多普勒组织成像技术的应用新进展

1、多普勒组织成像技术的应用新进展多普勒组织成像(Doppler tissue imaging; DTI)技术于1992年由McDicken等人所提出1，随后被应用于临床分析心肌的活动与功能。由于DTI技术无创、定量、可重复的特点，日益受到临床及科研工作者的重视，其应用范围不断扩大，进展飞速，现就其技术特征及近一、两年应用近况简述如下。 1多普勒组织成像技术的特征简介多普勒组织成像技术主要有以下特征：DTI以低速运动的心肌组织(80 ms)，此外ECGQ波起始至收缩波S波峰值之间的时间也可反映收缩功能，正常人为12923 ms，有明显冠脉病变或心肌淀粉样病变的患者，此值延长(150ms)。不同室壁

2、不同节段舒张期间期可反映局部舒张功能(IRT：正常人9436 ms，冠心病人大于130 ms)。2.2心脏舒缩模式的评价DTI可以直观、定量评价正常心脏的舒缩活动。新近L.Galiuto3应用DTI技术对不同室壁收缩舒张速度的差异及其与心肌本身解剖生理之间的关系进行了研究，发现左室壁的不均匀的收缩、舒张速度与心室壁心肌纤维的生理解剖结构不同有关。左室有纵行或环行起源的心肌纤维，纵行纤维走行为从心尖到纤维房室环，并且主要分布于左室游离壁心内膜和心外膜层及乳头肌内，而室间隔无纵行纤维，左室收缩期的缩短与舒张期的延伸主要是纵行纤维的运动，心尖无纵行运动。环行纤维存在于左室游离壁的中层，主要存在于室间

3、隔，尤其在左室基部为多，室间隔基部及心尖均以横向收缩为主。DTI观察显示，左室侧壁、后壁收缩速度高于室间隔，这与纵行纤维排列有关，纵行纤维在侧壁丰富而在间隔缺乏，收缩期纵行纤维的缩短引起左室腔长度的减少，所以侧壁对心室纵向收缩起主要作用，而间隔作用较弱。进一步观察，侧壁及后壁的舒张早、晚期速度亦高，表明侧壁活动在左室的舒张活动中也起主要作用；侧壁、后壁基段的舒张早期速度明显升高，可能与左室壁纵向舒张，从而产生房室环朝向左房的运动有关。DTI通过对不同室壁、不同节段速度的测量，间接反映心肌收缩的差异性，这种差异性与心肌纤维的立体分布有关。此外正常心脏基底部的运动速度高于心脏中部，而心尖部的运动方

4、向与其它相反，这个结论与Ingels4描述的心腔收缩中心在心底至心尖连线距心底69%处相符合。3心脏电生理活动方面的应用进展电机械收缩是相互关联的，故通过对心肌收缩时序变化的分析，可以间接评价心肌激动传导过程。3.1加速度尹立雪5等人采用DTI加速度模式评价心室除极起始点，观察对象为室上速和安置VVI永久起搏器的患者，当食道调搏电极或心室起搏电极释放刺激脉冲电流时，观察心室壁加速度改变的起始位置。结果发现，心室壁加速度改变的起始点位置与食道调搏和心室起搏电极位置的吻合率在左右心室分别为100%。张友耿6等人对显性预激症侯群患者射频消融前后进行预激旁路定位研究，并与消融时心内电生理定位比较，结果

5、表明DTI对预激部位定位准确率为81%。证明DTI加速度模式能够显示心室壁加速度改变的起始位置，间接反映心室壁的除极起始点的传导顺序。3.2二维速度国外学者N.Kazuaki等7应用DTI二维速度分析42例WPW患者，发现29例左侧旁道中有25例在ECGQ波出现时可见心内膜提前出现的红色或蓝色斑点的收缩波，而13例右侧旁道的病人中，仅有5例看到提前收缩点。DTI发现的提前收缩点与电生理检查所示旁道位置一致(P0.05)，成功的射频消融后，DTI所示提前收缩点均消失。说明DTI速度在评价异位激动起源方面的可行性。但受帧频影响，此方法有一定的局限性。3.3M型速度M型DTI模式以其时间分辨率高为优

6、势，可分辨3 ms的时间差别，直接反映心室壁的收缩时间，间接反映心室壁的激动顺序，Gorscan8等人应用M型DTI观察室壁收缩顺序，以ECGQ波起始点为参照，发现右室前壁、室间隔及左室后壁收缩依次延迟。目前DTI在评价电生理活动及心脏传导异常方面的研究尚处于探索阶段，相信随着DTI技术的逐渐完善。必将为临床心律失常的诊断提供一条新的途径。4心脏功能的评价4.1收缩功能评价为进一步评价DTI技术测室左室收缩功能的准确性，将DTI所测室壁收缩期峰值速度与左室射血分数(EF)、心室压力上升速率(峰值dp/dt)比较，发现收缩期峰值速度和时间指标(ECGQ波起点至室壁收缩波峰值时间)直接与EF(r=

7、059，r=-0.9)和峰值dp/dt(r=0.75，r=0.68)相关，说明在局部室壁运动正常时，左室室壁DTI参数可非侵入性评价左室收缩功能。DTI评价心功能不仅准确而且敏感，Bojjc9等人观察肌营养不良性心肌病并与正常人对比，所有病人均无心脏疾病症状，传统超声检查正常，无局部室壁运动异常。DTI发现后壁收缩波峰值速度明显低于正常人，但前壁减弱不明显，舒张期速度无明显变化，说明DTI可检出二维超声显示正常的室壁运动。Oki10等人观察了非对称性室间隔肥厚及急性前间隔梗塞患者的左室后壁活动，传统超声认为这两组患者的后壁活动正常或代偿性增强。而DTI测量结果为非对称性室间隔肥厚组后壁收缩速度

8、峰值明显低于正常组和急性前壁心梗组，说明DTI可较早敏感的反映心肌收缩功能异常。4.2舒张功能评价新近研究表明DTI舒张期测值不受心脏负荷状态的影响，从而可较准确反映心室舒张功能。应用DTI技术观察心脏移植病人并与右心导管检查对比，结果表明：二尖瓣口舒张早期血流速度(E)与二尖瓣环舒张早期速度(Ea)之比(E/Ea)与平均肺嵌压相关良好(r0.8)，平均肺嵌压为2.6+1.46E/Ea，而单纯E与肺嵌压相关很差；同样，三尖瓣口血流速度E与三尖瓣环Ea之比值，与平均右房压相关良好(r=0.78)，右房压=1.76(E/Ea-3.7)，所以应用E/Ea可间接反映右房压和平均肺嵌压。这些结果说明DT

9、I测值可反映心室、心房压力的变化。DTI不仅可准确评价心室舒张功能，而且还可早期敏感地反映舒张功能异常。Hada11等人观察了21例非对称性室间隔肥厚患者，并与24例正常人对比，发现二尖瓣口血流频谱E/A比值无差别，而DTI所测定间隔肥厚组E波峰值明显降低，A峰增高，E/A比例由0.90.3下降至0.50.3，增厚的室间隔E波减速时间和等容舒张时间明显延长，说明DTI在二尖瓣血流尚正常时，就可早期检出局部心肌舒张功能异常。5在缺血性心脏病方面的应用5.1早期准确判断心肌缺血冠心病心肌缺血和缺血后状态的评价影响着冠心病患者的诊断和治疗。为判断DTI技术诊断心肌缺血的敏感性和准确性，国外学者G.D

10、erumeaux12通过动物实验，观察急性缺血再灌注心室壁活动改变。结扎冠脉左前降支后，应用DTI测量室间隔中部收缩及舒张早晚期峰值速度，同时行放射微球法评价局部心肌血流和超声晶体置入法评价收缩舒张功能。结果发现冠脉结扎5秒内，DTI所测收缩期速度迅速下降，舒张早晚期速度比值减低，在冠脉血流减少期间，收缩期速度的减小与局部心肌血流量相关性良好(r=0.96，P0.001)；与收缩期短轴缩短率相关良好(r=0.09，P0.0001)。为进一步定量确定人室壁运动异常的标准及与传统超声相比的敏感性，有学者观察了47例经临床确诊的冠心病并与正常人对比，结果显示冠心病组病变室壁收缩波(S)明显低平，时相

11、延迟，方向相反或频谱紊乱，易与正常节段鉴别，97.89%病变节段S波5cm/s，正常组98.93%S波5cm/s，2DE对冠心病诊断的漏诊率达14.89%，认为S波峰值速度5 cm/s可作为判断室壁运动异常的界限。5.2评价心肌存活性DTI技术可敏感定量的检出常规超声不能看到的或仅定性看到的室壁运动异常。研究表明小剂量多巴酚丁胺对存活心肌的诊断及血管重建后心功能改变预测有较高价值，其准确性不亚于201TISPECT法。Gorcsan13等人应用DTI观察应用小剂量多巴酚丁胺时心肌速度及速度阶差的改变，并与传统超声对比，结果表明：二尖瓣环S波速度在多巴酚丁胺1 g/kg*min时明显增加699

12、mm/s vs 777 mm/s,P0.05)，前壁及后壁心内膜峰值速度在2g/kg*min时明显增加(337 mm/s, vs 4615 mm/s;509 mm/s vs 6110 mm/s,P0.05)，5ug时峰值速度增加更明显；后壁收缩期峰值速度阶差在2 g时明显增加(3.10.6 vs 5.41.6)，而常规测量的室壁增厚率或射血分数仅于3g时才出现改变，所以DTI可以敏感监测小剂量多巴酚丁胺所致的收缩功能改变，客观评价局部心肌存活性。总之，短短几年内，DTI技术以其定量准确、无创伤性评价室壁运动的优势引起众多学者的关注，今后若能在提高帧频，克服角度影响，排除心脏整体运动等方面进一步

13、完善，DTI技术必将有广阔的应用前景。作者简介：冀瑞平（1964），女，医学博士，副主任医师。作者单位：冀瑞平（山西医科大学第一医院彩超室，山西 太原030001）刘望彭（山西医科大学第一医院彩超室，山西 太原030001）王新房（同济医科大学协和医院超声影像科）参考文献1McDicken WN.Sutherland GR,Moran CM,et al Color Doppler Velocity imaging of the myocardium.Ultrasound Med Biol,1992,18:651.2Zamorano J,Wallbridge DR,Ge J,et al.Noni

14、nvasive assessment of cardiac physiology by tissue Doppler edchiocardiography.A comparison with invasive haemodynamics.Eur Heart J,1997,18:330-339.3Galiuto L,Ignone G,Demaria AN.Contraction and relaxation velocities of the normal left ventricle using pulsed-wave tissue Doppler echocardiography.Am J

15、Cardiol,1998,81:609-614.4Ingels NB,Daughters GT,Srinson EB,et al.Evaluation of methods for quantitating left ventricular segmental wall motion in man using myocardial markers as a standard.Circulation,1980,61(5):966-972.5尹立雪，李春梅，付庆国.多普勒组织显像定位心室除极起始点的准确性.中华超声影像学杂志，1998，7(3)：153.6张友耿，黎春蕾，周玉清，等.彩色多普勒组织

16、显像对显性预激症侯群预激部位定位初探.中华超声影像学杂志，1998，7(1)：7.7Kazuaki N,Miyatake K,Uematsu M,et al.Application of tissue Doppler imaging technique in evaluating early ventricular contraction associated with accessory atrioventricular pathways in Wolff-Parkinson-White syndrome.Am Heart J,1998,135:99-106.8Gorscan J,Gulat

17、i VK,Mandarino WA,et al.Color-coded measures of myocardial velocity throughout the cardiac cycle by tissue Doppler imaging to quantify regional left ventricular function.Am Heart J,1996,131:1203-13.9Bojjc D,Todorovic S,Popovic AD,et al.Early detection of regional myocardial asynergy induchenne muscu

18、lar dystrophy detected by Doppler tissue imaging.Echocardiography,1997,14(6):370.10Oki T,Tabata J,Yamada H,et al.Difference in systolic motion velocity of the left ventricular posterior wall in patients with asymmetric septal hypertrophy and prior anteroseptal myocardial infarction,Evaluation by pulsed tissue Doppler imaging.Jpn Hea