超聲二維斑點跟蹤技術(shù)評價左室收縮功能的臨床研究.pdf

1、左室整體收縮功能的評價是臨床常規(guī)檢測項目,直接關(guān)系到患者治療方案的選擇及其預(yù)后的評估。左室射血分數(shù)(Left ventricular ejectivefraction,LVEF)一直是日常臨床工作中最常用和被普遍接受的左室收縮功能指標。但某些病理狀態(tài),如左室擴大、室壁增厚,會影響其對左室收縮功能評價的準確性。有研究表明,在慢性心衰患者,超聲測定的射血分數(shù)與心功能分級及腦鈉肽之間的相關(guān)性差,而且傳統(tǒng)的超聲測定左室射血分數(shù)很大程度上依賴圖象

2、質(zhì)量。尋找非圖像依賴、準確、便捷地評價左室功能的方法具有重要的臨床意義。
　　 實時三維超聲心動圖(Real time three dimensional echocardiography,RT3DE)是近年應(yīng)用于臨床的新技術(shù),能夠更直觀、更全面地顯示心臟的解剖結(jié)構(gòu),更準確地定量分析心臟功能和血流動力學改變。已有的研究表明:與傳統(tǒng)的二維超聲心動圖比較,RT3DE對心臟的解剖結(jié)構(gòu)能夠提供更準確、更豐富的信息,對心臟大小和功能的評價

3、與金標準MRI接近。但是此方法仍然依賴與圖像的質(zhì)量,并且操作費時,不能適用于臨床日常應(yīng)用。
　　 左室心肌的運動包括長軸和短軸方向的運動以及旋轉(zhuǎn)運動,其與心肌纖維的復雜走行有關(guān)。其中,長軸方向上的運動在心室的收縮中起主要作用,所以臨床上通過測量二尖瓣瓣環(huán)收縮期位移評價左室整體收縮功能。以往的研究主要應(yīng)用M型超聲和組織多普勒(Tissume doppler imaging,TDI)技術(shù),存在費時、角度依賴、可重復性較差等缺點。應(yīng)用

4、二維斑點追蹤技術(shù)(Speckle-tracking imaging,STI)評價瓣環(huán)位移時,只要標記瓣環(huán)及心尖部的三個位點,STI技術(shù)能自動給出瓣環(huán)中點收縮期位移,不僅簡單、易行,更重要的是該方法基本不依賴于患者的圖像質(zhì)量,因此,更適宜臨床常規(guī)應(yīng)用。
　　 新近發(fā)展的STI技術(shù),通過識別二維圖像的心肌回聲斑點來追蹤心肌的運動軌跡。在二維超聲圖像的基礎(chǔ)上,在室壁中選定一定范圍的感興趣區(qū),隨著心動周期,分析軟件根據(jù)組織灰階自動追蹤上

5、述感興趣區(qū)內(nèi)不同像素的心肌組織在每一幀圖像中的位置,并與上一幀圖像中的位置相比較,計算整個感興趣區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌的變形。由于斑點追蹤技術(shù)與組織多普勒頻移無關(guān),因此不受聲束方向與室壁運動方向間夾角的影響,沒有角度依賴性,故二維斑點追蹤技術(shù)能更準確反映心肌的運動。有研究表明,此技術(shù)測量結(jié)果與超聲微測儀及心肌加標記磁共振所得結(jié)果高度相關(guān),觀察者內(nèi)和觀察者間的差異也較小,提示重復性較好,可靠性較高。STI技術(shù)是評價局部心肌運動的新方法,不僅能夠判

6、斷局部心肌縱向,軸向,徑向的變形能力而且能評價左心室整體扭轉(zhuǎn)運動,為全面評價心肌運動提供了新的手段。本研究應(yīng)用此項技術(shù)評價左室心肌三個方向上的整體應(yīng)變,左室整體扭轉(zhuǎn)及二尖瓣環(huán)收縮期最大位移與傳統(tǒng)指數(shù)LVEF的關(guān)系,探討LVEF與心肌自身運動特性之間的關(guān)系以尋找更快捷、準確地評價左室整體功能的新方法。
　　 本研究分為三個部分,第一部分主要應(yīng)用STI技術(shù)研究正常成人左室心肌三個方向上的整體應(yīng)變,左室整體扭轉(zhuǎn)及收縮期二尖瓣環(huán)最大位移

7、與傳統(tǒng)指數(shù)LVEF的關(guān)系,進一步驗證STI技術(shù)測量二尖瓣環(huán)位移評價左室整體收縮功能的可行性。第二、三部分分別對擴張型心肌病患者以及不同左心室構(gòu)型的原發(fā)性高血壓患者的左心室整體心肌應(yīng)變特點與LVEF及二尖瓣環(huán)位移的關(guān)系及進行分析,觀察不同病理狀態(tài)下,左室心肌在不同方向上的運動規(guī)律的改變及與二尖瓣環(huán)收縮期位移的關(guān)系,以期為臨床提供一種簡單實用的評價左室整體收縮功能的超聲手段。
　　 第一部分超聲二維斑點跟蹤成像技術(shù)評價正常人左心室收

8、縮功能的研究
　　 目的:應(yīng)用STI技術(shù)獲取二尖瓣環(huán)收縮期位移,探討MAD作為評價左室整體收縮功能指標的可行性和準確性。
　　 方法:選擇健康志愿者36例,男21例,女15例,平均38.4±15.4歲。PHILIPS公司生產(chǎn)的iE33彩色超聲診斷儀,患者取左側(cè)臥位,連續(xù)采集三個心動周期。采用X3-1矩陣型實時三維探頭,于心尖區(qū)采集心尖四腔切面,將采集好的全容積動態(tài)三維數(shù)據(jù)傳輸?shù)絈lab6.0工作站,脫機進行定量分析。分別

9、于心尖四腔、兩腔切面二尖瓣環(huán)處及心尖處描記五點進行心內(nèi)膜自動勾畫,系統(tǒng)自動算出LVEF。采用S5-1超聲探頭,記錄并存儲標準心尖四腔、兩腔和心尖長軸切面以及瓣環(huán)、乳頭肌和心尖部左室短軸切面的二維灰階圖像,使用Qlab6.0工作站對所有圖像進行脫機分析。心尖位的切面共分18個節(jié)段,短軸切面共分18個節(jié)段。在短軸上可同時測量最大收縮期峰值徑向應(yīng)變,圓周應(yīng)變和旋轉(zhuǎn)角度。心尖位圖像上可測最大收縮期峰值縱向應(yīng)變。心尖位上18個節(jié)段縱向應(yīng)變峰值平均

10、值為左室整體縱向應(yīng)變,短軸切面18個節(jié)段的應(yīng)變平均收縮期峰值為左室整體徑向應(yīng)、圓周應(yīng)變。測量心底整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度、心尖整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度。LVtw定義為:LVtw=Rot-A-Rot-B。采用心尖四腔圖像,分別于二尖瓣瓣環(huán)左室側(cè)壁、后室間隔與心尖處描記三點,系統(tǒng)自動算出二尖瓣環(huán)中點處收縮期最大位移。
　　 結(jié)論:超聲二維斑點追蹤技術(shù)為我們提供了一個評價左室整體收縮功能定量新工具,二尖瓣環(huán)收縮期位移可以作為一種簡單、快速

11、和無創(chuàng)性評價左室整體收縮功能的新方法。
　　 第二部分超聲二維斑點跟蹤成像技術(shù)評價擴張性心肌病患者左心室收縮功能的研究
　　 目的:應(yīng)用STI評價擴張性心肌病患者的左室心肌力學特性,探討測定二尖瓣環(huán)收縮期位移評價左室收縮功能的可行性。
　　 方法:DCM組20例,男15例,女5例,年齡33～65歲,平均(40±15)歲。全部病例符合WHO關(guān)于擴張型心肌病診斷標準。正常組:36例,男21例,女15例,年齡18～68

12、歲,平均(38.4±15.4)歲。PHILIPS公司生產(chǎn)的iE33彩色超聲診斷儀,采用X3-1矩陣型實時三維探頭,患者取左側(cè)臥位,于心尖區(qū)采集心尖四腔切面,將采集好的全容積動態(tài)三維數(shù)據(jù)傳輸?shù)絈lab6.0工作站,脫機進行定量分析。分別于心尖四腔、兩腔切面二尖瓣環(huán)處及心尖處描記五點進行心內(nèi)膜自動勾畫,系統(tǒng)自動算出LVEF。采用S5-1超聲探頭,記錄并存儲標準左室短軸切面,心尖切面的二維灰階圖像,使用Qlab6.0工作站對所有圖像進行脫機分

13、析。計算左室整體縱向應(yīng)變,左室整體徑向應(yīng)變(GRs)、圓周應(yīng)變。測量心底整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度、心尖整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度。LVtw定義為:LVtw=Rot-A-Rot-B。采用心尖四腔圖像,分別于二尖瓣瓣環(huán)左室側(cè)壁、后室間隔與心尖處描記三點,系統(tǒng)自動算出MAD。
　　 結(jié)論:應(yīng)用STI技術(shù)評價DCM患者左室整體功能,表明二尖瓣環(huán)收縮期位移不僅僅反映了心肌縱向的運動,而且是反映左室整體運動的參數(shù)。為臨床應(yīng)用二尖瓣環(huán)收縮期位移作為

14、評價左室整體收縮功能的指標提供了更有力的證據(jù),MAD和LVEF之間存在良好的相關(guān)性,有望成為臨床常規(guī)評價評DCM患者的一種快捷、準確的新方法。
　　 第三部分超聲二維斑點跟蹤成像技術(shù)評價高血壓患者左心室收縮功能的研究
　　 目的:應(yīng)用STI評價高血壓患者的左室收縮功能,探討當左室構(gòu)型改變時,二尖瓣環(huán)收縮期位移作為評價左室整體收縮功能指標的可行性和準確性。
　　 方法:原發(fā)性高血壓病患者40例,其中男性21例,女性

15、19例,平均年齡50.9±15.3歲。年齡和性別與高血壓組相匹配的健康志愿者30例,其中男性16例,女性14例,平均年齡48.4±17.3歲。按Ganau分型法,即根據(jù)左室質(zhì)量指數(shù)和相對室壁厚度(RWT)將其分為兩組:①左室正常構(gòu)型組,即LVMI和RWT均在正常范圍[LVMI≤116g/m2(男)或LVMI≤109g/m2(女),RWT≤0.42,20例];②左室重構(gòu)組,包括向心性重構(gòu)(LVMI在正常范圍,RWT＞0.42,10例)、向

16、心性肥厚(LVMI與RWT均超出正常范圍,8例)和離心性肥厚(LVMI超過正常高限,RWT≤0.42,2例)。先行常規(guī)超聲心動圖檢查獲取以下參數(shù):舒張末期室間隔厚度、左室后壁厚度和左室內(nèi)徑。應(yīng)用公式計算左室重量(LVM)、左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI),左室相對室壁厚度(RWT)。應(yīng)用實時三維超聲心動圖計算LVEF。記錄并存儲標準左室短軸切面,心尖切面的二維灰階圖像,使用Qlab6.0工作站對所有圖像進行脫機分析。計算左室整體縱向應(yīng)變,左室整