【毕业学位论文】（Word原稿）实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研究

兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 1 第一章 前言 左心室收缩功能快速准确的测量对心脏疾病的预防、早期诊断、治疗决策、判断预后及疗效评价等有重要意义 1。目前临床上应用磁共振、核素显影、心导管左室造影能够对左心室容积和收缩功能进行准确的定量分析，但这些方法或由于价格昂贵、操作费时，或属于有创性检查等原因，不能反复检查和随访，难以在临床上广泛应用。超声心动图检查具有无创伤性、无放射性、可移动性、检查方法简单、快速、准确，可以对左心室容积和功能进行较准确的测量并已在临床广 泛 应 用 ， 但 是 传 统 的 二 维 超 声 心 动 图 (左心室容积的测量基于对心腔作特定的几何学假设，在心室形态发生改变、心腔扩大或有室壁瘤形成、心室腔不对称及室壁运动异常时就难以对心室容积做出准确的评价。实时三维超声心动图是超声技术领域的一项重大突破，它采用超矩阵型换能器、高通量数据处理系统及三维空间定位系统等多种先进技术，可以立体发射和接收图像信息，成像快速，避免了运动伪差。近年，在三维超声技术基础上推出的实时三平面超声心动图 (可以 实时、直观地显示左心室的立体形态结构，且能够快速在线分析，定量测量左心室容积，已有实验研究和临床试验表明实时三平面超声心动图测量左心室容积和功能的可行性和准确性。 心肌梗死 患者的预后与左室功能密切相关，左室功能的正常与否取决于各节段室壁运动状态和相互间的协调性。正常状态下，心室壁有节律地同步收缩及舒张以实现心脏有效供血。心肌梗死后缺血区或梗死区的心肌出现心肌收缩运动减弱或消失，而非缺血区的心肌代偿性运动增强，导致左室心肌的收缩不同步运动，致使对整体心功能产生不良影响。研究表明，心脏的收缩不同步运动与 心功能的恶化密切相关 2。因此，对心肌的同步性定量检测越来越受到重视。超声作为一种无创性定量分析梗死区和缺血区的心肌收缩运动及左室收缩功能，对诊断和治疗心肌梗死，观察疗效具有重要的临床意义 3。二维组织同步性成像 (基于二维组织多普勒成像 (础上的直观评价心脏运动同步性的超声心动图技术。传统的 价其同步性，但缺点是每个心动周期只能测量一个切面的室壁运动，若要比较多个室壁运动就需要多个心动 周期，难免受到心率及呼吸的影响，后处理分析图像的过程亦费时费力，且对操作者的经验和水平依赖程度较大。而新近推出的实时三平面组织同步性成像（ 州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 2 术，可以同时间隔 60 探查心脏完整的左心室，三个平面的图像采集可以一次同时完成，并且一旦取样位置确定，可以不必像传统 术那样不断调整参数设置，因而理论上讲优于连续采集三个单平面的图像。 术以观察同一心动周期的心肌收缩达峰时间为目的，在三维切面上对左室 12 节段心肌收缩达峰时间进行彩色编码，实时显示出除心尖节段以外的所有心肌节段运动的协调性，因此，仅取图比较简单，而且去除了不同心动周期变异的影响，使他对左室内同步性运动的判断更加准确、可靠。 本研究采用了 实时三平面超声心动图技术（ 组织同步显像技术（ 结合即三平面组 织同步显像技术（ 正常人和心肌梗死患者的左室壁运动的同步性进行评价，其主要目的是： 比较两组间左室收缩不同步参数之间的差异； 与传统二维改良 进行比较，探讨三平面技术评价左心功能的价值； 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 3 第二章 资料与方法 料 究对象 心梗组： 2012 年 1月 0月在兰州大学第一医院心脏中心收治的心肌梗死患者 50例（其中前壁 组 25例，下壁心梗 5例），其中男性 28例，女性 22 例，年龄 41均年龄（ 57 ，心率 52选标准：所有病例经病史、临床表现、系统检查、心电图、心肌酶学、均经二维超声心动图证实为室壁节段性运动异常者。心电图显示窦性心率，三维图像可显示清晰完整的心内膜轮廓。并排除瓣膜病、心肌病、心律失常等心脏病史。 正常对照组：同期在本院常规体检的健康者 50例，男性 33例，女性 27例，年龄 45，平均（ ，心率 55 /系统检查、心电图、及二维超声心动图检查均无明显异常。 般资料： 记录 及 的身高、体重、体重指数（ 血压、心率，血压于晨起空腹平卧位测量收缩压（ 舒张压（ 体重指数（ Kg/=体重 /身高 2 。 器与设备 采用 9 超声诊断仪，二维 3s 及三维心脏探头，有 析软件，检查时在实时三平面的基础上进行心功 能及组织同步显像检查。必要时使用局部放大功能，可随意存储动态及静态图像。 究方法与步骤 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 4 声测量方法 由一名高年资超声心动图医师统一操作，受检者取左侧卧位，平静呼吸，连接体表心电图，所有患者均为窦性心率，律齐。 二维成像模式下，应用改良(图 1） 然后将三维探头置于心尖部，尽量保持 90 帧 /s，在三维状态下仔细 调整探头位置，在实时三维成像模式下，启动三平面（ 像模式，调整探头方向和角度，获取心脏纵轴方向上最大切面，三维软件同时显示以纵轴轴心旋转的相交 60的三个切面图像，调整相交的角度以获得最佳显示图像，依次手动勾画左室舒张期及收缩期的心内膜面，分析软件自动显示左室形态及测量的容积值。（如图 2、 3） 将三维探头置于心尖部，在三平面模式条件，获得心尖四腔、心尖两腔和左室长轴三个切面，调整相交的角度以获得最佳显示图像，进入 出 彩色编码的 取样容积调至 别置于四腔、两腔、左室长轴三个平面，六个壁 (侧壁、后间隔、前壁、下壁、前间隔、后壁 )的基底段、中间段心肌层内，在牛眼图中自动显示左室 12节段收缩达峰时间（ 峰值速度（ 12节段收缩达峰最大差值（ 标准差（ 如图（ 4以上所有测值均取三个心动周期的平均值。 图 7 左室 12节段示意图。 B=左心室基底部； M=左心室中部； S=室间隔； L=前侧壁； I=下壁；兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 5 A=前壁； P=后壁； 间隔 计 学分析 采用 计软件，计算资料以 X 间比较采用独立样本 组应用不同方法测量心功能数据间比较采用配对样本 关性采用 P 果 般资料比较 率匹配，差异无统计学意义（ P心肌梗死 及 间 对照组显著降低， 间比较无显著性差异（ P（表 1） 表 1 与 的临床基本资料及左室收缩功能指标比较（ X s） 分组 例数 性别（男 /女） 年龄（岁） 心率（次 / ) 50 27/23 I I 25 15/10 I 25 18/7 注：与对照组相比较， *P 为正常对照组， 组为前壁心梗组， I 组为下壁心梗组。 数比较 50例表现为均一的绿色（图 7），而 0 例图像颜色紊乱（图 8）。与对照组相比，前壁与下壁心梗组的 显延长（ P 在下壁心梗组的下壁和后壁基底段和中间段与前壁心梗组和对照组相比， 显延长，组内及组间比较差异有统计学意义（ P 结果见表 2。 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 6 表 2 与 的左室 12 心肌节段的 比较（ X s， 组别 后间隔 侧壁 下壁 前壁 后壁 前间隔 B I I I C 组 M I I I ：与对照组相比较， *P 下壁心梗组比较， #P B=基底段， M=中间段 照组左室 变化规律为基底段 中间段， 仍然符合基底段 中间段的变化规律。但与对照组相比，前壁心梗组和下壁心梗组普遍存在收缩达峰速度的减低（ P 结果见表 3。 表 3 与 的左室 12 心肌节段的 比较（ X s， cm/s） 组别 后间隔 侧壁 下壁 前壁 后壁 前间隔 B I I I C 组 M I I I ：与对照组相比较， * P 照组 最小，前壁和下壁心梗组 显长于对照组 分别为（ P 但心梗组内差异无统计学意义。前壁和下壁心梗组 分别为（ P 但心梗组内差异无统计学意义，结果见表 4。 表 4 与 的左室心肌 12 节段的收缩不同步指数比较（ X s， 注：与对照组相比较， * P 左室收缩功能参数比较 I 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 7 正常对照组中 二维改良 s 法两种方法所测P0 05)，（表 5）并且上述两种方法所测 切相关（ r=在 ， 测量 测值间均有较好的相关性（ r=心肌梗死组中 二维改良 V、 P 维改良 s 法所测 心肌梗死组与对照组之间比较分别为 ( %、（ %、（ P 均 150码为黄色， 300现了快速、实时、直观显示收缩期 心室各节段运动的协调性，同时能够定量分析心肌收缩运动的同步性，可以实时在同一心动周期的同一时相上同步显示三个兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 16 切面显示出除心尖节段以外的所有心肌节段运动的协调性，因此， 仅取图比较简单，而且去除了不同心动周期变异的影响，使他对左室内同步性运动的判断更加准确、可靠。 本研究显示正常组 50例表现为均一的绿色，而 0例图像颜色紊乱。心肌梗死患者由于局部心肌坏死和正常心肌之间收缩存在较大差异，病变节段室壁运动时相显著延迟，表现为心肌运动的收缩不同步；心梗患者普遍 存在相应区域的收缩达峰时间（ 长， 壁心梗组的最延迟部位出现在前壁和前间隔，而下壁心梗组最延迟部位出现在下壁和后壁。前壁及下壁梗死组均出现了侧壁延迟，这可能与左室游离壁在心肌收缩时较易出现机械不同步有关，这与 7等关于在心衰患者教普遍存在游离壁的收缩延迟的研究相符。本研究中对照组左室 变化规律为基底段 中间段，与国外学者 28报道一致，虽然 仍然符合基底段 中间段的变化规律，但与对照组相比，前壁心梗组和下壁心梗组普遍存在收缩达峰速度的减低，可能是 由于相关梗死动脉使心肌细胞变性、坏死、纤维化等一系列病理生理变化，使梗死区和非梗死区产生不协调收缩，使左室各节段运动速度明显减低。以往通过组织多普勒显像（ 价左室收缩不同步并获取 7等用 术比较了晚期心衰患者左室收缩不同步，通过 价 95 例患者 用 05出 0%的敏感度和 80%的特异度。 9等应用三维超声技术和 术评 价了 收缩不同步的疗效，通过 术评价了166位 个月后患者，得出 以很好作评价收缩不同步运动，0等通过 后 6 月收缩不同步性，得出 3为收缩不同步切点，有 90%的敏感度和 83%的特异度。本研究结果表明对照组 最小，前壁和下壁心梗组不同步指数均比对照组明显延长 (P ,如果参照国外学者以 05研究证实前壁和下壁心肌梗死患者存在明显的收缩不同步运动。 心室同步对心排出量等主要血流动力学参数的影响达 20 35，心室不兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 17 同步时左心室壁运动异常和幅度降低是造成不良血流动力学的主要因素 31，亦是影响射血分数的主要原因，心室间的不同步运动与左心室功能的关系已经被大量的临床试验验证， 2等应用放射性核素室造影方法观察 正常人，左心室收缩先于右心室收缩 6 8右心室收缩开始几乎是同时的。有 学者 33通过研究表明，室内传导正常对血流动力学的影响比房室顺序为大，心室激动顺序对心功能有重要意义。 3等的研究也表明，心功能尚好的的非透壁性心肌梗死患者，如果存在左室收缩不同步，多数患者心功能将在一年内产生明显的减低。 5观察了 21例心力衰竭患者心室收缩同步情况，发现左心室激动晚于右心室 71资料表明，左心室射血分数越低，室间隔不同步的程度越大 36最近研究表明，心室内的不同步是导致低循环的关键。心室内的不同步时，心室活动处于一种不协调的状态，几何 形态明显异常，产生心腔内分流，心脏整体功能减低。心肌梗死患者梗死区心肌异常传导，提前收缩的心肌区的血液流向延迟收缩区。引起局部的扩张甚至矛盾运动，而后延迟收缩区开始收缩，血液又流向已经收缩完毕将要舒张的提前收缩区，导致心室内血液无效流动，每搏量下降，射血分数下降。急性心肌梗死后心室重构的重要病理学表现是心室扩大和几何形态学的改变，表示心功能状态的心室压力一容积曲线的变化有赖于心室腔形状的改变 38， ,在球形功能不良的左心室，血流的一部分湍流返回左心室内，而不是排出心室 39。左室球形改变了心脏内的血流动 力学，降低了心脏射血的效率 40。本研究证明，心肌梗死后，左室收缩功能明显减低， 左室收缩不同步指数 P 而这与 1等研究一致，他们运用三维超声技术发现 抬高型心肌梗死患者明显存在左室收缩不同步和左室收缩功能的损害，左室收缩不同步明显影响左心功能，他们之间呈负相关关系。 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 18 第四章 结论 要结论 1、 对照组左心室不同节段心肌 包括达收缩峰及位移 峰时间 )均不存在显著差异，说明正常人左心室心肌具有高度同步性运动。 2、 左室心肌的不同步运动在 肌梗死组与对照组之间在 3、实时三平面技术可以迅速、精确、无创对左心功能进行评价，并且它可以提供一个相对固定的评价比较标准切面，操作简便、节省时间。 4、三平面组织同步显像技术可用于检测心肌非同步性运动。并且取图简单，图像简单直观，测值稳定性良好。心脏不同步指数可作为评价左室心肌不同步性的有效指标，其与 良好的负相关性。 足与展望 1 三平面超声心动图手动勾画心内膜面依赖于较高的图像质量，并有一定的主观性，该切面的准确测量需要经过一定专业超声医师的培训及训练。 2 此具有多普勒的缺点，仍然受声束角度的影响，超声束与心肌运动方向夹角影响测量结果不适于心尖段测量、受心脏本身运动及呼吸时胸廓运动影响 ,也同样影响着对心肌梗死患者收缩不同程度的完整评估。本研究已注意尽量避免上述不足。 3 多普勒扇角度宽度有限，小部分左室腔过 大患者心尖段无法覆盖，不 能正确评估心尖的不同步程度，本研究已经注意并去除心尖段测值。 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 19 参考文献 1in a of or 008,24:793801. 2F， ， ， in to 2000， 23：173 134 3, , A, of on 2010;105(3):306311. 4of a 14 (5): 471 5 MR of of on in 012,14(47). 6F, M, H, of in RS J 2006;19(12):14491457. 7, , ,T 012;29:1658杨新娟 (综述 )心室同步收缩对心功能的影响中国心血管杂志， 2003， 8：709 of 8 1(5)： 60910A， Y in ， 1981， 45：248 11霍勇，高炜主编心肌梗死沈阳：沈阳科学技术出版社。 2003 150. 12 F H， OW,in of to J 000,35： 122113 U， D of 997,14： 17114， T， by in 001， 85： 51415 P， M， ， of by in 000,23： 172216， ， ， of in 000， 23： 171317, ,2009,24(1):395401. 18O. of 兰州大学硕士学位论文 实时三平面组织同步显像技术评价心肌梗死患者左室心肌收缩不同步运动的研 究 20 , 2009, 17(1):1819王瑶 ,高长青 ,叶卫华 ,等 中华超声影像学杂志 ,2006,15(10): 77620刘蓉 ,邓又斌 ,刘冰冰 ,等 . 实时三平面超声心动图测量左室室壁瘤的左室容积的实验研究临床超声医学杂志 ,2007,9(11): 64421盛炜 ,高长青 ,王瑶 , 中国医学影像技术 2(11),169422龚静吉 ,谢明星 ,王新房 ,等 . 实时三平面超声心动图测量正常人左心室每搏量的临床研究 2006,15(4):24723刘蓉 ,邓又斌 ,杨好意 , 等 . 实时三平面超声心动图评价扩张型心肌病、 冠心病患者左室容积及收缩功能 . 中国医学影像技术 ,2007,23(6):86224高瑞锋 ， 张全斌 ， 刘丰 ， 等 中华超声医学杂志 ， 2012， 9(2)： 11725潘永寿 ， 王高兴 ， 秦蕾 ，等 中国超声医学杂志 2008， 24（ 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