應變率成像評價冠心病患者左心室局部舒張功能的臨床研究

王清國 孫玉珍 王妮 劉健 李鼎

冠心病是危害中老年健康的主要常見病、多發病，做到早期無創性診斷冠心病是人們一直追求的目標，彩色多普勒超聲心動圖憑借其無創、簡便、費用低廉、可重復等優點，已在心臟病的臨床診斷中得到廣泛應用，但其檢測冠心病主要是依靠肉眼觀測室壁心肌運動，可重復性差，應用受到限制。近期發現，左心室舒張功能障礙在冠心病診斷中有很高價值，能明顯提高超聲心動圖對冠心病的敏感性[1]。應變率成像技術在多普勒組織成像基礎上發展而來，可定量分析左心室局部心肌舒張功能。本研究是以應變率成像定量技術測量臨床可疑冠心病患者的左心室各壁舒張早期應變率，以冠狀動脈造影為金標準，來分析應變率成像對冠心病診斷的敏感度和特異性。

1 資料與方法

1.1 對象 搜集2007年11月至2011年8月在我院住院55例臨床可疑冠心病患者，男29例，女26例，年齡28～82歲，其中≥60歲43例，＜60歲12例，平均(54.8±13.1)歲。納入標準:(1)有勞累后胸痛、胸悶等癥狀;(2)心電圖及常規超聲心動圖檢查無明顯異常;(3)常規超聲心動圖顯示圖像清晰;(4)二維超聲心動圖排除其他心臟疾病;(5)同期檢測無高血壓、糖尿病及血脂異常;(6)無房撲、心房顫動、左束支傳導阻滯。

左心室壁根據美國超聲心動圖學會推薦的16節段劃分法，55例患者的左心室壁共880個節段。冠狀動脈與心肌的對應關系，根據美國印第安納大學Segar等根據美國超聲心動學會(ASE)標準所做的修訂方法，前降支供血:前間隔、室間隔中段、室間隔下段、前壁;回旋支供血:側壁基底段、側壁中段、后壁;右冠狀動脈供血:下壁基底段、下壁中段、室間隔基底段;下壁下段由前降支和(或)右冠狀動脈供血[2]。凡其供血的冠狀動脈狹窄≥50%者，即認為該節段為病變節段，供血冠狀動脈狹窄＜50%者，即認為該節段為非病變節段。55例患者共880個節段，經冠狀動脈造影檢查確診冠心病患者35例，病變節段311個，正常節段249個;20例患者冠狀動脈造影檢查未發現明顯異常，均為正常節段，共320個。根據冠狀動脈造影結果分病變節段組(共311個)和非病變節段組(共569個)。

1.2 儀器與方法 使用philips ie 33型超聲診斷儀，S5-1探頭，頻率為1.7～3.4 MHz。配有QLAB 6.0版分析軟件及光盤儲存功能。

患者左側臥位，平靜呼吸，連接肢體導聯心電圖，行彩色多普勒超聲心動圖檢查，在組織多普勒(tissue Doppler imaging，TDI)模式下，分別采集具有3個完整心動周期的左心室心尖兩腔切面觀(下壁、前壁)、四腔切面觀(后間隔，側壁)及心尖左心室長軸切面觀(前間隔，后壁)的動態圖像，幀頻＞100幀/s，儲存至硬盤后啟動應變率成像軟件分析，以同步心電圖劃分收縮期和舒張期，取樣容積為10 mm，將取樣點置于左心室壁各段中部內膜下肌層，手動方式逐幀校正取樣容積位置。獲取各段應變率曲線，測量左心室各壁不同節段收縮期、舒張早期及舒張晚期的峰值應變率參數收縮期應變率(peak systolic strain rate，SRs)、舒張早期應變率(peak early diastolic strain rate，SRe)、舒張晚期應變率(peak advanced diastolic strain rate，SRa)。

1.3 統計學處理 采用SPSS 12.0統計軟件進行數據分析，應變率成像測得SRs、SRe、SRA經統計學分析符合正態分布，采用珋表示。組間計量資料比較采用t檢驗，多組計量資料之間比較用方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病變節段與非病變節段SRe和SRa比較 非病變節段組室壁的SRe明顯低于相應節段的病變節段組的SRe，差異有統計學意義(P＜0.01)，非病變節段組室壁的SRa與相應節段的病變節段組SRa無明顯差異，2組比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

各節段病變組與非病變組的SRA差異不明顯(P＞0.05)。見表1。

表1 病變節段舒張期與非病變節段收縮期與舒張期縱向SR比較(，/s)

表1 病變節段舒張期與非病變節段收縮期與舒張期縱向SR比較(，/s)

注:與非病變節段比較，＊＊P＜0.01

部位 SRs非病變節段 病變節段SRa非病變節段 病變節段SRe非病變節段 病變節段PS 后間隔Base基底段 (38)－1.48±0.59(17)－1.53±0.61(38)1.74±1.16(17)1.41±0.52 (38)4.08±1.60 (17)1.14±0.81＊＊Mid中段 (33)－1.15±0.64(22)－1.25±0.56(33)1.47±0.98(22)1.40±0.55 (33)3.51±1.33 (22)1.06±0.71＊＊Apex心尖段(33)－1.04±0.59(22)－1.18±0.47(33)1.57±1.08(22)1.49±0.60 (33)3.57±1.26 (22)1.14±0.97＊＊LW側壁Base (43)－1.51±0.69(12)－1.57±0.72(43)1.77±1.16(12)1.41±58 (43)4.13±1.62 (12)0.85±0.51＊＊Mid中段 (43)－1.32±0.57(12)－1.39±0.96(43)1.79±1.05(12)1.57±0.69 (43)3.76±1.46 (12)1.34±0.79＊＊Apex心尖段(27)－1.01±0.61(28)－1.03±0.63(27)1.51±1.18(27)1.63±0.85 (28)3.67±1.62 (27)1.56±1.15＊＊PW后壁Base (43)－1.42±0.51(12)－1.55±0.67(43)1.73±1.04(12)1.36±0.50 (43)3.97±1.42 (12)1.22±0.80＊＊Mid (43)－1.12±0.41(12)－1.28±0.45(43)1.66±0.99(12)1.48±0.52 (43)3.48±1.26 (12)1.31±4.06＊＊AS前間隔Base (33)－1.21±0.39(22)－1.42±0.51(33)1.71±1.01(22)1.39±0.54 (33)3.55±1.25 (22)1.12±0.75＊＊Mid (33)－1.05±0.47(22)－1.28±0.42(33)1.43±0.78(22)1.36±0.46 (33)3.56±1.24 (22)1.20±0.78＊＊IW下壁Base (38)－1.45±0.71(17)－1.69±0.69(38)1.94±1.09(17)1.27±0.45*(38)4.04±1.51 (17)0.94±0.47＊＊Mid (38)－1.12±0.51(17)－1.20±0.61(38)1.91±1.25(17)1.36±0.43 (38)4.05±1.58 (17)0.86±1.28＊＊Apex (24)－1.08±0.65(31)－1.13±0.54(24)1.79±1.04(31)1.37±0.48 (24)3.60±1.63 (31)1.36±0.77＊＊AW前壁Base (33)－1.39±0.56(22)－1.56±0.72(33)1.20±0.98(22)1.36±0.63 (33)3.64±1.57 (22)1.05±0.51＊＊Mid (33)－1.03±0.45(22)－1.18±0.69(33)1.37±0.97(22)1.31±0.50 (33)3.75±1.49 (22)0.98±0.41＊＊Apex (33)－0.98±0.41(22)－1.11±0.62(33)1.44±0.97(22)1.34±0.46 (33)3.80±1.62 (22)1.02±0.59＊＊

2.2 應變率成像對冠心病診斷的敏感性和特異性將心肌分為基底段、中段、心尖段，計算舒張早期應變率正常值范圍[＞(珋x±1.645)/s]:基底段SRe＞1.45/s，中段 SRe＞1.39/s，心尖段 SRe ＞1.28/s，其敏感性為77.49%，特異性為94.02%，Youden指數為0.72。見表2。

表2 應變率成像對冠心病診斷的敏感性和特異性

3 討論

應變率成像是檢測局部心肌形變特征的可靠方法[3]，國內外眾多學者應用該技術對心肌缺血進行了深入研究。應變率定量分析曲線中，為室壁各節段心肌舒張峰值應變率的平均值，有研究表明，左心室心肌舒張早期平均峰值應變率與舒張早期二尖瓣環峰值運動速度呈高度正相關，Stoylen等[4]用應變率成像和二尖瓣環組織多普勒研究了室壁舒張功能異常，可以準確顯示舒張期從心底到心尖各節段早期充盈和晚期充盈時相。研究證實在等容舒張期，心肌的主動伸長是耗能的[5]，心肌供血少到一定程度時可導致舒張功能首先受損，因而心肌缺血，心肌舒張遲緩引起等容舒張期局部心肌的應變率降低、整體心臟舒張不同步都是心肌舒張性能受損的表現，舒張異常早于收縮的異常。組織多普勒顯像能夠測定心肌運動速度，因而可以估測心室壁舒張期運動功能，進而判斷心室整體或局部功能狀況[6]。但心臟局部舒張功能的估測常受到整體心臟運動包括心臟旋轉運動和鄰近心肌節段室壁運動的影響。應變率成像技術能客觀地反映局部心肌受力后發生形變的能力。應變率成像具有較高的時間和空間分辨率，其結果不受心臟整體運動、心臟旋轉及正常節段對異常節段的拖帶效應的影響，可準確估測局部心肌形變的速率，因而準確地判斷心室壁運動功能。在評價左心室局部舒張功能上應變率成像優于DTI速度測定，這已由相關的研究工作所證實[7]。王建華等[8]研究表明，性別、心率和體表面積對應變率成像無顯著影響，雖然左心室心肌收縮期應變率峰值隨著年齡的增加有逐漸減低的趨勢，但各年齡組之間差異無統計學意義。舒先紅等[8]研究表明，左心室各室壁基底段中間段和心尖段的平均SRs、SRe、SRa值依次遞減，與本研究非病變組結果相似。非病變節段的應變率的測值在各研究結果差異較大[10-11]，這可能與超聲診斷儀器和操作差異有關，因此尚無比較統一的正常值范圍，本研究根據所測的非病變節段的SRe，估測了本研究的正常值范圍，以此作為判斷標準，表明SRe對冠心病的診斷有較高的價值。眾多研究表明，應變率成像能很好地評價左心室的局部舒張功能，提供更詳細的局部心肌形變資料[12]。本研究結果顯示冠心病組SRe顯著減低，而SRs病變節段組小于非病變節段組，但兩者之間差異不明顯，表明冠心病患者整體的收縮功能還沒有明顯改變的情況下，局部心肌的舒張功能已經減低。心肌舒張遲緩及不同步都是心肌舒張性受損的表現。冠心病組舒張早期缺血相應節段心肌SRe有顯著降低，這種異常改變可能和心肌缺血時舒張早期心肌耗能增加，引起細胞膜發生缺陷，鈣泵活力降低，導致心室變形減慢有關。而代表被動舒張功能的SRa則無明顯減低而且還有輕微增高的趨勢，可能是因為心室的主動舒張功能降低時，心房壓增大，會導致心房的收縮力增強，而使被動舒張的速度增高[13-14]。因此，應變率成像能評價左心室局部缺血心肌舒張功能，能直觀、精確地定量分析局域性心肌收縮和舒張功能改變，是一項有價值、無創性評價左心室收縮和舒張功能的新技術。

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