斑点追踪显像技术评价心肌扭转与心肌梗死范围相关性实验研究

2016-02-20周怡裴晓黎项飞新疆喀什地区第二人民医院心内科新疆喀什844000

系统医学 2016年8期

周怡，裴晓黎，项飞新疆喀什地区第二人民医院心内科，新疆喀什　844000

周怡，裴晓黎，项飞
新疆喀什地区第二人民医院心内科，新疆喀什844000

心肌旋转速度、角速度等是斑点追踪显像技术中的关键参数，所有参数均显示于逐帧追踪灰阶图像中，在心动周期中低于入射超声波长斑点形成的信号是斑点追踪现象技术的基础，能够反映心肌组织在心动周期中的变性、实时运动特征，以定量、定性分析心肌梗死范围，对于评价心肌扭转与心肌梗死范围具有重要作用。现就该技术评价心肌扭转与心肌梗死范围相关性实验研究进行综述。

心肌梗死；心肌扭转；斑点追踪显像技术

［Abstract］cardiac rotational speed，angular velocity speckle tracking imaging is the key parameter，all parameters are displayed in the track frame grayscale image，the incident ultrasonic signals below long spots formed during the cardiac cycle is the phenomenon of speckle tracking underlying technology，it can reflect myocardial tissue degeneration in the cardiac cycle，real-time motion characteristics，quantitative and qualitative analysis of myocardial infarction，and for the assessment of myocardial infarct size reverse play an important role.Evaluation is now reversing myocardial infarct myocardium-and relevance in relation to reviewed.

［Key words］Myocardial infarction；Myocardial torsion；Spot tracking imaging technology

有研究［1］指出，心肌梗死范围与左室扭转呈相关性。然而，因左室扭转指标相对较多，给心肌梗死范围的准确反映造成一定影响，因此，需要从左室扭转指标中筛选出最佳指标，能够准确的反映心肌梗死范围及心肌梗死范围相关性。运用斑点追踪显像技术能够对心肌扭转的各个指标进行分析比较，进而确定心肌扭转指标中与心肌梗死范围最敏感的指标。

1　实验内容

选取20只12周龄的小型家猪作为研究对象，所有家猪均健康，因雌、雄性不会给研究结果造成影响，故雌雄均可。体质量25～30 kg，平均体质量（27.6± 2.3）kg。实验流程如下：首先，制备动物模型。给予小型猪肌肉注射10 mg/kg地西泮、5 mg/kg氯胺酮，以保证基础麻醉，构建静脉通路，实施心电监护，做好气管插管。以胸骨中线为中心，从剑突处将胸骨向上劈开，心脏外露，缓缓提起，将心包剪开，并悬吊，选取左前降支中下1/3处，进行穿线、结扎，深度为5 mm，时间为2 h。其次，采集图像。于结扎前、结扎后2 h，将结扎解除后的第30 min、1 h、90 min及12 h，完成心超图像采集。仪器选为飞利浦iE33彩色多普勒超声诊断仪，心脏探头为S5-1，频率和帧频分别为1.7～3.4 MHz，50帧/s。行常规超声检查，记录左室收缩末容积（LVESV）、左室舒张末容积（LVEDV），依据Simpson's双平面法对左室射血分数进行计算。对心尖短轴观与左室心底二维图像的心动周期进行记录，各3个，并储存，以用于脱机分析。在清晰观察二尖瓣前叶活动切面与后叶活动切面时，获取左室心底切面，采集心尖切面时，保证乳头肌消失，尽可能与心尖靠近，但心室腔未消失。再次，分析图像。分析程序选为QLab软件7.0中的TMQA，增益调节后，对心底短袖观中心与左室心尖进行手动确定，心外、内膜用软件自动识别，之后对各个节段分界线及心外、内膜的边缘曲线进行手动调整，利用软件自动逐帧追踪，以获取心底部与心尖部心外膜旋转角度、心内膜旋转角度、切面整体旋转角度-时间曲线、跨壁角度梯度。利用Excel进行计算，以获取跨度角度梯度，心底部与心尖部的心外膜、心内膜整体旋转角度、切面整体、后壁、前壁的各个旋转角度峰值。其中心尖部旋转角度和心底部旋转角度差值的峰值为左室扭转角度峰值。实验过程中，重新校正时间，以解决研究对象存在的不同心率差异。然后，进行组织学检查。术后处死实验动物，用10%的氯化钾，静脉注射，将心脏完整去除，与房室沟平行，切片新鲜心肌标本，方向为心尖至心底，每片层厚为1 cm左右，选用30℃的氯化硝基四氮唑蓝孵育液，浸泡标本时间为5～10 min。将左室保留，去除左心房与右心房，称重，设定为G1，将全部切片的梗死心肌沿梗死区边缘剪下，称重，设定为G2，心肌梗死范围为梗死心肌重量与左室重量。最后，进行一致性检验。在4例样本中，随机抽取3个不同时刻的相同指标，进行再次分析，相同的观察者在不同时间内测定一致性。30 d后，在4例样本中，再次随机抽取3个不同时刻的相同指标，采用相同方法测定一致性。

2　实验结果

2.1制备动物模型情况

制备动物模型过程中，结扎前降支后4例模型动物出现心室颤动和室性心动过速，采用急救措施急救后，有3例模型动物恢复窦性心律，死亡无效1例。故本研究中样本量为19例。在缺血不同时刻，19例样本全部出现心点图ST-T动态演变，暗红色改变为梗死心肌表面主要表现。各例样本中，梗死处心肌均未着色，紫蓝色为正常心肌颜色，表明急性心肌梗死成功建模。

2.2组织学检查结果

梗死范围最小值与最大值，分别为2.3%和22.9%，平均值为（12.6±5.7）%。

2.3常规二维超声检查和一般资料检查结果

结扎后2 h与再灌注12 h内舒张压、收缩压和心率有所降低，行常规二维超声检查指标提示，与结扎前降支前相比，结扎后2 h的LVEDV和LVESV显著升高，当再灌注12 h后，改善情况不明显。

2.4急性心肌梗死再灌注前、后旋转与扭转角度比值的峰值对比

在左室与心尖部，结扎后2 h与结扎前降支前相比，心外膜旋转角度、心内膜旋转角度、跨壁角度梯度峰值，各个节段旋转与扭转角度比值的峰值明显降低，再灌注12 h后改善情况不显著。在急性心肌梗死结扎后2 h，心底部大部分指标与结扎前降支前的指标改善情况不明显。

2.5相关性对比

在急性心肌梗死结扎后2 h，左室整体扭转角度峰值、心尖整体旋转角度峰值和心肌梗死范围呈现出良好的相关性，前者与后者分别为-0.80和-0.68，再灌注12 h后，相关性依旧良好。但心肌梗死范围与左室、心底、心尖整体旋转角度和扭转角度达峰时间的比值不具备显著相关性。结果表明，心尖整体旋转角度峰值与左室整体扭转角度峰值，能够准确的反映心肌梗死范围，是最佳扭转指标。最后，就一致性检验结果进行分析，实验结果发现，各个医师的检测结果与相同医师各个时间检测结果的相关性，分别为0.83 和0.81。

3　讨论

二维灰阶图像，是临床评价心肌梗死的重要依据，通过二维灰阶图像，可反映室壁增厚、室壁运动等情况，进而对心肌梗死特征进行分析。就冠心病患者来说，冠状动脉表现出不同程度狭窄，进而造成心肌对应阶段出现出血缺血指征。斑点追踪显像技术，可分析心肌每个节段长短轴径向应变情况，从而对冠状动脉狭窄程度进行确定［2］。心室最薄的部位是心尖部，当出现心肌梗死时，此部位极易受到损伤。

急性心肌梗死造成左室和心尖部心肌旋转与扭转角度明显降低的原因包括以下几点：其一，收缩活动和心肌扭转运动有着密切联系，在降低了局部室壁收缩活动时，给心肌扭转造成一定影响。其二，局部室壁收缩活动协调性较差。心肌细胞在坏死、肿胀和缺血状态下，传导、兴奋和起搏系统受到一定影响，进而造成心肌阶段无法协调、有序的运动。斑点追踪显像技术是新型的一种影像学技术，心肌旋转速度、角度是此技术的重要参数，所有参数均可显示于逐帧追踪灰阶图像中，在心动周期中，低于入射超声波长斑点形成的信号，是斑点追踪显像技术的重要依据［3］。运用斑点追踪现象技术，可以评价心肌组织在心动周期的实时变形与运动特征，从而实现定量、定性分析。斑点追踪显像技术，既可以评价正常状态下了心肌扭转变化情况，又可以评价病理状态下的心肌扭转变化情况。心肌在病理状态下，利用斑点追踪显像技术可分析心肌变形运动，评价结果不会受到心肌周围组织的影响［4］。由此可见，斑点追踪显像技术可准确的分析心脏病理状态下的心肌扭转情况。心肌扭转指标包括心内膜旋转角度、心外膜旋转角度、后壁、前壁、跨壁角度梯度的各个旋转角度峰值和左室扭转角度峰值等，各项指标与心肌梗死范围存在一定相关性，但有的指标相关性较为明显，有些指标相关性不明显［5］。有研究［6］表明，在心肌顺应性、收缩力降低及改变心腔空间构形过程中，左室扭转运动逐渐减弱。左室整体扭转角度峰值，可对左室整体扭转状态进行有效的反映，故与梗死范围呈现出较好的相关性。也有研究［7］采用二维斑点追踪现象技术分析急性心肌梗死患者血管重构后与入院时的做事比运动特征，结果表明，心肌梗死范围与左室壁纵向平均应变存在明显的相关性，同时也表明左室壁与心尖部扭转峰值降低和心肌缺血存在一定联系。而在本实验研究中可以发现，心外膜旋转角度、心内膜旋转角度、后壁、前壁旋转角度与扭转角度峰值的比值与心肌梗死范围无显著相关性。与心尖整体旋转角度峰值与左室整体扭转角度峰值相关性明显。由此可以判定，心尖整体旋转角度峰值与左室整体扭转角度峰值是确定心肌梗死范围的最敏感指标。

通过实验研究可以发现，斑点追踪现象技术对于心肌扭转与心肌梗死范围相关性评价具有重要作用，其具备定量、定性、实时、无创等诸多优势，在临床中应用日益广泛。在影像学技术迅速发展的背景下，三维运动斑点追踪显像技术已经逐渐应用到临床中，改善了二维影像学因个体差异造成误差问题，由此可见，斑点追踪显像技术具备良好的发展前景，必将成为诊断心肌梗死范围的重要影像学技术。

总之，心尖整体旋转角度峰值与左室整体扭转角度峰值，可准确的提示心肌梗死范围，与其他扭转指标相比，相关性十分显著。

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Speckle Tracking Imaging Technology eEvaluation of Myocardial Reverse Correlation Experimental Research to the Areas of Myocardial Infarction