经胸冠状动脉检测联合自动追踪二尖瓣环位移对冠心病诊断的研究

宋涛 高晓军 贾莉 金艳霞

冠心病是常见的心脏病之一，主要是冠状动脉管腔狭窄或堵塞，导致冠状动脉血流量减少，心肌供血不足。近年来发病率越来越高，且逐步趋于年轻化，严重威胁人们身体健康，甚至导致死亡。目前，超声诊断冠心病主要是目测法，该方法主要依赖操作者的临床经验来判断，缺乏准确性。而自动追踪二尖瓣环位移（Automated tracking of mitral annular displacement，ATMAD）方法简便、快捷、可靠、易于临床常规推广和应用，本文旨在探讨经胸冠状动脉检测联合自动追踪二尖瓣环位移在冠心病诊断方面的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2010-2013年本院心内科就诊冠心病患者60例，经冠状动脉造影确诊左冠状动脉前降支、回旋支、右冠状动脉及其分支中至少有一支狭窄>50%。冠心病患者二尖瓣形态正常，窦性心律。除外充血性心脏病、心包病变、心脏手术、心脏起搏器植入、器质性二尖瓣病变、房颤或房扑、束支传导阻滞等。对照组（正常组）20人：经询问病史、查体、心电图、超声心动图检查正常的健康志愿者。

1.2 仪器和设备 采用Philips IE33超声诊断仪，内置QLAB 6.0 TMQA 软件，S5-1心脏探头。

1.3 检查方法 患者取左侧卧位，连接心电图，常规心脏超声扫查，由超声医师对各组受检者用单盲法进行测量。

1.3.1 冠状动脉扫查 左冠状动脉开口于主动脉根部的左冠状动脉窦，在主动脉根部短轴的左侧3～4点钟部位，显示出左主冠状动脉口和左主干；右冠状动脉开口于主动脉根部的右冠状动脉窦，在主动脉短轴的10～11点钟部位，呈两条平行的线状回声。扫查时调节增益及帧频，采用局部放大功能，使图像尽量清晰显示。观察左右冠状动脉主干近端内径。

1.3.2 常规左室功能测量 收缩功能：双平面Simpson法测量左室射血分数（LVEF）；舒张功能：二尖瓣舒张早期及舒张晚期血流速度比值（E/A）。

1.3.3 存储动态标准 心尖四腔切面和心尖两腔切面，帧频>60 Hz。应用Philips QLAB 6.0 TMQA 软件实时测量，应用TMQA内TMAD模式，将心电图上R波对应的舒张末期图像做为第一帧图像，并进行冻结，首先于心尖四腔切面，三个取样点分别置于室间隔、侧壁二尖瓣环及心尖处，软件自动计算室间隔和侧壁瓣环最大位移（MAD）、瓣环连线中点最大位移（MAD Mid）及其占左室长径百分比（MAD Mid%），同时生成室间隔、侧壁位移-时间曲线。同样，取心尖二腔切面，取样容积置于前壁和下壁二尖瓣环及心尖处自动分析。以上指标均测量5个心动周期，取平均值。计算心尖四腔切面与两腔切面的MAD Mid均值及MAD Mid%均值，即（AP-4 mid+AP-2 mid）/2及（AP-4 mid%+AP-2 mid%）/2。

1.4 统计学处理 使用SPSS 16.0软件，计量资料以（±s）表示，两组数据之间的比较采用独立样本t检验，组间比较采用方差分析，相关性分析采用一元线性相关，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 冠状动脉造影诊断60例冠心病患者，其中二维超声心动图显示有节段性室壁运动异常的冠心病患者35例（冠心病Ⅰ组），无节段性室壁运动异常的冠心病患者25例（冠心病Ⅱ组）。

2.2 冠心病组与对照组各位点MAD对比分析 冠心病Ⅰ组MAD、MAD Mid及MAD Mid%较对照组及冠心病Ⅱ组均明显减低，差异有统计学意义（P<0.001）；冠心病Ⅱ组MAD、MAD Mid及MAD Mid%较对照组差异无统计学意义（P>0.05）；对照组中室间隔MAD较侧壁、前壁、下壁均明显减低，差异有统计学意义（P<0.001），界定值>10 mm，见表1。

表1 冠心病组与对照组二尖瓣环位移各项参数之间的比较（±s） mm

表1 冠心病组与对照组二尖瓣环位移各项参数之间的比较（±s） mm

*与对照组及冠心病Ⅱ组比较，P<0.01

组别 室间隔 侧壁AP-4midAP-4mid%前壁 下壁AP-2midAP-2mid%对照组（n=30）11.90±0.9814.86±1.4113.93±1.2316.25±1.7913.01±2.1813.89±1.5313.86±1.5416.09±2.30冠心病Ⅰ组（n=35） 5.71±3.32* 6.18±2.14* 6.39±2.85* 7.44±3.56* 5.30±2.18* 6.35±3.75* 5.80±2.99* 6.60±3.24*冠心病Ⅱ组（n=25）10.21±1.4511.56±2.2411.89±2.5614.98±1.3412.22±2.4413.56±1.1212.89±1.4715.85±2.21

2.3 冠心病组各位点参数与左室功能相关性 冠心病Ⅰ组MAD均值、MAD Mid均值及MAD Mid%均值与左室EF值显著相关（r=0.61，P=0.0000；r=0.74，P=0.0000；r=0.86，P=0.0000），以MAD Mid%均值相关性最高。冠心病Ⅰ组MAD均值、MAD Mid均值及MAD Mid%均值与左室E/A值显著相关（P<0.001）。

2.4 时间-位移曲线分析 正常组中，室间隔与侧壁MAD曲线运动幅度不一致，室间隔MAD低于侧壁MAD，见图1；正常组中有典型的舒张平台期，冠心病组波形紊乱，舒张平台期消失，见图2。

图1 对照组室间隔及侧壁MAD及时间-位移曲线

图2 冠心病Ⅰ组室间隔及左室侧壁MAD及时间-位移曲线

2.5 冠心病组与对照组经胸冠状动脉主干近端内径比较差异无统计学意义（P>0.05）。

3 讨论

冠状动脉造影是冠心病诊断金标准。由于是有创性检查，还未成为冠心病的常规检查方法。以往超声心动图对冠心病的研究都是着重于心肌室壁的运动速度、位移和变形情况。一些超声新技术如三维全容积成像、心肌应变率成像、组织多普勒速度显像、二维斑点追踪可以定量室壁的运动速度、位移和变形，并且评价心脏功能变化情况，但由于操作及分析复杂、耗时长，尚未普遍应用到临床的日常工作中[1-4]。

左室心肌室壁的运动带动二尖瓣环运动。自动追踪二尖瓣环位移是基于二维超声斑点追踪技术，通过逐帧自动追踪纵轴方向上一个心动周期内二尖瓣环位移来评价室壁运动及左心室功能[5]。M型超声、组织多普勒成像（DTI）都能测量二尖瓣环运动参数[6]。但传统的M型超声检查通常只能定性或半定量，应用DTI技术检查二尖瓣环运动时，易受室壁运动方向和仪器的增益等因素影响，其取样点在心动周期中与相应部位不能密切保持一致，从而影响测值的准确性与可重复性。同时无论是M型还是DTI成像其取样点测值均存在声束角度依赖。而ATMAD技术无角度依赖，受图像质量影响小，不需要显示清晰的心内膜边界，二尖瓣环很容易被观察到，即使患者心脏扫查声窗不佳或图像质量明显杂乱时，二尖瓣环运动都可以被追踪到。更重要的是，该技术操作简便，只需在二维图像上的瓣环两侧及心尖外膜位置勾画三个追踪点即可，用时不到10 s[7]。因此，ATMAD为心脏形态及功能研究提供了新的空间。

本研究冠心病Ⅰ组各位点MAD、MAD Mid、MAD Mid%均较对照组明显减低，差异有统计学意义，与段凤霞等[8]研究结果一致。研究表明，冠心病有室壁运动异常时，对应室壁的二尖瓣环运动幅度也减低。二尖瓣环运动受左室心肌纤维活动的影响，ATMAD技术可应用于有室壁运动异常冠心病的定量诊断。

本研究发现虽然冠脉造影显示冠状动脉狭窄，部分心肌缺血，但二维超声心动图未见明显室壁运动异常，与Patricio等[9]的研究结果相符。本研究没有室壁运动异常的冠心病患者，各位点MAD、MAD Mid、MAD Mid%与对照组差异无统计学意义。ATMAT技术对无室壁运动异常冠心病的诊断无特异性，考虑这类患者的冠状动脉狭窄程度轻，或者供血范围小的冠脉病变，尚未引起局部心肌的功能性改变。

本研究对照组中室间隔MAD较侧壁、前壁及下壁均明显减低，差异有统计学意义（P<0.001）。可能由于二尖瓣环室间隔处位于心脏的十字交叉，其运动同时受到左右心室及二、三尖瓣环运动的影响，不如二尖瓣环侧壁、前壁及下壁处运动的自由度大，本组中室间隔处MAD界定值>10 mm。

对于冠心病患者左室收缩功能的判断目前超声心动图最常用的方法是改良的Simpson法测LVEF，通过心室舒张期与收缩期容积的变化来评价心功能，此法为典型的手动描记心内膜边界，高度依赖图像质量。本研究冠心病Ⅰ组MAD、MAD Mid均值及MAD Mid%均值与LVEF值显著相关（P<0.001），尤其是MAD Mid%均值与LVEF的相关性高于其他参数。这与二尖瓣环位移的变化有关外，还考虑到左室纵向长径对左室收缩功能的影响。心内膜下肌纤维的收缩对纵向应变影响最大，当冠状动脉出现狭窄时，心内膜下心肌最早出现供血不足，可表现为纵向运动减弱[10]。对于冠心病舒张功能的评价主要是测量过二尖瓣舒张早期及舒张晚期血流速度比值（E/A）[11]。本研究冠心病Ⅰ组MAD、MAD Mid均值及MAD Mid%均值与左室E/A值显著相关，正常组时间-位移曲线舒张期有典型的平台期，冠心病组舒张期平台期消失，波形紊乱，可以提示舒张功能减低。左心室心肌舒张和收缩运动是一个非常复杂的过程，它不仅有纵向的运动，还包括了斜形和环形的舒张和收缩，广泛认为纵行心肌纤维的舒缩活动对维持正常的心功能具有重要意义[12-13]。

冠心病的根源在于冠状动脉狭窄。冠状动脉左前降支供应左室前壁、前间隔、室间隔中段、尖段的血液供给，回旋支供应左室后壁，右冠状动脉供应左室下壁及室间隔基底段血液供应。冠状动脉三个主要分支任何一支血管闭塞都会导致相应的室壁出现节段运动异常。因此，冠状动脉狭窄的检测是冠心病诊断的直接依据。由于冠状动脉管径细、走行迂曲、患者胸壁厚薄、图像清晰度、以及心脏收缩舒张运动的影响，经胸超声心动图对其检出率并不高。目前，配有冠状动脉血流多普勒检查程序的高性能超声设备使检查冠状动脉局部异常血流信号成为可能。研究表明，冠状动脉左前降支狭窄时在静息状态下存在局部血流加速现象，经胸冠状动脉血流显像能无创性检测左前降支局部血流加速及逆向血流，诊断狭窄程度≥60%的左前降支狭窄、高度狭窄甚至完全闭塞[14-15]。本研究主要观察左右冠状动脉主干近端内径显示，结果表明冠心病组与正常组左右冠状动脉主干近端内径相近，无显著性差异，考虑与狭窄部位位于主干的远端或位于主干近端的狭窄程度不重有关。相信随着机器分辨率的提高及相应软件的应用，经胸超声心动图对冠状动脉主干及主要分支的显示会越来越清晰，对冠状动脉的检测还需进一步的深入研究，为冠心病的诊断提供更有意义的数据参考。

本课题局限性在于对二维超声心动图检查无室壁运动异常冠心病的诊断还需进一步探讨，而对冠状动脉的直接显示更是未来超声心动图发展的方向，早期无创性诊断是治疗及预后的关键。综上所述，ATMAD可应用于室壁运动异常冠心病的定量诊断及评价左心功能，对于临床监测病情、早期治疗、估测预后有重要意义。

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