2D-STI评价冠状动脉左前降支供血区心肌纵向应变

杨毓雯 柳建华 李沿江 魏宜霖 宁兰兰

·临床诊疗·

2D-STI评价冠状动脉左前降支供血区心肌纵向应变

杨毓雯1柳建华1李沿江2魏宜霖1宁兰兰1

1 广州市第一人民医院超声医学科（广州510180）2 南昌大学第二附属医院超声诊断科（南昌330006）

目的 采用二维斑点追踪技术（2D-STI）检测冠状动脉左前降支供血区心肌纵向应变，探讨其评估缺血心肌局部收缩功能的价值。方法 使用2D-STI检测不同狭窄程度（＜50%、50%～75%、＞75%）及未见明确狭窄的左前降支供血区心肌纵向应变参数：心内膜下、心外膜下及区域心肌收缩期纵向应变峰值-LS-endo、LS-epi、LS-Territorial，计算收缩期心肌跨壁纵向应变（LS-mural）。观察PCI术后供血区心肌纵向应变的变化。结果 各组内LS-endo均高于对应的LS-epi（均P＜0.01）。随着左前降支狭窄程度增加，LS-endo、LS-epi、LS-Territorial、LS-mural逐渐减低（均P＜0.01）。术后LS-endo、LS-epi、LS-Territorial逐渐增高，LS-mural先增高后缓慢减低再增高。结论2D-STI可定量检测不同层次的心肌纵向应变，反映心肌局部收缩功能，为早期识别缺血心肌、评价PCI术后疗效提供参考依据。

二维斑点追踪技术 缺血心肌 纵向应变

长期以来，主要通过二维超声心动图观察有无室壁运动异常的心肌节段来识别缺血心肌。这是疑诊冠心病或已接受冠状动脉血运重建术患者随访时需重点观察的内容。但其存在局限性：受观察者主观因素影响大；部分缺血心肌可能受到邻近正常心肌牵拉，出现“正常运动”的假像；仅能提供半定量信息。本文旨采用2D-STI（two dimensional speckle tracking image）技术定量分析冠心病患者左室局部心肌收缩功能，初步探讨该技术的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2011年12月—2014年10月，临床首次疑诊冠心病并接受冠状动脉造影检查证实单纯左前降支病变患者122例，男70例，女52例；年龄37～73岁，平均（55.79±7.55）岁。按左前降支不同狭窄程度＜50%（30例）、50%～75%（33例）和＞75%（29例）依次分为A、B、C三组。以未见明确狭窄的30例患者为对照组（D组）。以上受检者均为窦性心律，且常规超声心动图检查未见明确的节段性室壁运动异常。

排除标准：已行冠状动脉支架植入术或搭桥术、陈旧性心肌梗死、先天性心脏病、瓣膜病、心肌病、心律失常以及声像图质量欠佳等。

1.2 仪器与方法 采用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪，S5-1相控阵探头（1.0～5.0 MHz），帧频＞60帧/s。连续采集3个心动周期的胸骨旁左室心尖二腔心、三腔心、四腔心切面的动态二维声像图。

1.2.1 常规超声心动图检查参数 使用双平面Simpon's法测量：左室收缩末容积（Left Ventricular End-systolic Volume，LVESV）、左室舒张末容积（Left Ventricular End-diastolic Volume，LVEDV）、左室每搏量（Left Ventricular Stroke Volume，LVSV）、左室射血分数（Left Ventricular E-jection Fraction，LVEF）。

1.2.2 2D-STI纵向应变参数 使用Qlab TMQA软件，系统标记左室室壁分为17节段，将左室心肌分为2层：心内膜下、心外膜下感兴趣区。系统追踪输出平均3个心动周期的各节段心内膜下及心外膜下心肌的应变曲线，可测量由左前降支供血的前间隔基底段、前间隔中间段、前间隔心尖段、前壁基底段、前壁中间段、前壁心尖段共6个心肌节段的心内膜层、心外膜层心肌纵向应变峰值。计算心肌纵向应变参数：心内膜下心肌收缩期纵向应变（subendocardial longitudinal strain，LS-endo）、心外膜下心肌收缩期纵向应变（subepicardial longitudinal strain，LS-epi）即6个节段心内膜下、心外膜下心肌收缩期纵向应变峰值的均值；区域心肌收缩期纵向应变（territorial longitudinal strain，LSTerritorial）即6个心肌节段收缩期纵向应变峰值的均值；跨壁收缩期纵向应变（transmural longitudinal strain，LS-mural）即6个心肌节段心内膜、心外膜下心肌收缩期纵向应变峰值之差的均值。

1.3 统计学分析 采用SPSS 13.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差（¯x±s）表示。多组间比较采用ANOVA分析，组间两两比较采用SNK-q检验，组内心内膜下与心外膜下心肌应变参数的比较采用配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般临床资料及常规超声心动图参数 各组间年龄、体重指数、心率差异无统计学意义（P＞0.05）。各组的LVEDV、LVESV、LVSV、LVEF均在正常范围内，但与对照组或A组比较，B组、C组的LVEDV、LVESV均增大，且C组LVEDV、LVSV均较B组的数值大，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 各组内LS-endo、LS-epi比较 各组内LS-endo均高于对应的LS-epi（t值分别为21.519、14.380、12.564、25.630，P＜0.01），见表2。

2.3 术前各组间参数比较 随着左前降支狭窄程度增加，LS-endo、LS-epi、LS-Territorial、LS-mural均逐渐减低，组间差异均有统计学意义（P＜0.01），见表2。

2.4 C组术后参数比较 C组LS-endo、LS-epi、LS-Territorial逐渐增高，LS-mural则呈先增高后缓慢减低再增高的趋势。LS-endo术后各时间段的变化差异有统计学意义（P＜0.05）。LS-epi术后1周与1天、术后1月与1周比较差异有统计学意义（P＜0.05），LS-Territorial术后1天与术前、术后1周与1天、术后1月与1周比较差异有统计学意义（P＜0.05），LS-mural术后1天与术前、术后1天与1周、术后1月与3月比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表1 一般临床资料及常规超声参数（¯x±s）

表2 四组各节段不同层次心肌收缩期纵向应变峰值（%，¯x±s）

表3 C组术后不同时间各节段不同层次心肌收缩期纵向应变峰值（%，¯x±s）

3 讨 论

冠心病是一种严重危害人类生命健康的疾病，是全球导致死亡的主要病因之一［1］，因此，如何通过无创、便捷的检查方法早期提示病变范围及其严重程度具有重要的临床意义。

左心室室壁由内层纵行、中间环形、外层斜行走向的三层心肌纤维构成。左室壁的70%心肌纤维属于纵行心肌，主要分布于心内膜下。心肌应变是指在心肌受到外力的作用下出现形状的改变［2-3］。在正常情况下，收缩期心肌纵向运动有助于维持70%的心脏泵功能。因此，收缩期心肌纵向应变能客观反映左室心肌收缩功能［2-3］。

2D-STI能定量分析不同层次的心肌在空间各方向的运动力学特征，成为评估心脏功能的新手段［2-3］。当前，多数研究评估心室整体或心肌节段局部应变，较少涉及不同层次的心肌应变、以冠状动脉供血区划分的心肌区域应变特点［3-4］。然而，在缺血性疾病的不同时期，对左室壁各层心肌的影响不同。再者，狭窄可位于受累血管的近、中或远端，对受累心肌节段的影响不尽相同；故以冠状动脉供血区为单位的区域应变，比心肌节段应变更具敏感性［3］。本研究选择左前降支供血区心肌进行观察：左前降支给左室壁提供了50%的血供、属于冠状动脉粥样硬化病变好发部位。

心肌纤维的结构及空间分布较为复杂，不同层次心肌纤维间存在着明显的跨壁梯度现象［3，5］。本研究各组LS-endo明显高于相应的LS-epi，两者之间存在跨壁应变梯度（即LS-mural）。随着左前降支狭窄程度增加，LS-endo、LS-epi随之减低，因LS-endo减低更为显著，导致LS-mural逐渐减小。当冠状动脉血流灌注不足时，与心外膜下心肌相比，心内膜下心肌收缩压力高、代谢活性高、需氧量大，通过调节心肌内血管阻力和压力的变化来维持血供的能力较差，从而在早期就可出现心肌纵向形变能力的下降，且随着病变程度加重使功能减低更加显著［6-8］。

与术前比较，C组术后1天左前降支供血区各层心肌纵向应变开始增加，表明血运重建后各层心肌收缩功能开始得到改善。术后1天与术前比较，LS-endo、LS-Territorial、LS-mural差异有统计学意义（P＜0.05），而LS-epi差异无统计学意义（P＞0.05），说明再灌注后心内膜下心肌较心外膜下心肌功能改善明显，这也引起LS-mural的增加。术后1周、1月，LS-endo、LS-epi、LS-Territorial较术前或术后1天均明显增加（P＜0.05），提示缺血心肌受再灌注后从冬眠、顿抑等病理状态逐步恢复功能的过程；而LS-mural从术后1天增高到1月缓慢减低，可能与心内膜下、心外膜下心肌功能恢复时间先后及恢复程度的差异有关。术后3月，C组各应变参数已接近D组，可能因为冠状动脉支架植入及侧枝循环建立后，对缺血心肌形成持续有效的灌注。术后3月与1月相比，LS-epi、LS-Territorial差异无统计学意义（P＞0.05），而LS-endo、LS-mural差异有统计学意义（均P＜0.05），提示采用LS-endo、LS-mural评估心肌功能较LS-epi、LS-Territorial更敏感，这与现有研究［3，4，9］结果一致。

综上所述，2D-STI技术可定量评价缺血心肌纵向应变，敏感反映缺血心肌的局部收缩功能，并可用于评估PCI术后缺血心肌功能的改善情况。

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10.3969/j.issn.1000-8535.2016.04.021

2016-04-22）

广州市医药卫生科技项目（20141A010006）；广东省省级科技计划项目-公益研究与能力建设专项资金项目（2014A020212374）；广东省自然科学基金面上项目（S2013010016277）

柳建华，liujianhua666666@163.com