三維超聲心動技術評估老年冠心病患者心臟三維空間運動及其與左心室收縮功能的關系

高亞坤 張玉輝 劉 穎 李 麗 盛吉章

(滄州市中心醫院超聲二科，河北 滄州 061001)

冠心病是老年人的常見病，隨著我國人口老齡化的進程加快，其發生率和病死率逐年增高。早期診斷和治療左心室容積、心室壁運動異常對降低老年冠心病發生率具有重要的臨床意義。心臟扭轉運動與左心室收縮功能的關系緊密，相關研究表明心臟扭轉運動基于二維平面，但近期相關文獻顯示，心臟扭轉運動基于三維空間〔1,2〕。三維超聲心動技術是評估心臟運動的新型檢查手段，三維超聲心動圖檢查經全容積掃描前提下監測心臟三維空間運動狀況，從而準確評價心臟功能〔3～5〕。本研究采用三維超聲心動技術評估老年冠心病患者心臟三維空間運動及其與左心室收縮功能的關系，探討三維超聲心動技術在老年冠心病患者中的應用價值。

1 資料與方法

1.1臨床資料 選取2013年1月至2014年8月滄州市中心醫院心內科收治的57例老年冠心病患者作為觀察組。納入標準：全部患者行冠狀動脈造影檢查，符合WHO冠心病診斷標準〔6〕；心電圖診斷心肌缺血，心前區憋悶疼痛，冠心病或心肌缺血病史≥6個月；患者或家屬簽署知情同意書。排除標準：合并嚴重心肝腎功能異常、呼吸系統疾病、消化系統疾病、出血性疾病、凝血功能障礙、支架植入手術史和精神性疾病患者。同期選取正常體檢者55例作為對照組，排除標準：合并循環系統疾病、呼吸系統疾病、消化系統疾病、血液系統疾病和泌尿系統疾病等。兩組性別、年齡、身高、體重等一般資料比較差異均無統計學意義(均P>0.05)，可以進行比較。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2檢查方法 ①儀器與方法：采用Philips IE33 彩超儀，三維探頭，選擇頻率X3-1進行檢查。②操作步驟：受檢者取左側臥位，連接胸導聯心電圖，使四腔心圖像達到最佳顯示，啟動“Full Volume”模式，采集連續4個心動周期的立體圖像，啟動QLAB軟件的“3DQ Adv”功能鍵，進行三維圖像處理及分析，系統自動計算容積-時間曲線和牛眼圖，LAD供應1、2、7、8、13、14、17節段。LAD支配區平均位移為各節段平均位移之和再取平均值，獲取左室射血分數(LVEF)、左室舒張末期容積(LVEDV)和左室收縮末期容積(LVESV)。5個平面調整心內外膜。軟件自動計算出左心室整體扭轉角度峰值(PGT)、左心室整體扭轉角度達峰值時間,根據左心室各應變指標參數的位移時間牛眼圖及位移牛眼圖，記錄左心室整體長軸應變(GLS)。

1.3觀察指標 比較兩組三維超聲心動圖參數PGT、峰值時間、GLS及左心室收縮功能參數LVEF、LVEDV、LVESV，并分析PGT、峰值時間、GLS與LVEF、LVEDV、LVESV的相關性。

2 結 果

2.1兩組三維超聲心動圖參數比較 與對照組比較，觀察組PGT、峰值時間和GLS均顯著降低(P<0.01)。見表2。

2.2兩組左心室收縮功能參數比較 與對照組比較，觀察組LVEF顯著降低，而LVEDV和LVESV明顯升高(P<0.01)。見表3。

2.3三維超聲心動圖參數與左心室收縮功能參數的相關性分析 PGT、峰值時間、GLS均與LVEF呈正相關(P<0.05)，PGT、峰值時間、GLS均與LVEDV、LVESV呈負相關(P<0.05)。見表4。

表2 兩組三維超聲心動圖參數比較

表3 兩組左心室收縮功能參數比較

表4 三維超聲心動圖參數與左心室收縮功能參數的相關性

3 討 論

以往超聲診斷冠心病僅限于二維超聲心動技術，通過觀察心肌變形值測定心臟軸、徑向和軸向應變，可作為整體心室壁運動定量評估手段之一。由于二維超聲心動圖測定心肌變形值操作復雜，通過多切面采集導致圖像分析容易受檢測者主觀因素的影響，重復性欠佳。其次，二維應變通過二維平面內追蹤斑點，難以評估追蹤斑點平面之外的二維超聲心動圖參數〔7〕。三維超聲心動技術采用超矩陣探頭、高通量數據處理系統和三維空間定位系統，通過立體發射、接收圖像信息，具有快速成像，準確評估左心室容積和心臟功能等特點，并且評估左心室容積和心臟功能無需依賴形狀假設，因此，三維超聲心動技術被臨床超聲影像學醫師廣泛認可和應用。盡管三維超聲心動技術測定左心室容積和心臟功能的準確度已經獲得離體容積模型和動物實驗模型的證實，但目前三維超聲心動技術測定左心室容積與心臟功能關系探討的臨床病例甚少，同時探討三維超聲心動技術測定左心室容積對心臟功能評估的準確度尚存在爭議〔8〕。另外，三維超聲心動技術通過分析動態全容積圖像，操作簡單，檢查效果明顯優于二維超聲心動圖。三維超聲心動技術采集的縮影參數均于全容積狀態下觀察，能夠更準確反映心肌運動功能。三維超聲心動技術通過觀察面積應變參數有效評估心室壁運動。相關文獻報道顯示三維超聲心動技術的面積應變參數對左心室整體收縮功能具有重要的評估意義，其中面積應變參數與左心室收縮功能具有明顯的相關性〔9〕。

本研究結果顯示，觀察組PGT、峰值時間、GLS和LVEF均明顯低于對照組，LVEDV和LVESV明顯高于對照組；PGT、峰值時間、GLS均與LVEF具有明顯正相關關系，PGT、峰值時間、GLS三者均與LVEDV、LVESV具有明顯負相關關系，分析其主要原因：①心肌扭轉角度由心尖向基底段逐級遞減，心肌收縮影響心肌扭轉運動。冠心病發生后，心肌缺血梗死形成，心肌纖維排列紊亂，心肌收縮和左心室射血能力降低，心肌扭轉運動減低，嚴重者甚至導致左室整體扭轉運動參數PGT、峰值時間顯著降低，兩者與LVEF呈明顯的正相關〔10～12〕。②內膜心肌-中層心肌-外膜心肌分別呈三層分布的心肌結構并呈右手螺旋走向、環形走向和左手螺旋走向。心肌走向不同導致心肌的運動方向差異顯著。心內外膜收縮時心肌沿長軸運動，中層心肌收縮時心肌沿短軸運動。不同心肌運動方向的心肌應變研究有助于評估心肌收縮功能，其中GLS是心內膜長軸方向的形變率。心內膜下肌纖維的收縮功能對三維超聲心動技術的應變指標GLS的影響作用最為顯著，由于冠狀動脈末端是心內膜供血的主要來源，當冠狀動脈粥樣斑塊硬化性心臟病發生后，冠脈狹窄，心內膜下肌纖維早期缺血癥狀形成，GLS變化最為顯著，心肌缺血形成后GLS呈明顯下降趨勢，LVEF顯著降低，GLS與LVEF呈明顯正相關〔13〕。另一方面，冠心病形成，心肌缺血，心肌收縮功能和舒張功能降低，心臟管腔顯著增大，LVEDV和LVESV顯著增高，LVEDV和LVESV與PGT、峰值時間GLS呈明顯的負相關〔14，15〕，說明三維超聲心動技術通過心臟扭轉運動和面積應變參數可有效評估左心室收縮功能。

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