黃冬梅，夏稻子，張宇虹，禮廣森，崔洪巖

(大連醫(yī)科大學(xué) 附屬第二醫(yī)院 超聲科，遼寧 大連 116027)

大量的研究表明，心臟的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動在左心室收縮和舒張功能中起著至關(guān)重要的作用[1,2]。二維應(yīng)變超聲心動圖(two-dimensional strain echocardiography，2DSE)是無創(chuàng)性定量評價左心室扭轉(zhuǎn)的新技術(shù)，可準(zhǔn)確測量左心室局部及整體扭轉(zhuǎn)程度、時相及動力學(xué)[3]。本研究應(yīng)用2DSE技術(shù)檢測冠心病(coronary heart disease，CHD)患者的左心室旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動以評價其臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2009年9月～2010年8月在大連醫(yī)科大學(xué)附屬二院心內(nèi)科住院的CHD患者(冠心病組)35例，其中男21例，女14例，年齡45～74歲，平均(58.4±9.8)歲。均有心絞痛癥狀，所有患者射血分?jǐn)?shù)≥ 50 %。其中合并高血壓18例，糖尿病9例，高脂血癥13例。所有患者均經(jīng)冠狀動脈造影證實(shí)，僅有1支冠狀動脈狹窄≥75%。其中左前降支病變18例，左回旋支9例，右冠狀動脈8例。對照組30例，為同院體檢中心志愿者，經(jīng)檢查排除心臟疾病，且二維圖像滿意者。男18例，女12例，年齡42～68歲，平均(54.3±9.3)歲，所有受檢者均為竇性心律，無完全性左束支傳導(dǎo)阻滯。

1.2 方 法

二維圖像采集應(yīng)用GE Vivid 7 Dimension 超聲心動圖儀(采用頻率1.5～4.3MHz的M3S探頭)，GE Echo PAC超聲工作站，裝有2D Strain分析軟件。受檢者取平臥位或左側(cè)臥位，于冠狀動脈造影前1～3天行超聲心動圖，同步記錄胸導(dǎo)聯(lián)心電圖。采用心尖雙平面Simpson法測量左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)和短軸縮短率(fractional shortening，F(xiàn)S)。采集左心室短軸二尖瓣環(huán)、心尖水平切面二維灰階動態(tài)圖(幀頻50～70幀/s)各3個心動周期，并以原始數(shù)據(jù)形式存于DVD光盤中。脫機(jī)于GE Echo PAC工作站進(jìn)行分析。

Echo PAC工作站與數(shù)據(jù)分析：將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作站，進(jìn)入2DSE成像模式，將圖像停幀于收縮期末期(此時心內(nèi)膜顯示最清晰)，手動仔細(xì)勾畫左心室心內(nèi)膜邊界，然后系統(tǒng)自動對心肌內(nèi)的斑點(diǎn)進(jìn)行追蹤，追蹤結(jié)束后，系統(tǒng)自動將室壁分為6個節(jié)段，并將各節(jié)段的追蹤結(jié)果以“V”或“X”表示，“V”代表追蹤滿意，“X”代表追蹤不滿意。隨時調(diào)解感興趣區(qū)寬度，使其包納心肌全層。選擇6個節(jié)段均為“V”的圖像進(jìn)入后續(xù)分析，系統(tǒng)將自動顯示出左心室整體扭轉(zhuǎn)度及左心室整體扭轉(zhuǎn)率、心底部和心尖部旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)率。從心尖至心底部觀察，心肌呈逆時針旋轉(zhuǎn)以正值表示，順時針旋轉(zhuǎn)以負(fù)值表示。左心室整體扭轉(zhuǎn)度=心尖旋轉(zhuǎn)度-瓣環(huán)旋轉(zhuǎn)度，左心室整體扭轉(zhuǎn)率=心尖旋轉(zhuǎn)率-瓣環(huán)旋轉(zhuǎn)率。對照組和CHD組左心室旋轉(zhuǎn)度及扭轉(zhuǎn)度曲線見圖1、2。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 常規(guī)超聲心動圖檢查結(jié)果

兩組患者左心室舒張末前后徑、左心房前后徑、LVEF、FS等均在正常范圍內(nèi)；各組間常規(guī)超聲測量值差異均無顯著性意義(P>0.05)，見表1。

圖1 對照組左心室旋轉(zhuǎn)度及扭轉(zhuǎn)度曲線

圖2 CHD組左心室旋轉(zhuǎn)度及扭轉(zhuǎn)度曲線

表1 CHD組和正常對照組常規(guī)超聲參數(shù)比較

組間比較，P均>0.05

2.2 兩組間左心室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)曲線形態(tài)特征及相關(guān)參數(shù)比較

對照組左心室心尖部呈逆時針旋轉(zhuǎn)，心底部呈順時針旋轉(zhuǎn)，整體呈逆時針旋轉(zhuǎn)，且均于收縮期末達(dá)峰值。CHD組中左心室旋轉(zhuǎn)度、旋轉(zhuǎn)率、扭轉(zhuǎn)度及扭轉(zhuǎn)率曲線形態(tài)與對照組大致相似，相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)度、扭轉(zhuǎn)度及旋轉(zhuǎn)率、扭轉(zhuǎn)率曲線的波幅減低，波形紊亂。

CHD組和對照組左心室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較見表2，整體扭轉(zhuǎn)率的組間差異有顯著性意義(P<0.05)。

表2 CHD組和對照組各項左心室旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)參數(shù)比較

與對照組比較，1)P<0.05

3 討 論

心肌組織中小于入射超聲波長的細(xì)小結(jié)構(gòu)產(chǎn)生散射、反射、干擾等現(xiàn)象，形成心肌組織中所謂的“回聲斑點(diǎn)”。二維應(yīng)變超聲心動圖技術(shù)就是在高幀頻二維灰階超聲圖像的基礎(chǔ)上，采用最佳模式匹配技術(shù)追蹤識別心肌內(nèi)回聲斑點(diǎn)的空間運(yùn)動，并跟蹤其在每一幀圖像中的位置，標(biāo)測不同幀之間同一位置的心肌運(yùn)動軌跡，以此測算出心臟旋轉(zhuǎn)的角度[4]。由于斑點(diǎn)追蹤技術(shù)與組織多普勒頻移無關(guān)，不受聲束方向與室壁運(yùn)動方向間夾角的影響，且?guī)l較高，故能更準(zhǔn)確地定量檢測心室扭轉(zhuǎn)變形。

研究表明心肌收縮時肌小節(jié)長度縮短15%，室壁厚度即增加30%以上、射血分?jǐn)?shù)>50%[5]，說明收縮功能的實(shí)現(xiàn)不僅依靠心肌收縮縮短，還依賴整體扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，心室的高效泵血功能與心肌纖維螺旋狀排列的獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)。左心室心肌淺層與深層呈縱向斜行排列且走向相反，中層呈環(huán)形排列，這種排列方式使心肌收縮時左室產(chǎn)生類似“擰毛巾”的復(fù)雜運(yùn)動[6]，即在長軸方向縮短、短軸方向向心收縮的同時，整體心室發(fā)生心底與心尖方向相反的扭轉(zhuǎn)。Helle-Valle等[7]研究表明，應(yīng)用二維應(yīng)變斑點(diǎn)追蹤技術(shù)與磁共振技術(shù)測量左室的旋轉(zhuǎn)角度有良好的相關(guān)性。

本研究中，正常人左心室心尖部呈逆時針旋轉(zhuǎn)，心底部呈順時針旋轉(zhuǎn)，整體呈逆時針旋轉(zhuǎn)，且均于收縮期末達(dá)峰值，與以前的研究結(jié)果一致[8]。CHD組中左心室旋轉(zhuǎn)度、扭轉(zhuǎn)度及旋轉(zhuǎn)率、扭轉(zhuǎn)率曲線形態(tài)與對照組大致相似，相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)度、扭轉(zhuǎn)度及旋轉(zhuǎn)率、扭轉(zhuǎn)率曲線的波幅減低，波形紊亂。因此，旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)曲線的波幅減低，波形紊亂可能對評價CHD有一定的提示作用。

心室的扭轉(zhuǎn)是由心外膜下左手螺旋纖維和心內(nèi)膜下右手螺旋纖維的反向運(yùn)動形成的，其增高與減低可以反映心肌纖維的收縮功能變化[9]。本研究結(jié)果顯示，以絕對值作對比，CHD組整體、心尖及瓣環(huán)的旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)指標(biāo)均較對照組減低，考慮CHD組的心肌缺血已使心內(nèi)膜及心外膜心肌纖維的收縮功能受損，導(dǎo)致左心室的旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)能力下降。本研究CHD組中的整體扭轉(zhuǎn)率差異有顯著性意義(P<0.05),表明整體扭轉(zhuǎn)率是旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)指標(biāo)中評價心肌缺血較敏感的指標(biāo)，在左心室整體扭轉(zhuǎn)度未發(fā)生明顯減低時，左心室整體扭轉(zhuǎn)的速度已明顯減慢，提示缺血心肌的早期收縮功能受損。

總之，二維應(yīng)變超聲心動圖能夠定量測量左心室旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，為評價冠心病患者左心室功能提供一種新方法。

[1] Stuber M,Scheidegger MB,Fischer SE,et al.Alterations in the local myocardial motion pattern in patients suffering from pressure overload due to aortic stenosis[J].Circulation,1999,100(4):361-368.

[2] Dong SJ,Hees PS,Siu CO,et al.MRI assessment of LV relaxation by untwisting rate: a new isovolumic phase measure of tau [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2001,281(5):H2002-H2009.

[3] Artis NJ,Oxborough DL,Williams G,et al.Two-dimensional strain imaging: a new echocardiographic advance with research and clinical applications[J].Int J Cardiol,2008,123(3):240-248.

[4] Langeland S,D'hooge J,Wouters PF,et al.Experimental validation of a new ultrasound method for the simultaneous assessment of radial and longitudinal myocardial deformation independent of insonation angle[J].Circulation,2005,112(5):2157-2162.

[5] Spotnitz HM.Macro design,structure and mechanics of the left ventricle[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2000,119(5):1053-1077.

[6] Buckberg GD.Basic science review :the helix and the heart[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2002,124(5):863-883.

[7] Helle-Valle T,Crosby J,Edvardsen T,et al.New noninvasive method for assessment of left ventricular rotation: speckle tracking echocardiography[J].Circulation,2005,112(20):3149-3156.

[8] Notomi Y,Lysyansky P,Setser RM,et al.Measurement of ventricular torsion by two-dimensional ultrasound speckle tracking imaging[J].J Am Coll Cardiol,2005,45(12):2034-2041.

[9] Taeuchi M,Nishikage T,Nakai H,et al.The assessment of left ventrichlar twist in anterior wall myocardial infarction using two-dimensional speckle tracking imaging[J].J Am Soc Echocardiography,2007,20(1):36-44.