速度向量成像评价冠心病患者心肌收缩非同步性运动

郑英杰，郑宝群，观志强

(汕头大学医学院第一附属医院超声科，广东 汕头 515041)

冠心病指冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致的心脏病。冠心病患者心肌收缩的非同步性可能导致心功能的进一步下降，超声定量评价心肌的非同步性运动对心脏再同步化治疗具有重要意义[1]。速度向量成像(velocity vector imaging，VVI)技术测得的心肌收缩速度达峰时间及应变率达峰时间标准差可有效评价心肌梗死伴有(或不伴有)心力衰竭患者心肌的非同性运动[2-3]，但VVI评价无节段性室壁运动异常冠心病患者心肌非同步性的研究较少。本研究利用VVI技术评价无节段性室壁运动异常冠心病患者心肌应变的非同步性运动，以期为心肌非同步化运动提供定量评价工具。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2018年1—12月汕头大学医学院第一附属医院可疑患有冠心病并接受冠状动脉造影的患者。所有患者接受冠状动脉造影前经常规超声心动图检查无节段性室壁运动异常。排除标准：(1)心律失常；(2)心脏瓣膜病、扩张性心肌病、肥厚型心肌病、围产期心肌病、肺源性心脏病、甲状腺功能亢进性心脏病及先天性心脏病等病因明确的器质性心脏病；(3)已植入心脏起搏器患者；(4)因肺气肿、肥胖等原因导致透声条件差，不能获得满意图像者；(5)左心室容积过大，不能获得全部显示的满意图像者；(6)既往有心肌梗死病史者；(7)存在肺栓塞、主动脉夹层、心力衰竭等临床急危重症患者。最终纳入50例患者为研究对象，根据冠状动脉造影结果，确诊无冠心病患者25例，其中男性12例，女性13例，平均年龄(58±6)岁；确诊为冠心病(至少1支冠状动脉狭窄≥50%)患者25例，其中男性16例，女性9例，平均年龄(62±7)岁。再将冠心病患者根据冠状动脉病变支数分为单支病变组及多支病变组(≥2支冠状动脉病变)组，分别为10、15例。本研究经汕头大学医学院第一附属医院伦理委员会审查批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器设备 采用西门子ACUSON SC2000超声心动图仪，4V1c探头，频率3.0～4.0 MHz，图像帧频50～70帧/s，内置胸前导联心电图及VVI分析软件。

1.2.2 图像采集 受检者左侧卧位，连接心电图导联，采集左室心尖四腔心、二腔心、三腔心长轴切面及二尖瓣、乳头肌、心尖水平短轴切面单心动周期的连续动态二维图像，观察患者的室壁运动，排除室壁运动异常患者，测量患者心脏舒张末期左室内径(left ventricular end diastolic diameter，LVEDd)、收缩末期左室内径(left ventricular end systolic diameter，LVESd)、左室射血分数(left ventricle ejection fraction，LVEF)，最后将室壁内膜显示清晰完整的满意图像储存于工作站中。患者超声检查后行冠状动脉造影。

1.2.3 图像分析 在VVI后台分析软件中，以心电图为标志划分收缩期和舒张期，即R波顶点为舒张末期、T波结束为收缩末期，将VVI取样点置于心内膜下的心肌组织，选择epi选项，自动描记心外膜，软件自动追踪心肌形变，必要时对勾画好的心内膜与心外膜进行细微调整。参照美国超声心动图学会左心室壁的分段法将左心室心肌划分为16个节段，获取16个心肌节段应变曲线。

1.2.4 观测指标 16节段纵向应变达峰时间校正标准差(corrected longitudinal standard deviation，SDcL)=16个节段纵向应变达峰时间标准差/心动周期×100%，16节段周向应变达峰时间校正标准差(corrected circumferential standard deviation，SDcC)=16个节段周向应变达峰时间标准差/心动周期×100%，16节段径向应变达峰时间校正标准差(corrected radial standard deviation，SDcR)=16个节段径向应变达峰时间标准差/心动周期×100%。16节段纵向应变延迟指数(longitudinal strain delay index，SDIL)=16节段心肌纵向应变峰值之和-16节段心肌收缩期纵向应变峰值之和，16节段周向应变延迟指数(circumferential strain delay index，SDIC)=16节段心肌周向应变峰值之和-16节段心肌收缩期周向应变峰值之和，16节段径向应变延迟指数(radial strain delay index，SDIR)=16节段心肌径向应变峰值之和-16节段心肌收缩期径向应变峰值之和。

1.3 统计学分析

采用SPSS 18.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量数据用±s表示，组间比较采用单因素方差分析；计数资料以例数或百分率表示，组间比较用χ2检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 冠心病组与非冠心病组一般资料比较

冠心病组与非冠心病组的年龄、性别、血压、心率、吸烟情况等一般资料相比，差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

表1 冠心病组与非冠心病组一般资料比较 (n=25)

2.2 冠心病组与非冠心病组心肌同步性参数比较

2组患者常规超声心动图及VVI测得参数结果见表2。所有患者LVEF值均在正常范围内。冠心病组患者SDcL、SDIL大于非冠心病组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表2。SDcL、SDIL随病变支数增多而增大，多支病变组SDcL、SDIL大于非冠心病组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表2 冠心病组与非冠心病组超声心动图及心肌非同步性运动比较 (n=25，±s)

表2 冠心病组与非冠心病组超声心动图及心肌非同步性运动比较 (n=25，±s)

LVEF：左室射血分数；LVEDd：舒张末期左室内径；LVESd：收缩末期左室内径；SDcL：16节段纵向应变达峰时间校正标准差；SDcC：16节段周向应变达峰时间校正标准差；SDcR：16节段径向应变达峰时间校正标准差；SDIL：16节段纵向应变延迟指数；SDIC：16节段周向应变延迟指数；SDIR：16节段径向应变延迟指数。

SDIR/%0.65±2.78 0.54±4.79 1.15 0.29组别非冠心病组冠心病组F值P值LVEF/%68±4 67±5 0.61 0.42 LVEDd/mm 43±7 46±5 0.50 0.31 LVESd/mm 26±4 28±3 0.91 0.57 SDcL/%6.9±3.8 9.5±3.9 5.71 0.01 SDcC/%13.0±4.5 13.3±6.1 0.04 0.81 SDcR/%13.7±5.6 14.4±4.7 0.23 0.62 SDIL/%0.39±0.60 0.89±0.81 6.15 0.02 SDIC/%-0.09±2.08-2.31±1.65 0.67 0.80

表3 不同病变支数冠心病患者心肌非同步性运动比较 (%，±s)

表3 不同病变支数冠心病患者心肌非同步性运动比较 (%，±s)

SDcL：16节段纵向应变达峰时间校正标准差；SDcC：16节段周向应变达峰时间校正标准差；SDcR：16节段径向应变达峰时间校正标准差；SDIL：16节段纵向应变延迟指数；SDIC：16节段周向应变延迟指数；SDIR：16节段径向应变延迟指数；1)：与非冠心病组相比，P＜0.05。

组别非冠心病组(n=25)单支病变组(n=10)多支病变组(n=15)F值P值SDcL 6.6±3.9 7.7±2.5 10.1±4.21)4.07 0.02 SDcC 13.3±6.1 12.0±3.8 13.6±4.9 0.30 0.74 SDcR 13.1±6.1 13.5±4.8 15.0±0.5 0.74 0.48 SDIL 0.39±0.60 0.88±0.55 0.90±0.961)3.05 0.06 SDIC-0.09±2.08 0.05±2.13 0.35±1.30 0.11 0.90 SDIR 0.65±2.78-1.04±6.58-0.20±3.35 0.71 0.50

3 讨论

在本研究中，冠心病组患者SDcL、SDIL大于非冠心病组患者，且随着冠状动脉病变支数增多而升高。心肌应变参数评价心肌的非同步性运动具有一定优势，应变参数能区别心肌的主动及被动运动，不受心脏整体摆动、心肌相互牵拉的影响，而利用心肌速度评价心肌的非同步性运动却无法避免这种影响。而VVI作为一种二维斑点追踪成像技术，可以自动逐帧追踪心肌声学斑点的位置和运动，从而获得这些斑点的运动信息，继而分析心肌的运动位移、速度、应变及应变率。VVI虽存在需要高质量二维图像、频率和时间分辨率较低、局限于二维平面等不足，但其与组织多普勒相比，无角度依赖性，其应变成像能多方位较准确反映心肌形变程度[4]，在多种生理以及病理条件下，VVI与声呐微测量法及心脏磁共振所测心肌应变值比较，均有良好的一致性[5]。应变延迟指数利用缺血心肌出现收缩后收缩现象评价心肌非同步性运动[6-8]。有研究表明应变延迟指数在心力衰竭患者中显著大于对照组，并且可有效评价再同步化治疗效果[9-10]。但应变延迟指数应用相对较少。本研究将常用的应变达峰时间标准差和应变延迟指数均纳入评价心肌非同步性运动指标。虽然所有研究对象无节段性室壁运动异常，但仍出现心肌纵向收缩的非同步性运动，而没有明显心肌周向、径向收缩非同步性运动，这可能与缺血程度、纵向心肌纤维为主心内膜受缺血影响更敏感有关。在急性及慢性心肌缺血条件下，心肌异常具有层状依赖性，心内膜较心外膜、中间层对缺血更敏感，而心内膜下心肌以纵向纤维为主，心肌纵向运动更容易出现异常[11]。可以推测，随着冠脉狭窄程度的加重、病变冠脉数量增多，心肌纵向非同步性运动异常将更加明显，周向及径向的非同步性运动异常亦可出现。这也从侧面反映了VVI应变延迟指数及校正应变达峰时间标准差评价心肌非同步化运动均有一定敏感性、准确性。然而本研究样本数据量较少，仍需加大样本量进一步验证。

综上所述，以纵向纤维为主的心内膜对心肌缺血导致的损伤更敏感、更严重，冠心病患者在无节段性室壁运动异常情况下仍可出现心肌纵向收缩非同步性运动。VVI作为一种新的有代表性的斑点追踪成像超声技术，其应变达峰时间校正标准差及应变延迟指数可有效评价冠心病患者心肌收缩的非同步性运动。