三維超聲心動技術(shù)評估老年冠心病患者心臟三維空間運(yùn)動及其與左心室收縮功能的關(guān)系

高亞坤 張玉輝 劉 穎 李 麗 盛吉章

(滄州市中心醫(yī)院超聲二科，河北 滄州 061001)

冠心病是老年人的常見病，隨著我國人口老齡化的進(jìn)程加快，其發(fā)生率和病死率逐年增高。早期診斷和治療左心室容積、心室壁運(yùn)動異常對降低老年冠心病發(fā)生率具有重要的臨床意義。心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動與左心室收縮功能的關(guān)系緊密，相關(guān)研究表明心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動基于二維平面，但近期相關(guān)文獻(xiàn)顯示，心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動基于三維空間〔1,2〕。三維超聲心動技術(shù)是評估心臟運(yùn)動的新型檢查手段，三維超聲心動圖檢查經(jīng)全容積掃描前提下監(jiān)測心臟三維空間運(yùn)動狀況，從而準(zhǔn)確評價心臟功能〔3～5〕。本研究采用三維超聲心動技術(shù)評估老年冠心病患者心臟三維空間運(yùn)動及其與左心室收縮功能的關(guān)系，探討三維超聲心動技術(shù)在老年冠心病患者中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選取2013年1月至2014年8月滄州市中心醫(yī)院心內(nèi)科收治的57例老年冠心病患者作為觀察組。納入標(biāo)準(zhǔn)：全部患者行冠狀動脈造影檢查，符合WHO冠心病診斷標(biāo)準(zhǔn)〔6〕；心電圖診斷心肌缺血，心前區(qū)憋悶疼痛，冠心病或心肌缺血病史≥6個月；患者或家屬簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并嚴(yán)重心肝腎功能異常、呼吸系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病、出血性疾病、凝血功能障礙、支架植入手術(shù)史和精神性疾病患者。同期選取正常體檢者55例作為對照組，排除標(biāo)準(zhǔn)：合并循環(huán)系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病、血液系統(tǒng)疾病和泌尿系統(tǒng)疾病等。兩組性別、年齡、身高、體重等一般資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)，可以進(jìn)行比較。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2檢查方法 ①儀器與方法：采用Philips IE33 彩超儀，三維探頭，選擇頻率X3-1進(jìn)行檢查。②操作步驟：受檢者取左側(cè)臥位，連接胸導(dǎo)聯(lián)心電圖，使四腔心圖像達(dá)到最佳顯示，啟動“Full Volume”模式，采集連續(xù)4個心動周期的立體圖像，啟動QLAB軟件的“3DQ Adv”功能鍵，進(jìn)行三維圖像處理及分析，系統(tǒng)自動計算容積-時間曲線和牛眼圖，LAD供應(yīng)1、2、7、8、13、14、17節(jié)段。LAD支配區(qū)平均位移為各節(jié)段平均位移之和再取平均值，獲取左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室舒張末期容積(LVEDV)和左室收縮末期容積(LVESV)。5個平面調(diào)整心內(nèi)外膜。軟件自動計算出左心室整體扭轉(zhuǎn)角度峰值(PGT)、左心室整體扭轉(zhuǎn)角度達(dá)峰值時間,根據(jù)左心室各應(yīng)變指標(biāo)參數(shù)的位移時間牛眼圖及位移牛眼圖，記錄左心室整體長軸應(yīng)變(GLS)。

1.3觀察指標(biāo) 比較兩組三維超聲心動圖參數(shù)PGT、峰值時間、GLS及左心室收縮功能參數(shù)LVEF、LVEDV、LVESV，并分析PGT、峰值時間、GLS與LVEF、LVEDV、LVESV的相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1兩組三維超聲心動圖參數(shù)比較 與對照組比較，觀察組PGT、峰值時間和GLS均顯著降低(P<0.01)。見表2。

2.2兩組左心室收縮功能參數(shù)比較 與對照組比較，觀察組LVEF顯著降低，而LVEDV和LVESV明顯升高(P<0.01)。見表3。

2.3三維超聲心動圖參數(shù)與左心室收縮功能參數(shù)的相關(guān)性分析 PGT、峰值時間、GLS均與LVEF呈正相關(guān)(P<0.05)，PGT、峰值時間、GLS均與LVEDV、LVESV呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表4。

表2 兩組三維超聲心動圖參數(shù)比較

表3 兩組左心室收縮功能參數(shù)比較

表4 三維超聲心動圖參數(shù)與左心室收縮功能參數(shù)的相關(guān)性

3 討 論

以往超聲診斷冠心病僅限于二維超聲心動技術(shù)，通過觀察心肌變形值測定心臟軸、徑向和軸向應(yīng)變，可作為整體心室壁運(yùn)動定量評估手段之一。由于二維超聲心動圖測定心肌變形值操作復(fù)雜，通過多切面采集導(dǎo)致圖像分析容易受檢測者主觀因素的影響，重復(fù)性欠佳。其次，二維應(yīng)變通過二維平面內(nèi)追蹤斑點(diǎn)，難以評估追蹤斑點(diǎn)平面之外的二維超聲心動圖參數(shù)〔7〕。三維超聲心動技術(shù)采用超矩陣探頭、高通量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和三維空間定位系統(tǒng)，通過立體發(fā)射、接收圖像信息，具有快速成像，準(zhǔn)確評估左心室容積和心臟功能等特點(diǎn)，并且評估左心室容積和心臟功能無需依賴形狀假設(shè)，因此，三維超聲心動技術(shù)被臨床超聲影像學(xué)醫(yī)師廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。盡管三維超聲心動技術(shù)測定左心室容積和心臟功能的準(zhǔn)確度已經(jīng)獲得離體容積模型和動物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷淖C實(shí)，但目前三維超聲心動技術(shù)測定左心室容積與心臟功能關(guān)系探討的臨床病例甚少，同時探討三維超聲心動技術(shù)測定左心室容積對心臟功能評估的準(zhǔn)確度尚存在爭議〔8〕。另外，三維超聲心動技術(shù)通過分析動態(tài)全容積圖像，操作簡單，檢查效果明顯優(yōu)于二維超聲心動圖。三維超聲心動技術(shù)采集的縮影參數(shù)均于全容積狀態(tài)下觀察，能夠更準(zhǔn)確反映心肌運(yùn)動功能。三維超聲心動技術(shù)通過觀察面積應(yīng)變參數(shù)有效評估心室壁運(yùn)動。相關(guān)文獻(xiàn)報道顯示三維超聲心動技術(shù)的面積應(yīng)變參數(shù)對左心室整體收縮功能具有重要的評估意義，其中面積應(yīng)變參數(shù)與左心室收縮功能具有明顯的相關(guān)性〔9〕。

本研究結(jié)果顯示，觀察組PGT、峰值時間、GLS和LVEF均明顯低于對照組，LVEDV和LVESV明顯高于對照組；PGT、峰值時間、GLS均與LVEF具有明顯正相關(guān)關(guān)系，PGT、峰值時間、GLS三者均與LVEDV、LVESV具有明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系，分析其主要原因：①心肌扭轉(zhuǎn)角度由心尖向基底段逐級遞減，心肌收縮影響心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。冠心病發(fā)生后，心肌缺血梗死形成，心肌纖維排列紊亂，心肌收縮和左心室射血能力降低，心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動減低，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致左室整體扭轉(zhuǎn)運(yùn)動參數(shù)PGT、峰值時間顯著降低，兩者與LVEF呈明顯的正相關(guān)〔10～12〕。②內(nèi)膜心肌-中層心肌-外膜心肌分別呈三層分布的心肌結(jié)構(gòu)并呈右手螺旋走向、環(huán)形走向和左手螺旋走向。心肌走向不同導(dǎo)致心肌的運(yùn)動方向差異顯著。心內(nèi)外膜收縮時心肌沿長軸運(yùn)動，中層心肌收縮時心肌沿短軸運(yùn)動。不同心肌運(yùn)動方向的心肌應(yīng)變研究有助于評估心肌收縮功能，其中GLS是心內(nèi)膜長軸方向的形變率。心內(nèi)膜下肌纖維的收縮功能對三維超聲心動技術(shù)的應(yīng)變指標(biāo)GLS的影響作用最為顯著，由于冠狀動脈末端是心內(nèi)膜供血的主要來源，當(dāng)冠狀動脈粥樣斑塊硬化性心臟病發(fā)生后，冠脈狹窄，心內(nèi)膜下肌纖維早期缺血癥狀形成，GLS變化最為顯著，心肌缺血形成后GLS呈明顯下降趨勢，LVEF顯著降低，GLS與LVEF呈明顯正相關(guān)〔13〕。另一方面，冠心病形成，心肌缺血，心肌收縮功能和舒張功能降低，心臟管腔顯著增大，LVEDV和LVESV顯著增高，LVEDV和LVESV與PGT、峰值時間GLS呈明顯的負(fù)相關(guān)〔14，15〕，說明三維超聲心動技術(shù)通過心臟扭轉(zhuǎn)運(yùn)動和面積應(yīng)變參數(shù)可有效評估左心室收縮功能。

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