【摘要】 ：目的 应用二维超声心动图斑点追踪成像(STI)技术检测心肌梗死患者短轴室壁的应变，评价节段性室壁运动异常的价值。方法 对30例经临床证实的心肌梗死患者及对照组30例正常人，记录胸骨旁左室短轴二尖瓣、乳头肌、心尖水平18个室壁节段高帧频二维灰阶图像。应用GE Echo PAC软件测量左室短轴各室壁节段收缩期峰值径向应变 (SR)、收缩期峰值圆周应变(SC)。结果 正常人的径向应变曲线为正向峰值曲线、圆周应变曲线为负向峰值曲线。正常人SR呈现乳头肌水平最高，心肌水平最低的变化趋势。心肌梗死患者梗死节段SR、SC均较对照组减低（P＜0.05）。结论 STI能够准确评价左室短轴切面局部室壁运动异常，为临床评价心肌梗死患者左心收缩功能提供无创性新方法。
【关键词】 斑点追踪技术; 二维应变; 节段性室壁运动异常; 心室功能
Abstract：Objective To evaluate left ventricular short-axis views regional wall motion abnormality by speckle tracking imaging (STI) in patients with myocardial infarction， and to provide valuable information for clinical treatment and prognosis. Methods 30 cases with myocardial infarction were randomly selected， while 30 cases of healthy group were randomly selected from the people who are checked at our hospital between the October 2008 and the January 2009. High frame rate two-dimensional images were recorded from the left ventricular short-axis views at the levels of mitral annulus ， papillary muscle and apex. peak circumferential strain (Sc) and peak radial strain(Sr) were measured using GE Echo PAC software. Results Left ventricular longitudinal strain curve， circumferential strain curve， radial strain curve in healthy group changed regularly. Infarct segments in myocardial infarction patients showed significant reduction of Sr and Sc compared with normal myocardium (P＜0.05) . Conclusion Left ventricular short-axis views regional wall motion of left ventricule in patients with myocardial infarction can be evaluated accurately with Speckle tracking imaging.
Key words:speckle tracking imaging; strain; regional wall motion abnormality
应变( strain) 在物理学上指在外力作用下物体的相对形变。二维超声心动图斑点追踪技术(speckle tracking imaging，STI)是一项新技术， 可从多个方向反映心肌的应变［1］。本研究应用STI对心肌梗死患者的左室短轴室壁收缩期峰值应变进行研究，评价其对室壁节段性运动异常的价值，为临床治疗及判断预后提供依据。
1 资料与方法
1.1 研究对象
心肌梗死患者30例（其中陈旧性心肌梗死患者18例，急性心肌梗死患者12例），系2008年10月至2009年1月我院心内科住院病人，其中男20例，女10例，年龄（50.4±7.3）岁。
对照组为同期来我院正常体检者，经征得被体检者同意，特选取声窗较好、二维图像满意者30例，其中男23例，女7例，年龄(45.4±8.5)岁，经询问病史、超声心动图及心电图检查排除心脏疾病。
心肌梗死患者入选标准：①国际心脏病学会和协会及世界卫生组织临床命名标准化联合专题组报告《缺血性心脏病的命名及诊断标准》；②基础心律窦性；③一般情况良好，能够配合左侧卧位屏气数秒检查；④经胸超声心动图透声清晰，可清晰显示左室心内膜缘。
排除标准：①合并高血压［2］258、糖尿病［2］820、房颤及严重心律失常者；②合并严重心、肺、肾功能不全等疾患；③经胸超声心动图检查并发室壁瘤形成或存在中重度瓣膜反流及狭窄者；④超声图像质量欠清晰影响分析者。
1.2 仪器与方法
采用GE Vivid 7超声诊断仪，M3S探头，频率1.7～3.4MHz，帧频为45～90 帧/s。Echo PAC工作站，配备二维应变的图像分析软件。
受检者采取左侧卧位，平静呼吸，记录胸导联心电图。常规心脏超声检查完毕后，记录并存储左室短轴二尖瓣环、乳头肌、心尖部水平及心尖位四腔图、二腔图、左室长轴连续三个心动周期的的二维灰阶图像。将图像储存到光盘上，以便进一步脱机分析。获取心底部短轴切面时应该注意要包容二尖瓣，心尖部切面应该远离乳头肌。
进入工作站二维应变软件程序，按照提示到二维应变界面中， 在收缩末期心内膜显示最清晰时将图像冻结，沿心内膜边界手动勾画，将自动生成包含心肌内膜、中层和心外膜的感兴趣区(region of interest， ROI)， 如不满意使用手动调整感兴趣区宽度，使其包纳心肌全层，与心肌厚度一致。分析室壁节段应变时，在胸骨旁短轴切面（二尖瓣、乳头肌、心尖3个水平）系统自动将每个水平的左室壁分为六个节段， 共分18个节段。系统接收追踪成功的节段后，自动显示每个节段的应变曲线。以心电图R波起始作为左室收缩期的开始， R-R间期为一个心动周期， 记录曲线的收缩期应变峰值。二尖瓣环、乳头肌、心尖水平分别代表左室基底部、中部和心尖部。二维应变软件在短轴上可同时测量收缩期峰值径向应变(peak systolic radial strain，Sr)、收缩期峰值圆周应变(peak systolic circumferential strain，Sc)。室壁径向应变值实际上反映了室壁收缩期的增厚程度，心肌节段室壁增厚时为正值，变薄时为负值。左室短轴圆周应变值反映心脏短轴方向的环形运动，心肌节段室壁缩短时为负值，伸长时为正值。
1.3 统计学方法
应用SPSS 13.0软件进行统计分析。所有计量资料以均数±标准差表示。两组间的参数比较采用独立t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 正常人左室短轴圆周应变曲线、径向应变曲线形态特点
从图1～4可见（见封4），正常人左室短轴圆周应变曲线为负向峰值曲线，各节段曲线形态较一致，下降支从0值起始，随左室心肌纤维收缩而向基线下方发展，在ECG的T波终末前后达最低点（即峰值应变），此后随心室舒张，向基线靠近，在ECG的R波回到0值，形成上升支。峰值收缩期圆周应变正常是负值，表明收缩期心肌长度在圆周上是缩短的。左室短轴径向应变曲线为正向峰值曲线，各节段曲线形态较一致，上升支从0值起始，随左室收缩时室壁增厚而向基线上方发展，在ECG的T波终末前后达最高点（峰值应变），此后，随心室舒张，正值变小，在ECG的R波回到0点，形成下降支，峰值收缩期径向应变为正值，表明收缩期时心肌厚度在径向上时增厚的。而心肌梗死患者应变曲线形态紊乱，径向应变仍主要表现为向上的正向波形，圆周应变亦为向下的负向波形，同一水平内各节段峰值应变失去正常组之变化规律。
2.2 心肌梗死患者梗死节段与对照组心尖水平、乳头肌水平、二尖瓣水平应变值比较
从表1～3可以看出，正常人收缩期峰值径向应变在乳头肌水平最高，心肌水平最低，即不同平面间变化趋势不一致。 心肌梗死组3个水平径向应变、圆周应变与正常组对比均减低（P＜0.05）。表1 心肌梗死患者102个梗死节段与对照组心尖水平应变值比较（略)表2 心肌梗死患者61个梗死节段与对照组乳头肌水平应变值比较（略)表3 心肌梗死患者70个梗死节段与对照组二尖瓣水平应变值比较（略)
3 讨论
心肌应变指心肌在心动周期中的变形，可用来评价局部心肌的收缩与舒张功能、血供情况、心肌活力等。超声斑点追踪技术在高帧频二维灰阶超声图像的基础上，采用最佳模式匹配技术通过寻找序列图像中最优近似的散斑模式来实现对人体组织运动跟踪，识别心肌内回声斑点的空间运动，并跟踪其在每一帧图像中的位置，标测不同帧之间同一位置的心肌运动轨迹，以此计算出运动参数， 定量显示心肌运动应变和应变率、速度、位移和旋转角度等参数［1，3-4］。 它不仅具有组织多普勒时间分辨率较高的优点，同时它本身是非多普勒原理衍生而来的技术［3］， 不同于多普勒技术，不受角度和心脏摆动的影响， 既可以实现轴向（又称纵向），即沿超声束方向跟踪，也可以实现侧向(又称横向)，即垂直于超声束方向跟踪［5］，仅能反映心脏纵向方向的变形运动，还可以反映径向及环形方向的变形运动，心肌梗死患者室壁节段性运动异常的诊断对于临床治疗及预后有重要意义［5］。目前用于评价心肌梗死患者室壁节段性运动异常的检查方法主要是传统二维超声和组织多普勒成像技术（tissue Doppler imaging，TDI）。传统二维超声检查者的肉眼观察易受其主观性的影响，影响检查结果的客观性；TDI受超声束方向与室壁运动方向间夹角的影响，评价心肌梗死患者心肌运动方向和速度时主要用于检测与超声束平行方向上心肌长轴方向的纵向应变。
本研究表明正常人左室短轴径向应变曲线、圆周应变曲线呈现规律性走形变化，各节段曲线形态较一致，这一变化与其他学者的研究报道相一致［6-8］。本研究结果发现左室短轴不同平面间比较， 正常人收缩期峰值径向应变在乳头肌水平最高， 心尖水平最低，即不同平面间的变化趋势不一致， 该趋势与文献报道相一致［7］。考虑这种平面间收缩期应变峰值具有的差异性与左室心肌纤维的螺旋排列有关。
心肌梗死时，局部室壁运动异常是最早的特征性表现。本研究观察到，心肌梗死患者的梗死节段， 在左室短轴切面(二尖瓣、乳头肌、心尖水平) 的径向应变及圆周应变均较正常组减低。左室壁一半的增厚程度由心内膜纤维决定，其他研究表明左室壁的增厚程度取决心内膜纤维58%，中间层25%，外膜17%［9］。心肌梗死时，由于心肌缺乏血液供应，心肌内膜纤维最先受累，表现为心肌短轴方向上的径向运动受到影响，收缩期峰值径向应变均较正常组减低。本研究发现心肌梗死组心肌梗死节段左室短轴切面(二尖瓣、乳头肌、心尖水平) 的收缩期峰值圆周应变比正常组减低，与文献报道相似［10］。这是由于圆周收缩运动主要由中层心肌决定，缺血缺氧时，室壁运动异常的心肌节段中层心肌受累，影响心肌的圆周运动。
斑点追踪成像技术因其不受超声角度影响的优点，能准确评价心肌梗死的局部室壁运动异常，为临床评价心肌梗死患者左心收缩功能提供无创性新方法。
参考文献
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