三維斑點追蹤技術評價左前降支心肌橋患者左心收縮功能的價值

徐升 黃樸忠 姜艷娜

【摘要】 目的 探討采用三維斑點追蹤技術（3D-STI）評價左前降支心肌橋患者左心收縮功能的價值。方法 79例經冠狀動脈造影確診為左前降支心肌橋患者， 根據收縮期狹窄程度將心肌橋分為三組， <50%為NobleⅠ級組（23例）;50%～75%為NobleⅡ級組（28例）;≥75%為NobleⅢ級組（28例）， 選取同期體檢健康者30例作為對照組。采用三維超聲斑點追蹤技術， 觀察比較各組三維心肌應變值[縱向收縮峰值應變（rLS）、整體縱向收縮峰值應變（GLS）、徑向收縮峰值應變（rRS）、整體徑向收縮峰值應變（GRS）、圓周向收縮峰值應變（rCS）、整體圓周向收縮峰值應變（GCS）、節段面積應變（RAS）、整體面積應變（GAS）]及三維左心室射血分數（3DLVEF）水平。結果 四組3DLVEF水平比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;NobleⅡ級組和NobleⅢ級組患者左心室整體及左前降支供血節段的rLS、GLS、RAS、GAS低于對照組和NobleⅠ級組， 且NobleⅢ級組患者低于NobleⅡ級組患者， 差異具有統計學意義（P<0.05）;四組rRS、GRS、rCS、GCS比較， 差異無統計學意義（P>0.05）。應變值與壁冠狀動脈收縮期狹窄程度呈負相關， RS（r=-0.35， P<0.05）、CS（r=-0.37， P<0.05）、LS（r=-0.45， P<0.05）， 其中AS（r=-0.88， P<0.05）呈顯著性負相關。結論 實時三維斑點追蹤技術需要較高的圖像質量來獲得三維空間各個方向的心肌應變值。所需的全容積數據受多種因素的影響， 如心率、呼吸頻率以及圖像分析時心內膜勾畫的準確性。其次， 實時三維斑點追蹤技術的時間和空間分辨率較低， 有可能導致心肌應變率的低估。

【關鍵詞】 心肌橋;左前降支;三維斑點追蹤技術;左心收縮功能

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.02.007

Evaluation of 3-dimensional speckle tracking imaging on left ventricular systolic function in patients with myocardial bridge on the left anterior descending artery? ?XU Sheng， HUANG Pu-zhong， JIANG Yan-na.

【Abstract】 Objective? ?To discuss the value of left ventricular systolic function in patients with myocardial bridge on the left anterior descending artery by 3-dimensional speckle tracking imaging （3D-STI）. Methods? ?A total of 79 patients with myocardial bridge on the left anterior descending artery diagnosed by coronary angiography were divided into Noble group Ⅰ （23 cases， <50%）， Noble grade Ⅱ group （28 cases， 50%～75%） and Noble grade Ⅲ group （28 cases， ≥75%） by degree of systolic stenosis. Another 30 healthy persons in the same period were selected as the control group. According to 3-dimensional speckle tracking imaging， 3-dimensional myocardial strain value [regional longitudinal strain （rLS）， global longitudinal strain （GLS）， regional radial strain （rRS）， global radial strain （GRS）， regional circumferential strain （rCS）， global circumferential strain （GCS）， regional area strain （RAS）， global area strain] and 3-dimensional left ventricular ejection fraction （3DLVEF） level was observed and compared among the three groups. Results? ?There was no statistically significant difference in 3DLVEF level among four groups （P>0.05）. The rLS， GLS， RAS and GAS of the whole left ventricle and the blood supply segment of left anterior descending artery in Noble grade Ⅱ group and Noble grade Ⅲ group was lower than those in the control group and Noble grade Ⅰ group， and their difference was statistically significant （P<0.05）. There was no statistically significant difference in rLS， GLS， RAS and GAS among four groups （P>0.05）. There was a negative correlation between the strain value and the degree of systolic stenosis of the coronary artery， RS （r=-0.35， P<0.05）， CS （r=-0.37， P<0.05）， LS （r=-0.45， P<0.05）， and AS （r=-0.88， P<0.05） showed a significant negative correlation. Conclusion? ?The real-time 3-dimensional speckle tracking imaging needs high image quality to obtain the myocardial strain values in all directions of 3-dimensional space. The required full volume data is affected by many factors， such as heart rate， respiratory rate and the accuracy of endocardial mapping in image analysis. Secondly， the time and space resolution of real-time three-dimensional spot tracking technology is low， which may lead to the underestimate of myocardial strain rate.

【Key words】 Myocardial bridge; Left anterior descending artery; 3-dimensional speckle tracking imaging; Left ventricular systolic function

心肌橋是一種先天性的冠狀動脈發育異常， 是由冠狀動脈某一段走行于室壁心肌纖維之間而形成。有文獻報道其經尸檢解剖， 我國心肌橋發生率為20%～89%。以往常用超聲心動圖檢測方法檢測孤立性心肌橋患者射血分數多為正常水平[1]， 三維斑點追蹤技術是近年來發展起來的一項超聲技術， 它不受心肌運動方向的限制， 通過識別心肌回聲來追蹤心臟三維空間的運動軌跡， 可以準確地評估心肌局部形變能力[2]。本文以左前降支心肌橋患者為研究對象， 采用三維斑點追蹤技術觀察其左室收縮功能改變情況， 現報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選取2016年10月～2018年10月79例經冠狀動脈造影確診為左前降支心肌橋患者， 冠狀動脈造影術應用飛利浦Allura Xper FD20血管造影儀。收縮期冠狀動脈壓迫>30%診斷為心肌橋。對心肌橋的分級采用Noble分級法， 根據收縮期狹窄程度將心肌橋分為3級， <50%為NobleⅠ級組（23例）;50%～75%為NobleⅡ級組（28例）;≥75%為NobleⅢ級組（28例）。所有患者中男48例， 女31例， 年齡33～72歲， 平均年齡（54±8）歲， 患者無房顫、心臟瓣膜病、心肌病及嚴重的高血壓;選取同期體檢健康者30例作為對照組， 男17例， 女13例， 年齡37～67歲， 平均年齡（49±8）歲， 無高血壓病、心肌病、冠心病等既往史且冠狀動脈造影證實冠狀動脈正常。左前降支心肌橋患者及體檢健康者的一般資料比較， 差異無統計學意義（P>0.05）， 具有可比性。

1. 2 儀器與方法 使用GE Vivid E9超聲診斷儀， 頻率1.7～3.5 MHz， 配備三維應變圖像分析軟件。囑患者左側臥位， 連接心電圖導聯。用4 V探頭置于心尖部取標準四腔心圖像， 啟動4D模式， 顯示清晰心內膜和心外膜后囑受檢者深吸氣， 在呼氣末屏住呼吸并保持10～15 s， 采集4個連續心動周期左室圖像， 生成左室三維全容積圖像并進行三維斑點追蹤技術分析。在確定心尖和二尖瓣環中點的位置后， 軟件會自動描繪出左室心內膜邊界， 必要時可進行手動調整。測得左室射血分數（LVEF）， 并獲取左室壁所有17個節段的應變曲線， 測量左室整體及左前降支主要供血的7個節段的各個方向的收縮期峰值應變。

1. 3 觀察指標 觀察比較各組三維心肌應變值（rLS、GLS、rRS、GRS、rCS、GCS、RAS、GAS）及3DLVEF水平。

1. 4 統計學方法 采用SPSS19.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗;計數資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗;相關性分析采用Person線性相關分析。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

四組3DLVEF水平比較， 差異無統計學意義（P>0.05）;NobleⅡ級組和NobleⅢ級組患者左心室整體及左前降支供血節段的rLS、GLS、RAS、GAS低于對照組和NobleⅠ級組， 且NobleⅢ級組患者低于NobleⅡ級組患者， 差異具有統計學意義（P<0.05）;四組rRS、GRS、rCS、GCS比較， 差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。應變值與壁冠狀動脈收縮期狹窄程度呈負相關， RS（r=-0.35， P<0.05）、CS（r=-0.37， P<0.05）、LS（r=-0.45， P<0.05）， 其中AS（r=-0.88， P<0.05）呈顯著性負相關。

3 討論

心肌橋為常見的心臟解剖現象， 多位于左前降支中遠段， 既往認為不會引起嚴重心臟事件發生， 但隨著血管內超聲等新技術的應用， 人們開始認識到心肌橋對壁冠狀動脈形態學和血流動力學會產生一定的影響， 可導致心肌缺血、心絞痛、心肌梗死甚至猝死的可能。有學者研究應用二維斑點追蹤技術測定心室各節段的局部心肌應變， 觀察了18例有心絞痛癥狀的左前降支心肌橋患者的心臟局部收縮功能， 在二尖瓣的乳頭肌水平， 左心室前壁心肌的徑向應變值較后壁明顯減低[3， 4]。實時三維斑點追蹤技術能夠在心臟的三維空間中連續追蹤每個心肌斑點的運動軌跡， 實時獲得心肌組織不同運動方向的應變曲線。比二維單一平面的評估更具全面性及整體性， 因此在評估心肌機械運動模式上的準確性及重復性更高[5]。

有研究表明在孤立性心肌橋患者中， LVEF通常是正常的[6]， 本研究也得到相同的結果。其機制為心肌缺血是由心內膜層向心外膜層擴展， 早期心肌缺血可能只限于心內膜層心肌， 當發生透壁性心肌梗死時才累及心肌中間層及心外膜層， 所以患者在疾病過程中出現輕微收縮功能障礙時， 而LVEF可能會保持正常。心肌橋使壁冠狀動脈收縮期壓迫， 影響壁冠狀動脈灌注異常， 導致心肌細胞缺血， 三磷酸腺苷（ATP）能力產生不足， 細胞內鈣離子流失， 無機磷鹽堆積， 心肌細胞酸中毒， 難以誘發興奮-收縮偶聯機制， 進而會引起局部室壁節段收縮功能異常[7， 8]。心內膜下肌纖維的收縮能力一般對縱向應變影響最大， 而心肌中層的環形纖維決定徑向和圓周運動， 其對徑向和圓周應變影響最大。面積應變是指心內膜表面積變化的百分率， 反映了心肌長軸方向和圓周方向的復合運動[9]。本研究結果顯示NobleⅠ級組患者心室整體和節段應變值無明顯改變， 說明心肌橋導致的壁冠狀動脈輕度狹窄不足以導致各節段的心肌收縮異常。NobleⅡ級組中患者左前降支支配節段的縱向、面積應變減低， 而圓周、徑向應變無明顯改變， 表明心肌橋只影響了心內膜心肌纖維的收縮功能。隨著壁冠狀動脈收縮期受壓程度增加， 中層環形肌纖維收縮受損， 顯示NobleⅢ級組患者的心肌縱向、面積應變均較其余各組明顯減低。面積應變率反映了心肌長軸方向和圓周方向的復合運動， 相對于縱向、圓周、徑向應變， 面積應變率可更為敏感的檢測出心肌收縮運動減弱的節

段[10]。本研究中三維心肌應變值與左前降支收縮期狹窄程度的相關性表明：應變值與壁冠狀動脈收縮期狹窄程度呈負相關， RS（r=-0.35， P<0.05）、CS（r=-0.37， P<0.05）、LS（r=-0.45， P<0.05）， 其中AS（r=-0.88， P<0.05）呈顯著性負相關。

綜上所述， 實時三維斑點追蹤技術需要較高的圖像質量來獲得三維空間各個方向的心肌應變值。所需的全容積數據受多種因素的影響， 如心率、呼吸頻率以及圖像分析時心內膜勾畫的準確性。其次， 實時三維斑點追蹤技術的時間和空間分辨率較低， 有可能導致心肌應變率的低估。以上局限性有望隨著新技術的發展得到改善。

參考文獻

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[收稿日期：2019-04-30]