改進的解剖M型超聲檢測左心室運動速度及徑向應變率的初步研究.pdf

1、背景和目的: 左心室局部心功能的評價有著重要的臨床意義，以往臨床上常以運動增強或減弱，以及室壁運動記分等定性或半定量的方法進行評價，采用傳統(tǒng)M型超聲可以檢測左室短軸局部心肌(前間隔及后壁)有限部位的室壁增厚率。上個世紀90年代興起的組織多普勒成像技術(TDI)實現(xiàn)了對局部心肌運動速度的測量，為定量評價局部心功能提供了新參數(shù)。TDI的速度測量受心臟整體運動和周圍組織牽拉作用影響較大，而TDI的應變(S)和應變率(SR)受上述影響較小，現(xiàn)已

2、成為臨床上定量評價心功能的重要參數(shù)。但由于目前TDI方法檢測的SR是在速度測量的基礎上產(chǎn)生的，因此同樣受到多普勒原理的內(nèi)在角度依賴性的限制，主要用于心臟長軸局部心功能的評價，在短軸方向明顯受限。解剖M型超聲(AMM，又稱全方向M型等)的最大優(yōu)勢是可以任意方向放置取樣線，對左心室短軸所有節(jié)段室壁運動進行定量檢測。但以往AMM僅能進行室壁厚度、室壁增厚率等線性測算，尚不能類似組織多普勒技術那樣進行局部心肌瞬時運動速度的檢測。目前正在研發(fā)的改

3、進型AMM后處理工作站，通過對室壁的解剖M型運動曲線進行微分處理，初步實現(xiàn)了對局部心肌瞬時運動速度的測量。從理論上講，經(jīng)改進的AMM技術結合了TDI和AMM的優(yōu)勢，可實現(xiàn)對左室短軸任意方向心肌運動速度的檢測。本研究擬利用改進的AMM技術進行以下工作：1、與TDI測量相比較，驗證AMM對局部心肌運動速度檢測的可行性。2、應用AMM檢測正常人、有室壁肥厚的高血壓患者及腎功能不全患者、陳舊性心肌梗死患者左室短軸乳頭肌平面各節(jié)段徑向峰值應變率。

4、 儀器與方法: 儀器1、美國Vivid 7彩色超聲診斷儀digital ultrasound system(GE VingMed Ultrasound)2、福州大學生物醫(yī)學工程研究室研制的LEJ-1型全方向M型心動圖系統(tǒng)，即解剖M型后處理工作站。該系統(tǒng)的動態(tài)信息檢測是在超聲心動圖序列圖像中重建任意方向線上灰度(位置)時間函數(shù)，通過對各室壁的M型運動曲線的采集和分析，即對灰度-時間波形(函數(shù))進行一階微分可得到該部位的運動速度，二

5、階微分可得到該部位運動的加速度，而且該系統(tǒng)還可以同步顯示心電圖。 方法: 1、解剖M型超聲對局部心肌運動速度檢測的可行性研究：正常組31例，(平均年齡40±9.6歲)，心功能不全組30例，(平均年齡53.1±16.3歲，EF≤45％)。應用GE vivid7超聲儀，在TVI模式下連續(xù)存儲3個以上心動周期的動態(tài)圖像，并同步記錄心電圖。在TOI的定量組織速度成像(QTVI)模式下分別測量四腔切面二尖瓣環(huán)后間隔及左室側壁收縮期

6、、舒張早期及舒張晚期的峰值速度，取3個心動周期的平均值。然后將上述動態(tài)二維圖像輸入國產(chǎn)AMM后處理系統(tǒng)(全方向LEJ-1心動圖系統(tǒng))，手動勾畫提取二尖瓣環(huán)運動曲線及適當校正后，該系統(tǒng)自動顯示相應部位的速度曲線，同樣取3個心動周期的峰值速度平均值。比較TDI及AMM在各取樣點測值的差異，并進行兩種技術方法測值的相關性分析。 2、應用AMM評價左室短軸乳頭肌平面各節(jié)段徑向峰值應變率特點：正常對照組31例；以室間隔厚度≥12mm為標準

7、選取原發(fā)性高血壓組20例；腎功不全者20例；陳舊性下壁及前間壁心?；颊吖?0例。采用GE vivid 7dimension在左室短軸乳頭肌平面，分別獲取前間隔-后壁，后間隔-側壁，前壁-下壁的局部心肌運動的解剖M型曲線。將各節(jié)段的M型運動曲線導入上述AMM后處理系統(tǒng)分析。手動勾畫心內(nèi)膜及心外膜曲線，由工作站提取各節(jié)段局部心肌內(nèi)、外膜的收縮期及舒張期峰值運動速度。測量左室短軸各室壁節(jié)段舒張末期及收縮末期的室壁厚度。收縮期峰值徑向SR=(收

8、縮期內(nèi)膜面峰值速度-收縮期外膜面峰值速度)/舒張末期室壁厚度，舒張早期峰值徑向SR=(舒張早期內(nèi)膜面峰值速度-舒張早期外膜面峰值速度)/收縮末期室壁厚度。結果1、改進的AMM對二尖瓣環(huán)運動速度測量結果顯示，多數(shù)測值略高于TDI測值，但非常接近。一致性檢驗結果顯示，在正常組二尖瓣環(huán)間隔和左心室側壁收縮期及左心室側壁舒張早期兩種技術測值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，其他部位及時相的測值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。在心力衰竭組二尖瓣

9、環(huán)側壁兩種方法數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，在后間隔各時相兩種技術測值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。但相關性分析顯示TDI及AMM檢測結果的相關性良好，在正常組兩種技術測值相關系數(shù)0.58～0.87；心力衰竭組相關系數(shù)0.69～0.92。AMM對正常組與心衰組二尖瓣環(huán)速度測值的比較心衰組在各部位各時相峰值速度均明顯低于正常組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)2、正常組左室短軸乳頭肌平面收縮期峰值徑向SR：下壁>后壁>側壁>后

10、間隔>前壁>前間隔，部分室壁間有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。左室短軸乳頭肌平面舒張期峰值徑向SR特點：后壁>側壁>下壁>后間隔>前間隔>前壁，多數(shù)室壁間有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。 3、原發(fā)性高血壓患者各節(jié)段收縮期及舒張期峰值徑向SR均明顯低于正常組，差異有統(tǒng)計學意義。 4、伴室壁肥厚的腎功不全患者各室壁舒張期峰值徑向SR小于正常對照組(P<0.05)；各室壁收縮期峰值徑向SR均略低于正常對照組，但平均值及峰值SR與正

11、常對照組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)5、陳舊性心?；颊吖Ｋ拦?jié)段不論收縮期或舒張期峰值徑向sR均明顯低于正常組相應節(jié)段(P>0.05)。 結論: 1、改進的AMM對心肌運動速度的測量結果與TDI測值相關性良好，AMM檢測心衰組與正常組二尖瓣環(huán)速度存在顯著差異，應用AMM檢測局部心肌運動速度是可行的。 2、正常人左室局部心肌收縮期及舒張期峰值徑向SR在不同節(jié)段問存在一定差異，可能與心肌的解剖結構特點有關。