实时三平面定量组织速度成像技术评价冠心病患者心室壁运动

沈燕华，贺 声，宋 凯，张云山，余泽辉

冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary heart disease，冠心病）发病率逐年升高，是慢性心力衰竭的最常见病因［1］。目前诊断冠心病的金标准是冠状动脉造影，其有创性和辐射性严重影响了该检查的普及，冠脉CT血管成像（CCTA）诊断冠心病的准确性已得到临床认可，但仍是以辐射性、碘剂过敏以及心率过快和不规则节律引起的运动伪像等影响因素使其面临挑战。无创性评价冠状动脉疾病仍是众多学者一直努力研究的主要领域。本研究应用实时三平面定量组织速度成像技术（real-time 3-plane quantitative tissue velocity imaging）对冠心病患者局部心室壁收缩及舒张运动进行对比分析，进一步探索心肌缺血对心肌运动方面的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2007年11月—2011年12月住院患者139例，均因疑诊冠心病行选择性冠状动脉造影检查，根据造影结果将患者分为4组：①正常组36例，造影结果正常，男16例，女20例，年龄30岁～80岁（63.71岁±13.34岁）。②冠脉Ⅰ组33例，病变狭窄＜50%，男19例，女14例，年龄46岁～75岁（61.88岁±10.53岁）；③冠脉Ⅱ组31例，病变狭窄≥50%且＜75%，男17例，女14例，年龄40岁～77岁（62.73岁±11.86岁）；④冠脉Ⅲ组39例，病变狭窄≥75%，男26例，女13例，年龄44岁～81岁（64.14岁±10.37岁）。以病变最窄处例数评价（部分患者为2支血管同时受累严重），左前降支47例，左回旋支31例，右冠状动脉39例。4组患者在合并高血压、糖尿病及吸烟史方面差异无统计学意义（P＞0.05）。所有受检者均为窦性心律，剔除房颤、完全性左束支传导阻滞等患者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 图像采集 使用美国GE公司Vivid7彩色超声诊断仪及3V探头，探头频率（2.0～4.0）MHz。受检者连接同步心电图，测量常规超声指标，开启实时三平面程序及组织速度成像（TVI）模式，同步实时采集心尖四腔、心尖二腔及心尖左室长轴切面连续心律稳定3个心动周期的组织速度动态图像，调节TVI帧频＞100帧／秒。

1.2.2 常规超声指标测量 多切面观察室壁运动情况，测量左室横径（LVD）、左房横径（LAD）、E／A及E峰减速时间（DT），心尖双平面Simpson法测量左室射血分数（EF）、短轴缩短率（FS）。

1.2.3 QTVI图像分析 应用Vivid7彩色超声诊断仪自带QTVI软件的定量分析功能，获取左右心室各室壁基底段的组织多普勒速度时间曲线，即左心室分别取前间隔、下壁、前壁、后壁、侧壁及室间隔的基底段，右心室取心尖四腔切面右心室游离壁基底段，共计7个室壁节段，分别测量每一曲线上的收缩期峰值速度（peak systolic velocity，s）、舒张早期峰值速度（early diastolic velocity，e）及舒张晚期峰值速度（late diastolic velocity，a），以上数据均取3个心动周期平均值。

1.3 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，组间比较应用单因素方差分析（Tukey’s-b检验），应用Bivariate Correlation过程分析室壁收缩及舒张速度与冠状动脉狭窄程度之间的相关性，应用受试者工作特征曲线（ROC）计算室壁收缩及舒张速度诊断冠状动脉狭窄≥50%的曲线下面积（AUC）、截断值、灵敏度和特异度。

2 结 果

2.1 各组间常规超声数据比较 冠脉组间常规超声指标LVD、LAD、E／A、DT、EF及FS组间比较无统计学意义（P＞0.05），冠脉Ⅲ组中有9例显示节段性室壁运动异常（23.08%），其中5例EF减低（12.82%），余患者常规超声检查结果均正常。

2.2 左右心室壁基底段收缩速度组间比较（见表1） 除左室侧壁外，冠脉Ⅰ组s较正常组相应增高，除右室壁外，冠脉Ⅱ及Ⅲ组s均较正常组相应减低；部分s的组间比较有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。

表1 左右心室壁基底段收缩速度组间比较（x±s） cm／s

2.3 左右心室壁基底段舒张速度组间比较（见表2） 冠脉Ⅰ组e较正常组相应增高，冠脉Ⅱ组及Ⅲ组e、冠脉3组a均较正

表2 左右心室壁基底段舒张速度组间比较（x±s） cm／s

2.4 左右心室壁基底段收缩及舒张速度与冠状动脉狭窄程度的相关性分析 左室六个室壁s均与冠状动脉狭窄程度呈负相关性（r=-0.222～-0.410，P＜0.05或P＜0.01）；前间隔及室间隔e，左室侧壁、下壁、前壁及后壁e及a均与冠状动脉狭窄程度呈正相关性（r=0.205～0.366，P＜0.05或P＜0.01）；右室壁收缩速度及舒张速度与冠状动脉狭窄程度没有相关性（P＞0.05）。

2.5 左右心室壁基底段收缩及舒张速度诊断冠状动脉狭窄≥50%结果（见表3） 应用受试者工作特征曲线（ROC）计算，左右心室壁基底段收缩速度及部分舒张速度因P＞0.05或曲线下面积（AUC）＜0.5而未能取得截断值，左室下壁e对诊断冠状动脉狭窄≥50%的AUC最大。常组大致呈减低趋势；其中，部分e及a的组间比较有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。

表3 左心室壁基底段舒张速度诊断冠状动脉狭窄≥50%的AUC、截断值

3 讨 论

超声心动图作为无创检查，操作简便且较易被患者接受，在心脏病诊断中具有重要作用。近年来，超声新技术不断涌现，为评价冠心病提供了更多的选择。冠心病早期多累及心内膜下心肌，心内膜下心肌损伤主要影响纵向运动，而组织多普勒是评估长轴方向左心室功能的最佳选择［2］，以往超声在不同切面切换时，可能R-R间期存在的变异性影响了不同室壁间的比较，因此，应用基于组织多普勒原理的实时三平面定量组织速度成像技术，可以精确测量同一心动周期内左右心室多个室壁节段的运动信息并作对比分析，时间分辨率高［3，4］，且去除了心动周期变异的影响［5］，研究结果可信度高，为临床提供了一种无创性检测心室壁运动的新手段。

冠心病患者心肌受累多为区域性，由于侧支循环建立，左室收缩功能代偿维持在一定范围之内。本资料中，常规超声数据的组间比较无统计学意义（P＞0.05），仅提示冠状动脉狭窄≥75%的患者且检出率低（23.08%）。而应用实时三平面定量组织速度成像技术检测左右心室壁基底段的收缩及舒张运动，发现冠脉Ⅰ组s及e较正常组大致呈增高趋势，其他参数均随冠状动脉狭窄程度加重而大致呈减低趋势，左室部分室壁收缩及舒张速度在组间比较有统计学意义，并与冠状动脉狭窄程度存在相关性；分析可能原因是当冠状动脉狭窄＜50%时引起的心肌缺血已使局部心肌收缩及舒张功能发生改变，但由于病变程度较轻，缺血心肌首先是通过加快收缩及舒张早期速度来代偿性维持心脏功能在正常范围，随着病变狭窄进一步加重，静息状态下心肌低血流灌注引起的心肌纤维化使局部心肌变形能力减低［6-8］，最终导致局部心肌收缩及舒张早期速度逐步减低，同时，冠状动脉狭窄程度无论轻重均可导致心室壁基底段舒张晚期速度减低，因此，实时三平面定量组织速度成像技术可以较准确地评价心肌缺血时的收缩及舒张运动速度变化。本研究中冠状动脉狭窄程度对右室壁收缩及舒张速度没有明显影响，考虑与右室心肌存在丰富的侧支循环有关。获得部分室壁舒张速度评价冠状动脉狭窄≥50%的截断值，左室下壁e的诊断价值最大，以截断值-5.19cm／s评价冠状动脉狭窄≥50%的灵敏度及特异度分别为69.1%、70.0%（P＜0.01），此结果与先前报道相符［9-11］，即在冠心病早期主要出现舒张功能损伤。因此，准确检测心肌舒张功能对于早期判断冠状动脉病变、及时治疗和改善预后具有重要的意义。

由于在我院诊断急性心肌梗死的患者绝大多数采取急诊冠状动脉支架治疗，这部分患者未能及时采集超声图像，同时，本资料也排除了有陈旧性心肌梗死病史的患者。本研究结果较适用于疑诊冠心病患者行冠状动脉造影前的术前评估，通过对局部心肌收缩与舒张运动的细化分析并结合常规超声检查，为临床进一步了解患者心脏整体及局部功能提供更详细信息，对分析病情、危险评估、治疗及预后具有重要意义。本研究存在一定局限性：TVI技术受多普勒角度、节段心肌被动运动等影响［12，13］；本研究样本量较小，获得部分参数的截断值有待于大样本临床研究证实。

实时三平面定量组织速度成像技术，可以较准确地分析心肌缺血对局部室壁收缩及舒张运动速度的影响，对评价缺血心肌的敏感性优于常规超声心动图。

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