢測，得出左室整體縱向應(yīng)變(GLS)、環(huán)周應(yīng)變(GCS)、徑向應(yīng)變(GRS)、面積應(yīng)變值(GAS)及各節(jié)段縱向應(yīng)變(LS)、環(huán)周應(yīng)變(CS)、徑向應(yīng)變(RS)、面積應(yīng)變值(AS)的收縮期峰值，并以冠脈造影(CAG)檢測結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分析各心肌應(yīng)變參數(shù)與心肌缺血嚴(yán)重性的關(guān)系。結(jié)果 與對照組對比，冠心病組的左室整體應(yīng)變(GLS、GCS、GRS及GAS)均降低(P<0.05)。與CAG檢測結(jié)果比較，左室前壁AS判斷心肌嚴(yán)重缺血的最佳截?cái)嘀?、敏感性、特異性及AUC分別為-13.8%、95.0%、95.0%、0.9。結(jié)論 3D-STE定量分析梗死心肌和缺血心肌的應(yīng)變，能夠反映心肌缺血的嚴(yán)重程度；節(jié)段AS可能是定量評價(jià)心肌缺血嚴(yán)重性的良好指標(biāo)。

三維超聲心動圖； 斑點(diǎn)追蹤； 應(yīng)變； 心肌梗死； 心肌缺血

左室壁節(jié)段性運(yùn)動異常是常規(guī)超聲心動圖診斷冠心病心肌缺血的要點(diǎn)和難點(diǎn)。常規(guī)超聲心動圖通過識辨二維灰階圖像上顯示的左室節(jié)段性室壁運(yùn)動異常(SWMA)及室壁增厚率異常作為診斷冠心病、尤其是心肌梗死的特征，其結(jié)果易受觀察者主觀因素影響,敏感度較低；部分冠心病患者雖已出現(xiàn)嚴(yán)重的冠脈狹窄,常規(guī)超聲心動圖難以檢出明顯的室壁運(yùn)動異常，確診有賴于冠脈造影[1]。為了快速、準(zhǔn)確診斷冠心病，已有多種新型超聲成像技術(shù)先后面世。本文通過三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動圖(three dimensional speckle tracking echocardiography，3D-STE)測量左室壁不同節(jié)段在三維方向的應(yīng)變，界定左室梗死心肌和缺血心肌的特征，探討其在評價(jià)左室心肌缺血嚴(yán)重性中的價(jià)值，為診斷冠心病心肌缺血嚴(yán)重性提供新的手段。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2013年12月至2015年12月在深圳市龍華新區(qū)人民醫(yī)院臨床確診的冠心病患者40例(冠心病組)，男32例，女8例，平均(62.57±13.90)歲，所有患者均接受了冠脈造影檢查。其中心絞痛患者20例，男15例，女5例，平均年齡(55.34±12.26)歲；急性前壁心肌梗死患者20例，男17例，女3例，年齡(54.37±15.20)歲，梗死時間為6～20 d。另選20例體檢正常者作為對照組，男16例，女4例，平均年齡(53．78±13.04)歲。

1.2 設(shè)備和檢測方法

設(shè)備應(yīng)用GE Vivid E9超聲診斷儀，4V矩陣探頭，頻率1.5～4.0 MHz，4D Auto LVQ分析軟件。所有受檢者均取左側(cè)臥位，同步記錄心電圖，經(jīng)胸心尖四腔觀采集左室三維容積動態(tài)圖像。啟動4D Auto LVQ分析軟件，獲取左室整體縱向應(yīng)變(GLS)、環(huán)周應(yīng)變(GCS)、徑向應(yīng)變(GRS)、面積應(yīng)變(GAS)及各節(jié)段縱向應(yīng)變(LS)、環(huán)周應(yīng)變(CS)、徑向應(yīng)變(RS)、面積應(yīng)變(AS)彩色編碼牛眼圖。檢查每個節(jié)段，確保其圖像隨源2D圖像一起移動，調(diào)節(jié)控觸面板上的Segment控件，以突出顯示各個節(jié)段，并評估追蹤質(zhì)量，按Reject segment可刪除追蹤效果差的節(jié)段，此時將刪除被拒絕節(jié)段的曲線，在牛眼圖中相應(yīng)節(jié)段標(biāo)記為“×”，按Approve segment可核準(zhǔn)先前被拒絕的節(jié)段。圖像排除標(biāo)準(zhǔn)：1)圖像質(zhì)量不佳，左室17節(jié)段中被拒絕節(jié)段>3個，或左冠狀動脈前降支(LAD)供血節(jié)段(包括前壁基底段、前間隔基底段、前壁中間段、前間隔中間段、前壁心尖段、室間隔心尖段、心尖部)中被拒絕節(jié)段>2個；2)左心室壁的一個重要部分(>25%)在超聲波扇區(qū)外；3)采集數(shù)據(jù)中有一個容積速率低于心率的40%；4)采集含有“縫合”偽像或嚴(yán)重的混響偽像。計(jì)算左室前壁收縮期縱向應(yīng)變(AW-LS)、環(huán)周應(yīng)變(AW-CS)、徑向應(yīng)變(AW-RS)、面積應(yīng)變(AW-AS)的平均值，比較2組上述參數(shù)的差異。以冠脈造影(CAG)結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算AW-LS、AW-CS、AW-RS、AW-AS，判斷LAD嚴(yán)重狹窄的最佳截?cái)嘀?、敏感性、特異性及ROC曲線下面積(areas under the ROC curve，AUC)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

冠心病組心絞痛患者與急性前壁心肌梗死患者的左室整體應(yīng)變各參數(shù)均較對照組明顯降低(P<0.05)，見表1。

表1 2組左室整體應(yīng)變各參數(shù)比較 ±s，%

*P<0.05與對照組比較。

冠心病組左室壁節(jié)段應(yīng)變規(guī)律消失，急性前壁心肌梗死患者前壁及前間壁的長軸、短軸收縮期峰值各應(yīng)變值及平均應(yīng)變值均嚴(yán)重減低(圖1)。而正常組左室長軸縱向和左室短軸環(huán)周收縮期峰值應(yīng)變及平均應(yīng)變從心尖水平至中間段水平再到基底水平呈逐漸減低的趨勢，左室短軸徑向收縮期峰值應(yīng)變及平均應(yīng)變從心尖水平至中間段水平再到基底水平呈逐漸增大的趨勢。急性前壁心肌梗死患者前壁和前間壁節(jié)段AS值較對照組顯著減少(P<0.05)，見表2。

左側(cè)為6個左室切面的灰階圖，右上圖為左室17節(jié)段AS-時間曲線，右下圖為17節(jié)段AS牛眼圖。

組別n前間壁前壁側(cè)壁后壁下壁后間壁冠心病組 心絞痛20-25.4±6.5-16.4±4.8-20.9±5.2-23.9±6.9-26.0±5.6-26.6±7.4 心肌梗死20-16.4±5.4*-10.1±3.5*-19.9±6.2-22.9±7.0-25.8±6.7-22.6±5.7對照組20-36.5±8.5-35.7±7.2-28.2±6.5-27.5±7.6-29.3±5.3-33.4±7.8

*P<0.05與對照組比較。

以CAG為金標(biāo)準(zhǔn)，左室前壁各應(yīng)變參數(shù)均可用來判斷前壁嚴(yán)重缺血，AUC均在0.7～0.9之間，有一定準(zhǔn)確性；特別是AW-AS，以-13.8%為截?cái)嘀?，判斷前壁?yán)重缺血的敏感性、特異性均可達(dá)95.0%，AUC為0.9。見表3。

表3 冠心病前壁嚴(yán)重缺血各應(yīng)變參數(shù)ROC曲線分析

+:陽性；-：陰性。

3 討論

隨著超聲探頭技術(shù)及分析軟件的不斷進(jìn)展與更新，實(shí)時三維心臟超聲圖像質(zhì)量、幀容積數(shù)及圖像定量分析能力不斷完善。目前實(shí)時三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動圖(3D-STE)可獲取較高幀容積的動態(tài)三維心臟圖像，通過逐幀追蹤三維灰階圖像的上自然斑點(diǎn)信號，獲取左心室整體及各節(jié)段的縱向、環(huán)周、徑向、面積應(yīng)變-時間曲線，并以牛眼圖的形式顯示上述各項(xiàng)參數(shù)值。

本研究采用3D-STE檢測40例冠心病患者(其中心絞痛患者20例、急性前壁心肌梗死患者20例)左室壁不同節(jié)段在三維方向的應(yīng)變，并與20例正常者對照，結(jié)果顯示對照組左室長軸縱向和左室短軸環(huán)周收縮期峰值應(yīng)變及平均應(yīng)變從心尖水平至中間段水平再到基底段水平呈逐漸減低的趨勢，而左室短軸徑向收縮期峰值應(yīng)變及平均應(yīng)變從心尖水平至中間段水平再到基底段水平呈逐漸增大的趨勢，與馬靜等[2]報(bào)道的結(jié)果一致。這個結(jié)果的產(chǎn)生可能與左室心肌特有的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)：左室壁由內(nèi)縱、中環(huán)、外斜三層不同的螺旋肌束構(gòu)成，內(nèi)縱及外斜肌自心基底部向心尖部助推，使心室腔沿縱徑縮短，在心尖部產(chǎn)生大的縱向及環(huán)周形變以保證最大能效的泵血，故心尖部產(chǎn)生的縱向及環(huán)周應(yīng)變最大；中層的環(huán)形肌束在心室基底段水平和中間段水平構(gòu)成比例較大，在心尖水平構(gòu)成比例較小，使心室腔內(nèi)徑在基底段水平和中間段水平有效縮小的徑向應(yīng)變大，心尖部所起的作用最小，即心尖部徑向應(yīng)變最小。而冠心病組的左室各水平的長軸、短軸收縮期峰值應(yīng)變及平均應(yīng)變卻沒有此變化規(guī)律，考慮其可能原因是由于冠狀動脈狹窄，導(dǎo)致心肌缺血受損，心肌組織發(fā)生重構(gòu)甚至紊亂，導(dǎo)致原本正常的心肌收縮力學(xué)特性發(fā)生變化[3]；其中急性前壁心肌梗死患者心肌節(jié)段各應(yīng)變值及平均應(yīng)變值嚴(yán)重減低，特別是面積應(yīng)變。本研究以CAG結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算AW-LS、AW-CS、AW-AS、AW-RS，LS、RS、AS的AUC均在0.8～0.9，對預(yù)測冠狀動脈左前降支的嚴(yán)重狹窄有一定的準(zhǔn)確性；尤其左室前壁面積應(yīng)變收縮期峰值，以-13.8%為截?cái)嘀?，判斷前壁?yán)重缺血的敏感性、特異性均可達(dá)95.0%，AUC為0.9。這與王丁等[4]的研究結(jié)論相似。Ternacle等[5]研究明確指出3D-STE的應(yīng)變能夠判斷冠心病心肌缺血的嚴(yán)重程度。Leosco等[6]報(bào)道3D-STE研究缺血心肌應(yīng)變標(biāo)記出的心肌運(yùn)動異常節(jié)段與心臟SPECTI-MIBG的標(biāo)記一致。

綜上所述，3D-STE研究梗死心肌和缺血心肌的應(yīng)變，能夠反映局部和整體心肌運(yùn)動，判斷心肌的缺血變化及嚴(yán)重程度。節(jié)段面積應(yīng)變值(AS)可能是定量評價(jià)心肌缺血嚴(yán)重性的良好指標(biāo)。

[1] 張文杰，司芩，楊璐.動態(tài)心電圖與超聲心動圖診斷冠心病無癥狀性心肌缺血的價(jià)值比較[J].現(xiàn)代儀器，2011,17(4):24-25.

[2] 馬靜，陳明.三維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評價(jià)冠心病患者左心室心肌應(yīng)變的臨床價(jià)值[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2013,44(52)：342-345.

[3] 丁曉明，張旖文，楊性安.三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)判斷冠狀動脈左前降支重度狹窄的價(jià)值[J].心腦血管病防治，2013,13(3):179-182.

[4] 王丁，鄧又斌，黃潤青，等.超聲三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)定量評價(jià)不同部位心肌梗死患者心功能的研究[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2013，29(7)：610-614.

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(責(zé)任編輯：況榮華)

Assessment of Myocardial Ischemia Severity by Three-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography

CHEN Xiao-zhu,LIU Shu-jun,TANG Chang-zhong,KANG Wen-hui,YANG Zheng

(DepartmentofUltrasound,LonghuaNewDistrictPeople’sHospital,Shenzhen518109,China)

Objective To assess the value of strains of ischemic and infarcted myocardium for reflecting the severity of left ventricular myocardial ischemia by using three-dimensional speckle tracking echocardiography(3D-STE) in patients with coronary heart disease(CHD).MethodsThe 3D-STE was performed in 40 patients with CHD(CHD group,20 patients with angina pectoris and 20 patients with myocardial infarction) and 20 normal subjects(control group) to obtain the left ventricular global and segmental longitudinal strain(LS),circumferential strain(CS),radial strain(RS) and area strain(AS).The relationship between myocardial strain parameters and severity of myocardial ischemia was analyzed using coronary angiography(CAG) as the gold standard.Results Compared with control group,left ventricular global strain(GLS,GCS,GRS and GAS),especially anterior and anteroseptal LS,RS and AS,significantly decreased in CHD group(P<0.05).Compared with CAG results,optimal truncation value,sensitivity,specificity and AUC of left ventricular anterior wall AS for judging severe myocardial ischemia were -13.8%,95.0%,95.0% and 0.9,respectively.Conclusion Quantitative analysis of strains of ischemic and infarcted myocardium with 3D-STE can reflect the severity of myocardial ischemia.Segmental AS may be a good indicator for assessing the severity of myocardial ischemia.

three-dimensional echocardiography; speckle tracking; strain; myocardial infarction; myocardial ischemia

2016-07-22

深圳市龍華新區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目(1030099)

陳小珠(1964—)，女，碩士，主任醫(yī)師，主要從事心血管超聲的臨床應(yīng)用研究。

R445.1

A

1009-8194(2016)10-0058-04

10.13764/j.cnki.lcsy.2016.10.022