四維斑點追蹤技術(shù)評價急性心肌梗死PCI術(shù)后左心功能的價值

林秀梅，夏晴，王博能，劉萍，朱雯，郭燕，馬桂鳳

1. 濰坊醫(yī)學院附屬醫(yī)院 超聲科，山東 濰坊 261031；2. 昌邑市柳疃中心衛(wèi)生院，山東 濰坊 261300；3. 濰坊醫(yī)學院 醫(yī)學影像學院，山東 濰坊 261053

引言

急性心肌梗死（Acute Myocardial Infarction，AMI）是冠狀動脈急性、持續(xù)性缺血缺氧的基礎(chǔ)上發(fā)生的，主要表現(xiàn)為心前區(qū)劇烈持續(xù)疼痛，頭暈、出汗、呼氣困難等不適，嚴重者會出現(xiàn)心律失常、休克、心力衰竭，甚至死亡等[1-2]，目前臨床上治療的有效方法是經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（Percutaneous Coronary Intervention，PCI），此方法能迅速開通梗死的血管、改善心肌缺血、有效減少梗死范圍。四維斑點追蹤顯像技術(shù)（Four-Dimensional Speckle Tracking Imaging，4D-STI）是將實時三維超聲與斑點追蹤成像技術(shù)相結(jié)合，可以在三維空間上更全面的評價心臟功能[3]。為探究4D-STI對AMI PCI術(shù)后左房和左室功能定量評估價值，本研究選取33例患者作為研究對象，同時將PCI術(shù)后患者的心功能與健康人進行對比，以為臨床評價再灌注后心肌功能恢復情況作為對照。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

收集我院2016年11月1日至2018年10月1日AMI PCI術(shù)患者33例，納入標準：① 竇性心律；② 身體狀況良好，可以配合左側(cè)臥位并且能夠自主屏氣數(shù)秒以便于檢查；③ 經(jīng)胸超聲心動圖圖像展示清楚，可清楚的展示左心室心內(nèi)膜邊界。排除標準：① 糖尿病、心肌病變、瓣膜病變、高血壓病、病態(tài)竇房結(jié)綜合征、心房纖顫等心律失常病變以及相關(guān)其他疾病的患者；② 疾病對心臟有影響的患者；③ 不配合檢查或圖像質(zhì)量較差的患者。其中男性21例，女性12例，年齡30～73歲，平均年齡（56.83±9.27）歲。同期經(jīng)體格檢查、心電圖檢查以及超聲心動圖檢測顯示均無心臟病變及其他器質(zhì)性疾病，選擇健康對照組45例，男性25例，女性20例，年齡30～73歲，平均年齡（50.63±10.83）歲。

1.2 儀器及操作方法

采用彩色多普勒超聲診斷儀（GE Vivid E95），使用心臟探頭（二維M5S-D和四維4V），同時還配備四維成像及定量分析軟件（Echo PAC）。

1.2.1 常規(guī)二維超聲心動圖

使用二維心臟探頭M5S-D，調(diào)節(jié)頻率為頻率1.0～3.0 MHz，每秒幀頻≥25幀，測量各組左心房前后徑（Left Atrial Anteroposterior Diameter，LAD）、左心室舒張末內(nèi)徑（Left Ventricular End-Diastolic Diameter，LVEDD)、左心室收縮末內(nèi)徑（Left Ventricular End-Systoliic Diameter，LVESD），舒張末期室間隔厚度（End Diastolic Ventricular Septal Thickness，IVST），舒張末期左室后壁厚度（End Diastolic Left Ventricular Posterior Wall Thickness，LVPWT）。

1.2.2 4D-STI測量

囑被檢查者仰臥于檢查床，平靜呼吸休息15 min后，均讓患者采取左側(cè)臥位，連接胸前導聯(lián)心電圖，檢查電極接觸是否良好，待波形數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，方可行超聲心動圖檢查。采用四維心臟超聲相控陣扇形探頭，探及標準的四腔心切面，按下4V-D按鈕，打開四維全容積成像系統(tǒng)，開啟全容積模式進行搜集，顯像時每秒幀頻≥25幀，連續(xù)存儲3個，該圖像由5～6個心動周期拼接而成，每秒幀頻≥25 Hz。囑患者屏住呼吸5～10 s，采集心動周期內(nèi)全容積動態(tài)變化，將圖像進行保存。將保存的四維維圖像導入Echo PAC軟件，使用4D-Volume功能對保存的左房四維圖像進行分析，在左室收縮和舒張末期末期均選擇二尖瓣前葉根部和左房頂部一點，軟件將自動識別左房心內(nèi)膜輪廓，同時出現(xiàn)輪廓線，對不滿意的部分可手動調(diào)整（整個研究由一位醫(yī)師取圖，測量三次以上，取平均值），不能將左心耳、肺靜脈包括在內(nèi)，利用4D-Volume軟件，軟件自動生成左房-時間容積曲線（Volume-Time Curve，VTC），同時得出左房最大容積（Maxima Left Atrial Volume，LAVmax）、左房最小容積（Minimal Left Atrial Volume，LAVmin），左房收縮期前容積（Left Atrial Pre-Atrialcontraction Volume，LAVpre），左心房總排空容積（Left Atrial Total Emptying Volume，LAVt）、左心房被動排空容積（Left Atrial Passive Emptying Volume，LAVp）、左心房主動排空容積（Left Atrial Active Emptying Volume，LAVa），每組數(shù)據(jù)進行三次測量取其平均值。然后根據(jù)相關(guān)公式計算出左房不同時期射血分數(shù)，左心房總射血分數(shù)（Left Atrial Total Ejection Fraction，LAVtEF)、左心房被動排空分數(shù)（Left Atrial Passive Emptying Fraction，LAVpEF）、左心房主動排空分數(shù)（Left Atrial Active Emptying Fraction，LAVaEF）、左心房容積指數(shù)（Left Atrial Volume Index，LAVI）。并可得到左心房整體縱向應變（Global Longitudinal Strain，GLS）、整體徑向應變（Globa Radial Strain，GRS）、整體圓周應變（Global Circumferential Strain，GCS）；對保存的左室四維圖像進行分析，自動描記心內(nèi)膜及心外膜邊界，使其更加精確，開啟分析軟件，可自動得左心室射血分數(shù)（Left Ventricular Ejection Fraction，LVEF）、并且逐段對心肌進行斑點追蹤分析，從而得到左心室心肌四維GLS、GRS、GCS和整體面積應變（Globa Area Strain，GAS）。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 18.0統(tǒng)計分析，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，三組比較選擇單因素方差分析，組內(nèi)之間兩兩比較選用LSD-t檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 AMI組及對照組之間一般情況的比較

AMI組與健康對照組之間一般情況比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表 1）。

表1 AMI組與對照組一般資料測值比較

2.2 對AMI PCI術(shù)前、術(shù)后組及對照組左房心功能參數(shù)進行比較

左房功能相關(guān)參數(shù)比較：三組左房功能參數(shù)除了LAD外，其余參數(shù)之間均存在差異，且具有統(tǒng)計學意義。兩兩 比 較 發(fā) 現(xiàn) AMI PCI術(shù) 前 組 LAVmax、LAVpre、LAVmin、LAVt、LAVtEF、LAVa、LAVaEF、LAVI均 比 術(shù) 后 和 對照組增大，LAVP、LAVPEF均比術(shù)后和對照組減小，且差異均具有統(tǒng)計學意義（P值均＜0.05）；AMI PCI術(shù)后LAD、LAVmax、LAVpre、LAVmin、LAVt、LAVtEF、LAVa、LAVaEF、LAVI、LAVP、LAVPEF與對照組相比差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。4D-STI發(fā)現(xiàn)AMI PCI術(shù)前整體GLS、GRS、GCS均比術(shù)后和對照組減小，且差異均具有統(tǒng)計學意義（P均＜0.05）；AMI PCI術(shù)后整體GLS、GRS、GCS與對照組差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。同時還發(fā)現(xiàn)LAD在三組之間差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表2）。

表2 左房心功能參數(shù)比較（±s）

表2 左房心功能參數(shù)比較（±s）

注：*代表與術(shù)后組左房功能參數(shù)比較，P＜0.05；#代表與對照組左房功能參數(shù)比較P＜0.05。

左房心功能參數(shù) 術(shù)前 術(shù)后 對照組 P值LAD/mm 39.7±3.6 30.3±3.1 28.4±4.1 0.001 LAVmax/mL 43.3±5.1*# 36.1±2.8 34.4±3.4 ＜0.001 LAVmin/mL 16.4±4.5*# 13.1±2.7 11.6±2.1 0.001 LAVpre/mL 30.5±3.9*# 20.4±3.5 18.6±3.9 0.001 LAVt/mL 30.1±5.5*# 22.3±3.7 20.9±4.3 0.001 LAVtEF/% 0.68±0.08*#0.64±0.03 0.62±0.04 ＜0.001 LAVP/mL 11.6±3.6*#15.04±4.1 16.58±3.7 0.001 LAVPEF/% 0.25±0.08*#0.42±0.05 0.51±0.04 0.001 LAVa/mL 16.2±3.2*# 11.3±2.4 9.0±2.8 ＜0.001 LAVaEF/% 0.57±0.09*#0.41±0.14 0.32±0.13 ＜0.001 LAVI 30.1±2.9*# 21.3±2.1 18.4±3.1 0.001 GLS -20.1±3.2*#-26.2±2.6 -28.3±3.9 ＜0.001 GCS -22.6±3.8*#-29.6±4.6 -32.2±3.4 0.001 GRS 28.3±3.5*# 39.3±4.7 42.8±3.6 0.001

2.3 對AMI PCI術(shù)前、術(shù)后組及對照組左室心功能參數(shù)進行比較

左室功能相關(guān)參數(shù)比較：三組左室功能參數(shù)中除了IVST、LVPWT外，其余參數(shù)之間均存在差異，且具有統(tǒng)計學意義。發(fā)現(xiàn)AMI PCI術(shù)前LVEDD、LVESD均比術(shù)后組和對照組增大，LVEF均比術(shù)后和對照組減小，且差異均具有統(tǒng)計學意義（P值均＜0.05）；AMI PCI術(shù)后LVEDD、LVESD、LVEF與對照組差異均無統(tǒng)計學意義（P值均＜0.05）。4D-STI測得的整體GLS、GRS、GCS、GAS相比，發(fā)現(xiàn)AMI PCI術(shù)前組均比術(shù)后和對照組降低，且差異具有統(tǒng)計學意義（P值均＜0.05）；AMI PCI術(shù)后與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表3，圖1～5)。

表3 左室心功能參數(shù)比較（±s）

表3 左室心功能參數(shù)比較（±s）

注：*代表與術(shù)后組左室功能參數(shù)比較，P＜0.05；#代表與對照組左室功能參數(shù)比較P＜0.05。

左室心功能參數(shù) 術(shù)前 術(shù)后 對照組 P值LVEDD/mm 54.3±4.2*# 48.6±2.8 46.2±3.9 ＜0.001 LVESD/mm 32.1±3.2*# 25.1±3.7 22.1±3.4 0.001 LVEF/mm 44.2±5.2*# 58.7±3.1 62.2±2.8 ＜0.001 IVST/cm 1.0±0.2 1.1±0.3 0.8±0.2 0.08 LVPWT/cm 0.9±0.3 1.2±0.3 1.1±0.3 0.10 GLS -15.9±3.6*# -22.5±4.1-24.3±3.7 0.002 GRS 21.2±4.8*# 28.2±3.1 30.8±3.6 0.001 GCS -12.4.±2.9*#-18.6±4.2-20.9±3.2 0.001 GAS -19.6±5.8*# -24.8±5.6-26.3±4.3 0.002

圖1 4D-STI對AMI PCI術(shù)后組左室EF的測量

圖2 4D-STI對AMI PCI術(shù)后組左室GLS的測量

圖3 4D-STI對AMI PCI術(shù)后組左室GRS的測量

圖5 4D-STI對AMI PCI術(shù)后組左室GAS的測量

3 討論

AMI是目前臨床較為常見的一種心血管疾病，也是最易引起老年人死亡的疾病[4]，雖然從近幾年的數(shù)據(jù)中顯示死亡率逐年減低，但是AMI的發(fā)病率卻依舊很高，局勢并不樂觀。心肌梗死主要病因是冠狀動脈發(fā)生病變，而供應心臟、心肌的血管主要來自冠狀動脈，冠狀動脈一旦發(fā)生病變，便會導致心肌缺血缺氧，進而引起心肌運動異常。治療AMI PCI技術(shù)作為首選[5]，該技術(shù)針對狹窄或閉塞冠狀動脈進行擴張，使得病變血管的內(nèi)徑即可恢復正常，血液可順利地通過，使得心肌細胞恢復正常的血供，進而可以有效地改善心功能。因此，精準地對急性心梗死介入治療術(shù)后，心臟功能的恢復情況進行評估，對評價AMI患者的預后具有重要的臨床意義。評估心肌功能的常用檢查方法是超聲檢查，臨床上評價心功能最為常用的檢查是二維超聲心動圖，但對于心肌梗死的患者來說，梗死區(qū)心肌和非梗死區(qū)心肌的活動發(fā)生了改變，對其無法進行準確、有效的測量。組織多普勒顯像對組織運動情況可以進行定性或定量觀察[6-8]，通過對局部心肌各個時段的運動速度、頻移振幅進行量化，從而更加直觀地反映該處組織的運動情況，但其易受角度的限制，不可以精確的評估心尖部心肌的運動改變[9]，同時還容易被心臟及呼吸運動的影響，難以得到較為準確的結(jié)果。心臟斑點追蹤技術(shù)與常規(guī)二維超聲心動圖的結(jié)合，是在超聲二維灰階聲像圖的基礎(chǔ)上，把構(gòu)成心肌的不同像素點通過實時追蹤，對心肌所有的像素點標記出來，得到心肌不同方向（縱向、徑向、旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)）運動的應變，進而得到不同方向的心肌收縮與舒張功能。該技術(shù)的優(yōu)勢是由于其沒有角度依賴性，相應的可以估算心肌的應變，并且能從多個方向進行對左心室整體、局部的心肌功能來進行評估，比如應變及應變率等參數(shù)，現(xiàn)在已廣泛應用在臨床、實驗研究中。由于該技術(shù)可以對心臟收縮和舒張功能進行評估，所以可以對影響心功能疾?。ü谛牟?、心肌梗死等）的診斷及預后提供理論依據(jù)[10]。與此同時，二維斑點追蹤成像技術(shù)也有其自身的不足，在跟蹤心肌聲學斑點時追蹤的切面不能跟蹤三維空間上的斑點，只能在二維之上，而心肌的運動是三維的（在三維空間中的不斷運動），所以在整個心臟運動的周期里，如果聲學斑點運動范圍較大，超出所選的二維剖面時，二維斑點追蹤成像技術(shù)則必須提高幀頻，才可以完成對聲學斑點的跟蹤，并且一旦部分斑點運動范圍更大，范圍直接大到二維切面以外時，則完全不能被跟蹤到[11-14]。四維斑點成像技術(shù)的出現(xiàn)解決了以上提到的問題，它將實時三維超聲與斑點追蹤成像技術(shù)相結(jié)合[15]，對心肌不同實相的運動軌跡進行追蹤，因此，測量的數(shù)值更加準確、有效。大量研究表明，發(fā)生AMI之后應用四維斑點成像技術(shù)對心肌收縮峰值應變進行測量，將所得的應變值與磁共振成像研究得到的結(jié)果進行對照、分析，發(fā)現(xiàn)應用四維斑點成像技術(shù)測量所得的梗死區(qū)心肌的應變值變化與磁共振成像得到的結(jié)果存在很好的相關(guān)性[16-18]，可見四維斑點成像技術(shù)對判斷心肌梗死患者的預后有著重要的作用。近年來，關(guān)于左房應變準確性提高了很多，而且臨床應用的數(shù)據(jù)日益增多[19]。雖然4D-STI最開始是為了研究心室的功能，但它在應用于評估心房腔功能上逐漸增加：心房縱向應變代表的是一個極為有價值的參數(shù)，可用于在不同的情況下分析左房的功能[20]。使用該技術(shù)就只需要獲取心尖四腔觀的全容積數(shù)據(jù)，并通過使用這些數(shù)據(jù)來進行下一步的分析和整理，非常明顯的減少了獲取圖像的時間，以及分析數(shù)據(jù)所需的時間[21]。故本研究利用該技術(shù)這一優(yōu)勢對AMI PCI術(shù)后患者的心功能恢復情況進行探究，但以往學者只是將重點放在左室收縮功能上，本研究是對左房和左室心功能進行檢測，同時又將PCI術(shù)后的患者心功能與健康人進行對比，發(fā)現(xiàn)應用4D-STI技術(shù)可以定量對AMI患者PCI術(shù)后左心功能的變化進行評價，為PCI療效評定和CHD預后判定提供有效的理論依據(jù)，而且對AMI的患者進行及時有效的PCI治療后患者的左室功能大致可恢復正常。