二維應(yīng)變顯像技術(shù)對早期心肌受損的診斷價值

馮振華，李　華，陳曉峰，?！°?，周玉成

二維斑點追蹤顯像技術(shù)(2-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)是基于二維斑點追蹤技術(shù)聲像學(xué)的基礎(chǔ)上，選定、追蹤感興趣區(qū)室壁心肌組織處于每幅圖像中的位置，對比該區(qū)心肌組織第一幅圖像中原來位置[1]，以此計算出感興趣區(qū)室壁心肌的形變程度。該方法不僅可用來評價心肌的收縮/舒張功能，明確心肌的血液供應(yīng)及心肌活動等情況，而且能實時、量化或半量化評價各局部心肌功能[2]，反映心肌的實時運動情況。本研究中應(yīng)用2D-STI技術(shù)測量冠心病早期受損心肌的峰值運動速度、二維應(yīng)變值等，對比受損狀態(tài)下心肌組織的變化規(guī)律，探討該技術(shù)對冠心病缺血心肌功能變化的診斷價值，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2016年8月至2016年12月來我院就診、經(jīng)臨床診斷為冠心病伴心肌缺血同時不伴有左室射血分?jǐn)?shù)減低的18例患者為缺血心肌組，年齡(44±19)歲，男12例、女6例。選取無心臟病史的25例健康志愿者為對照組，年齡(39±16)歲，男18例，女7例。病例組經(jīng)常規(guī)檢查、臨床表現(xiàn)符合：既往有不穩(wěn)定性心絞痛史、心電圖ST-T異常改變、既往診斷為陳舊性心肌梗死且左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fractions,LVEF)無明顯降低(LVEF>50%)并經(jīng)冠狀動脈造影檢查證實有血管病變(血管狹窄率<75%)的慢性缺血性心肌病[3]患者。在冠狀動脈造影同時，通過左心導(dǎo)管測量左室舒張末期壓力(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)。

1.2儀器與方法采用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭頻率1～5 mHz，連接同步心電圖，受試者留取標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心、兩腔心切面的長軸圖像和心尖四腔心切面的彩色多普勒圖像。用Simpson雙平面法測量下述指標(biāo)：左室舒張末期容積(left ventricular end diastolic volume,EDV)、左室收縮末期容積(ventricular end-systolic volume, ESV)并計算LVEF[4]。在留取心尖四腔心切面彩色多普勒圖像基礎(chǔ)上，測量二尖瓣前葉瓣環(huán)舒張早期組織速度Ea值，計算E/Ea比值。采用分析軟件SQ[5]，分別測量兩組左室前壁、左室側(cè)壁和左室下壁長軸方向上中段心肌的收縮期峰值運動速度(systolic velocity,S-Vel)、舒張期峰值運動速度(diastolic velocity,D-Vel)、收縮期峰值應(yīng)變值(systolic strain,S-str)、舒張期峰值應(yīng)變值(diastolic strain,D-str)。

2　結(jié)果

2.1缺血心肌組與對照組常規(guī)指標(biāo)比較與對照組相比，缺血心肌組左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic dimension,LVEDD)、EDV、ESV無明顯增加(均P>0.05)；E/Ea值(11.2±3.7)較正常對照組(6.6±2.1)增加(P<0.05)。缺血心肌組左室整體形變較正常對照組左室整體心腔改變，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，見表1。

表1　兩組常規(guī)檢測指標(biāo)比較

注：①與正常對照組比較，P<0.05。LVED：左室舒張末期內(nèi)徑；EDV：左室舒張末期容積；ESV：左室收縮末期容積；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；E/Ea：二尖瓣舒張期E峰速度與瓣環(huán)舒張早期速度Ea比值。

2.2兩組心肌運動速度及應(yīng)變值指標(biāo)比較缺血心肌組左室前壁、側(cè)壁、下壁中段心肌長軸方向上各測量指標(biāo)： S-Vel、D-Vel、S-str、D-str等均較正常對照組減低(P<0.05)；缺血心肌組左室各壁D-st均值與LVEDP高度相關(guān)(r=0.74，P<0.05)，見圖1；正常對照組左室下壁心肌S-str、D-str值較左室前側(cè)壁S-str、D-str低(P<0.05)；缺血心肌組各室壁間心肌S-str、D-str值，差異無統(tǒng)意義計學(xué)(均P>0.05)，見表2。

r=0.74,P<0.001。圖1　缺血心肌組D-str均值與LVEDP相關(guān)性分析

2.3重復(fù)性測量結(jié)果對同一操作者前后兩次或不同操作者間對左室前壁S-str、D-str、D-Vel的測量分析產(chǎn)生誤差：同一操作者前后兩次對S-str分析產(chǎn)生誤差為(9.1±2.2)%，不同操作者間對S-str分析產(chǎn)生誤差為(10.7±3.5)%；同一操作者前后兩次對D-str分析產(chǎn)生誤差為(9.6±4.1)%，不同操作者間對D-str分析產(chǎn)生誤差為(11.1±3.1)%；同一操作者前后兩次對D-Vel分析產(chǎn)生誤差為(8.1±1.4)%，不同操作者間對D-Vel分析產(chǎn)生誤差為(9.3±1.7)%。

表2　兩組心肌運動速度和應(yīng)變值指標(biāo)比較

注：①與對照組比較P<0.05；②與前壁比較P<0.05；③與側(cè)壁比較P<0.05。S-Vel：收縮期峰值速度；D-Vel：舒張早期峰值速度；S-str：收縮期峰值應(yīng)變；D-str：舒張期峰值應(yīng)變。

3　討論

高血壓、糖尿病、血脂異常、肥胖等心血管危險因素在冠心病的影響因素中位居前列[6]，冠心病引起的心肌缺血、心肌梗死、心律失常等心臟疾病是導(dǎo)致心臟性猝死的首要病因[7]。因此，對冠心病合并心血管危險因素患者早期心臟大體結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯改變，但心肌受損已存在的早期診斷具有重要意義。常規(guī)二維超聲主要運用目測法定性分析心臟室壁運動，往往存在較多主觀性，與實時心肌運動有一定偏差，亦不能分析局部心肌微小變化。部分LVEF正常的患者，即使存在范圍較小的室壁運動異常也容易被忽視、被漏診，不能及時發(fā)現(xiàn)早期室壁運動異常心肌。因此準(zhǔn)確定位冠心病合并心血管危險因素患者早期室壁運動異常心肌，對臨床早期診斷心肌缺血有更重要意義。

2D-STI是基于二維灰階成像基礎(chǔ)上，應(yīng)用斑點追蹤等系列超聲成像技術(shù)后發(fā)展起來，以追蹤、識別心肌回聲斑點空間運動軌跡來計算局部心肌的應(yīng)變參數(shù)、分析局部心肌收縮/舒張功能。因此2D-STI能較真實計算局部心肌組織的運動大小、形變能力，具有時間分辨率高、無角度和幀頻依賴等優(yōu)勢[8]，不受以往應(yīng)變顯像、組織速度其自身因素(幀頻的限制、聲束角度)局限性，可以對心肌組織位于長軸、短軸、圓周方向上的速度、位移、ε、SR等進(jìn)行定量測量[9]，所以能更精確反應(yīng)心肌功能狀態(tài)。

冠心病首先引起心內(nèi)膜心肌損害，而縱向心肌是構(gòu)成心內(nèi)膜的最主要心肌[10]，因此冠心病早期心肌受損時主要表現(xiàn)在長軸方向上運動功能異常。因此本研究主要研究心肌縱向應(yīng)變變化。目前雖可以綜合評價左室收縮功能，但局部心肌功能異常常出現(xiàn)于全心功能異常之前，故局部心肌功能檢測可能更加重要[11]。本研究中缺血心肌組左室各游離壁的心肌運動速度、應(yīng)變能力表現(xiàn)為收縮期、舒張期的雙期減低，這由于冠心病患者缺血性心肌在長期血供不足狀態(tài)下引起心肌細(xì)胞萎縮、心肌纖維組織增生[12]，在降低左室收縮功能的同時使左室舒張充盈能力也受影響，表現(xiàn)為左室心肌主動舒張功能和彈性應(yīng)變能力的減低，最終增加左室舒張末期、收縮末期容積。本研究還發(fā)現(xiàn)正常對照組左室前側(cè)壁收縮期、舒張期應(yīng)變較左室下壁應(yīng)變高，而缺血心肌組左室各游離壁的形變能力表現(xiàn)為普遍減低，且無任何規(guī)律性變化，這可能是由于冠心病患者缺血性心肌存在左室腔擴(kuò)大和心肌細(xì)胞缺血等不可逆性改變而減弱了心肌細(xì)胞間形變能力的差距[13]。此外，本研究中測量Str指標(biāo)的重復(fù)性比測量Vel這一指標(biāo)重復(fù)性好，提示在心肌缺血狀態(tài)下結(jié)合應(yīng)變指標(biāo)評價心肌組織的實時運動可能比僅有速度單項指標(biāo)好。

因此，應(yīng)用2D-STI測定心肌組織的運動速度、應(yīng)變來評價局部心肌形變能力可以彌補(bǔ)常規(guī)二維超聲無法發(fā)現(xiàn)早期受損心肌之不足，可以為臨床提供一種無創(chuàng)、量化、簡便評價左心室局部及整體收縮功能的手段，也有助于認(rèn)識心臟疾病內(nèi)在的病理生理過程的變化。

心肌形變本為復(fù)雜三維空間形態(tài)改變，2D-STI檢測的仍為二維變化，其對局部心肌改變?nèi)鄙偃?、深層次分析。另外，本研究中樣本?shù)較少，采用多次反復(fù)測量分析，最大程度減低了數(shù)據(jù)測量分析誤差，為臨床實踐提供冠心病缺血性心肌動力學(xué)數(shù)據(jù)評價冠心病早期心肌受損信息。

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