三维超声心动技术评估老年冠心病患者心脏三维空间运动及其与左心室收缩功能的关系

高亚坤 张玉辉 刘 颖 李 丽 盛吉章

(沧州市中心医院超声二科，河北 沧州 061001)

冠心病是老年人的常见病，随着我国人口老龄化的进程加快，其发生率和病死率逐年增高。早期诊断和治疗左心室容积、心室壁运动异常对降低老年冠心病发生率具有重要的临床意义。心脏扭转运动与左心室收缩功能的关系紧密，相关研究表明心脏扭转运动基于二维平面，但近期相关文献显示，心脏扭转运动基于三维空间〔1,2〕。三维超声心动技术是评估心脏运动的新型检查手段，三维超声心动图检查经全容积扫描前提下监测心脏三维空间运动状况，从而准确评价心脏功能〔3～5〕。本研究采用三维超声心动技术评估老年冠心病患者心脏三维空间运动及其与左心室收缩功能的关系，探讨三维超声心动技术在老年冠心病患者中的应用价值。

1 资料与方法

1.1临床资料 选取2013年1月至2014年8月沧州市中心医院心内科收治的57例老年冠心病患者作为观察组。纳入标准：全部患者行冠状动脉造影检查，符合WHO冠心病诊断标准〔6〕；心电图诊断心肌缺血，心前区憋闷疼痛，冠心病或心肌缺血病史≥6个月；患者或家属签署知情同意书。排除标准：合并严重心肝肾功能异常、呼吸系统疾病、消化系统疾病、出血性疾病、凝血功能障碍、支架植入手术史和精神性疾病患者。同期选取正常体检者55例作为对照组，排除标准：合并循环系统疾病、呼吸系统疾病、消化系统疾病、血液系统疾病和泌尿系统疾病等。两组性别、年龄、身高、体重等一般资料比较差异均无统计学意义(均P>0.05)，可以进行比较。见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2检查方法 ①仪器与方法：采用Philips IE33 彩超仪，三维探头，选择频率X3-1进行检查。②操作步骤：受检者取左侧卧位，连接胸导联心电图，使四腔心图像达到最佳显示，启动“Full Volume”模式，采集连续4个心动周期的立体图像，启动QLAB软件的“3DQ Adv”功能键，进行三维图像处理及分析，系统自动计算容积-时间曲线和牛眼图，LAD供应1、2、7、8、13、14、17节段。LAD支配区平均位移为各节段平均位移之和再取平均值，获取左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期容积(LVEDV)和左室收缩末期容积(LVESV)。5个平面调整心内外膜。软件自动计算出左心室整体扭转角度峰值(PGT)、左心室整体扭转角度达峰值时间,根据左心室各应变指标参数的位移时间牛眼图及位移牛眼图，记录左心室整体长轴应变(GLS)。

1.3观察指标 比较两组三维超声心动图参数PGT、峰值时间、GLS及左心室收缩功能参数LVEF、LVEDV、LVESV，并分析PGT、峰值时间、GLS与LVEF、LVEDV、LVESV的相关性。

2 结 果

2.1两组三维超声心动图参数比较 与对照组比较，观察组PGT、峰值时间和GLS均显著降低(P<0.01)。见表2。

2.2两组左心室收缩功能参数比较 与对照组比较，观察组LVEF显著降低，而LVEDV和LVESV明显升高(P<0.01)。见表3。

2.3三维超声心动图参数与左心室收缩功能参数的相关性分析 PGT、峰值时间、GLS均与LVEF呈正相关(P<0.05)，PGT、峰值时间、GLS均与LVEDV、LVESV呈负相关(P<0.05)。见表4。

表2 两组三维超声心动图参数比较

表3 两组左心室收缩功能参数比较

表4 三维超声心动图参数与左心室收缩功能参数的相关性

3 讨 论

以往超声诊断冠心病仅限于二维超声心动技术，通过观察心肌变形值测定心脏轴、径向和轴向应变，可作为整体心室壁运动定量评估手段之一。由于二维超声心动图测定心肌变形值操作复杂，通过多切面采集导致图像分析容易受检测者主观因素的影响，重复性欠佳。其次，二维应变通过二维平面内追踪斑点，难以评估追踪斑点平面之外的二维超声心动图参数〔7〕。三维超声心动技术采用超矩阵探头、高通量数据处理系统和三维空间定位系统，通过立体发射、接收图像信息，具有快速成像，准确评估左心室容积和心脏功能等特点，并且评估左心室容积和心脏功能无需依赖形状假设，因此，三维超声心动技术被临床超声影像学医师广泛认可和应用。尽管三维超声心动技术测定左心室容积和心脏功能的准确度已经获得离体容积模型和动物实验模型的证实，但目前三维超声心动技术测定左心室容积与心脏功能关系探讨的临床病例甚少，同时探讨三维超声心动技术测定左心室容积对心脏功能评估的准确度尚存在争议〔8〕。另外，三维超声心动技术通过分析动态全容积图像，操作简单，检查效果明显优于二维超声心动图。三维超声心动技术采集的缩影参数均于全容积状态下观察，能够更准确反映心肌运动功能。三维超声心动技术通过观察面积应变参数有效评估心室壁运动。相关文献报道显示三维超声心动技术的面积应变参数对左心室整体收缩功能具有重要的评估意义，其中面积应变参数与左心室收缩功能具有明显的相关性〔9〕。

本研究结果显示，观察组PGT、峰值时间、GLS和LVEF均明显低于对照组，LVEDV和LVESV明显高于对照组；PGT、峰值时间、GLS均与LVEF具有明显正相关关系，PGT、峰值时间、GLS三者均与LVEDV、LVESV具有明显负相关关系，分析其主要原因：①心肌扭转角度由心尖向基底段逐级递减，心肌收缩影响心肌扭转运动。冠心病发生后，心肌缺血梗死形成，心肌纤维排列紊乱，心肌收缩和左心室射血能力降低，心肌扭转运动减低，严重者甚至导致左室整体扭转运动参数PGT、峰值时间显著降低，两者与LVEF呈明显的正相关〔10～12〕。②内膜心肌-中层心肌-外膜心肌分别呈三层分布的心肌结构并呈右手螺旋走向、环形走向和左手螺旋走向。心肌走向不同导致心肌的运动方向差异显著。心内外膜收缩时心肌沿长轴运动，中层心肌收缩时心肌沿短轴运动。不同心肌运动方向的心肌应变研究有助于评估心肌收缩功能，其中GLS是心内膜长轴方向的形变率。心内膜下肌纤维的收缩功能对三维超声心动技术的应变指标GLS的影响作用最为显著，由于冠状动脉末端是心内膜供血的主要来源，当冠状动脉粥样斑块硬化性心脏病发生后，冠脉狭窄，心内膜下肌纤维早期缺血症状形成，GLS变化最为显著，心肌缺血形成后GLS呈明显下降趋势，LVEF显著降低，GLS与LVEF呈明显正相关〔13〕。另一方面，冠心病形成，心肌缺血，心肌收缩功能和舒张功能降低，心脏管腔显著增大，LVEDV和LVESV显著增高，LVEDV和LVESV与PGT、峰值时间GLS呈明显的负相关〔14，15〕，说明三维超声心动技术通过心脏扭转运动和面积应变参数可有效评估左心室收缩功能。

4 参考文献

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