三維斑點追蹤超聲心動圖在評價心肌缺血嚴重性中的應用價值

陳小珠，劉淑軍，唐昌忠，康文慧，楊 震

(深圳市龍華新區人民醫院超聲科， 廣東 深圳 518109)

三維斑點追蹤超聲心動圖在評價心肌缺血嚴重性中的應用價值

陳小珠，劉淑軍，唐昌忠，康文慧，楊 震

(深圳市龍華新區人民醫院超聲科， 廣東 深圳 518109)

目的 應用三維斑點追蹤超聲心動圖(3D-STE)評價冠心病缺血心肌與梗死心肌的應變，探討其在評價左室心肌缺血嚴重性中的價值。方法 對40例冠心病患者(冠心病組，其中心絞痛20例、心肌梗死20例)及2O例體檢正常者(對照組)進行3D-STE檢測，得出左室整體縱向應變(GLS)、環周應變(GCS)、徑向應變(GRS)、面積應變值(GAS)及各節段縱向應變(LS)、環周應變(CS)、徑向應變(RS)、面積應變值(AS)的收縮期峰值，并以冠脈造影(CAG)檢測結果為金標準，分析各心肌應變參數與心肌缺血嚴重性的關系。結果 與對照組對比，冠心病組的左室整體應變(GLS、GCS、GRS及GAS)均降低(P<0.05)。與CAG檢測結果比較，左室前壁AS判斷心肌嚴重缺血的最佳截斷值、敏感性、特異性及AUC分別為-13.8%、95.0%、95.0%、0.9。結論 3D-STE定量分析梗死心肌和缺血心肌的應變，能夠反映心肌缺血的嚴重程度；節段AS可能是定量評價心肌缺血嚴重性的良好指標。

三維超聲心動圖； 斑點追蹤； 應變； 心肌梗死； 心肌缺血

左室壁節段性運動異常是常規超聲心動圖診斷冠心病心肌缺血的要點和難點。常規超聲心動圖通過識辨二維灰階圖像上顯示的左室節段性室壁運動異常(SWMA)及室壁增厚率異常作為診斷冠心病、尤其是心肌梗死的特征，其結果易受觀察者主觀因素影響,敏感度較低；部分冠心病患者雖已出現嚴重的冠脈狹窄,常規超聲心動圖難以檢出明顯的室壁運動異常，確診有賴于冠脈造影[1]。為了快速、準確診斷冠心病，已有多種新型超聲成像技術先后面世。本文通過三維斑點追蹤超聲心動圖(three dimensional speckle tracking echocardiography，3D-STE)測量左室壁不同節段在三維方向的應變，界定左室梗死心肌和缺血心肌的特征，探討其在評價左室心肌缺血嚴重性中的價值，為診斷冠心病心肌缺血嚴重性提供新的手段。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2013年12月至2015年12月在深圳市龍華新區人民醫院臨床確診的冠心病患者40例(冠心病組)，男32例，女8例，平均(62.57±13.90)歲，所有患者均接受了冠脈造影檢查。其中心絞痛患者20例，男15例，女5例，平均年齡(55.34±12.26)歲；急性前壁心肌梗死患者20例，男17例，女3例，年齡(54.37±15.20)歲，梗死時間為6～20 d。另選20例體檢正常者作為對照組，男16例，女4例，平均年齡(53．78±13.04)歲。

1.2 設備和檢測方法

設備應用GE Vivid E9超聲診斷儀，4V矩陣探頭，頻率1.5～4.0 MHz，4D Auto LVQ分析軟件。所有受檢者均取左側臥位，同步記錄心電圖，經胸心尖四腔觀采集左室三維容積動態圖像。啟動4D Auto LVQ分析軟件，獲取左室整體縱向應變(GLS)、環周應變(GCS)、徑向應變(GRS)、面積應變(GAS)及各節段縱向應變(LS)、環周應變(CS)、徑向應變(RS)、面積應變(AS)彩色編碼牛眼圖。檢查每個節段，確保其圖像隨源2D圖像一起移動，調節控觸面板上的Segment控件，以突出顯示各個節段，并評估追蹤質量，按Reject segment可刪除追蹤效果差的節段，此時將刪除被拒絕節段的曲線，在牛眼圖中相應節段標記為“×”，按Approve segment可核準先前被拒絕的節段。圖像排除標準：1)圖像質量不佳，左室17節段中被拒絕節段>3個，或左冠狀動脈前降支(LAD)供血節段(包括前壁基底段、前間隔基底段、前壁中間段、前間隔中間段、前壁心尖段、室間隔心尖段、心尖部)中被拒絕節段>2個；2)左心室壁的一個重要部分(>25%)在超聲波扇區外；3)采集數據中有一個容積速率低于心率的40%；4)采集含有“縫合”偽像或嚴重的混響偽像。計算左室前壁收縮期縱向應變(AW-LS)、環周應變(AW-CS)、徑向應變(AW-RS)、面積應變(AW-AS)的平均值，比較2組上述參數的差異。以冠脈造影(CAG)結果作為金標準，分別計算AW-LS、AW-CS、AW-RS、AW-AS，判斷LAD嚴重狹窄的最佳截斷值、敏感性、特異性及ROC曲線下面積(areas under the ROC curve，AUC)。

1.3 統計學方法

2 結果

冠心病組心絞痛患者與急性前壁心肌梗死患者的左室整體應變各參數均較對照組明顯降低(P<0.05)，見表1。

表1 2組左室整體應變各參數比較 ±s，%

*P<0.05與對照組比較。

冠心病組左室壁節段應變規律消失，急性前壁心肌梗死患者前壁及前間壁的長軸、短軸收縮期峰值各應變值及平均應變值均嚴重減低(圖1)。而正常組左室長軸縱向和左室短軸環周收縮期峰值應變及平均應變從心尖水平至中間段水平再到基底水平呈逐漸減低的趨勢，左室短軸徑向收縮期峰值應變及平均應變從心尖水平至中間段水平再到基底水平呈逐漸增大的趨勢。急性前壁心肌梗死患者前壁和前間壁節段AS值較對照組顯著減少(P<0.05)，見表2。

左側為6個左室切面的灰階圖，右上圖為左室17節段AS-時間曲線，右下圖為17節段AS牛眼圖。

組別n前間壁前壁側壁后壁下壁后間壁冠心病組 心絞痛20-25.4±6.5-16.4±4.8-20.9±5.2-23.9±6.9-26.0±5.6-26.6±7.4 心肌梗死20-16.4±5.4*-10.1±3.5*-19.9±6.2-22.9±7.0-25.8±6.7-22.6±5.7對照組20-36.5±8.5-35.7±7.2-28.2±6.5-27.5±7.6-29.3±5.3-33.4±7.8

*P<0.05與對照組比較。

以CAG為金標準，左室前壁各應變參數均可用來判斷前壁嚴重缺血，AUC均在0.7～0.9之間，有一定準確性；特別是AW-AS，以-13.8%為截斷值，判斷前壁嚴重缺血的敏感性、特異性均可達95.0%，AUC為0.9。見表3。

表3 冠心病前壁嚴重缺血各應變參數ROC曲線分析

+:陽性；-：陰性。

3 討論

隨著超聲探頭技術及分析軟件的不斷進展與更新，實時三維心臟超聲圖像質量、幀容積數及圖像定量分析能力不斷完善。目前實時三維斑點追蹤超聲心動圖(3D-STE)可獲取較高幀容積的動態三維心臟圖像，通過逐幀追蹤三維灰階圖像的上自然斑點信號，獲取左心室整體及各節段的縱向、環周、徑向、面積應變-時間曲線，并以牛眼圖的形式顯示上述各項參數值。

本研究采用3D-STE檢測40例冠心病患者(其中心絞痛患者20例、急性前壁心肌梗死患者20例)左室壁不同節段在三維方向的應變，并與20例正常者對照，結果顯示對照組左室長軸縱向和左室短軸環周收縮期峰值應變及平均應變從心尖水平至中間段水平再到基底段水平呈逐漸減低的趨勢，而左室短軸徑向收縮期峰值應變及平均應變從心尖水平至中間段水平再到基底段水平呈逐漸增大的趨勢，與馬靜等[2]報道的結果一致。這個結果的產生可能與左室心肌特有的解剖結構相關：左室壁由內縱、中環、外斜三層不同的螺旋肌束構成，內縱及外斜肌自心基底部向心尖部助推，使心室腔沿縱徑縮短，在心尖部產生大的縱向及環周形變以保證最大能效的泵血，故心尖部產生的縱向及環周應變最大；中層的環形肌束在心室基底段水平和中間段水平構成比例較大，在心尖水平構成比例較小，使心室腔內徑在基底段水平和中間段水平有效縮小的徑向應變大，心尖部所起的作用最小，即心尖部徑向應變最小。而冠心病組的左室各水平的長軸、短軸收縮期峰值應變及平均應變卻沒有此變化規律，考慮其可能原因是由于冠狀動脈狹窄，導致心肌缺血受損，心肌組織發生重構甚至紊亂，導致原本正常的心肌收縮力學特性發生變化[3]；其中急性前壁心肌梗死患者心肌節段各應變值及平均應變值嚴重減低，特別是面積應變。本研究以CAG結果作為金標準，分別計算AW-LS、AW-CS、AW-AS、AW-RS，LS、RS、AS的AUC均在0.8～0.9，對預測冠狀動脈左前降支的嚴重狹窄有一定的準確性；尤其左室前壁面積應變收縮期峰值，以-13.8%為截斷值，判斷前壁嚴重缺血的敏感性、特異性均可達95.0%，AUC為0.9。這與王丁等[4]的研究結論相似。Ternacle等[5]研究明確指出3D-STE的應變能夠判斷冠心病心肌缺血的嚴重程度。Leosco等[6]報道3D-STE研究缺血心肌應變標記出的心肌運動異常節段與心臟SPECTI-MIBG的標記一致。

綜上所述，3D-STE研究梗死心肌和缺血心肌的應變，能夠反映局部和整體心肌運動，判斷心肌的缺血變化及嚴重程度。節段面積應變值(AS)可能是定量評價心肌缺血嚴重性的良好指標。

[1] 張文杰，司芩，楊璐.動態心電圖與超聲心動圖診斷冠心病無癥狀性心肌缺血的價值比較[J].現代儀器，2011,17(4):24-25.

[2] 馬靜，陳明.三維斑點追蹤成像技術評價冠心病患者左心室心肌應變的臨床價值[J].山西醫科大學學報，2013,44(52)：342-345.

[3] 丁曉明，張旖文，楊性安.三維斑點追蹤技術判斷冠狀動脈左前降支重度狹窄的價值[J].心腦血管病防治，2013,13(3):179-182.

[4] 王丁，鄧又斌，黃潤青，等.超聲三維斑點追蹤技術定量評價不同部位心肌梗死患者心功能的研究[J].中國超聲醫學雜志，2013，29(7)：610-614.

[5] Ternacle J,Gallet R,Champagne S,et al.Changes in three-dimensional speckle-tracking-derived myocardial strain during percutaneous coronary intervention[J].J Am Soc Echocardiogr，2013，26(12):1444-1449.

[6] Leosco D,Parisi V,Pellegrino T,et al.Alterations of left ventricular deformation and cardiac sympathetic derangement in patients with systolic heart failure：a 3D speckle tracking echocardiography and cardiac I-MIBG study[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging，2015，42(10):1601-1611.

(責任編輯：況榮華)

Assessment of Myocardial Ischemia Severity by Three-Dimensional Speckle Tracking Echocardiography

CHEN Xiao-zhu,LIU Shu-jun,TANG Chang-zhong,KANG Wen-hui,YANG Zheng

(DepartmentofUltrasound,LonghuaNewDistrictPeople’sHospital,Shenzhen518109,China)

Objective To assess the value of strains of ischemic and infarcted myocardium for reflecting the severity of left ventricular myocardial ischemia by using three-dimensional speckle tracking echocardiography(3D-STE) in patients with coronary heart disease(CHD).MethodsThe 3D-STE was performed in 40 patients with CHD(CHD group,20 patients with angina pectoris and 20 patients with myocardial infarction) and 20 normal subjects(control group) to obtain the left ventricular global and segmental longitudinal strain(LS),circumferential strain(CS),radial strain(RS) and area strain(AS).The relationship between myocardial strain parameters and severity of myocardial ischemia was analyzed using coronary angiography(CAG) as the gold standard.Results Compared with control group,left ventricular global strain(GLS,GCS,GRS and GAS),especially anterior and anteroseptal LS,RS and AS,significantly decreased in CHD group(P<0.05).Compared with CAG results,optimal truncation value,sensitivity,specificity and AUC of left ventricular anterior wall AS for judging severe myocardial ischemia were -13.8%,95.0%,95.0% and 0.9,respectively.Conclusion Quantitative analysis of strains of ischemic and infarcted myocardium with 3D-STE can reflect the severity of myocardial ischemia.Segmental AS may be a good indicator for assessing the severity of myocardial ischemia.

three-dimensional echocardiography; speckle tracking; strain; myocardial infarction; myocardial ischemia

2016-07-22

深圳市龍華新區科技計劃項目(1030099)

陳小珠(1964—)，女，碩士，主任醫師，主要從事心血管超聲的臨床應用研究。

R445.1

A

1009-8194(2016)10-0058-04

10.13764/j.cnki.lcsy.2016.10.022