三维斑点追踪技术评价急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入术后左室收缩功能的变化

莫钟玲 王 银 马 雁 陈丽萍

(吉林大学白求恩第一医院心血管疾病诊治中心心脏彩超室，吉林 长春 130021)

三维斑点追踪技术评价急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入术后左室收缩功能的变化

莫钟玲 王 银 马 雁 陈丽萍

(吉林大学白求恩第一医院心血管疾病诊治中心心脏彩超室，吉林 长春 130021)

目的 应用三维斑点追踪显像技术(3D-STI)评价急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)经皮冠状动脉介入(PCI)术后左心室收缩功能的变化。方法 对41例健康体检者(对照组)和41例STEMI患者(病例组)PCI术后第12个月进行3D-STI分析，测量左室整体纵向应变、径向应变及圆周应变及左室射血分数。结果 病例组左室整体纵向应变、径向应变及圆周应变及左室射血分数低于对照组(P<0.01)。结论 STEMI患者的心肌变形能力是下降的，虽然经PCI 治疗后可以得到改善，但是左室整体收缩功能即使在术后12个月仍然低于正常人，因此PCI术后1年仍然需要长时间随访观察；3D-STI 可以定量评价心肌梗死患者左心室心肌收缩功能的异常。

急性ST段抬高型心肌梗死；经皮冠状动脉介入术；三维斑点追踪技术

冠状动脉呈节段性供应相应心肌，冠状动脉的狭窄和闭塞会引起相对应的室壁节段性运动异常，还可以导致心脏局部收缩功能下降，甚至心脏整体收缩功能的下降。三维斑点追踪技术(3D-STI)是在实时三维超声心动图和二维(2D)-STI基础上发展起来的新技术，在三维空间内追踪心肌的运动轨迹，能准确地评估心肌在三维空间内的复杂形变〔1～3〕。本研究旨在分析3D-STI对急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者经皮冠状动脉介入(PCI)术后左室收缩功能定量应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2013年10月至2015年12月因首次发生急性心肌梗死(AMI)入住我院心血管疾病诊治中心，经心电图、生化检查确诊为AMI，并经急诊冠脉造影明确为左冠状动脉病变行冠脉内支架植入术的患者41例为病例组，排除严重瓣膜病、心房颤动、严重肝肾功能不全及生命体征不稳定的患者。男31例，女10例；年龄46～75岁，平均(60±6)岁。在PCI后12个月行三维超声心动图检查。对照组为同时期因胸痛或健康体检行冠脉CTA检查排除冠状动脉病变，年龄、性别与病例组匹配者。男31例，女10例；年龄46～73岁，平均(56±6)岁。病例组高血压病史14例(34%)，糖尿病病史17例(41%)，吸烟史27例(66%)，饮酒史7例(17%)。病例组舒张压、心率、空腹血糖及白细胞计数、肌钙蛋白水平明显高于对照组(P<0.01)，其他指标两组间差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

1.2 仪器 采用Toshiba Artida SSH-880CV彩色多普勒超声诊断仪，配备二维探头，频率2.5 MHz；PST-25sx三维矩阵探头，频率1～4 MHz，且配备三维应变图像分析软件。

表1 两组基本资料比较

1.3 检查方法 连接同步心电图，受检者采用左侧卧位。二维探头常规测量左房、左室大小，左室后壁及室间隔厚度，左室收缩及舒张功能。然后换三维矩阵探头，将探头置于心尖部，调整探头声束方向及仪器参数，将整个左室包括在图像范围内，启动“4D”，在心尖四腔、两腔切面图像均处于最佳状态时，采集并动态存储4个心动周期的图像。

1.4 图像分析 启动3DSTE进行分析，将图像转换为左心室心尖四腔、两腔切面，获得左室基底部、乳头肌、心尖短轴切面。在心尖四腔、两腔切面确定心内膜的3点(左右二尖瓣环和心尖)，自动勾画左心室内外膜曲线后，手动修改自动识别不满意处，之后运行分析程序，得到左室整体纵向应变、径向应变及圆周应变。

1.5 统计学方法 采用SPSS18.0统计软件，组间比较进行t检验。

2 结 果

2.1 两组常规超声心动图测值比较 病例组左房大小、左室舒张末期内径、左室舒张末期容积、左室收缩末期容积大于对照组，左室射血分数(LVEF)低于对照组(P<0.01)，室间隔厚度、左室后壁厚度与对照组无统计学差异(P>0.05)。见表2。

2.2 两组3D-STI测值比较 与对照组相比，病例组左室整体纵向、整体圆周、整体径向应变绝对值依然明显减低(P<0.01)。见表3。对照组应变曲线规律，牛眼图颜色基本一致；病例组应变曲线紊乱，牛眼图相应区域颜色发生改变，见图1。

表2 两组常规超声心动图测值

表3 两组3D-STI测值

收缩期纵向应变

收缩期圆周应变

收缩期径向应变图1 两组应变3D-STI描记图

3 讨 论

LVEF是临床广泛应用的评价左室收缩功能的指标，通过超声心动图测量左室的舒张末期和收缩末期的容积变化来获得，传统常规超声心动图估测LVEF是采用M型超声和二维超声，前提条件是假设左室为对称的几何结构，且有主观性〔4，5〕。AMI患者的心肌缺血损伤往往导致整个左心室的形态、大小发生不同程度的变化，左心室整体或局部功能受损，即左室重构〔6〕，此时左室不再是对称性的几何形体，如果还按照理想的几何形体测量LVEF必然存在误差。

2D-STI通过逐帧扫描并追踪每个心肌斑点的标记，计算其运动轨迹，来定量检测心肌应变和心室扭转变形。2D-STI的优点是没有角度依赖性，优于组织多普勒技术，但是2D-STI有空间依赖性，只能评估二维运动〔7～9〕，并不能准确反映心脏复杂的三维运动。研究认为〔10〕，心室是由一条心肌带形成的双螺旋结构，心脏的收缩和舒张运动包括长轴方向上的纵向运动、短轴方向上的径向、圆周及旋转运动。心动周期中心肌纤维不仅具有长轴上的缩短，也具有径向上的增厚，即心脏在立体空间的旋转和扭转运动，这种扭转和旋转运动对左室的收缩及舒张功能〔11〕的影响更明显。既然心脏是呈复杂的三维立体空间运动的，而2D-STI只能从二维平面上对心肌内的斑点进行追踪观察，则有可能导致因跨二维平面的斑点丢失而影响研究结果。3D-STI是在实时三维超声心动图和2D-STI基础上发展起来的新技术，在三维空间内追踪心肌的运动轨迹，在图像采集过程中只需要存储左心室的全容积图像，软件自动生成心尖两腔心切面和四尖心切面和心尖水平、乳头肌水平、二尖瓣水平短轴切面，弥补了2D-STI的不足和不同心动周期的测量误差，能更加准确地定量评估心肌在三维空间内的复杂形变〔1，3〕。

心肌梗死后数小时至数月内发生心室重构，导致左心室整体及局部功能受损，虽然早期及时进行了PCI手术，使心肌形变的能力和心脏收缩功能得到了一定程度的恢复〔12〕，但是病变部位的部分心肌还是发生了不可逆性坏死,即使血运重建也无法完全恢复功能。常规PCI术后随访时间为术后1、3、6和12个月，PCI术后1年支架覆膜与冠状动脉基本融合，不需要紧密随访，但本研究提示，左前降支病变引起的AMI患者，PCI术1年以后仍然需要定期随访，以期及时发现心脏形态、功能的异常，避免心力衰竭的出现，在随访过程中早期发现异常，及时给予治疗，以提高患者的生存率。

1 Fengxia D,Mingxing X,Xinfang W,etal.Preliminary clinical study of left ventricular myocardial strain in patients with non-ischemic dilated cardiomyopathy by three-dimensional speckle tracking imaging〔J〕.Cardiovasc Ultras，2012;10：8-15.

2 Anavekar NS,McMurray JJ,Velazquez EJ,etal.Relation between renal dysfunction and cardiovascular outcomes after myocardial infarction〔J〕.N Engl J Med,2004;351(13):1285-95.

3 Nesser HJ,Mor-Avi V,Gorissen W,etal.Quantification of left ventricular volumes using three-dimensional echocardiographic speckle tradking:comparison with MRI〔J〕.Eur Heart J,2009;30(13):1565-73.

4 Chatzizisis YS,Murthy VL,Solomon SD.Echocardiographic evaluation of coronary artery disease〔J〕.Coron Artery Dis,2013;24(7):613-23.

5 Jenkins C,Bricknell K,Chan J,etal.Comparison of two-and three-dimensional echocardiography with sequential magnetic resonance imaging for evaluating left ventricular volume and ejection fraction over time in patients with healed myocardial infarction〔J〕.Am J Cardiol,2007;99(3):300-6.

6 聂 颖，米 琳，冯新恒，超声心动图评估慢性心力衰竭患者左心室重构研究进展〔J〕.临床内科杂志,2012;29(7):440-2.

7 Dalen H，Thorstensenl A，Aasel SA.etal.Segmental and global longitudinal strain and strain rate hased on echocardiography of 1266 healthy individuals：the HUNT study in Norway〔J〕.European J Echocard，2010;11(2)：176-83.

8 熊 莉，邓又斌，申屠伟慧，等.超声斑点追踪技术测量正常人二维应变的初步研究〔J〕.中华超声影像学杂志,2007;16(5)：373-6.

9 Ryczek R,Krzesiflski P，Krzywicki P，etal.Two dimensional longitudinal strain for the assessment of the left ventricular systolic function as compared with conventional echocardiographic methods in patients with acute coronary syndromes〔J〕.Kardiologia Polska，2011;69(4)：357-62.

10 Sengupta PP,Khandheria BK,Narula J,etal.Twist and untwist mechanics of the left ventricle〔J〕.Heart Fail Clin,2008;4(3):315-24.

11 Nakai H,Takevchi M,Nishikage T,etal.Effect of aging on twist-displacement loop by 2-dimensional speckle tracking imaging〔J〕.J Am Soc Echocardiogr,2006;19(7):880-5.

12 郭亚军，杨 军，白 洋,等.斑点追踪显像评价犬心尖缺血对左心功能的影响〔J〕.中国医学影像技术，2011;3(27)：470-3.

〔2015-02-19修回〕

(编辑 苑云杰)

吉林省科技厅国际科技合作项目资助课题(No.20130413009GH)

陈丽萍(1970-)，女，硕士生导师，主要从事心血管疾病影像学诊断研究。

莫钟玲(1988-)，女，硕士，主要从事心血管疾病影像学研究。

R540.4+5

A

1005-9202(2017)02-0344-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.02.035