速度向量成像技術評價正常老年人心房肌運動規律

心房病變在臨床較常見,其發生率也隨著年齡的增長而升高;心室病變也多伴有不同程度的心房結構和功能的改變。目前研究多側重于心室肌的研究,而涉及心房的研究報道甚少。本研究以正常老年人為對象,初步研究左右心房各壁的運動速度、應變、應變率的變化規律。

1 資料與方法

1.1 研究對象 86例老年健康志愿者,男52例,女34例,年齡62～86歲。心電圖、胸片、肝腎功能均正常,且無重大器質性疾病。

1.2 儀器和方法 采用Siemens Sequoia 512 超聲診斷儀,采用4V1C探頭,頻率2.0～4.0 MHz,內置速度向量成像(VVI)技術。受檢者左側臥位,平靜呼吸,連接心電圖,胸骨旁左室長軸切面測量左房前后徑(LAD)、左心室射血分數(EF),左室心尖四腔心切面測量右房的左右徑(RAD)。

啟動VVI模式,于心尖四腔觀采集右心房游離壁、房間隔、左心房游離壁連續3個心動周期的二維動態灰階圖像后儲存以待脫機分析。進入VVI工作站,將圖像定幀在收縮期,清晰顯示心內膜邊界,手工勾勒取樣線,順時針方向沿心內膜面間隔一定距離取8～10個點(根據內膜彎曲程度設點),跟蹤分析,自動生成速度向量圖,并用箭頭所指的方向和箭桿長度分別顯示各個點的運動方向和速度(圖1)。上述各參數均測量3次,取平均值。

圖1 勾畫心房速度向量曲線

1.3 統計與分析 采用SPSS 19.0統計軟件進行分析,各項計量資料以均數±標準差表示,不同心房壁不同節段之間各參數的比較采用方差分析,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 86例老年健康志愿者平均年齡為(71.3±3.4)歲,平均心率為(73.1±2.3)次/分,收縮壓為(132.5±1.8)mmHg,舒張壓為(86.3±2.1)mmHg,左房內徑為(35.2±1.9)mm,右房內徑為(38.7±1.2)mm,左室射血分數為(65.4±2.7)%。

2.2 VVI各項參數結果

2.2.1 正常老年人心房肌運動速度(Vs)、應變(ε)、應變率(SR)曲線:心房肌運動速度曲線包括3個峰:收縮峰(Vs)、舒張早期峰(Ve)、舒張晚期峰(Va)。應變曲線為單峰曲線:隨心臟收縮,心肌縮短,應變由0值向負向發展,收縮末達最大ε,舒張期又漸恢復至0點。心肌運動應變率曲線包括3個峰:收縮峰(SRs)、舒張早期峰(SRe)、舒張晚期峰(SRa)。見圖2，3，4。

圖2 老年人心房肌速度曲線

圖3 老年人心房肌應變曲線

圖4 老年人心房肌應變率曲線

2.2.2 正常老年人心房肌運動速度、應變、應變率測量結果：心房肌的速度由房室環至頂部逐漸降低,頂部速度接近零值;心房頂部的應變小于心房游離壁及房間隔心肌(P<0.05);心房游離壁的應變率高于房間隔及心房頂部(P<0.05)。見表1，2。

表1 左心房運動速度、應變、應變率測量結果

注:該節段與其余節段比較,*P<0.05

表2 右心房運動速度、應變、應變率測量結果

注:該節段與其余節段比較,*P<0.05

2.2.3 正常老年人心房肌運動速度、應變、應變率變化規律:左房游離壁、房間隔及右房游離壁心肌運動平均速度、應變差異無顯著性,而右房游離壁應變率高于房間隔(P<0.05),右房游離壁與左房游離壁應變率差異無統計學意義。見表3。

表3 左右心房肌運動速度、應變、應變率比較

注:右房游離壁與間隔比較,*P<0.05

3 討論

心血管疾病的發生率隨著年齡的增加而增加,左心房的功能在預測心血管事件發生、預后等有著重要的作用。目前對心臟功能的研究注重心室功能,并廣泛應用于臨床,而對心房功能的研究甚少。

心房功能在心臟整體功能的維持中具有重要意義,尤其是在左心室的充盈調節過程中發揮重要的作用[1-2]。根據其生理作用的不同,可以概括為以下三個方面:儲備功能、通道功能、收縮功能。在心室收縮期,心房用于儲存血液;在心室舒張早中期,血液通過房室瓣由心房進入心室;舒張晚期,通過心房肌的主動收縮,將心房內的血液泵入心室,從而增加心室的充盈量。研究表明,心房主動收縮而產生的心室充盈量占整個心室充盈量的15%至25%,并且隨著年齡的增加,這個比例也相應增加[3]。

目前,評價心房功能的影像學檢查中,X線檢查簡單易行,但精確性較差;CT和核磁共振檢查價格昂貴;二維超聲心動圖、脈沖多普勒超聲心動圖可以評價心房的整體功能,但其不能評價局部心房肌的運動特征及規律;組織多普勒超聲心動圖(TDI)可以定量評價心房的節段功能,但受到角度依賴性的影響,不能對與聲束夾角過大的節段例如心房頂部進行評價[4-6]。影像技術的局限性,再加上心房形態不規則、心臟運動復雜等,心房功能的評價至今仍是難題。VVI是評價心肌運動的新方法,它基于二維灰階成像原理,采用實時心肌運動跟蹤運算法,采集原始二維像素的振幅及相位信息,對心肌運動自動追蹤,無角度依賴性,能夠定量檢測心肌運動速度、應變、應變率[7-8]。VVI不受角度、幀頻、信噪的影響,能更準確地估測局部心肌的形變。

本研究采用VVI技術研究不同房壁的收縮功能,發現老年人心房肌主動收縮運動的速度、應變從房室環至房頂部遞減(P<0.05),心房頂部基本無明顯的收縮運動,速度接近零值?？赡芤驗榉渴噎h處心房肌受左室收縮、舒張的影響,而房間隔頂部固定在縱隔膜上。左右心房肌運動的速度、應變、應變率無明顯差別,顯示心房收縮時左右心房的一致性,從而將舒張晚期心房內的血液有效地排入心室。房間隔的應變率低于左右心房游離壁的應變率,可能因為房間隔的運動同時受左右心房運動的影響,并且也受左右心房不同壓力的影響[9-12]。

VVI技術評價老年人心房收縮功能簡便、準確、重復性好,無角度及幀頻依賴性,可以用于心房整體及局部功能的評價。但本研究樣本量少,尚存在一定的局限性。綜上所述,VVI技術為臨床評價心房功能提供了新方法。