二维斑点追踪成像评价急性心肌梗死患者左室扭转及解旋的研究

贾大林，马春燕，刘爽，孙璐璠

（中国医科大学 附属第一医院1.心内科；2.心功能科，沈阳 110001）

心室由单块肌纤维带组成，其收缩和松弛造成左室扭转和解旋运动，左室扭转与解旋是评价心脏收缩和舒张功能的敏感指标［1，2］。急性心肌梗死（acute myocardial infraction，AMI）是引起左室功能不全及充血性心力衰竭最常见的病因，心肌变形程度减低对左室整体收缩及舒张功能具有严重的影响，对临床治疗及预后有重要意义。目前，定量评价AMI患者左室扭转及解旋的研究较少，本研究旨在探讨超声斑点追踪技术（speckle tracking imaging，STI）检测AMI患者左室扭转及解旋，为临床评价AMI患者心肌收缩及舒张功能提供更有价值的理论依据及评价方法。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取2007年10月至2008年5月来我院就诊的 AMI患者 45例（AMI组），其中男 31例，女 14例。所有患者均行急诊冠脉造影及支架植入术，其中前降支闭塞18例，左旋支闭塞11例，右冠状动脉闭塞7例，多支冠状动脉闭塞9例。术后48 h内行超声心动图检查。排除标准：陈旧性心肌梗死，冠脉支架植入史或冠脉搭桥史，心脏瓣膜病，先天性心脏病，持续性房颤。另选正常对照组48例（NOR组），其中男33例，女15例。两组性别、年龄相匹配。

1.2 研究方法

1.2.1 图像采集：采用GE Vivid 7 Dimension超声诊断仪，M4S探头，探头频率为1.5～4.3 MHz。患者左侧卧位，常规超声采集胸骨旁左室短轴切面二尖瓣水平及心尖水平切面、心尖四腔及两腔心切面3个心动周期的二维超声动态图像存储，帧频57～72 fps。频谱多普勒采集二尖瓣血流频谱。

1.2.2 数据分析：所有超声参数取3个心动周期的均值。

常规指标测量：采用脉冲多普勒记录二尖瓣血流频谱，测量E峰减速时间（EDT），Simpson双平面法测量左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV），并计算左室射血分数（LVEF）。

STI测量：采用EchoPAC 7.0工作站对左室短轴二尖瓣水平（基底段）及心尖水平（心尖段）切面图像进行脱机分析。手动勾画心内膜边界，软件自动勾画出心外膜边界，手动调整感兴趣区宽度使其与实际心内膜和心外膜边界贴合。测量并计算以下参数：左室基底段心肌旋转角度峰值（Ptw base）；左室心尖段心肌旋转角度峰值（Ptw apex）；左室整体扭转角度峰值（Ptw）；左室基底段心肌解旋率峰值（UntwR base）；左室心尖段心肌解旋率峰值（UntwR apex）；左室整体解旋率峰值（Untw R）；左室整体扭转达峰时间（TPtw）：为心电图QRS顶点至左室扭转峰值时间；左室解旋率达峰时间（TPUR）：为心电图QRS顶点至左室解旋率峰值时间。

采用脉冲多普勒记录左室流出道血流频谱，测量左室收缩期时间，所有时间参数均采用左室收缩期时间百分比表示。同时随机选取10例患者进行观察者间和观察者内重复性测量检验。

1.3 统计学处理

使用SPSS 13.0统计软件，计量资料以±s表示。组间均数比较采用独立样本t检验，Pearson相关分析检测相关性，P＜0.01为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规参数比较

AMI组与NOR组相比，LVEDV、LVESV无差异，LVEF显著减低（P＜0.01），提示 AMI组整体收缩功能减低，见表1。

表1 AMI组和NOK组左室收缩、舒张功能比较（±s）Tab.1 Comparison of left ventricular systolic and diastolic function between patients with acute myocardial infarction and healthy controlsubjects（±s）

表1 AMI组和NOK组左室收缩、舒张功能比较（±s）Tab.1 Comparison of left ventricular systolic and diastolic function between patients with acute myocardial infarction and healthy controlsubjects（±s）

LVEDV，left ventricular end-diastolic volume；LVESV，left ventricular end-systolic volume；LVEF，left ventricular ejection fraction；EDT，E wave deceleration time.Compared with control group，1）P ＜ 0.01，2）P ＜ 0.001.

Group Age（year） LVEDV LVESV LVEF（%） EDT（ms）Control 58±13 82.45±22.13 35.72±11.43 60.24±9.25 158.35±44.71 AMI 57±15 110.78±23.24 52.62±19.31 51.45±14.261） 210.32±55.482）

2.2 STI指标比较

2.2.1 2组扭转参数比较：AMI组 Ptw base、Ptw apex、Ptw 显著低于 NOR 组（P＜0.01），提示 AMI患者左室旋转运动减低，左室收缩功能受损，见图1。

2.2.2 2组解旋参数比较：AMI组Untw R、UntwR base、UntwR apex明显低于 NOR 组（P＜0.01），提示AMI患者左室舒张功能受损。

2.2.3 2组时间参数比较：AMI组TPtw小于NOR组，两组TPUR无差异，提示AMI患者左室扭转时间提前，左室扭转不足，左室收缩及舒张功能受损，见表2。

2.3 相关性分析

Ptw 与 LVEF相关性良好（r＝0.79，P＜0.001）；Ptw apex与 LVEF明显相关（r＝0.71，P＜0.001）；Ptw base与LVEF中度相关（r＝-0.45，P＜0.001）。EDT与 Untw R 弱相关（r＝0.33，P＜0.01）。

2.4 重复性测量

STI观察者间和观察者内的差异分别为（6.24±2.38）%和（7.45±2.72）%。

表2 AMI组和NOK组左室扭转及解旋参数比较（±s）Tab.2 Comparison ofleftventriculartwistand untwistbetween patients with acute myocardialinfarction and healthycontrolsubjects（±s）

表2 AMI组和NOK组左室扭转及解旋参数比较（±s）Tab.2 Comparison ofleftventriculartwistand untwistbetween patients with acute myocardialinfarction and healthycontrolsubjects（±s）

Compared with control group，1）P ＜ 0.01，2）P ＜ 0.001.

Group Ptw base（°） Ptw apex（°） Ptw（°） UntwR base（°/s） UntwR apex（°/s） Untw R（°/s） TPtw（%） TPUR（%）Control -7.20±3.02 12.50±4.31 20.46±5.12 -31.22±10.45 -79.25±21.36 -124.37±35.42 98.47±26.22 145.37±13.48 AMI -4.91±1.851） 7.16±3.242） 11.34±4.461） -20.78±9.651） -58.74±21.332） -86.54±33.412） 85.72±21.741） 133.57±16.20

3 讨论

左室心肌的运动是一种螺旋扭转运动，这与肌纤维的排列有关，即心外膜下肌纤维呈左手螺旋走向，中层肌纤维呈环形包绕，心内膜下肌纤维呈右手螺旋走向，收缩时心外膜和心内膜下肌纤维向相反的方向运动，直接导致心脏扭转［3］。从心尖向心底方向观察，收缩期左室基底部顺时针旋转，心尖部逆时针旋转，扭转定义为心尖部相对于基底部的旋转，即心尖部和基底部的旋转角度绝对值之和。左室的解旋主要发生在等容舒张期，其迅速的弹性回缩释放了扭转时储存的弹性势能，使舒张期心室内的压力梯度和心房心室间的压力梯度增加，造成抽吸作用，从而引起左室的早期充盈［4］。左室的扭转和解旋在收缩及舒张过程中起着重要的作用，可以用来评价左室收缩和舒张功能。

STI通过逐帧追踪灰阶图像中小于入射超声波长的细小结构产生的散射斑点信息，实时跟踪同一位置不同帧频间心肌运动轨迹，可无创、准确地评价左室旋转及解旋运动，更加全面地反映左心室整体和局部的收缩功能［5］。

本研究结果显示，AMI组左室扭转运动减低，扭转角度峰值与LVEF相关性良好。其中，左室心尖旋转与LVEF相关性最好，可能是因为心尖在左室扭转运动中占主要作用［6］。AMI患者由于左室局部心肌急性损伤导致左室扭转运动减低，减低程度与心肌梗死的程度和面积相关［7］。AMI组左室扭转达峰时间早于NOR组，可能是由于心肌收缩力减低，心肌的旋转能力减低，其次，AMI患者左室心肌纤维在收缩期并未能产生足够的压力使左室心肌充分缩短，扭转达峰时间提前。

解旋率是评价左室舒张功能的指标，有研究证实，解旋率与Tau指数及房室压力阶差相关性较好［8］。本研究中左室解旋率与EDT的相关性并不理想，可能原因是左室解旋率仅反映部分舒张功能而不能代表左室整体舒张功能。本研究结果还显示，AMI组左室解旋率减低，可能是由于心肌急性缺血或梗死引起心室壁僵硬，继而导致心室舒张功能减低。两组解旋率达峰时间无差异，因为解旋率达峰时间不受舒张功能影响。

本研究结果表明，左室的扭转与左室收缩功能相关性良好，左室功能减低不仅与左室扭转及解旋率减低有关，还与收缩期左室扭转达峰时间提前有关。STI可准确评价AMI患者左室收缩及舒张功能，为临床提供一种可信赖的新方法，具有广泛的应用前景。

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［5］Chang SA，Kim HK，Kim DH，et al.Left ventricular twist mechanics in patients with apical hypertrophic cardiomyopathy：assessment with 2D speckle tracking echocardiography［J］.Heart，2010，96（1）：49-55.

［6］OpdahlA，Helle-ValleT，RemmeEW，etal.Apicalrotation by speckle tracking echocardiography：a simplified bedside index of left ventricular twist［J］.J Am Soc Echocardiogr，2008，21（10）：1121-1128.

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