超声二维应变成像技术定量评价心肌梗死后左心室局部收缩功能的改变

周苏东,张光昊,张开颜

(1.山东大学齐鲁医院平邑分院 平邑县人民医院超声科,山东 平邑 273300; 2.山东大学第二医院心内科,济南 250033)

左心室功能评价在临床上的地位非常重要，是预测心脏病患者病死率的一个重要因素。左心室局部收缩功能评价对于诊断心肌梗死、心力衰竭等疾病具有重要作用，可以为及早治疗奠定有效的基础。应变是在组织速度成像技术的基础上发展而来，反映的是心肌在张力状态下发生变形的能力[1]。由于心室局部收缩功能降低时，心脏整体收缩功能有可能未出现异常，本研究拟通过超声二维应变成像技术定量评价心肌梗死后左心室局部收缩功能的改变，旨在早期评估左心室收缩功能及治疗效果。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2011年6月至2013年6月齐鲁医院平邑分院心内科确诊为急性心肌梗死患者36例和健康对照者25例。健康对照者均行超声心动图检查，将36例患者于住院1 d及14 d均行超声心动图检查。所有患者的住院时间均在14 d以上。其中男21例、女15例，年龄46～76(62.7±12.3)岁，经冠状动脉造影证实至少1支主要冠状动脉阻塞≥50%。其中，单纯前壁心肌梗死18例，前壁合并下壁心肌梗死12例，下壁合并前间壁心肌梗死4例，合并后壁心肌梗死2例。健康对照组25例，年龄45～73(59.7±10.3)岁，经病史、体查、心电图、超声心电图等检查排除器质性心脏病。受检者均为窦性心律。

1.2仪器与方法

1.2.1仪器 采用Philips IE33彩色多普勒超声显像诊断仪，S5-I心脏探头，频率(1～5 MHz)。

1.2.2图像采集与分析 受检者取左侧卧位，嘱平静呼吸，连接同步心电图。将探头置于心尖部，在显示最佳的心尖四腔图，调整扇角和深度，维持帧频在每秒100帧以上，同时采取完整心动周期动态图像5个左右。选定实时模式，并在工作站中存储。分析软件使用QLAB SQ软件。于心尖四腔观，通过手动调节设置将室间隔和左心室侧壁平均分为基底段、中段、心尖段，将取样点分别置于各段心内膜下心肌。保证声束与室壁运动夹角不高于15°，取样容积1 cm。选定应变模式，并记录应变曲线、ST和SRs等。

2 结 果

2.1研究对象常规参数比较 心肌梗死治疗1 d组左心室射血分数(49.3±3.3)%与健康对照组左心室射血分数(64.5±4.5)%、心肌梗死治疗14 d组左心室射血分数(59.3±5.7)%二维常规超声心动图比较，左心室射血分数明显下降(F=16.37，P<0.05)，心肌梗死治疗14 d组与健康对照组比较，左心室射血分数有所下降，但差异无统计学意义(q=5.61,P>0.05)。

2.2研究对象应变及应变率参数比较 健康对照组和心肌梗死治疗1 d组及治疗14 d组均行超声心动图检查，并于心尖四腔心切面分别测量室间隔及左心室侧壁的基底段、中间段、心尖段心内膜下心肌纵向收缩期峰值应变及应变率，三组间两两比较，健康对照组、心肌梗死治疗14 d组及心肌梗死治疗1 d组室间隔及左心室侧壁基底段、中间段及心尖段心内膜下心肌纵向收缩期峰值应变及应变率依次减低，差异均具有统计学意义(P<0.05)(表1，表2，图1)。

表1 各组间室间隔及左心室侧壁各节段收缩期峰值应变的比较

q1及P1为心肌梗死后1 d组与健康对照组比较，q2及P2为心肌梗死后14 d组与健康对照组比较，q3及P3为心肌梗死后1 d组与心肌梗死后14 d组比较

表2 各组间室间隔及左心室侧壁各节段收缩期峰值应变率的比较

q1及P1为心肌梗死后1 d组与健康对照组比较，q2及P2为心肌梗死后14 d组与健康对照组比较，q3及P3为心肌梗死后1 d组与心肌梗死后14 d组比较

1a健康对照组1b心肌梗死治疗后1 d1c心肌梗死后14 d心肌梗死治疗后1 d收缩期峰值应变最低，经治疗14 d后升高，健康对照组收缩期峰值应变最高

3 讨 论

急性心肌梗死是严重危害人类健康的主要疾病，是冠心病患者的主要死亡原因，也是目前国内外一直以来的研究热点。因此，如何全面、早期诊断急性心肌梗死并判断其疗效显得尤为重要。近年来，随着影像学技术等现代医疗和科技技术的发展，超声诊断技术日益发展。在心功能的诊断与评价上，超声技术已经从传统的定性评价提升到当前的定量评价阶段，而且还从整体向局部评价发展。这无疑极大地提高了心功能评价的特异性和准确性，而且结果的可重复性极高。

作为基于组织多普勒显像技术而发展的应变率成像技术，可以很好地显示心肌形变特征，在评价心肌机械特性方面具有重要的应用价值[2]。应变率成像技术可以进行毫米级的定量，反映了在张力作用下心肌发生形变的能力。应变率则是反应心肌形变速率的指标[3]。应变是指物体在力的作用下发生形状改变，通常用心肌长度的变化值占心肌原长度的百分数来表示，S=ΔL/L0(L-L0)/L0，S为长轴应变，ΔL为长度的改变量，L0为初始长度。应变率是指物体在力的作用下发生形状改变的速度，是单位时间内的应变，应变率(SR)=S/Δt(ΔL/L0)/Δt=(ΔL/Δt)/L0=ΔV/L0应变及应变率成像的空间及时间分辨率很高，临床已应用其来定量评价局部及整体的心脏功能[4]。这些指标不容易受到组织牵拉效应以及心脏移位的影响，因此在早期心功能评价中具有重要价值。据报道，Mele等[5]以99Tcm-甲氧易腈门控心肌显像区分梗死与非梗死心肌,证明应变率成像技术较普通超声、组织多普勒更加准确反映室壁运动情况,可早期发现梗死心肌收缩功能受损。国内外曾有报道将斑点追踪成像技术与非侵入性评价收缩期心肌应变的金标准磁共振成像进行比较，发现两者有较好的相关性及较高的符合率[6]。目前，临床已经初步证实[4]，应变成像可用于临床急性心肌梗死局部心功能的评价，但用于评价其治疗后效果的报道甚少。本研究结果显示，健康对照组和心肌梗死治疗1 d组及治疗14 d组均行超声心动图检查，心肌梗死治疗1 d组与健康对照组、心肌梗死治疗14 d组二维常规心电图比较，左心室射血分数明显下降(P<0.05)，心肌梗死治疗14 d组与健康对照组比较，左心室射血分数有所下降，但差异无统计学意义。

正常心功能维持，需要心肌从血液中获得营养物质以及氧，同时排除代谢物。由于冠状动脉狭窄，容易造成心肌缺血，并引发心肌收缩成分(心肌蛋白和收缩蛋白等)破坏，这些最终会让心肌能量供应缺乏。同时，由于酸中毒和钙超载的存在，心肌收缩功能受损，心功能下降。健康对照组和心肌梗死治疗1 d组及治疗14 d组均行超声心动图检查，并于心尖四腔心切面分别测量室间隔及左心室侧壁的基底段、中间段、心尖段心内膜下心肌纵向收缩期峰值应变及应变率，三组间两两比较，健康对照组、心肌梗死治疗14 d组及心肌梗死1 d组室间隔及左心室侧壁基底段、中间段及心尖段心内膜下心肌纵向收缩期峰值应变及应变率依次减低，差异均具有统计学意义(P<0.05)。因为左心室壁纵行纤维占70%，剩余的30%则为环形纤维。因此从心肌解剖排列的角度来看，心肌沿长轴方向的舒缩运动在维持心脏舒缩功能方面发挥了重要价值[7]。另外，在心内膜下的心肌纤维中，纵向心肌占据了绝大比例。因此，如果出现心脏负荷增强、心肌受损或心肌缺血等情况后，容易出现损伤。因此本研究选择分析心尖四腔心应变及应变率改变，本研究中急性心肌梗死1 d应变及应变率峰值最低，说明冠状动脉狭窄导致心肌缺血纤维化，心肌传导收缩发生不同程度的障碍，故心肌本身在多个方向上的形变能力降低，即应变减小，早期反映了左心室局部收缩功能的改变，与以往报道相似[8]。经治疗后，室间隔及左心室侧壁应变及应变率有所升高但仍低于健康对照者(P<0.05)，而左心室射血分数升高，且仍低于健康对照者(P>0.05)，提示应变及应变率在左心室射血分数正常情况下，可定量评估局部心功能的改变对处于早期或静息期的患者而言，可以考虑使用应变率成像诊断技术，以更好地掌握患者冠状动脉病变情况，了解左心室局部收缩功能并进行评估，从而指导患者的诊断和治疗。

综上所述，应变及应变率成像技术可用来定量检测心肌梗死后左心室局部收缩功能的改变并定量评估治疗后效果。由于仍然存在噪声、桢频率、图像采集和质量等局限性，需要更大样本来验证，以得出更准确的结论。

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