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准确评估局部心肌的运动状态是诊断冠心病的基础,国际上超声研究机构对心肌运动研究较多的技术有组织多普勒成像技术(Tissue Doppler Imaging,TDI)、应变率成像技术(Strain rate imaging,SRI)等,因容易受角度依赖等因素影响,不能全面解释病理和生理状态下心肌运动力学的变化。
新近研发的速度向量成像技术(velocity vector imaging,VVI)是基于二维灰阶图像基础上研究心脏结构力学、分析局部心功能的新技术。它采集原始二维像素的振幅及相位信息,无角度依赖性,可对心肌轴向、纵向及旋转运动进行多参数研究,能准确对心肌运动进行自动跟踪,得到带有心肌运动方向及速度大小的动态向量图,获得大量详尽反映心肌生物力学特性的数据。
目的:本研究通过应用速度向量成像技术(velocity vector imaging,VVI)比较静息状态下相同节段的正常心肌、缺血心肌及梗死心肌纵向和径向的运动特点,并对参数进行定量分析,进而评价速度向量成像技术(velocitv vector imaging,VVI)对冠心病患者节段心肌收缩功能的临床应用价值。
本研究分为三个部分:1.正常人左室心肌组织运动速度、应变与应变率的规律研究。2.心肌缺血患者节段心肌组织运动速度、应变率与应变的改变。3.心肌梗死患者节段心肌组织运动速度、应变率与应变的改变。
方法:选取健康志愿者30例和冠心病患者60例,分为正常组与冠心病组,其中冠心病组又分为心肌缺血组与心肌梗死组。
采用西门子公司Siemens Sequoia512超声诊断仪,受检者取左侧卧位,平静呼吸,连接心电图,启动VVI模式,选取清晰的心尖四腔切面、心尖二腔切面、心尖左室长轴切面;胸骨旁二尖瓣水平左室短轴切面、胸骨旁乳头肌水平左室短轴切面及胸骨旁近心尖水平左室短轴切面,声学采集连续三个心动周期的二维动态灰阶图像后储存进行脱机分析。心尖四腔切面、二腔切面和左室长轴切面,每个室壁分为基底段、中段、心尖段共18节段;胸骨旁短轴切面二尖瓣水平、乳头肌水平、近心尖部水平,每个切面室壁均分为六个节段,分别是前间隔、前壁、侧壁、下壁、后壁及后间隔,共18个节段。定量分析正常组、心肌缺血组及心肌梗死组径向和纵向的心肌速度图像收缩期正相波最大值(Vs),应变图像收缩期正、负相波最大值(ε),应变率图像收缩期正、负相波最大值(SR)等。采用SPSS14.0统计软件进行数据处理分析。
结果:正常人左心室各室壁基底段、中间段和心尖段收缩期纵向峰值速度依次递减,基底段的速度最大,心尖段的速度最小;收缩期纵向应变、应变率在基底段、中间段、心尖段差异无统计学意义。左心室各室壁二尖瓣水平、乳头肌水平、近心尖部水平收缩期径向峰值速度、应变、应变率差异无统计学意义。
冠心病组收缩期波峰幅度减低,正常波形及梯度变化消失,纵向及径向收缩期速度(Vs)、应变(ε)和应变率(SR)较正常组减低(P<0.05)。心肌缺血组缺血节段与正常组相比VVI测值降低,但应变率显著下降的节段数少于心肌运动速度与应变显著下降的节段数。心肌缺血组血供正常节段与正常组相比VVI测值无显著差异。
心肌梗死组梗死节段VVI测值降低,与正常组比较差异具有显著性意义。各病变节段收缩期速度、应变及应变率曲线平坦、波形杂乱,失去正常形态。在梗死节段,收缩期应变率、应变明显减低(梗死节段室壁运动减低或消失),甚至反转(梗死节段矛盾运动)。梗死周边节段及远离梗死区的非梗死节段心肌VVI指标也显著降低。
结论:正常人同一室壁由基底到心尖,节段心肌运动速度呈梯度下降。由基底到心尖应变率与应变不变。径向不同室壁同一水平节段的心肌运动速度、应变率与应变相同。心肌缺血时,病变节段VVI测值下降。速度向量成像技术可精确定量反映心肌梗死患者节段心肌功能的改变。梗死区较周边区非梗死心肌节段VVI指标下降更为显著。本研究表明VVI技术可以作为无创的冠心病诊断指标,有助于确定或排除冠心病诊断。