斑点追踪技术对急性心肌梗死心内外膜扭转运动的研究
[摘 要] 目的 应用二维斑点追踪技术评价急性心肌梗死（AMI）心内外膜及整体的扭转运动变化特点。方法 选择初次发生AMI患者56例以及正常对照组35例，应用斑点追踪技术测量左心室收缩期心内膜最大扭转角度（PST_En）、心外膜最大扭转角度（PST_Ep）及整体最大扭转角度（PST_G），对AMI组按照左心室射血分数（LVEF）水平进行分组分析。结果 与对照组比较，LVEF≥45%AMI组PST_En和PST_G明显减低，差异有统计学意义（P<0.05），但PST_Ep比较差异无统计学意义（P>0.05），与对照组及LVEF≥45%AMI组比较，LVEF<45%组PST_En、PST_Ep、PST_G均明显减低，差异有统计学意义（P<0.01）。PST_En、PST_Ep、PST_G与左心室舒张末期容积指数（EDVI）、收缩末期容积指数（ESVI）、LVEF呈中度相关（r=-0.60～0.68，P<0.01）。结论 在左心功能损害不明显时，心外膜的扭转运动仍发挥代偿作用，在左心室功能明显损害时，心肌各层的扭转运动均明显受损。
[关键词] 斑点追踪；心肌梗死；心内膜；心外膜；扭转
中图分类号：R542.2 文献标识码：A 文章编号：1009_816X（2013）04_0263_03
二维斑点追踪技术是近年发展起来的一项能从多个方向评价左心室局部和整体心肌功能的新方法，同时可以对多个心肌层的参数进行测量[1～3]，本文主要是利用斑点追踪技术来定量评价急性心肌梗死（AMI）心内膜、心外膜及整体的扭转运动。
1 资料和方法
1.1 一般资料：选择2009年1月至2012年9月我院心内科初次诊断急性心肌梗死病例共56例，男38例，女18例，年龄38～80（63.27±10.89）岁。均经12导联心电图检查有ST_T段改变，血清肌钙蛋白I或同时有肌酸激酶同工酶MB升高，所有病例均行冠状动脉造影进一步证实，冠状动脉造影严重病变血管标准为狭窄率≥75%。排除标准：连续性心律失常，起搏器植入术后，明显心包积液，严重的瓣膜疾病和肺动脉高压，完全性束支传导阻滞，慢性肾功能衰竭。其中LVEF≥45%AMI患者共24例，男18例，女6例，年龄38～78（62.28±10.62）岁；LVEF<45%AMI患者32例，男20例，女12例，年龄39～80（63.30±10.78）岁。另选健康患者（对照组）35例，男24例，女11例，年龄37～78（60.69±10.52）岁；入选标准：年龄、性别与病例组匹配，无胸痛、胸闷症状，X线胸片、心电图、超声心动图检查正常，无冠心病病史，无高血压、糖尿病及肾病。
1.2 方法：病例组所有患者在胸痛发作12小时内、对照组在无症状时进行超声心动图检测。选用PHILIPSiE33型彩色多普勒超声心动图仪，S5_1探头，频率1.7～3.4MHz，患者取左侧卧位，连接心电图，于呼吸末屏气，采集连续三个心动周期的图像存于仪器上，图像扇角尽可能调小，焦点位于左室中间，帧频60～90帧/s。胸骨旁基底水平短轴平面标准：二尖瓣开放时瓣体中间水平；心尖短轴平面标准：最接近收缩末心腔容积消失的水平。利用脱机版QLAB7.0软件进行分析，先对心内膜进行自动初始化，必要时可进行手动调整，然后按下“Compute”键系统将会自动算出基底水平和心尖水平心肌心内、心外膜及整体的旋转角度，将旋转曲线以数据的形式导入Excel，以作图软件作出左心室的扭转曲线，收缩期最大扭转角度为距离心电图R波等时间点心尖水平与基底水平旋转角度的最大差值（图1、2）。左心室容积及左心室射血分数（LVEF）用Simpson双平面法测定。
1.3 统计学处理：采用SPSS13.0版统计软件，近似正态分布的计量资料用（x-±s）表示，多组间参数比较采用单因素方差分析，两组计量资料相关性检验采用Pearson相关分析，计数资料比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。图1 正常人左心室扭转曲线 ？图2 AMI患者左心室扭转曲线
注：实线代表心内膜扭转曲线，粗虚线代表整体扭转曲线，细虚线代表心外膜扭转曲线）
2 结果
2.1 对照组、LVEF≥45%AMI组及LVEF<45%AMI组各参数比较：与对照组比较，LVEF≥45%AMI组LVEF、收缩期心内膜最大扭转角度（PST_En）和收缩期整体最大扭转角度（PST_G）明显减低，差异有统计学意义（P<0.05），而收缩期心外膜最大扭转角度（PST_Ep）比较差异无统计学意义（P>0.05）；与对照组及LVEF≥45%AMI组比较，LVEF<45%AMI组LVEF、PST_En、PST_Ep、PST_G均明显减低，差异有统计学意义（P<0.01），见表1。
3 讨论前些年发展起来的组织多普勒应变、应变率作为定量分析心肌运动的工具已得到广泛应用[4]，但它们面临着许多问题，如角度依懒性、噪音干扰及观察者内和观察者间变异较大[5]。二维斑点追踪技术是利用心肌固有斑点产生的背向散射信息进行超声成像，克服了组织多普勒技术具有角度依赖性的缺点，能从多个方向、多个层次评价心肌的局部和整体功能。
左心室心肌包括纵行和环行肌纤维，由内膜层的右手螺旋斜向走行逐步至中层的环形走向再至外膜层的左手螺旋斜向走行，故左室心肌上的任何一点运动包括3个正应变（纵向应变、圆周应变及径向应变）和3个剪切应变（圆周-纵向应变、圆周-径向应变及纵向-径向应变）。剪切应变一个最重要的作用使左心室收缩更加有效率[6]。心肌在圆周-纵向的剪切应变使左心室在射血时产生旋转和扭转运动，从心尖向心底方向观察，左心室心尖部呈顺时针方向扭转，基底部呈逆时针方向扭转[7]，因此旋转和/或扭转运动常用于评价左心室在圆周-纵向的剪切形变。
LVEF45%被认为左心室收缩功能正常或轻度减退的临界点[8，9]，故本文将AMI组按照LVEF水平分成LVEF≥45%组和LVEF<45%组并提出对心肌多层次扭转运动进行分析。结果显示与对照组比较，LVEF≥45%AMI组左心室的PST_En和PST_G明显下降，而PST_Ep则无统计学意义，与对照组及LVEF≥45%组比较，LVEF<45%组，PST_En、PST_Ep、PST_G均明显下降。在冠心病中，冠状动脉的一支或数支狭窄引起心肌灌注量减少甚至发生心肌缺血，左心室内膜区域对心肌缺血最敏感，这种情况下，心内膜的功能首先会发生改变，然后累及心肌中间层，此时由于心肌未发生透壁性的缺血性损害，心外膜层的功能仍然保持相对正常以发挥代偿作用，维持相对正常的左心室收缩功能，故在LVEF≥45%组中出现PST_En和PST_G明显下降，而PST_Ep则无统计学意义。BertiniM等[10]研究也证实，在心肌缺血早期，心肌的中间层尤其是外膜层功能可能仍保持正常以维持左心室正常的泵血功能。当左心室的收缩功能出现明显损害时，心肌各层的扭转运动均出现明显减低，即LVEF<45%组PST_En、PST_Ep、PST_G均明显下降。TakeuchiM等[9]对前壁心肌梗死患者的研究中发现LVEF<45%组最大扭转角度明显低于LVEF>45%组，但他们也只从整体扭转运动作出论述。本文对PST_En、PST_Ep及PST_G与左心室EDVI、ESVI、LVEF进行了相关性分析，发现扭转各参数与EDVI、ESVI、LVEF呈中度相关，这可能与扭转运动在心泵血功能中发挥的作用有关。扭转运动反映的是心肌在圆周-纵向的剪切应变，能使心肌收缩运动更加有效率，从而使左心室产生>50%射血分数[6]。而PST_En、PST_Ep及PST_G与E波减速时间无相关性，PST_En与等容舒张时间呈低度负相关性，PST_Ep及PST_G与等容舒张时间无相关性。综上所述，在左心功能损害不明显时，心外膜的扭转运动仍发挥代偿作用，以维持左心室的收缩功能，在左心室功能明显损害时，心肌各层的扭转运动均受损。但二维斑点追踪技术也存在一定的局限性：①对二维图像质量要求较高。②帧频越高，时间分辨率越高，因此只有较高的帧频斑点追踪技术才能准确反映局部心肌瞬时的运动信息。③二维扭转角度的计算是建立在不同的心动周期上，不能在同一心动周期进行计算。
参考文献
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（收稿日期：2013_2_27）