實時三平面定量組織速度成像技術評價冠心病患者心室壁運動

沈燕華，賀 聲，宋 凱，張云山，余澤輝

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（coronary heart disease，冠心病）發病率逐年升高，是慢性心力衰竭的最常見病因［1］。目前診斷冠心病的金標準是冠狀動脈造影，其有創性和輻射性嚴重影響了該檢查的普及，冠脈CT血管成像（CCTA）診斷冠心病的準確性已得到臨床認可，但仍是以輻射性、碘劑過敏以及心率過快和不規則節律引起的運動偽像等影響因素使其面臨挑戰。無創性評價冠狀動脈疾病仍是眾多學者一直努力研究的主要領域。本研究應用實時三平面定量組織速度成像技術（real-time 3-plane quantitative tissue velocity imaging）對冠心病患者局部心室壁收縮及舒張運動進行對比分析，進一步探索心肌缺血對心肌運動方面的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2007年11月—2011年12月住院患者139例，均因疑診冠心病行選擇性冠狀動脈造影檢查，根據造影結果將患者分為4組：①正常組36例，造影結果正常，男16例，女20例，年齡30歲～80歲（63.71歲±13.34歲）。②冠脈Ⅰ組33例，病變狹窄＜50%，男19例，女14例，年齡46歲～75歲（61.88歲±10.53歲）；③冠脈Ⅱ組31例，病變狹窄≥50%且＜75%，男17例，女14例，年齡40歲～77歲（62.73歲±11.86歲）；④冠脈Ⅲ組39例，病變狹窄≥75%，男26例，女13例，年齡44歲～81歲（64.14歲±10.37歲）。以病變最窄處例數評價（部分患者為2支血管同時受累嚴重），左前降支47例，左回旋支31例，右冠狀動脈39例。4組患者在合并高血壓、糖尿病及吸煙史方面差異無統計學意義（P＞0.05）。所有受檢者均為竇性心律，剔除房顫、完全性左束支傳導阻滯等患者。

1.2 儀器與方法

1.2.1 圖像采集 使用美國GE公司Vivid7彩色超聲診斷儀及3V探頭，探頭頻率（2.0～4.0）MHz。受檢者連接同步心電圖，測量常規超聲指標，開啟實時三平面程序及組織速度成像（TVI）模式，同步實時采集心尖四腔、心尖二腔及心尖左室長軸切面連續心律穩定3個心動周期的組織速度動態圖像，調節TVI幀頻＞100幀／秒。

1.2.2 常規超聲指標測量 多切面觀察室壁運動情況，測量左室橫徑（LVD）、左房橫徑（LAD）、E／A及E峰減速時間（DT），心尖雙平面Simpson法測量左室射血分數（EF）、短軸縮短率（FS）。

1.2.3 QTVI圖像分析 應用Vivid7彩色超聲診斷儀自帶QTVI軟件的定量分析功能，獲取左右心室各室壁基底段的組織多普勒速度時間曲線，即左心室分別取前間隔、下壁、前壁、后壁、側壁及室間隔的基底段，右心室取心尖四腔切面右心室游離壁基底段，共計7個室壁節段，分別測量每一曲線上的收縮期峰值速度（peak systolic velocity，s）、舒張早期峰值速度（early diastolic velocity，e）及舒張晚期峰值速度（late diastolic velocity，a），以上數據均取3個心動周期平均值。

1.3 統計學處理 采用SPSS13.0統計軟件，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，組間比較應用單因素方差分析（Tukey’s-b檢驗），應用Bivariate Correlation過程分析室壁收縮及舒張速度與冠狀動脈狹窄程度之間的相關性，應用受試者工作特征曲線（ROC）計算室壁收縮及舒張速度診斷冠狀動脈狹窄≥50%的曲線下面積（AUC）、截斷值、靈敏度和特異度。

2 結 果

2.1 各組間常規超聲數據比較 冠脈組間常規超聲指標LVD、LAD、E／A、DT、EF及FS組間比較無統計學意義（P＞0.05），冠脈Ⅲ組中有9例顯示節段性室壁運動異常（23.08%），其中5例EF減低（12.82%），余患者常規超聲檢查結果均正常。

2.2 左右心室壁基底段收縮速度組間比較（見表1） 除左室側壁外，冠脈Ⅰ組s較正常組相應增高，除右室壁外，冠脈Ⅱ及Ⅲ組s均較正常組相應減低；部分s的組間比較有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）。

表1 左右心室壁基底段收縮速度組間比較（x±s） cm／s

2.3 左右心室壁基底段舒張速度組間比較（見表2） 冠脈Ⅰ組e較正常組相應增高，冠脈Ⅱ組及Ⅲ組e、冠脈3組a均較正

表2 左右心室壁基底段舒張速度組間比較（x±s） cm／s

2.4 左右心室壁基底段收縮及舒張速度與冠狀動脈狹窄程度的相關性分析 左室六個室壁s均與冠狀動脈狹窄程度呈負相關性（r=-0.222～-0.410，P＜0.05或P＜0.01）；前間隔及室間隔e，左室側壁、下壁、前壁及后壁e及a均與冠狀動脈狹窄程度呈正相關性（r=0.205～0.366，P＜0.05或P＜0.01）；右室壁收縮速度及舒張速度與冠狀動脈狹窄程度沒有相關性（P＞0.05）。

2.5 左右心室壁基底段收縮及舒張速度診斷冠狀動脈狹窄≥50%結果（見表3） 應用受試者工作特征曲線（ROC）計算，左右心室壁基底段收縮速度及部分舒張速度因P＞0.05或曲線下面積（AUC）＜0.5而未能取得截斷值，左室下壁e對診斷冠狀動脈狹窄≥50%的AUC最大。常組大致呈減低趨勢；其中，部分e及a的組間比較有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）。

表3 左心室壁基底段舒張速度診斷冠狀動脈狹窄≥50%的AUC、截斷值

3 討 論

超聲心動圖作為無創檢查，操作簡便且較易被患者接受，在心臟病診斷中具有重要作用。近年來，超聲新技術不斷涌現，為評價冠心病提供了更多的選擇。冠心病早期多累及心內膜下心肌，心內膜下心肌損傷主要影響縱向運動，而組織多普勒是評估長軸方向左心室功能的最佳選擇［2］，以往超聲在不同切面切換時，可能R-R間期存在的變異性影響了不同室壁間的比較，因此，應用基于組織多普勒原理的實時三平面定量組織速度成像技術，可以精確測量同一心動周期內左右心室多個室壁節段的運動信息并作對比分析，時間分辨率高［3，4］，且去除了心動周期變異的影響［5］，研究結果可信度高，為臨床提供了一種無創性檢測心室壁運動的新手段。

冠心病患者心肌受累多為區域性，由于側支循環建立，左室收縮功能代償維持在一定范圍之內。本資料中，常規超聲數據的組間比較無統計學意義（P＞0.05），僅提示冠狀動脈狹窄≥75%的患者且檢出率低（23.08%）。而應用實時三平面定量組織速度成像技術檢測左右心室壁基底段的收縮及舒張運動，發現冠脈Ⅰ組s及e較正常組大致呈增高趨勢，其他參數均隨冠狀動脈狹窄程度加重而大致呈減低趨勢，左室部分室壁收縮及舒張速度在組間比較有統計學意義，并與冠狀動脈狹窄程度存在相關性；分析可能原因是當冠狀動脈狹窄＜50%時引起的心肌缺血已使局部心肌收縮及舒張功能發生改變，但由于病變程度較輕，缺血心肌首先是通過加快收縮及舒張早期速度來代償性維持心臟功能在正常范圍，隨著病變狹窄進一步加重，靜息狀態下心肌低血流灌注引起的心肌纖維化使局部心肌變形能力減低［6-8］，最終導致局部心肌收縮及舒張早期速度逐步減低，同時，冠狀動脈狹窄程度無論輕重均可導致心室壁基底段舒張晚期速度減低，因此，實時三平面定量組織速度成像技術可以較準確地評價心肌缺血時的收縮及舒張運動速度變化。本研究中冠狀動脈狹窄程度對右室壁收縮及舒張速度沒有明顯影響，考慮與右室心肌存在豐富的側支循環有關。獲得部分室壁舒張速度評價冠狀動脈狹窄≥50%的截斷值，左室下壁e的診斷價值最大，以截斷值-5.19cm／s評價冠狀動脈狹窄≥50%的靈敏度及特異度分別為69.1%、70.0%（P＜0.01），此結果與先前報道相符［9-11］，即在冠心病早期主要出現舒張功能損傷。因此，準確檢測心肌舒張功能對于早期判斷冠狀動脈病變、及時治療和改善預后具有重要的意義。

由于在我院診斷急性心肌梗死的患者絕大多數采取急診冠狀動脈支架治療，這部分患者未能及時采集超聲圖像，同時，本資料也排除了有陳舊性心肌梗死病史的患者。本研究結果較適用于疑診冠心病患者行冠狀動脈造影前的術前評估，通過對局部心肌收縮與舒張運動的細化分析并結合常規超聲檢查，為臨床進一步了解患者心臟整體及局部功能提供更詳細信息，對分析病情、危險評估、治療及預后具有重要意義。本研究存在一定局限性：TVI技術受多普勒角度、節段心肌被動運動等影響［12，13］；本研究樣本量較小，獲得部分參數的截斷值有待于大樣本臨床研究證實。

實時三平面定量組織速度成像技術，可以較準確地分析心肌缺血對局部室壁收縮及舒張運動速度的影響，對評價缺血心肌的敏感性優于常規超聲心動圖。

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