二維斑點追蹤與雙源CT分析左心室前壁缺血的局部心肌功能

鄭東燕 陳 明

張宇輝 ZHANG Yuhui

張 蕾 ZHANG Lei

鄭建華 ZHENG Jianhua劉 怡 LIU Yi

二維斑點追蹤與雙源CT分析左心室前壁缺血的局部心肌功能

鄭東燕ZHENG Dongyan
陳 明CHEN Ming

張宇輝ZHANG Yuhui

張 蕾ZHANG Lei

鄭建華ZHENG Jianhua劉 怡LIU Yi

目的運用斑點成像技術結合二維超聲多點取樣采集部分左心室前壁心肌，結合雙源CT顯示左心室前壁心肌額斷面，評估左心室前壁缺血患者左心室前壁心肌運動功能。資料與方法左心室前壁缺血（實驗組）及無左心室前壁缺血（對照組）各20例患者，采用二維超聲及雙源CT在左心室前壁心肌額斷面采集25個感興趣區，計算感興趣區在各左心室心肌節段所占百分比。采用雙源CT測定兩組患者室壁增厚度及室壁移動幅度的變化。分析收縮期應變、收縮期應變率與室壁增厚度、室壁移動幅度的相關性。結果應用雙源CT在左心室前壁心肌額斷面上采集到的感興趣區分別對應于左心室牛眼圖的第1節段（占28.31%）、第7節段（占47.38%）和第13節段（占24.31%）；實驗組左心室前壁室壁增厚度及室壁移動幅度均較對照組明顯減低（P＜0.05）；左心室前壁心肌應變、應變率室壁增厚度、室壁移動幅度均呈明顯正相關（r=0.852、0.843、0.726、0.770,P＜0.001）。結論二維超聲與雙源CT的左心室前壁額斷面法均能顯示左心室前壁心肌，且多點取樣斑點成像參數結合雙源CT可用于臨床評估左心室前壁缺血患者的左心室前壁局部心肌運動功能。

心肌缺血；超聲心動圖描記術；斑點追蹤成像；體層攝影術，X線計算機；心室功能，左

左心室心肌節段運動是二維超聲評估心肌缺血的常用方法之一[1]，但是常規二維超聲尚不能在同一切面顯示左心室某一室壁的整塊心肌運動圖像。本研究采用二維超聲額斷面方法截取部分左心室前壁心肌，輔以斑點成像技術（STE）檢測局部心肌功能，并結合雙源CT顯示左心室前壁心肌額斷面，觀察二維超聲與雙源CT在評估左心室前壁心肌缺血中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2011-01～11同濟大學附屬東方醫院心內科收治的疑似冠心病患者40例，均行冠狀動脈造影檢查，按照有無左冠狀動脈狹窄進行分組：①實驗組：中重度冠狀動脈狹窄（冠狀動脈造影顯示冠狀動脈狹窄程度＞50%）所致的左心室前壁缺血患者，共20例，其中男11例，女9例；年齡48～77歲，平均（66.1±8.7）歲；單純左冠狀動脈狹窄11例，合并左旋支狹窄3例，合并右冠狀動脈狹窄3例，合并右冠狀動脈狹窄及左旋支狹窄3例。排除既往有心肌梗死或二維超聲心動圖顯示室壁運動異常、既往有經皮冠狀動脈介入術史、心律失常（心房顫動、完全性左束支傳導阻滯等）、透聲條件差。②對照組：經冠狀動脈造影排除左心室前壁心肌缺血的冠心病患者20例，冠狀動脈造影示左心室前壁供血冠狀動脈管腔未見明顯狹窄，其中男9例，女11例；年齡51～77歲，平均（62.2±6.3）歲。1.2 超聲心動圖檢查

1.2.1 超聲心動圖二維圖像采集 使用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率1～3MHz，幀頻為60幀/s，采集心臟的常規二維超聲圖像。進一步采集左心室前壁心肌的額斷面圖像：患者取左側臥位，超聲探頭放置于心尖搏動處，指向右側胸鎖關節，先顯示標準心尖四腔觀的心臟結構，探頭向前上翹約20°，略微調節探頭，即左心室前壁心肌額斷面切面（圖1），將聚焦調節至左心室腔中部以最優化顯示所研究心室前壁局部心肌塊，獲取滿意截面后進行靜態及動態存圖。1.2.2 二維斑點追蹤矩陣取樣 將采集到的二維超聲心動圖圖像輸入TomTech公司Image Arena二維應變超聲圖像工作站進行超聲圖像分析。采用上述超聲圖像中左心室前壁心肌塊較清晰的圖像，在同一左心室前壁心肌塊圖像畫面上，應用Image Arena圖像工作站中的二維應變矩陣分析功能，同時在左心室前壁心肌選取25個感興趣區（ROI），ROI之間的點距約2mm（圖2）；STE軟件跟蹤額斷面超聲左心室前壁25個ROI的運動軌跡后，自動顯示25個ROI的應變和應變率曲線（圖3），采集25個ROI的收縮期應變及應變率數據進行分析。納入研究的ROI必須采集自清晰的左心室前壁心肌額斷面圖像，否則予以去除。

圖1 左心室前壁心肌額斷面切面。左心室前壁心肌額斷面切面與心臟標準心尖四腔觀的超聲束平面約成20°，能夠顯示左室前壁心?。ㄐ呐K模型摘自澤雅科教儀器公司心臟解剖放大模型）

1.3 雙源CT冠狀動脈成像

1.3.1 CT掃描 使用Siemens雙源炫速128層CT掃描儀，采用心電門控的心臟成像，掃描參數：管電壓80～140kV，管電流 280mA，延遲 15～18s，掃描時間5～8s，重建卷積核B26f，層厚0.75mm，間隔0.5mm。造影劑采用370mgI/ml碘海醇，注射速度5.0～5.5ml/s，劑量60～80ml，方向為從頭側到足側，掃描范圍均為從氣管分叉下1cm到心底層面。

1.3.2 圖像處理 應用容積漫游技術和最大密度投影重建，用Siemens Circulation軟件進行左心功能評估，軟件自動分析左心室射血分數、心肌質量、心輸出量、收縮末容積、舒張末容積以及每搏輸出量。按照左心室前壁心肌塊切面的超聲路徑找到并采集相對應的左心室前壁心肌塊斷面圖像（圖4）。根據矩陣取樣法在左心室前壁心肌選取25個ROI，軟件自動分析相應點的收縮期與舒張期室壁厚度，測量室壁移動幅度（WM），計算室壁增厚度（WT=收縮期室壁厚度－舒張期室壁厚度）。

1.4 二維超聲左心室前壁額斷面顯示左心室前壁心肌的可靠性分析 按照二維超聲左心室前壁心肌塊切面的超聲路徑找到相對應的雙源CT左心室前壁心肌塊額斷面，選取25個ROI（圖5），觀察ROI在牛眼圖上的分布（圖6），分析所有ROI在各左心室心肌節段所占百分比。1.5 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件，計量資料數據以±s表示，采用獨立樣本t檢驗；計數資料采用χ2檢驗；P＜0.05表示差異有統計學意義。用隨機數字表法隨機選取26例患者，感興趣區的應變、應變率與WT、WM之間的相關性采用Pearson相關分析。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料比較 兩組患者年齡、性別、血壓、血脂等比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）（表1）。

圖2 左心室前壁心肌二維超聲圖像上選取的25個感興趣區的取點圖。在同一左心室前壁心肌塊圖像畫面上，應用二維應變矩陣取樣法在左心室前壁心肌選取25個感興趣點，點距約2mm。圖3 左心室前壁心肌額斷面上25個感興趣區的應變、應變率曲線。A、B分別為對照組及實驗組患者的25個感興趣區的應變曲線；C、D分別為對照組及實驗組患者的25個感興趣區的應變率曲線。圖4 二維超聲左心室前壁局部心肌額斷面相對應的雙源CT左心室前壁心肌圖像（圓圈處）。圖5 雙源CT圖像上在左心室前壁選取25個感興趣區（取樣點）的方法。在雙源CT圖像上，按照二維超聲左心室前壁心肌塊超聲切面的路徑找到相對應的左心室前壁斷面，并選取相應的25個感興趣區。圖6 雙源CT圖像上25個感興趣取樣點在左心室牛眼圖上的分布圖示在雙源CT左心室前壁心肌斷面上，采用矩陣取樣法選取的25個取樣點均位于牛眼圖對應的左心室前壁（第1、7、13節段）

表1 實驗組與對照組一般資料比較（±s ）

表1 實驗組與對照組一般資料比較（±s ）

分組 性別(男/女) 年齡(歲) 收縮壓(mmHg) 舒張壓(mmHg) 三酰甘油(mmol/L) 膽固醇(mmol/L)對照組(n=20) 9/11 62.2±6.3 126.40±13.12 79.60±7.55 1.83±0.29 4.71±0.95實驗組(n=20) 11/9 66.1±8.7 127.65±11.69 77.40±8.65 1.88±0.26 4.91±1.13 t值 －1.597 －0.318 0.857 －0.601 －0.586 P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05分組 左心室射血分數(%) 心肌質量(g) 心輸出量(L/min)收縮末容積(ml)舒張末容積(ml)每搏輸出量(ml)對照組(n=20) 62.40±3.58 129.75±16.06 4.22±0.81 56.89±7.38 113.60±8.96 80.20±5.63實驗組(n=20) 60.05±3.38 121.64±19.48 4.23±0.72 60.02±5.66 115.60±9.49 79.50±5.55 t值 0.958 0.458 0.523 －0.935 －0.826 0.029 P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

2.2 二維超聲采集的ROI在CT牛眼圖上的分布 納入研究的40例患者均獲得雙源CT左心室前壁心肌塊斷面圖像，即總計獲得1000個左心室前壁心肌ROI數據，其中25個ROI位于左心室前壁心肌邊緣，圖像顯示不清，數據偏差大，予以去除，最終納入研究的左心室前壁心肌分析的ROI數目總計975個。按照二維超聲矩陣取樣法的模式采集左心室前壁心肌斷面上總計975個ROI的WT、WM。975個ROI中，276個（28.31%）位于第1節段，462個（47.38%）位于第7節段，237（24.31%）個位于第13節段。本研究所有ROI均位于左心室前壁心肌內，左心室前壁額斷面能夠顯示左心室前壁心肌。

表2 實驗組與對照組患者左心室功能參數比較（±s , mm）

表2 實驗組與對照組患者左心室功能參數比較（±s , mm）

分組 例數 WT WM對照組 20 6.55±2.01 10.63±4.31實驗組 20 6.26±1.84 9.85±4.09 t值 7.855 3.201 P值 ＜0.05 ＜0.05

2.3 兩組患者左心室前壁WT及WM比較 實驗組WT、WM較對照組減低，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。2.4 左心室前壁心肌應變、應變率與左心室前壁WT、WM的相關性 隨機選取26例患者，左心室前壁心肌應變與WT、WM呈顯著正相關（r=0.852、0.843,P＜0.001）；左心室前壁心肌應變率與WT、WM亦呈顯著正相關（r＝ 0.726、0.770,P＜0.001）。

3 討論

節段運動異常是冠心病心肌受損的影像學特征之一，但是運用常規二維超聲不易檢出冠心病的節段運動異常。STE可評價局部心肌功能[2,3]，且無角度依賴性，其準確性、重復性相對較好[2]，不受操作者主觀經驗的影響[4]。應用STE測定心肌的應變與應變率可增加檢出節段運動異常的概率[5,6]。應用常規超聲心動圖分析心肌圖像一般是在左心室胸骨旁長軸觀、短軸觀、心尖四腔觀與二腔觀上取得的[7]。常規STE分析心肌功能也是按17節段法來劃分心肌區域；但17節段心肌分析法的取樣僅捕捉到某個節段的部分心肌的圖像信號，尚不能顯示左心室某部整塊心肌的圖像。為此，課題組曾報道一種能夠顯示整塊左心室前壁心肌圖像的左心室前壁心肌額斷面超聲切面法[8]。左心室前壁心肌的額斷面為心尖非標準四腔觀切面，此切面與心臟標準心尖四腔觀的超聲束平面約成20°，能夠顯示左室前壁心肌。

雙源CT心臟成像為無創、準確的心肌顯影方法之一[9-11]，其所測的左心室功能與超聲心動圖所見高度符合[12]；故本研究采用雙源CT為驗證手段，觀察到雙源CT測得的左心室前壁心肌WT、WM較對照組明顯減低（P＜0.05），進一步分析發現左心室前壁斑點超聲成像與雙源CT測得的左心室前壁局部心肌功能參數具有良好的相關性，證實了超聲方法的可靠性。本研究使用雙源CT斷面分析也證實二維超聲上顯示的為左心室前壁心肌，相當于17節段法中顯示的前壁中的心尖部（占24.31%）、中間段（占47.38%）和基底段區域（占28.31%），基于左心室心肌塊在解剖學上的冠狀動脈走形分布特點，提示本文左心室額斷面超聲顯像確實顯示了左心室前壁心肌。冠狀動脈左前降支在冠心病的發病中具有獨特的作用，這是由于冠狀動脈左前降支較大的分支大部分供血于左心室前壁[13]。在單支冠狀動脈血管狹窄病變患者中，左前降支病變約占75%[14]；因此，本研究選擇冠狀動脈左前降支狹窄患者來分析左心室前壁的局部心肌功能，并希望在下一步的研究中以超聲異常感興趣區百分比的方式檢出局部心肌的節段運動異常。

本研究的局限性在于因心臟會隨著呼吸運動，二維超聲顯示的心肌額斷面有時會出現含有左心室心腔的圖像，操作中需不斷調整探頭方向和角度才能獲得滿意圖像。左心室是一個球形體，心臟左心室前壁凸起呈曲面狀，左心室前壁額斷面雖然不能同時掃查到整塊左心室前壁心肌，但是本方法仍然能夠掃查到左心室前壁的大部分心肌，較常規超聲心動圖左心室節段分段法，擴寬了超聲技術顯示心肌的視野。目前，本方法的另一個局限性是：習慣于常規超聲心動圖的操作者，對左心室前壁局部心肌額斷面的理解要有一個過程，延長了操作截取圖像的時間，故對操作者熟練程度的要求較高。

綜上所述，本研究應用二維超聲與雙源CT左心室前壁額斷面顯示左心室前壁心肌，發現二維超聲與雙源CT左心室前壁心肌額斷面上所采集到的ROI均位于左心室前壁。雙源CT測得左心室前壁缺血患者的WT、WM顯著減低；多點取樣STE超聲參數結合雙源CT可應用于評估左心室前壁缺血的左心室前壁局部心肌功能。

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Local Myocardial Function of the Anterior Wall Ischemia of the Left Ventricle Evaluated by Using Two-dimensional Speckle-tracking Echocardiography and Dual-source CT

PurposeTo evaluate myocardial function of the anterior wall (AW)of left ventricle (LV) by using multiple sampling two-dimension speckle-tracking echocardiography (STE) and dual-source CT in patients with myocardial ischemia.Materials and MethodsPatients with or without myocardial ischemia in the AW of LV were recruited (n=20 for each group). Twenty- fi ve regions of interest (ROI) in the AW were obtained and tracked by STE and by dual-source CT. Percentage of ROI in the segment of the left ventricular myocardial was calculated. Wall thickness (WT)and wall motion (WM) were measured by dual-source CT. The relationship between the data generated by STE and dual-source CT were analyzed.Results28.31% of ROI obtained by dual-source CT were located at the fi rst segment, 47.38% of them at the seventh segment and 24.31% of them at the thirteenth segment. WT and WM of the AW significantly decreased in the group of ischemia (P＜0.05). There were positive correlations between parameters of STE (ε and SRS) and data obtained from dual-source CT (r=0.852, 0.843, 0.726, 0.770,P＜0.001).ConclusionCoronal section of TDE and dual-source CT can provide an alternative view for imaging AW of LV. Multiple ROIs of STE and dual-source CT can provide an alternative option to evaluate the anterior wall motion in patients with myocardial ischemia.

Myocardial ischemia; Echocardiography; Speckle tracking imaging;Tomography, X-ray computed; Ventricular function, left

10.3969/j.issn.1005-5185.2012.11.018

同濟大學醫學院附屬東方醫院心臟醫學部上海 200120

陳 明

Heart Center, Eastern Hospital of Tongji Medical School, Tongji University,Shanghai 200120, China

Address Correspondence to：CHEN MingE-mail： mingchen1283@vip.163.com

浦東新區科技發展基金創新資金項目（PKJ2010-Y16）；上海市衛生局青年基金項目（2010Y012）；上海市浦東新區心血管疾病學科群項目（PWZxkq2010-01）；上海市衛生局衛生科技面上項目（2009158）。

中國圖書資料分類法分類號R543.3；R445.1；R445.3

2012-03-26

2012-08-27

中國醫學影像學雜志2012年 第20卷 第11期：862-865

Chinese Journal of Medical Imaging 2012 Volume 20(11)： 862-865

（責任編輯 張春輝）