斑点追踪成像技术对冠心病患者长轴节段性室壁运动异常的评价

余习蛟，王月爱，阳 力，陈晓琼，雷 洋

（湖南中医药大学第一附属医院超声科，湖南 长沙 410007）

随着冠心病患者的不断增多，冠心病的诊治研究也不断深入。二维斑点追踪技术（two-dimensional speckle tracking imaging，2D STI）是新一代无创性室壁运动分析技术，具有时间分辨力高、无角度依赖性等优点，能全面、准确地评价心肌运动［1］。本文研究STI在长轴方向上左室节段性室壁运动异常评价中的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013年10月至2014年10月我院冠心病患者29例，男18例，女11例；年龄45～65岁，平均（54±2.1）岁；患者均经冠状动脉造影证实存在左前降支、左回旋支和右冠状动脉不同部位的中重度狭窄（狭窄≥50%）。收集同期健康志愿者41例，男 23例，女 18例；年龄 44～66岁，平均（55±2.4）岁；冠状动脉造影未见冠状动脉狭窄。研究对象均无高血压、糖尿病、尿毒症、甲亢等能引起心脏病变的疾病。

1.2 仪器与方法 采用Philips IE 33彩色多普勒超声诊断仪，探头 S5-1，频率 1.0～5.0 MHz；Philips HD11XE彩色多普勒超声诊断仪（配有解剖M超），探头S4-2，频率2.0～4.0 MHz。使用Qlab 9.0工作站脱机分析STI数据。心脏超声检测：患者均取左侧卧位，连接心电图，嘱平静呼吸。

1.2.1 Philips HD11XE彩色多普勒超声诊断仪 M型超声心动图测量长轴切面左室前壁、下壁、左侧壁、后间隔、前间隔、后壁的基底段、中间段及心尖段，共18个节段的室壁运动幅度。取3个心动周期的平均值。

1.2.2 Philips IE 33彩色多普勒超声诊断仪 STI图像采集,帧频40～90帧/s，分别取标准的心尖四腔、两腔及三腔观的3个连续心动周期的动态图像，储存图像后进行脱机分析。进入工作站二维应变程序，在收缩末期心内膜显示最清晰时将图像冻结，沿心内膜边界手动勾画，将自动生成包含心肌内膜、中层和心外膜的ROI，如不满意手动调整ROI宽度，使其包纳心肌全层，与心肌厚度一致。分析室壁节段应变时，在长轴切面（二尖瓣、乳头肌、心尖3个水平）二维应变软件系统自动将每个水平的左室壁分为6个节段，共分18个节段。二尖瓣环、乳头肌、心尖水平分别代表左室基底段、中间段和心尖段。室壁径向应变值实际上反映了室壁收缩期的增厚程度，心肌节段室壁增厚时为正值，变薄时为负值。系统接收追踪成功的节段后，自动显示每个节段的应变曲线，以心电图R波起始作为左室收缩期的开始，RR间期为1个心动周期，记录曲线的纵向峰值应变（LS）。取3个心动周期的平均值。

1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件，计量资料均以±s表示，组间行t检验，计数资料比较行配对χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

STI示对照组LS以心尖段最高，基底段最低，自心尖段至基底段呈梯度逐渐减低。STI示冠心病缺血心肌运动异常节段LS明显减低，冠心病组18节段LS均较对照组减低（均P<0.01）（表1）。

表1 STI技术测定2组收缩期左室18节段最大纵向峰值应变（±s）

表1 STI技术测定2组收缩期左室18节段最大纵向峰值应变（±s）

注：STI：斑点追踪成像技术；t1：冠心病组与对照组基底段比较t值；t2：冠心病组与对照组中间段比较t值；t3：冠心病组与对照组心尖段比较t值。

组别 例数 部位 心尖四腔心切面（%） 心尖两腔心切面（%） 心左侧壁 后间隔 前壁 下壁 前对照组 41 基底段 19.48±4.35 19.10±2.20 19.02±3.68 20.01±2.70 19.73中间段 21.55±2.85 21.99±2.70 21.00±2.35 21.98±2.55 21.54心尖段 23.04±2.63 23.01±2.75 23.00±2.95 23.30±2.85 23.50冠心病组 29 基底段 16.80±3.15 17.40±2.90 16.62±3.24 18.16±2.99 17.44中间段 19.55±3.10 20.09±3.10 19.40±2.45 20.28±2.44 19.55尖三腔心切面（%）间隔 后壁±3.75 19.54±3.01±2.75 21.21±2.80±3.00 23.86±2.75±2.65 17.49±3.09±3.15 19.37±2.56心尖段 21.36±2.20 21.06±2.55 21.10±2.50 21.27±3.10 21.75±2.50 22.11±2.52 t1 2.833 2.791 2.820 2.700 2.824 2.778 t2 2.789 2.725 2.758 2.796 2.807 2.801 t3 2.814 2.798 2.823 2.831 2.787 2.713统计值

M型超声心动图示对照组左室壁运动幅度以基底段最高，心尖段最低，自基底段至心尖段呈梯度逐渐减低。冠心病缺血心肌运动异常节段主要表现为节段性室壁运动减弱或消失，室壁增厚率减低或消失，冠心病组18节段室壁运动幅度均较正常对照组减低（均 P<0.01）（表 2）。

29例冠心病患者，左室全部522个（29×18）血管节段可用于STI评价。冠状动脉造影522个血管节段中有308个节段有明显供血障碍。以LS明显低于正常组的均数±1/2倍标准差作为阳性诊断标准，STI发现269个血管节段有室壁运动异常，对冠脉血管病变的阳性检出率为87.3%（图1，2）。同样以室壁运动幅度及室壁增厚率明显低于正常组的均数±1/2倍标准差作为阳性诊断标准，M型超声心动图发现195个血管节段有室壁运动异常，对冠脉血管病变的阳性检出率为63.3%。STI对冠心病的阳性检出率较M 型超声心动图明显增高（χ2=63.44，P<0.05）（表3）。

3 讨论

90%以上的冠心病是由于冠状动脉粥样硬化狭窄所致，但早期诊断冠状动脉粥样硬化十分困难。一般冠状动脉狭窄达70%以上［2］，患者才会出现心肌缺血等的临床症状，虽然冠状动脉造影是诊断冠心病的金标准，但为有创性检查，因此有必要寻找一种较为理想的早期预测指标。

表2 M型超声心动图测定2组左室18节段室壁运动幅度情况（±s）

表2 M型超声心动图测定2组左室18节段室壁运动幅度情况（±s）

注：t1：冠心病组与对照组基底段比较t值；t2：冠心病组与对照组中间段比较t值；t3：冠心病组与对照组心尖段比较t值。

组别 例数 部位 心尖四腔心切面（l/mm） 心尖两腔心切面（l/mm） 心尖三腔心切面（l/mm）左侧壁 后间隔 前壁 下壁 前间隔 后壁对照组 41 基底段 10.35±1.73 10.11±1.77 9.99±1.46 10.11±1.74 9.91±1.69 10.51±1.81中间段 9.90±1.74 9.52±1.79 9.50±1.6 9.91±1.80 9.55±1.78 9.99±1.75心尖段 9.01±1.86 8.78±1.88 8.68±1.84 9.01±1.75 8.83±1.77 8.99±1.69冠心病组 29 基底段 9.16±1.78 8.93±1.77 8.84±1.48 8.95±1.74 8.76±1.71 9.34±1.73中间段 8.72±1.74 8.37±1.70 8.41±1.65 8.73±1.70 8.36±1.68 8.85±1.75心尖段 7.76±1.80 7.50±1.86 6.91±1.88 7.82±1.78 7.70±1.75 7.88±1.72统计值t1 2.800 2.751 2.712 2.749 2.791 2.715 t2 2.796 2.706 2.705 2.763 2.774 2.689 t3 2.809 2.819 2.733 2.780 2.673 2.688

表3 STI及M型超声心动图对冠状动脉病变检出情况个

理论上，冠状动脉的血液供应呈明确的节段性分布，各主要分支为相对应的室壁供血，哪一支血管阻塞（50%以上），相对应的室壁运动就会出现异常。因此，通过观察运动异常的室壁节段可推测冠状动脉某支血管病变。超声心动图对冠心病患者局部心肌功能的评价主要是观察局部室壁运动情况及其形变。M型超声心动图简便实用，但受到检查空间关系和心脏形态结构变化的限制，而且目前评价室壁运动积分具有较强的主观性。彩色室壁运动积分以及组织多普勒技术虽有了较大的进步，但仍无法全面反映心肌局部功能。理想评价心肌运动及功能的方法，应无创、客观、无角度依赖且不受牵拉等效应影响，STI是一种符合上述标准的新的超声定量分析软件。STI根据组织灰阶原理，自动追踪ROI内不同像素的心肌组织，快速定量获取每个心肌节段的应变值［3］，可准确检测心脏的纵向、径向、圆周和扭转运动，更真实地评价心肌运动及功能［4-5］。

研究［6］显示，缺血心肌供血的冠状动脉内径狭窄≥70%时，STI判定的特异性和敏感性均可达93%。STI能定量测定左心室局部和整体心肌的变形能力，评价局部和整体心肌组织的收缩功能。多项研究［7-10］均显示，二维应变参数能够较为准确地评价局部心肌功能的减退及局部心肌梗死面积。其对预测心肌梗死后室颤等心血管不良事件的发生、心功能变化、死亡率等也有较好的参考价值［11］，有部分对比研究［12-13］显示，二维应变参数优于左室射血分数（LVEF）等传统指标的预测价值。

心肌的收缩运动包括：径向收缩、纵向收缩和旋转运动。心肌纵行纤维占70%，导致心脏收缩时以纵向收缩为主，故心肌在心脏长轴方向上的收缩运动在整个心功能的评价中最为重要。STI检测缺血心肌的左心室长轴功能较短轴功能更敏感，可通过整体长轴应变评价心室整体功能，与心肌收缩状态相关性好［6］。本文主要是应用STI技术评价左心室长轴心肌的纵向收缩运动。

本文研究发现，STI示冠心病缺血心肌运动异常节段收缩期LS明显减低，冠心病组基底段、中间段及心尖段18节段收缩期心肌LS较对照组均减小（均P<0.01），其数值及变化趋势与以上文献报道基本相同。本研究中，STI对冠脉血管病变的阳性检出率为 87.3%（269/308），M 型超声心动图为 63.3%（195/308），两者差异有统计学意义（P<0.05）。 发现STI评价长轴左室节段性室壁运动异常与冠状动脉造影检出的异常供血节段基本相符；冠心病组中，收缩期缺血室壁各节段LS显著减低，这与临床冠心病室壁运动的节段性运动异常的典型表现相符合。

综上所述，STI技术能够早期、无创、快速、客观地定量和定性分析左室壁节段性运动异常，明显提高节段性室壁运动异常的检出率。

图1 男，61岁，对照组心尖两腔切面斑点追踪成像技术（STI）及冠状动脉造影图 图1a STI最大纵向应变峰值正常 图1b 冠状动脉造影正常 图2 男，60岁，冠心病组心尖两腔切面STI及冠状动脉造影图 图2a STI左室前壁心尖段最大纵向应变峰值明显减低 图2b 冠状动脉造影示左前降支狭窄75%（箭头）

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