斑点追踪显像技术评价急性心肌梗死患者左室局部及整体旋转与扭转运动

邓玉姣，夏稻子，杨冰冰，李 阳，宣健媛

（大连医科大学附属第二医院超声科，辽宁 大连 116027）

冠状动脉严重狭窄或闭塞可导致血供减少或中断，相应区域心肌组织变性、坏死，引起左室功能受损。为更好地制定治疗方案和改善预后，近年来提出把急性心肌梗死分为非ST段抬高型急性心肌梗死（Non ST-segment elevation acute myocardial infarction，NSTEAMI）和ST段抬高型急性心肌梗死（ST-segment elevation acute myocardial infarction，STEAMI）。本研究应用斑点追踪显像（Speckle tracking imaging，STI）技术评价NSTEAMI及STEAMI患者左室局部及整体旋转与扭转运动。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2012年3月—2013年5月在我院确诊的急性心肌梗死（AMI）患者50例，均有典型胸痛病史，心肌酶学标志物的特异性增高，冠状动脉造影显示至少一支冠状动脉次全或完全闭塞，予以经皮冠状动脉介入治疗术 （PCI）。根据心电图表现分为：NSTEAMI患者（A组），共19例，男14例，女5例，平均（60.2±9.5）岁，单支冠状动脉病变患者7例，2支及以上冠状动脉病变患者12例，其中左前降支病变为主患者4例（21%），左回旋支病变为主患者7例（37%），右冠状动脉病变为主患者8例（42%）；STEAMI患者（B组），共31例，男23例，女8例，平均（58.7±8.3）岁，单支冠状动脉病变患者16例，2支及以上冠状动脉病变患者15例，其中左前降支病变为主患者17例（55%），左回旋支病变为主患者8例（26%），右冠状动脉病变为主患者6例（19%）。排除标准：陈旧性心肌梗死、瓣膜性心脏病、先天性心脏病、心肌病、心律失常等以及严重糖尿病、高血压引起多器官并发症者。另随机选择性别、年龄相匹配的健康志愿者27名作为正常对照组 （C组），其中男20例，女7例，平均（56.5±8.4）岁。

1.2 仪器与方法

采用GE Vivid 7 Dimension型彩色多普勒超声诊断仪，M3S探头、频率1.7～3.4 MHz，配有Echo PAC工作站2D strain处理软件。对A、B两组分别于PCI术后1周及3月及C组进行超声心动图检查。连接同步心电图导联，嘱被检查者取左侧卧位，平稳呼吸，采集左室心底水平（二尖瓣水平）、心尖水平（乳头肌完全消失，左室的下1/3区域内）连续3~ 5个心动周期的高帧频动态图像，储存后将源图像导入Echo PAC工作站。进入STI模式进行脱机分析，自动定义配合手动修正勾画心内膜，获得所追踪心肌节段在整个心动周期中运动轨迹的旋转角度曲线，获得心底部和心尖部前室间隔、前壁、前侧壁、下侧壁、下壁和后室间隔共12个心肌节段的旋转峰值角度，应用公式计算：左室扭转角度＝心尖部旋转角度－心底部旋转角度。心肌逆时针旋转用正值表示，顺时针旋转用负值表示。标化心动周期后软件自动绘制左室心尖部及心底部旋转角度曲线及左室扭转角度曲线，见图1~3。

Figure 1.The curves of LV apical rotation(green)，basal rotation(purple)and LV twist(white)in normal control(group C).The values of LV apical peak rotation,basal peak rotation and LV peak twist were 14.09°,－9.08°and 23.17°respectively.Figure 2.The curves of LV apical rotation,basal rotation and LV twist in group A at one week after PCI.The values of LV apical peak rotation,basal peak rotation and LV peak twist were 7.92°,－5.57°and 13.49°respectively.Figure 3.The curves of LV apical rotation,basal rotation and LV twist in group B at one week after PCI.The values of LV apical peak rotation,basal peak rotation and LV peak twist were 4.71°,－4.83°and 9.54°respectively.

1.3 统计学分析

采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析，计量资料以（±s）表示，计量资料的均数比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法，以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

从心尖向心底看，A、B、C三组心尖部旋转角度均为正值，即逆时针运动；心底部旋转角度均为负值，即顺时针运动。C组各室壁旋转角度及扭转角度自室间隔至游离壁呈递增趋势，但差异不具有统计学意义（P>0.05）；各室壁心尖部旋转峰值角度大于心底部，呈梯度趋势。

与C组比较，术后1周时A、B两组心尖部、心底部旋转峰值角度及左室扭转峰值角度均降低，差异均有统计学意义（P<0.05），且心尖部旋转角度大于心底部的梯度趋势消失，部分室壁甚至出现心底部旋转峰值角度略大于心尖部。术后3月时A、B两组心尖部、心底部旋转峰值角度及左室扭转峰值角度均有所增加，A组改善尤为明显，前壁、前侧壁及下壁心尖部旋转峰值角度与术后1周时比较差异具有统计学意义（P<0.05），前间隔、前壁及前侧壁扭转峰值角度与正常对照组比较差异不具有统计学意义（P>0.05），见表1~3。

表1 各组左室心底部心肌峰值旋转角度（±s，°）

表1 各组左室心底部心肌峰值旋转角度（±s，°）

注：与C组比较，1：P<0.05。

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表2 各组左室心尖部心肌峰值旋转角度（±s，°）

表2 各组左室心尖部心肌峰值旋转角度（±s，°）

注：与C组比较，1：P<0.05；术后3月与术后1周时比较，2：P<0.05。

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表3 各组左室心肌峰值扭转角度（±s，°）

表3 各组左室心肌峰值扭转角度（±s，°）

注：与C组比较，1：P<0.05；术后3月与术后1周时比较，2：P<0.05。

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3 讨论

研究发现心肌带（Ventricular myocardial band，VMB）呈双螺旋构型，心肌纤维沿顺时针方向由外部环绕入内部，延逆时针方向由内部环绕到外部；同时VMB也呈螺旋上升的结构，起源于肺动脉根部，包绕右室，到达心尖部后再环形上升终止于主动脉根部。这种双螺旋构型以及螺旋上升的结果引起心脏的旋转和扭转运动[1-3]。从心尖方向看，扭转为收缩期左室心底部顺时针方向旋转而心尖部逆时针方向旋转，正如“拧毛巾”一样，是心脏泵功能的基础。当病理状态下局部心肌纤维排列紊乱及收缩不一致时，心脏旋转和扭转运动就会发生改变。

NSTEAMI又称心内膜下急性心肌梗死，近年来发病率逐年上升，约占AMI的25%~30%，其病理机制以形成血小板血栓为主，引起冠状动脉急性次全闭塞，梗死面积较小，多集中于内1/3心肌，很少累及整个心肌层[4-5]，心电图和常规超声表现缺乏特异性，临床漏诊及误诊率较高。STI技术无角度依赖性，采用最佳模式匹配技术追踪识别心肌内背向散射回声斑点的空间运动，为准确研究心脏整体和局部心肌力学运动提供全新的定量方法。

本研究结果显示C组心底部顺时针旋转、心尖部逆时针旋转（从心尖方向观察），心尖部旋转峰值角度大于心底部，呈梯度趋势，心脏表现为心动周期内以逆时针为主的扭转运动，与以往研究一致[2]，考虑是心肌纤维由内至外的跨壁应力梯度逐级递减，由心尖部至心底部应力梯度也是逐级递减[6]，因此心尖部应力差最大，在左室扭转中贡献大于心底部。本研究发现，A、B两组术后1周时心尖部和心底部旋转峰值角度及左室扭转峰值角度减低，心尖部至心底部的旋转峰值角度梯度消失，部分室壁甚至出现心底部旋转峰值角度略大于心尖部，表明缺血性损伤使左室壁失去正常的旋转与扭转模式，在左室扭转中起决定性作用的心尖部旋转运动在术后短时间内仍然受损明显，考虑与心尖部是左室最薄部分，对缺血损伤敏感有关[7]。另外，有研究认为当心肌收缩功能受损仅限于心内膜水平时，心外膜下心肌收缩时的逆时针旋转相对于心内膜下心肌的顺时针旋转更占优势，可能导致左室心肌逆时针旋转增强，扭转角度增加[8-9]。但本研究结果显示A、B两组无论透壁与否，旋转与扭转运动都受到严重损害，即A组尽管为心内膜下急性心肌梗死，其外层心肌亦存在旋转和扭转运动障碍，透壁程度更甚的B组损伤则更明显。

本研究结果显示术后3月时A、B两组心底部、心尖部旋转峰值角度及左室扭转峰值角度均增加，提示PCI治疗能够有效挽救处于低灌注状态的梗死邻近肌层，开通梗死相关冠状动脉较长时间后疗效更佳，可能与侧支循环的建立及顿抑心肌功能的恢复有关。另外，A组心尖部旋转峰值角度改善尤为明显，部分室壁与术后1周时比较差异具有统计学意义，可能与心尖部应力差最大，其心外膜下心肌纤维相对于心内膜下心肌纤维的旋转优势逐渐恢复有关。B组各室壁及整体心尖水平的旋转角度虽然得到一定程度改善，但与术后1周时比较差异不具有统计学意义，提示严重的透壁性心肌缺血坏死外层心肌相对于内层肌的运动优势不复存在，VMB失去正常螺旋结构，左室扭转运动必然减弱，特别是在扭转中起主导作用的心尖部旋转减弱明显。

综上所述，尽管不同透壁程度急性心肌梗死左室旋转和扭转运动均受到严重损害，但A组较B组受损程度轻，PCI治疗较长时间后改善显著。STI技术能准确、敏感地定量评价左室局部及整体的旋转和扭转特征。

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