二維斑點追蹤顯像技術對心臟扭轉變化意義的研究進展

張建剛++++++張愛紅

[摘要] 二維斑點追蹤顯像技術（2D-STI）是以心肌旋轉的角度和速度等參數為基礎，以逐幀追蹤灰階圖像中所顯示的，小于入射超聲波長的斑點在心動周期中所產生的信號為依據，對心動周期中所有心肌組織的實時運動和變形特征，進行定性和定量分析的新型心臟超聲技術，具有無創、準確等優點，在節段性室壁運動、心肌梗死及心肌扭轉中的定性和定量研究中具有較高的應用價值。該文著重對其在心臟扭轉變化中的意義進行綜述，旨在為該技術的應用提供參考。

[關鍵詞] 二維斑點追蹤顯像技術；節段性室壁運動；心肌梗死；心肌扭轉

[中圖分類號] R [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2014）12（c）-0191-02

二維斑點追蹤顯像技術（two-dimensional speckle-tracking imaging，2D-STI）為近年來開發的一種新型影像學技術，其以心肌旋轉的角度和速度等參數為基礎，以逐幀追蹤灰階圖像中所顯示的，小于入射超聲波長的斑點在心動周期中所產生的信號為依據，對心動周期中所有心肌組織的實時運動和變形特征，進行定性和定量分析[1]。2D-STI具有無創、準確等優點，在左心室扭轉及扭轉角度的定性和定量研究中具有較高的應用價值[2]。該文著重對其在心臟扭轉變化中的意義進行綜述，旨在為該技術的應用提供參考。

1 評價節段性室壁運動

節段性室壁運動在各類心血管疾病的臨床診治中均具有較高的參考價值。常用于評價節段性室壁運動功能的方法有組織多普勒技術、2D-STI及速度向量成像技術等，其臨床應用價值各有差異。2D-STI可對左心室的長短軸和右心室局部階段功能進行定性評估。Ahmad [3]等學者的研究表明，急性心肌梗死患者節段室壁中左心室基底段及心尖端的應變值，明顯低于健康對照組，而左心室短軸如二尖瓣及心尖部等部位的徑向和圓周應變，同樣明顯低于健康對照組，表明2D-STI技術可對節段性室壁運動異常進行較為準確的定性分析。有學者[4]對采用2D-STI技術對非ST段抬高急性心肌梗死患者的心肌運動特征的分析結果進行了研究，對于急性冠脈阻塞患者，其左室壁整體及局部運動功能均表現為下降趨勢。提示心肌的形變能力降低，表明借助于2D-STI技術，可對心肌應變的早期進行評價以及早發現常規心電圖難以發現急性冠脈阻塞癥狀，從而及早為患者制定灌注治療方案，以改善患者的治療和預后。

2 評價心肌梗死

心肌梗死的臨床評價主要依靠二維灰階圖像，借助其顯示的室壁運動及室壁增厚情況來分析心肌梗死的特征。對于冠心病患者而言，冠狀動脈呈現出不同程度的狹窄，心肌相應階段也會出血缺血特征，2D-STI技術可通過對心肌各節段長短軸切面的徑向應變進行分析，以確定冠狀動脈狹窄的程度。有學者[5]采用2D-STI技術對急性心肌梗死患者入院時和血管重構后的左室壁運動特征進行了分析，研究表明左室壁縱向平均應變與心肌梗死面積具有顯著相關性，較好地證實了相比于左心室射血分數，左室壁縱向平均應變用于心肌梗死面積的預測會更好。該項研究結果還提示，左心室射血分數組正常組其心尖部及左室壁扭轉峰值下降與心肌缺血有一定的關聯，雖然左心室射血分數未見明顯下降，但心肌收縮功能有可能已經受到不同程度的損害，尤其是心尖部的損害最為明顯，進一步提示左室扭轉峰值相比于左心室射血分數更能評價心肌缺血的特征和程度。另一項研究[6]則表明，應用2D-STI技術對前室壁心肌梗死患者進行定性分析后，左心室射血分數減少者，其左室扭轉峰值明顯低于健康對照組，主要表現為心尖部及心室整體等部位扭轉峰值均降低。與核磁共振成像技術對心尖旋轉運動的研究結果基本相似，表明心尖部在心室扭轉中具有十分重要的作用。

3 評價心肌扭轉中的應用

3.1 正常人左心室扭轉運動的定量評價

研究[6]表明，由心尖朝向心底觀察，健康受檢對象左室呈現為短軸二維切面，當心臟處于收縮期時，左心室以順時針方向旋轉在二尖瓣水平上，多以負值表示；而心尖部則是以逆時針方向旋轉，多以正值表示。但也有報道用正值表示順時針旋轉，負值表示逆時針旋轉[7]。Saito [8]等學者采用2D-STI技術對健康受檢人群左室短軸旋轉角度進行了測量，與核磁共振成像技術比較，心尖部旋轉角度分別為（-10.9±3.3）°和（-11.6±3.8）°，心底部旋轉角度分別為（4.6±1.3）°和（4.8±1.7）°，表明兩種影像學技術具有較好的相關性 （r=0.850，P<0.05），提示2D-STI技術可用于左室扭轉運動定量測定。

3.2 病理狀態下心肌的扭轉變化的定量評價

當心肌處于病理狀態時，2D-STI技術主要對感興趣的心肌變形運動進行分析，心肌周圍組織對其所產生的影響較小。因此，該技術可對多種原因所致心臟疾病狀態下心肌扭轉進行準確分析[9]。有學者[10]分別比較了2D-STI技術、組織多普勒技術及核磁共振成像技術對心肌梗死患者左心室扭轉的變化。研究表明，2D-STI技術對左室扭轉速度的定量分析結果與核磁共振成像技術具有較強的相關性，與組織多普勒技術具有較好的相關性，證實了心肌扭轉變化可作為缺血性心肌病患者心肌局部收縮功能改變的早期診斷指標。

4 2D-STI技術的優勢與局限性分析

2D-STI技術是以二維灰階圖像為基礎進行斑點逐幀追蹤的新型無創檢查技術，與組織多普勒技術不同，其對角度的限制較小，使用時無需進行角度校正即可對多切面進行逐幀追蹤，可動態的反映心肌組織的運動狀態。但其仍存在一定的局限性，如其依賴于幀頻來提高檢測的精確性，而幀頻的提高又與圖像的分辨率存在較少相關性，即在追求高幀頻的同時勢必會降低圖像的分辨率，導致對斑點追蹤的準確性降低。因此，如何把握好幀頻圖像的分辨率的關系是提高2D-STI檢測效果的關鍵[10]。另外一個不足在于，2D-STI對二維圖形的要求較高，即便所有的超聲儀器都可配備二次諧波，其監測結果仍會因為個體差異而出現誤差，因為心肌運動是以三維形式呈現給觀察者的，而2D-STI技術僅屬于二維影像學技術范疇。再次，目前對于該技術應用評價的樣本量仍然較少，其在心臟扭轉變化中的應用價值仍需通過擴大樣本量來實現。endprint

5 展望

2D-STI技術可對心肌運動及局部心功能進行較好的評價，具有無創、實時和定量等優點，逐漸受到廣大學者的關注。但由于心臟收縮及扭轉運動變化為三維運動，而2D-STI技術仍為二維技術范疇，因此，研究三維超聲心電圖將是影像學研究的熱點[11]。其可對心臟的離體解剖結構進行多角度定性和定量分析，且具有較好的幀頻，可對同一周期內的各階段心肌運動進行追蹤，但該技術仍有待深入研究。

[參考文獻]

[1] 張軍，馮曉軍.二維斑點追蹤顯像技術對成人左心室扭轉運動的研究現狀[J].中國臨床醫學，2011，18（3）：402-404.

[2] 樓玉美，馬小欣，陳亞娣，等.二維斑點追蹤顯像技術評價成人房間隔缺損左室功能的初步研究[J].現代實用醫學，2012，24（12）：1333-1336.

[3] Ahmad H， Mor-Avi V， Lang RMet al.Assessment of right ventricular function using echocardiographic speckle tracking of the tricuspid annular motion： comparison with cardiac magnetic resonance[J].Echocardiography，2012，29（1）：19-24.

[4] 戰金營，趙可輝.二維斑點追蹤技術評價左心室功能的研究進展[J].中國醫療設備，2011.26（8）：111-113.

[5] 蘇杭，趙博文，唐海林，等.二維斑點追蹤技術對二尖瓣成形術前后左心房應變的研究[J].中華超聲影像學雜志，2013，22（6）：461-465.

[6] Xu J， Peng Y， Li C， et al. Feasibility of assessing cardiac systolic function using longitudinal fractional shortening calculated by two-dimensional speckle tracking echocardiography[J]. Echocardiography，2011，28（4）：402-407

[7] 夏紀筑，高玉麗，王慶慶，等.二維斑點追蹤技術評價各年齡段正常成人左心房功能[J].臨床超聲醫學雜志，2013，15（1）：22-24.

[8] Saito M， Okayama H， Yoshii T， et al. Clinical significance of global two-dimensional strain as a surrogate parameter of myocardial fibrosis and cardiac events in patients with hypertrophic cardiomyopathy[J].Eur Heart J Cardiovasc Imaging，2012，13（7）：617-623.

[9] Feld Y，Dubi S，Reisner Y，et al. Energy transfer from systole todiastole： a novel device-based approach for the treatment of diastolicheart failure [J]. Acute Card Care，2011，13（ 4） ： 232-242.

[10] Jia DL， Ma CY， Liu S，et al.Evaluation of left ventricular twist in acute myocardial infarction patients using speckle tracking imaging[J].Cell Biochem Biophys，2011，61（3）：673-678.

[11] 孫志梅.實時三維超聲心動圖評價冠心病心力衰竭患者心臟功能的價值研究[J].中外醫療，2012，31（21）：167.

（收稿日期：2014-09-30）endprint