超声背向散射积分技术在评价风湿性心脏病心肌病变中的应用

　　　　　　 作者：梁雪 王丽 于晓伟 赵月鸣

【关键词】 背向散射；风湿性心脏病；心肌

　　目前对风湿性心脏病的诊断主要通过超声心动图评价其瓣膜病变。超声背向散射积分（IBS）技术是一种无创性定量诊断方法，国内外已有用于研究冠心病、肥厚性心肌病等心肌病变的报道〔1，2〕，但对风湿性心脏病心肌病变的研究，目前鲜有报道。本研究旨在探讨IBS技术在判断风湿性心脏病心肌病变中的应用价值。

　　1 资料与方法

　　1.1 研究对象：经超声心动图（2DE）检查确诊的风湿性心脏病患者46例，男性21例，女性25例，年龄29～67〔平均（46.13±1.9）〕岁。选择经临床检查无心肺疾患的志愿者45例，作为正常对照组，男性21例，女性24例，年龄28～65〔平均（40.33±1.5）〕岁。两组性别构成及年龄范围无显著差异。

　　1.2 仪器、数据采集和分析

　　应用PHILIPS 7500型超声诊断仪，随机配置组织射频信号二维图像显示和声学定量分析软件。S3型探头，频率2.5～3.5 MHz。将系统置于ADIBS状态，固定总增益、图像扫查深度、时间增益补偿等条件。选择胸骨旁左室长轴、乳头肌水平短轴切面采样分析。选择大小为21×21像素的感兴趣区（ROI）取样标志，置于左室长轴切面的前间隔和后壁、心尖四腔切面的后间隔和侧壁、乳头肌短轴切面的前、后、左及右壁心肌内，避开心内膜与心外膜的干扰，采用手动跟踪的方法检测： ①心肌IBS平均值即心肌的图像平均强度（AII）、②标准偏移（SDI）、③IBS心动周期变化幅度（PPI），计算3个心动周期的平均值，并测定各个切面心腔的AII值，测定心腔的AII值时应避开二尖瓣腱索的干扰。用测得的心肌AII值与心腔AII的比值作为其校正AII（AII%）。

　　1.3 统计学分析

　　数据以x±s表示，应用SPSS11.0统计软件进行t检验。

　　2 结果
　　
　　两组左室长轴切面、乳头肌水平短轴切面、心尖四腔切面IBS比较可见，风心病组较对照组AII%值均明显增高（P<0.05），PPI值均明显减低（P<0.05），两组间SDI值均无显著差异（P>0.05）。见表1。表1 两组左室长轴切面、乳头肌水平短轴切面和心尖四腔切面IBS比较(略)

　　3 讨论
　　
　　利用心肌组织背向散射信号对心肌的声学参数进行准确测量，是超声心肌组织定量研究中具有临床使用价值的一项新技术。某一时刻相关区域射频信号的功率谱的积分，称为该区域IBS。研究表明〔3〕，IBS与心肌纤维的排列、纤维组织胶原蛋白含量毛细血管数量、胶原结构、血液成分等组织结构和成分的影响。心肌异常，如缺血、纤维化、水肿等心肌超微结构变化会改变超声的背向散射特性，细胞的组织形态发生改变，将引起AII、PPI发生改变〔4〕。正常与病变心肌的组织结构不同，导致其声学密度不同，超声探测时获得的心肌IBS亦不同。

　　本研究显示，风心病组与对照组比较AII%值显著增高。风湿性心脏病心肌细胞超微病理改变为肌源纤维断裂，分解，细胞间和血管周围胶原纤维增生明显，微动脉管壁增厚管腔狭窄等〔5〕。晚期，由于风湿炎性反应反复侵袭心肌，可直接导致心肌纤维化。风湿性心脏病心肌超微结构的改变造成散射元增多、排列紊乱，ROI散射元密度增加，从而引起AII%增加。
　　
　　有学者认为心肌的IBS值在心动周期中呈周期性改变，收缩末期最小，舒张末期最大〔6〕。而风湿性心脏病患者由于心肌纤维断裂，间质纤维化导致收缩功能降低，因此PPI值降低。
　　
　　临床上对风湿性心脏病的治疗主要以手术纠正瓣膜功能为主，我们观察到多数患者通过瓣膜置换，左室的形态以及收缩功能得到明显改善，但也有一些未得到改善，甚至在近期恶化。心肌运动受到心脏的前后负荷、心率、心律、心肌本身病变等诸多因素的影响，心肌的舒张运动是一个耗能过程，心肌微动脉的管壁增厚，管腔狭窄直接影响心肌的供血、供氧，使心肌舒张功能受损。在心肌纤维化心脏，由于心脏的顺应性改变，心肌收缩阻力增加，收缩功能必然受到影响〔7〕。如果心肌本身的病变严重，即使置换瓣膜，改善了血流动力学，也不能达到预期疗效，因此，在术前正确评价心肌病变程度，严格掌握手术适应证是非常必要的。
　　
　　超声IBS技术是一种无创性评价心肌纤维化的有效方法，能够定量的评价风湿性心脏病的心肌改变，对临床选择治疗方案具有重要意义。但作为一项新技术，其影响因素仍较多，如仪器设置条件及切面的依赖性、测值的标化等问题有待在进一步研究中解决。

参考文献

　　1 刘延玲，熊鉴然.临床超声心动图学〔M〕.第2版.北京：科学出版社，2007：7389.

　　2 罗玮，孙根义，等.背向散射超声心肌组织定征的研究进展〔J〕.临床荟萃2005;2(5)：4850.

　　3 Fatema K，Hirono O，Masakane I，et al.Dynamic assessment of myocardial involvement in patients with endstage renal disease by ultrasonic tissue characterization and serum markers of collagen metabolism〔J〕.Clin Cardiol，2004;27(4):22834.

　　4 Hopkins WE，Waggoner AD，Cussak H，et al.Quantitative ultrasonic tissue characterization of myocardium in cyanotic adults with an unrepaired congenital heart defect〔J〕.Am J Cardiol，1994;74 (9)：9304.

　　5 汪天虎，李朝先，米粲，等.风湿性二尖瓣病变心肌和肺组织的病理学观察〔J〕.中国胸心血管外科临床杂志，2000;7(1)：214.

　　6 Lin YH，Shiau YC，Yen RF，et al.The relation between myocardial cyclic variation of integrated backscatter and serum concentrations of procollagen propeptides in hypertensive patients〔J〕.Ultrasound Med Biol，2004;30(7):88591.

　　7 虎啸，李彤，蔡振杰，等.风湿性二尖瓣狭窄心肌病理改变与心肌运动的关系〔J〕.第四军医大学学报，2004;25(12)：11303.