应变率成像评价冠心病患者左心室局部舒张功能的临床研究

王清国 孙玉珍 王妮 刘健 李鼎

冠心病是危害中老年健康的主要常见病、多发病，做到早期无创性诊断冠心病是人们一直追求的目标，彩色多普勒超声心动图凭借其无创、简便、费用低廉、可重复等优点，已在心脏病的临床诊断中得到广泛应用，但其检测冠心病主要是依靠肉眼观测室壁心肌运动，可重复性差，应用受到限制。近期发现，左心室舒张功能障碍在冠心病诊断中有很高价值，能明显提高超声心动图对冠心病的敏感性[1]。应变率成像技术在多普勒组织成像基础上发展而来，可定量分析左心室局部心肌舒张功能。本研究是以应变率成像定量技术测量临床可疑冠心病患者的左心室各壁舒张早期应变率，以冠状动脉造影为金标准，来分析应变率成像对冠心病诊断的敏感度和特异性。

1 资料与方法

1.1 对象 搜集2007年11月至2011年8月在我院住院55例临床可疑冠心病患者，男29例，女26例，年龄28～82岁，其中≥60岁43例，＜60岁12例，平均(54.8±13.1)岁。纳入标准:(1)有劳累后胸痛、胸闷等症状;(2)心电图及常规超声心动图检查无明显异常;(3)常规超声心动图显示图像清晰;(4)二维超声心动图排除其他心脏疾病;(5)同期检测无高血压、糖尿病及血脂异常;(6)无房扑、心房颤动、左束支传导阻滞。

左心室壁根据美国超声心动图学会推荐的16节段划分法，55例患者的左心室壁共880个节段。冠状动脉与心肌的对应关系，根据美国印第安纳大学Segar等根据美国超声心动学会(ASE)标准所做的修订方法，前降支供血:前间隔、室间隔中段、室间隔下段、前壁;回旋支供血:侧壁基底段、侧壁中段、后壁;右冠状动脉供血:下壁基底段、下壁中段、室间隔基底段;下壁下段由前降支和(或)右冠状动脉供血[2]。凡其供血的冠状动脉狭窄≥50%者，即认为该节段为病变节段，供血冠状动脉狭窄＜50%者，即认为该节段为非病变节段。55例患者共880个节段，经冠状动脉造影检查确诊冠心病患者35例，病变节段311个，正常节段249个;20例患者冠状动脉造影检查未发现明显异常，均为正常节段，共320个。根据冠状动脉造影结果分病变节段组(共311个)和非病变节段组(共569个)。

1.2 仪器与方法 使用philips ie 33型超声诊断仪，S5-1探头，频率为1.7～3.4 MHz。配有QLAB 6.0版分析软件及光盘储存功能。

患者左侧卧位，平静呼吸，连接肢体导联心电图，行彩色多普勒超声心动图检查，在组织多普勒(tissue Doppler imaging，TDI)模式下，分别采集具有3个完整心动周期的左心室心尖两腔切面观(下壁、前壁)、四腔切面观(后间隔，侧壁)及心尖左心室长轴切面观(前间隔，后壁)的动态图像，帧频＞100帧/s，储存至硬盘后启动应变率成像软件分析，以同步心电图划分收缩期和舒张期，取样容积为10 mm，将取样点置于左心室壁各段中部内膜下肌层，手动方式逐帧校正取样容积位置。获取各段应变率曲线，测量左心室各壁不同节段收缩期、舒张早期及舒张晚期的峰值应变率参数收缩期应变率(peak systolic strain rate，SRs)、舒张早期应变率(peak early diastolic strain rate，SRe)、舒张晚期应变率(peak advanced diastolic strain rate，SRa)。

1.3 统计学处理 采用SPSS 12.0统计软件进行数据分析，应变率成像测得SRs、SRe、SRA经统计学分析符合正态分布，采用珋表示。组间计量资料比较采用t检验，多组计量资料之间比较用方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病变节段与非病变节段SRe和SRa比较 非病变节段组室壁的SRe明显低于相应节段的病变节段组的SRe，差异有统计学意义(P＜0.01)，非病变节段组室壁的SRa与相应节段的病变节段组SRa无明显差异，2组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

各节段病变组与非病变组的SRA差异不明显(P＞0.05)。见表1。

表1 病变节段舒张期与非病变节段收缩期与舒张期纵向SR比较(，/s)

表1 病变节段舒张期与非病变节段收缩期与舒张期纵向SR比较(，/s)

注:与非病变节段比较，＊＊P＜0.01

部位 SRs非病变节段 病变节段SRa非病变节段 病变节段SRe非病变节段 病变节段PS 后间隔Base基底段 (38)－1.48±0.59(17)－1.53±0.61(38)1.74±1.16(17)1.41±0.52 (38)4.08±1.60 (17)1.14±0.81＊＊Mid中段 (33)－1.15±0.64(22)－1.25±0.56(33)1.47±0.98(22)1.40±0.55 (33)3.51±1.33 (22)1.06±0.71＊＊Apex心尖段(33)－1.04±0.59(22)－1.18±0.47(33)1.57±1.08(22)1.49±0.60 (33)3.57±1.26 (22)1.14±0.97＊＊LW侧壁Base (43)－1.51±0.69(12)－1.57±0.72(43)1.77±1.16(12)1.41±58 (43)4.13±1.62 (12)0.85±0.51＊＊Mid中段 (43)－1.32±0.57(12)－1.39±0.96(43)1.79±1.05(12)1.57±0.69 (43)3.76±1.46 (12)1.34±0.79＊＊Apex心尖段(27)－1.01±0.61(28)－1.03±0.63(27)1.51±1.18(27)1.63±0.85 (28)3.67±1.62 (27)1.56±1.15＊＊PW后壁Base (43)－1.42±0.51(12)－1.55±0.67(43)1.73±1.04(12)1.36±0.50 (43)3.97±1.42 (12)1.22±0.80＊＊Mid (43)－1.12±0.41(12)－1.28±0.45(43)1.66±0.99(12)1.48±0.52 (43)3.48±1.26 (12)1.31±4.06＊＊AS前间隔Base (33)－1.21±0.39(22)－1.42±0.51(33)1.71±1.01(22)1.39±0.54 (33)3.55±1.25 (22)1.12±0.75＊＊Mid (33)－1.05±0.47(22)－1.28±0.42(33)1.43±0.78(22)1.36±0.46 (33)3.56±1.24 (22)1.20±0.78＊＊IW下壁Base (38)－1.45±0.71(17)－1.69±0.69(38)1.94±1.09(17)1.27±0.45*(38)4.04±1.51 (17)0.94±0.47＊＊Mid (38)－1.12±0.51(17)－1.20±0.61(38)1.91±1.25(17)1.36±0.43 (38)4.05±1.58 (17)0.86±1.28＊＊Apex (24)－1.08±0.65(31)－1.13±0.54(24)1.79±1.04(31)1.37±0.48 (24)3.60±1.63 (31)1.36±0.77＊＊AW前壁Base (33)－1.39±0.56(22)－1.56±0.72(33)1.20±0.98(22)1.36±0.63 (33)3.64±1.57 (22)1.05±0.51＊＊Mid (33)－1.03±0.45(22)－1.18±0.69(33)1.37±0.97(22)1.31±0.50 (33)3.75±1.49 (22)0.98±0.41＊＊Apex (33)－0.98±0.41(22)－1.11±0.62(33)1.44±0.97(22)1.34±0.46 (33)3.80±1.62 (22)1.02±0.59＊＊

2.2 应变率成像对冠心病诊断的敏感性和特异性将心肌分为基底段、中段、心尖段，计算舒张早期应变率正常值范围[＞(珋x±1.645)/s]:基底段SRe＞1.45/s，中段 SRe＞1.39/s，心尖段 SRe ＞1.28/s，其敏感性为77.49%，特异性为94.02%，Youden指数为0.72。见表2。

表2 应变率成像对冠心病诊断的敏感性和特异性

3 讨论

应变率成像是检测局部心肌形变特征的可靠方法[3]，国内外众多学者应用该技术对心肌缺血进行了深入研究。应变率定量分析曲线中，为室壁各节段心肌舒张峰值应变率的平均值，有研究表明，左心室心肌舒张早期平均峰值应变率与舒张早期二尖瓣环峰值运动速度呈高度正相关，Stoylen等[4]用应变率成像和二尖瓣环组织多普勒研究了室壁舒张功能异常，可以准确显示舒张期从心底到心尖各节段早期充盈和晚期充盈时相。研究证实在等容舒张期，心肌的主动伸长是耗能的[5]，心肌供血少到一定程度时可导致舒张功能首先受损，因而心肌缺血，心肌舒张迟缓引起等容舒张期局部心肌的应变率降低、整体心脏舒张不同步都是心肌舒张性能受损的表现，舒张异常早于收缩的异常。组织多普勒显像能够测定心肌运动速度，因而可以估测心室壁舒张期运动功能，进而判断心室整体或局部功能状况[6]。但心脏局部舒张功能的估测常受到整体心脏运动包括心脏旋转运动和邻近心肌节段室壁运动的影响。应变率成像技术能客观地反映局部心肌受力后发生形变的能力。应变率成像具有较高的时间和空间分辨率，其结果不受心脏整体运动、心脏旋转及正常节段对异常节段的拖带效应的影响，可准确估测局部心肌形变的速率，因而准确地判断心室壁运动功能。在评价左心室局部舒张功能上应变率成像优于DTI速度测定，这已由相关的研究工作所证实[7]。王建华等[8]研究表明，性别、心率和体表面积对应变率成像无显著影响，虽然左心室心肌收缩期应变率峰值随着年龄的增加有逐渐减低的趋势，但各年龄组之间差异无统计学意义。舒先红等[8]研究表明，左心室各室壁基底段中间段和心尖段的平均SRs、SRe、SRa值依次递减，与本研究非病变组结果相似。非病变节段的应变率的测值在各研究结果差异较大[10-11]，这可能与超声诊断仪器和操作差异有关，因此尚无比较统一的正常值范围，本研究根据所测的非病变节段的SRe，估测了本研究的正常值范围，以此作为判断标准，表明SRe对冠心病的诊断有较高的价值。众多研究表明，应变率成像能很好地评价左心室的局部舒张功能，提供更详细的局部心肌形变资料[12]。本研究结果显示冠心病组SRe显著减低，而SRs病变节段组小于非病变节段组，但两者之间差异不明显，表明冠心病患者整体的收缩功能还没有明显改变的情况下，局部心肌的舒张功能已经减低。心肌舒张迟缓及不同步都是心肌舒张性受损的表现。冠心病组舒张早期缺血相应节段心肌SRe有显著降低，这种异常改变可能和心肌缺血时舒张早期心肌耗能增加，引起细胞膜发生缺陷，钙泵活力降低，导致心室变形减慢有关。而代表被动舒张功能的SRa则无明显减低而且还有轻微增高的趋势，可能是因为心室的主动舒张功能降低时，心房压增大，会导致心房的收缩力增强，而使被动舒张的速度增高[13-14]。因此，应变率成像能评价左心室局部缺血心肌舒张功能，能直观、精确地定量分析局域性心肌收缩和舒张功能改变，是一项有价值、无创性评价左心室收缩和舒张功能的新技术。

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