超声二维应变成像技术在陈旧心肌梗死患者心肌存活评价中的应用

徐成玉

(四川省成都市第一人民医院 超声科,四川 成都,610000)

超声二维应变成像技术在陈旧心肌梗死患者心肌存活评价中的应用

徐成玉

(四川省成都市第一人民医院 超声科,四川 成都,610000)

目的探讨超声二维应变成像技术在陈旧心肌梗死患者心肌存活评价中的应用价值。方法20例即将接受血运重建术的陈旧心肌梗死患者(共计95节段)，于术前1周行双核素心肌灌注与代谢扫描，以核素心肌灌注/代谢显像结果作为金标准将各节段患者分为心肌存活组(73节段)与心肌非存活组(22节段)。另外选择同期于本院进行体检的健康者20名作为对照组，比较患者组与健康对照组相关指标水平，比较心肌存活组与非存活组心肌应变参数(RSpeak-sys、LSpeak-sys及CSpeak-sys)及2DSE检测心肌存活性的敏感度与特异度。结果① 健康对照组与患者组在LVEF、LVFS、LVEDd及SV方面的差异均有统计学意义(P<0.05);② 经超声二维应变成像技术检测，心肌存活组RSpeak-sys与LSpeak-sys均显著大于心肌非存活组，而2组CSpeak-sys差异无统计学意义(P>0.05);③ 以RSpeak-sys与LSpeak-sys作为观察对象做ROC曲线,RS增加>9.8%检测存活心肌的敏感度与特异度分别为81.98%与81.13%,以LS增加>16.5%检测心肌的敏感度及特异度分别为83.59%与92.28%。结论超声二维应变成像技术可作为陈旧心肌梗死患者心肌存活与否评价的新方法。

超声二维应变成像技术;陈旧心肌梗死;心肌存活;心肌应变参数

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the value of two-dimensional ultrasound strain imaging in evaluating myocardial viability in patients with old myocardial infarction.MethodsTwenty old myocardial infarction patients underwent revascularization were selected (a total of 95 segments),and they were treated with dual isotope myocardial perfusion and metabolism by scanning one week before surgery.Considering radionuclide myocardial perfusion/metabolism imaging results as the gold standard,the patients were divided into survival group (73 myocardial segments) and myocardial non survival group (22 segments).Meanwhile,20 healthy subjects were selected as control group.Related indexes levels were compared between patient group and control group,while myocardial strain parameters (RSpeak-sys,LSpeak-sysand CSpeak-sys) were compared between myocardial survival group and non survival group,and sensitivity and specificity of 2DSE in detecting myocardial viability were compared as well.Results① There were significant differences in LVEF,LVFS,LVEDd and SV between control group and patient group (P<0.05).② The detection of two-dimensional ultrasound strain imaging showed that RSpeak-sysand LSpeak-sysin myocardial survival group were significantly greater than myocardial non survival group,but there was no significant difference in CSpeak-sysbetween the two groups (P>0.05).③ Taking RSpeak-sysand LSpeak-sysas the observation object to describe ROC curve,sensitivity and specificity of RS increasing over 9.8% in detection of myocardial viability were 81.98% and 81.13%,and sensitivity and specificity of LS increasing over 16.5% in detection of myocardial viability were 83.59% and 92.28%.ConclusionUltrasonic two-dimensional strainimaging can be used as a new method for evaluating myocardial viability in patients with old myocardial infarction.

KEYWORDS:ultrasonic two-dimensional strain imaging;old myocardial infarction;myocardial viability;myocardial strain parameters

对心肌梗死后存活心肌进行准确识别对该病的临床治疗及预后具有十分重要的意义与价值，关系到患者生存质量的改善及远期生存率的提高[1]。二维应变超声心动图是一种全新的超声定量诊断方法，以斑点追踪成像为基本原理，克服了组织多普勒模式的应变率成像角度的依赖性，能够客观地对局部及整体心肌功能进行定量分析[2]。二维斑点追踪成像技术主要是基于二维灰阶组织成像而发展起来的非角度依赖性的实用新技术，可通过对二维图形的心肌回声斑点信号的识别来追踪心肌的实际运动轨迹，从多角度及多方向对心肌节段应变进行评价，以对心肌径向、纵向以及环向心肌形变等信息加以获取，对心肌应变力学的变化情况进行综合性评估。本研究探讨超声二维应变成像技术在陈旧心肌梗死患者心肌存活评价中的应用价值，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2013年11月—2015年11月入住本院的20例接受血运重建术的陈旧心肌梗死患者作为研究对象，其中男14例，女6例;年龄42～77岁，平均(61.20±12.18)岁;梗死具体部位:前间壁8例，前壁+前间壁4例，下壁3例，下壁+后壁3例，广前壁+下壁2例。本组患者均行冠脉造影术，冠状动脉单支、双支及三支病变分别为6例、9例及5例。排除标准[3]:① 心梗发病周期在4周以内;② 未控制的高血压或者低血压;③ 严重二尖瓣疾病;④ 频发室性早搏;⑤ 心房纤颤;⑥ Dob负荷前心率在100次/min以上。另选择同期本院进行体检的20例健康者作为对照组，其中男13例，女7例;年龄38～73岁，平均(58.18±10.28)岁。2组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 仪器与试验方法

仪器:美国GEvivid e9,M5s探头。方法:受检者取左侧卧位，平静呼吸，同时与胸导联心电图进行连接，便于对心动周期中各时相加以明确。首先对静息条件下心尖四腔、三腔、二腔、短轴二尖瓣、乳头肌以及心尖水平连续3个心动周期图像，然后以140 μg/(kg·min)的给药速度持续泵入腺苷6 min,待腺苷达到负荷水平之后，再进行上述操作。对HR、LVEF、LVFS、LVEDd及SV进行监测，主要采用简易Simpson方法对上述参数进行检测[4]。

1.3 图像分析

将所得到的图像传输至中联PACS系统，便于进行脱机分析。首先将已存储图像打开，进入二维超声斑点追踪计数软件程序进行处理，选取拟分析的感兴趣心肌区域，沿心内膜勾画出左心室轮廓，再将兴趣区曲线的宽度值加以调整，使得中间线位于室壁心肌而宽度包涵心内膜及外膜，软件自动将左心室壁分为6个等距离节段，各个节段的心肌区域的追踪结果会显示为“V”或者“X”形，其中“V”表示成功,“X”表示失败。对于失败追踪的节段而言，则应重新勾画出心内膜曲线图，如果再次追踪失败，那么该区域心肌则被剔除，成功分析节段应变值将进行3个心动周期的平均测量值。对室壁区域应变进行分析时，软件系统将心尖位及短轴切面各分为16个节段，对3个方向(径向、纵向及环向)收缩期峰值应变进行仔细观察(包括RSpeak-sys、LSpeak-sys及CSpeak-sys共3个观测指标)。腺苷负荷前后RSpeak-sys的变化率[△RSpeak-sys(%)]=[(腺苷负荷后RSpeak-sys值-腺苷负荷前RSpeak-sys值)/腺苷负荷前RSpeak-sys值]×100%;同理，可用下式计算△LSpeak-sys(%)=[(腺苷负荷后LSpeak-sys值-腺苷负荷前LSpeak-sys值)/腺苷负荷前LSpeak-sys值]×100%。在实际分析过程中，作者定义收缩期为主动脉瓣关闭点(AVC)线前的一个部分，此时可记录到最清楚的心内膜图像[5-7]。

1.4 观察指标

比较患者组与健康对照组相关指标水平、心肌存活组与非存活组心肌应变参数(RSpeak-sys、LSpeak-sys及CSpeak-sys)及2DSE检测心肌存活性的敏感度与特异度。

1.5 统计学方法

应用SPSS 16.0软件分析数据，所有数据以均数±标准差的形式表示，组内数据采用方差分析，组间数据采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义;以核素结果为判定心肌是否存活的“金标准”，采用ROC曲线对RS及LS诊断存活心肌截断值与敏感度、特异度进行分析。

2 结 果

2.1 对照组与患者组相关指标水平对比

健康对照组与患者组在LVEF、LVFS、LVEDd及SV方面的差异均有统计学意义(P<0.05),HR差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

2.2 心肌存活组与心肌非存活组各应变参数对比

心肌存活组RSpeak-sys与LSpeak-sys均显著大于心肌非存活组(P<0.05),而2组CSpeak-sys差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

2.3 二维超声应变检测心肌存活性的敏感度及特异度分析

以RSpeak-sys与LSpeak-sys作为观察对象。以RSpeak-sys增加>9.8%检测活心肌的敏感度及特异度分别为81.98%与81.13%[曲线下面积(AUC)=0.85,95%CI为0.81～0.92];以LSpeak-sys增加>16.5%检测活心肌的敏感度及特异度分别为83.59%与92.28%[AUC=0.91,95%CI为0.87～0.94]。

表1 患者组与健康对照组相关指标水平比较

与对照组比较,*P<0.05。

表2 心肌存活组与心肌非存活组各应变参数比较 %

与心肌存活组比较,*P<0.05。

3 讨 论

相关临床研究证实，当出现心梗时，由于心肌缺血而发生速率、程度不同及有无再灌注或者侧支循环形成等方面的原因，心梗发生后室壁运动异常区域除了存在坏死心肌以外，还有可能有存活心肌。及早地给予冠脉血运重建术进行治疗，使其狭窄或者闭塞的冠脉再通，能够有效缓解该部分存活心肌的缺血状态，能够很好地改善患者的心脏功能，预防心室重构的发生以及改善患者预后状况等[8]。

对心肌微循环进行有效灌注能够很好地保证心肌存活，且微血管的灌注情况与局部心肌的存活性存在极为紧密的联系[9]。近年来，临床研究表明心肌声学造影对预测存活心肌具有较大的潜力，其主要原因是经冠脉内或者外周静脉注射含微气泡的声学造影剂，随着血流进入心脏以及心肌之中，应用造影剂在超声能量的作用下发生膨胀以及压缩产生超声信号而更为清晰地显示心脏轮廓，且可以提供心肌血流灌注信息。最近研制的二维应变计数由于对角度不存在依赖作用，且不会由于心脏的整体移动以及周围组织牵拉对心肌运动速度的影响而受到限制，目前在临床上受到了较为广泛的关注[10]。Becker等对比心脏磁共振评价2D-STI检测左心室壁节段心肌功能，发现二维应变对检测运动异常心肌具有较高的敏感度及特异度(分别为82.7%和94.5%)。Butz等应用二维应变技术监测急性前壁心肌梗死患者冠状动脉内支架置入术后心肌功能恢复的疗效性评估时则发现，二维应变虽然能有效识别缺血心肌，但却并不能完全区分存活与非存活心肌。尽管有研究报告应用二维超声应变技术可以区分心肌梗死模型小鼠及心肌梗死患者的存活与非存活心肌，但本研究发现静息状态下二维应变超声并不能区分存活与非存活心肌。

本试验研究通过2D-STI结合腺苷负荷试验发现,RSpeak-sys与LSpeak-sys能够有效区分存活心肌及非存活心肌。存活组心肌因腺苷负荷扩张冠状动脉等作用引起相应研究节段血流增加、氧耗量减低，增加冠状动脉血流供应，进而提高存活心肌的收缩力，二维应变值升高;非存活组心肌因组织收缩及舒张功能完全丧失，无血流再灌注，心肌收缩力消失，腺苷负荷前后应变值无显著性变化。CSpeak-sys在存活组与非存活组腺苷负荷前后均无显著变化，可能与冠状动脉分支分布方向有关。CSpeak-sys主要反映室壁中层纤维心肌的运动力学功能，腺苷负荷尚不能直接敏感作用于相应心肌分布区域，使CSpeak-sys腺苷负荷前后差值评价心肌存活性敏感性降低，具体原理还有待进一步研究证实。以RSpeak-sys与LSpeak-sys作为观察对象，其敏感度及特异度分析表明:以RSpeak-sys与LSpeak-sys作为观察对象，作ROC曲线。以RSpeak-sys增加>9.8%检测活心肌的敏感度及特异度分别为81.98%与81.13%[曲线下面积(AUC)=0.85,95%CI为0.81～0.92];以LSpeak-sys增加>16.5%检测活心肌的敏感度及特异度分别为83.59%与92.28%[AUC=0.91,95%CI为0.87～0.94]。

[1] 颜国荣,冯毅,章晓国.急诊经皮冠状动脉介入治疗中联合应用抽吸导管有效性的随访研究[J].现代医学,2012,40(1):25-26.

[2] 王万虹,张荣林,高千,等.经济欠发达地区急诊PCI治疗急性ST段抬高型心肌梗死患者的D2B时间延误分析[J].东南大学学报:医学版,2012,31(6):739-741.

[3] 刘勇,班允清,文哲,等.超声二维应变成像技术评价陈旧心肌梗死患者心肌存活的可行性[J].实用医学杂志,2011,27(11):1950-1952.

[4] 蔡伟,姜铁民,刘淑红,等.定量组织速度成像与应变、应变率成像对冠脉不同狭窄程 度心肌缺血的评估[J].实用医学杂志,2010,26(7):1146-1149.

[5] 朱慧,张平洋,方玲玲,等.腺苷负荷超声下定量组织速度成像和组织追踪技术检测老年 心肌梗死患者存活心肌的研究[J].中华医学超声杂志:电子版,2011,8(2):20-23.

[6] Ishizu T,Seo Y,Sugimori H,et al.Experimental validation of left ventricular transmural strain gradient with echocardographie two-dimensional speckle trackling imaging[J].Eur J Echocardiogr,2010,11(4):377-385.

[7] 付清,谢明星,王新房,等.超声二维斑点追踪成像技术评价大鼠急性心肌梗死后局部心肌存活性[J].中国医学影像技术,2010,26(4):623-625.

[8] West A M,Kramer C M.Cardiovascular magnetic resonance imaing of myocardialinfraction,viability and eardiomyopatients[J].Curr Probl Cardiol,2010,35(4):176-220.

[9] Perk G,Kronzon I.Non-Doppler two dimensional strain imaging for evaluation of coronary artery disease[J].Echocardiography,2009,26(3):299-306.

[10] 王冲,张平洋.组织多普勒及其衍生新技术评价心肌存活性的研究[J].实用医学杂志,2009,25(3):492-494.

Applicationoftwo-dimensionalultrasoundstrainimaginginevaluatingmyocardialviabilityinpatientswitholdmyocardialinfarction

XUChengyu

(DepartmentofUltrasound,ChengduFirstPeople′sHospital,Chengdu,Sichuan,610000)

R 542.2

A

1672-2353(2017)17-019-03

10.7619/jcmp.201717006

2017-04-06