应变率成像评价心肌梗死患者左心室局部舒张功能研究
发表时间：2011-09-29 浏览次数：463次
作者：王世宏 作者单位：北京市，北京军区总医院心内科
【摘要】目的 探索冠状动脉硬化性心脏病(冠心病)患者左心室舒张各期局部心肌应变率特点及其评价左心室局部舒张功能的可能性。方法 对56例前壁心肌梗死患者(MI组)和78例正常对照者(NOR组)左心室心肌进行组织多普勒成像检查。记录心尖二腔动态图像，应用应变率成像描记技术获取左心室各阶段心肌同步应变率曲线，测量等容舒张期(IR期)、快速充盈期(RF期)、缓慢充盈期(SF期)、心房收缩期(AC期)局部心肌应变率变化幅度，对2组结果进行对比分析。结果 在整个舒张期，正常对照组SR多在基线水平或为正值;MI组正常规律消失，梗死区域多为负值。IR期正常人应变率多在基线附近，应变率绝对值较小，MI组患者各节段心肌应变率相差较大。RF期，正常对照组应变率多为正值，MI组SR丧失正常时的梯度变化规律。在SF期，NOR组应变率多数接近0;而在MI组，应变率多数为正值。在心房收缩期，NOR和MI组应变率均为正值，MI组梗死区应变率值为负值。结论 局部心肌缺血梗死导致整个舒张期的局部心肌应变率显著异常。应变率成像能敏感、直观、无创地定量评价局部心肌细胞活力和舒张功能。
【关键词】 应变率成像,心肌梗死,心肌细胞活力,舒张功能,局部心室
【Abstract】 Objective To investigate the straining rate features of regional wall abnormalities in patients with coronary artery disease during diastolic period, and its possibility to evaluate regional left ventricular diastolic function. Methods 56 patients with anterior myocardial infarction (MI group) and 78 normal subjects (NOR group) underwent Doppler tissue imaging, which were performed in 2-chamberview by straining rate imaging synchronously. Results In NOR group,most of SR values were near the base line or positive value. But the normal rules disappeared and SR of the infarction area was negative in MI group. IR phase: most of segments were near the base line, but in MI group,SR was quite different. RF phase：in NOR group,there were high upward waves. SF period：compared with that in NOR group, which was horizontal, and MI group had upward bands. In AC period，SR of the infarction area was negative in MI group. Conclusion Regional myocardial ischemia and infarction can cause significant regional diastolic wall abnormalities of straining rate value at active diastolic phase. Regional diastolic wall motion abnormalities can be evaluated quantitatively and synchronously with high sensitivity by SRC which has the potential value in evaluating cardiocyte viability and diastolic function.
【Key words】 straining rate imaging; myocardial infarction; diastolic abnormality; regional ventricle
冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)早期左心室局部舒张功能异常早已被动物和临床试验证实[1]。但是由于方法和技术的限制，长期以来对舒张期心肌运动特点的研究却较少。近来，定量组织速度成像已被用于评价左心室局部舒张功能并取得良好效果，但由于室壁运动方向和声束夹角等的影响，其评价作用尚有其局限性。本研究使用应变率成像描记技术，高速捕获心肌组织运动的原始动态信息，对正常人和心肌梗死(MI)患者左心室舒张各期心肌的应变率值进行分析，旨在探讨生理和病理情况下左心室不同部位的应变率特征，探明其在评价左心室局部舒张功能中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
MI组：选择2007年1月至2008年12月我院诊断为前壁MI患者56例，男30例，女26例;年龄45～70岁，平均年龄54.7岁;梗死时间29 d～9年。所有患者均为窦性心律，无心律失常。正常对照组(NOR组)：同期健康成人78例，男42例，女36例;年龄38～71岁，平均年龄55岁。无冠心病易患因素，经体检、心电图及超声心动图检查无心脏疾患。
1.2 仪器
GE公司生产的System Five彩色超声诊断仪，探头频率2.0～3.5 MHz;EchoPAC 6.3外接数字超声工作站，装有包括SRC和TC描记在内的图像分析与后处理软件，可自动定量分析8个心肌节段同步组织多普勒速度、应变率和组织等成像的时相、速度、应变率和组织等参数。
1.3 方法
受检者取左侧卧位，平静呼吸，连接心动图。 在彩色TVI条件下采集心尖二腔切面(便于观测左心室前壁)的1个完整心动周期动态图，帧频>60帧/s，传入EchoPAC 6.3工作站磁盘中，进行脱机分析。 使用EchoPAC 6.3 TVI分析软件的Quantitative Analysis功能，对每一图像分别将应变率取样点均匀置于二腔切面前壁从心尖到二尖瓣环处，同步获取8个取样点的心肌组织多普勒应变曲线。 记录舒张各期每一应变率成像上舒张起始至峰值的时间(T)与应变率(SR)值, 于心尖二腔切面测定前壁的相应数值。计算室壁异常运动的节段数。
1.4 判定标准
心肌收缩时应变率为负值，舒张时应变率为正值。
2 结果
2.1 整个舒张期
NOR组，SR曲线多在基线水平，有2个向上波群。MI组正常规律消失。梗死区域约一半为负值。
2.2 IR期
IR期正常对照组应变率多在基线附近，应变率绝对值较小。MI组患者各节段心肌应变率相差较大。
2.3 RF期
NOR组多为向上波群，应变率多为正值。MI组应变率丧失正常时的梯度变化规律，正值较小或为负值。
2.4 SF期
NOR组应变率多在基线附近，数值接近0;而MI组应变率多数为正值。
2.5 心房收缩期
NOR组应变率曲线为向上波群，应变率多为正值，MI组梗死区应变率值为负值。
3 讨论
3.1 心肌的舒张性是指心肌收缩后其张力下降和心肌纤维伸长的能力，即心肌纤维恢复到舒张末期长度的能力，主要包括主动舒张和被动舒张期[1]。心肌舒张迟缓、舒张程度降低，舒张不同步等都是心肌舒张性受损的表现[2]。研究已证实，在舒张早期尤其是IR期，心肌依赖于耗能而主动伸长。从代谢角度推测，如能量生成障碍，即可导致舒张受损，其出现早于收缩功能受损[3]。所以，心肌缺血必然引起舒张早期局部心肌舒张功能异常。心肌组织多普勒成像技术的出现，为研究局部心肌舒张功能提供了可能。定量组织速度成像(QTVI)进一步提高了对室壁运动的检查能力。通过速度曲线评价左室局部舒张功能已见报道[4,5]，但由于声束夹角等因素的限制，速度等指标尚有其应用的局限性。
3.2 应变率是心肌局部组织受力后形变能力(缩短比率)的反映，它取决于作用力(空间大小和方向)及心肌本身的组织特性。但在一段心壁内，各部分的作用力不尽相同。所以，心肌舒张时，不同节段的应变率应有一定差别[6,7]。应变率准确地反映心肌纤维缩短比率[5,8]。当心肌缺血时，必然影响到心肌纤维舒张期伸长[8]。应变率不受室壁运动方向和声束夹角的限制，可准确反映心肌本身的舒张伸长特性，因而，可较好地评价局部心室的心肌活力和舒张功能[9]。
3.3 本研究以应变率为指标，应用应变率曲线对MI患者和正常人进行对照观察测量。心肌梗死患者SR梯度变化紊乱;在RF和AC期MI组的SR正值较小，在SF期，MI组的SR为较大负值。由于局部心肌主动舒张能力异常和不协调，导致几何构型异常，不仅使缺血节段本身舒张功能严重受损，而且使整体心肌主动舒张力的正常协同遭受破坏[7,10]。 应变率是形变能力的反映，主要取决于作用力及心肌本身的特性。本研究揭示，舒张早期局部室壁应变率异常可能是评价局部心肌缺血时或梗死后心肌舒张功能异常的敏感指标。高帧频SRC不仅能够检出舒张功能异常的心肌节段，而且能够对局部心肌运动的内在特性进行定量分析，排除了声束夹角等的影响，因此能更准确、更敏感地反映心肌的舒张异常。应变率曲线分析有望成为无创评价局部心肌病变和功能的可靠方法
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