超声二维斑点追踪显像技术评价正常人左室心肌扭转运动与心动周期时相关系的初步研究.doc

超声二维斑点追踪显像技术评价正常人左室心肌扭转运动与心动周期时相关系的初步研究【摘要】 目的: 探讨斑点追踪显像技术（STI）评价正常人心肌旋转及左室扭转与心动周期时相关系的价值. 方法: 健康志愿者32例，分别获取左室心尖和二尖瓣短轴观图像；测量各短轴图像在标化时间点处的旋转角度，并依此计算在各标化点处的左室扭转角度；观察各短轴观旋转值及左室扭转值随时间变化关系；测量收缩期峰值旋转及左室扭转值和相应达峰时间. 结果: 正常人左室扭转运动主要表现为：等容收缩期心底部短暂的逆时针旋转和心尖部顺时针旋转；射血期心底部顺时针旋转和心尖部逆时针旋转，心脏整体表现为逆时针旋转，舒张期逐渐恢复. 结论: 斑点追踪显像技术可以评价左室旋转/扭转及与心动周期时相的关系.【关键词】 超声心动描记 左室扭 旋转 斑点跟踪显像 心动周期时相0引言斑点追踪技术（STI）是通过追踪心肌内回声斑点的空间运动，反映心肌组织实时运动和变形，能定量显示心脏的旋转角度和旋转率，该技术为进一步研究心肌解剖力学与心脏运动形变之间的联系提供了全新的定量手段1. 本研究旨在应用该技术对正常人左室旋转和扭转特征及与心动周期时相的关系做初步探讨.1对象和方法1.1对象200610/12选择健康志愿者32(男18，女14)例, 年龄(50.47.3)岁，均经心电图、常规超声心动图检查，排除高血压、冠心病等器质性心脏病史.1.2方法1.2.1 仪器GE Vivid 7 Dimension 彩色多普勒超声成像仪，M3S探头，频率1.54.0 MHz. EchoPAC多参数分析工作站.1.2.2 超声检查超声二维切面数据获取：受检者取左侧卧位，同步记录心电图. 显示清晰的胸骨旁左室长轴观、左室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平及心尖水平观、心尖四腔、两腔及左室长轴观图像. 图像帧频50帧/s，系列左室短轴成像时显示标准的左室短轴切面. 乳头肌水平和心尖水平图像定义为舒张末期心尖四腔观左室长径上、下1/3处的短轴切面. 检查时受检者深吸气后屏气于呼气末，获取心率稳定的连续3个心动周期的动态图像并储存，行脱机后分析. STI与参数选择：将原始图像导入工作站进行分析. 在胸骨旁左室长轴观测量左房收缩末期内径、左室舒张末期内径、室间隔及左室后壁厚度. 并结合解剖M型测量等容收缩时间、射血时间、等容舒张时间、舒张早中期持续时间（快速充盈时间+缓慢充盈时间）和心房收缩持续时间；双平面Simpson法测量左室射血分数(EF). 左室旋转及扭转分析步骤如下：选取清晰的系列短轴观图像，在收缩末期仔细勾画左室心内膜后，系统通过斑点追踪技术自动勾画出包括心内膜、中层和心外膜解剖结构在内的感兴趣区(ROI)，手工调整ROI至适合室壁厚度的宽度，然后选定Processing键，系统自动将左室壁分为6个节段，并分别对室壁各节段追踪效果进行评分，追踪满意者评为V，追踪不满意评为X，选取所有节段均为V的短轴图像进行后续分析. 选定Approve键后，系统自动计算出各节段室壁的旋转角度、旋转率等参数. 记录左室各短轴观中室壁各节段顺时针和逆时针旋转峰值. 左室短轴水平的旋转为短轴水平6个节段室壁旋转角度的均值；左室扭转为心尖旋转与心底旋转的差值. 以上所有测值均取3个心动周期平均值，时间参数均采用心率标化. 时间心率标化与旋转角度测量方法，本研究中作如下设定：对不同研究对象间心率差异进行时间校正标化，心电图R波顶点时刻设定为舒张末期，旋转角度为零，主动脉瓣关闭时间点(AVC)为收缩期末. 将等容收缩期、射血期、等容舒张期、舒张早中期和心房收缩期分别均分为3，20，7，19和10等份，总共60个时刻点. 将一个心动周期中各个时刻点对应旋转角度的原始数据录入SPSS13.0统计分析软件，建立数据库. 计算各个时间点心底、心尖旋转角度均数和标准差，并绘制一个心动周期时相与对应旋转/扭转角度值的关系曲线(图1).统计学分析：采用SPSS13.0统计分析软件，测量数据以xs或率表示. 均数比较采用配对t检验，以P130 ms，说明这种不同步可能早于电生理.本研究发现，一方面心底水平和心尖水平旋转峰值减低，以及左室扭转峰值减低，这与心肌重构和心肌收缩力减低有关6. 另一方面心功能不全患者等容收缩期心尖水平顺时针旋转持续时间延长. 这可能是因为心功能不全心脏等容收缩时间延长，心尖部心内、外膜下心肌纤维产生的力矩方向由顺时针方向转向逆时针方向时间延长. 心内膜先激动后传向心外膜时间间期延长，即存在室壁间差异性传导. 值得注意的本实验中心功能不全患者心电图均未提示QRS间期130 ms，说明通过心尖水平顺时针旋转持续时间推断肌壁间传导延迟是可行的，且早于电生理. 我们的研究还进一步说明，在评价心肌解剖、力学、运动和电生理方面，斑点追踪技术是一种潜在的有效的手段.本研究中的病例数较小，需要大样本研究证实.【参考文献】 1 李朝军,谢明星,王新房,等.超声斑点追踪显像技术Logistic回归和ROC曲线联合评价慢性心功能不全患者心肌扭转的改变J.中华超声影像学杂志,2007,16（12）:1026-1030.2 Chung J, Abraszewski P,Yu X, et al. Paradoxical increase in ventricular torsion and systolic torsion rate in type 1 diabetic patients under tight glycemic controlJ. J Am Coll Cardiol, 2006, 47:384-390.3 张芸,邓又斌,张清阳,等.超声二维应变成像技术在评价扩张型心肌病患者左心收缩功能中的应用J.中国超声医学杂志,2007,23（10）747-750.4 张丽,谢明星,王新房,等.超声斑点追踪显像技术评价不同年龄正常成人左心室扭转运动的初步研究J.中华超声影像学杂志,2007,16（9）:746-750.5 Taber LA, Yang M, Podszus WW, et al. Mechanics of ventricular torsionJ. J Biomech, 1996,29(6):745-752.6 Akagawa E, Murata K, Tanaka N, et al. Augmentation of left ventricular apical endocardial rotation with inotropic stimulation contributes to increased left ventricular torsion and radial strain in normal subjects: quantitative assessment utilizing a novel automated tissue tracking techniqueJ. Circ J. 2007,71(5):661-668.7 Nagel E, Stuber M, Burkhard B, et al. Cardiac rotation and relaxation in patients with aortic valve stenosisJ. Eur Heart J, 2000, 21:582-589.8 Knudtson ML, Galbraith PD, Hildebrand KL, et al. Dynamics of left ventricular apex rotation during angioplasty: a sensitive index of ischemic dysfunctionJ. Circulation, 1997, 96:801-808.9 Fantoni C, Kawabata M, Massaro R, et al. Right and left ventricular activation sequence in patients with heart failure and right bundle branch block: a detailed analysis using threedimensional nonfluoroscopic electroanatomic mapping systemJ. J Cardiova