短轴应变率评价心力衰竭患者左心室向心运动功能变化

作者:何青[1] 汪芳[1] 
单位:北京医院[1]

【关键词】心力衰竭,充血性;心室功能;超声检查

【摘要】  目的 探讨心力衰竭(心衰)患者左心室向心运动功能的变化。方法 心衰患者30例,健康对照者30名,使用日本Toshiba Aplio彩色超声诊断仪,配有短轴多普勒组织超声软件,探头频率3.5 MHz。受试者左侧卧位,同步显示心电图。分别取左心室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平和心尖水平,启动短轴多普勒组织超声,获得应变率图像。取12、4、6点和8点应变率值,并取平均值。比较2组问各项指标有无差异。结果 心衰患者左心房、室内径较健康对照组明显扩张,射血分数减低[(44.8±7.8)mm比(30.8±2.8)mm,(54.8±3.8)mm比(44.8±4.8)mm,(37.5%±10.3%)比(65.3%±12.5%),均为P<0.05]。在向心运动过程中,健康对照组的短轴应变率较心衰组高,两组差异有统计学意义(均为p<0.05)。结论 短轴应变率可以准确定量反映左心室向心运动,其中短轴平均应变率可以显示心衰患者左心室短轴功能变化。

   心力衰竭(心衰)患者左心室收缩功能减低,左心室的向心运动减弱,但常规超声心动图仅能对其进行定性描述,无法定量研究。近年来出现的多普勒组织超声技术可以对室壁运动进行定量研究,但对于心脏向心运动的研究由于受到超声入射角度的限制,仅能描述朝向探头方向的运动,不能真实反映左心室的向心运动,因此在临床上受到一定的限制。短轴多普勒组织定量技术(doppler tissue im-aging-quality,TDI-Q)是新近出现的一项超声诊断技术,可以反映左心室向心方向的运动。本研究旨在应用短轴多普勒组织应变率评价心衰患者左心室短轴功能的改变。

对象和方法

1.1  研究对象

   心衰组:选择2006年12月至2007年3月住院的心衰患者30例,男性16例,女性14例。入选标准:根据2005年9月公布的由美国心脏病学会(ACC)和美国心脏协会(AHA)实用工作指南工作组编写的《ACC和AHA2005成人慢性心力衰竭诊断与治疗指南》所指出的处于C期(器质性心脏疾病,并且既往或目前有心衰症状)或D期(需要特殊干预治疗的顽固性心衰)状态的病例。所有病例均经冠状动脉造影检查确诊存在冠状动脉病变以及心功能不全(NYHA分级为2~3级);均经血压监测证实无高血压;均经空腹血糖及口服葡萄糖耐量试验(OGTT)监测证实无糖尿病;均经心电监测证实无明显心律失常的发生。健康对照组:选择健康志愿者30名,男性18名,女性12名。询问病史、物理查体、血常规、心电图以及常规超声心动图检查均正常。

表1  研究对象超声心动图(x±s)

组别

例数

左心房(mm)

左心室(mm)

右心室(mm)

室间隔(mm)

后壁(mm)

射血分数(%)

健康对照组

心衰组

30

30

30.8±2.8

44.8±7.8a

44.8±4.8

54.8±3.8a

16.2±3.8

19.8±3.5

8.9±1.7

9.7±1.9

8.5±1.9

9.8±1.8

65.3±12.5

37.5±10.3a

注:与健康对照组比较,aP<0.05   1.2  研究方法

   使用日本东芝Aplio彩色超声诊断仪,配有短轴组织多普勒超声分析软件,探头频率3.5 MHz。受试者左侧卧位,同步显示心电图。首先进行心脏一般数据的采集,包括舒张期左心房室内径、室间隔厚度、左心室后壁厚度及右心室内径的数值;之后取心尖四腔心,应用改良Simpson法测量左心室射血分数;之后取左心室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平、心尖水平,启动短轴多普勒组织超声分析软件,获得多普勒组织应变率图像,见图1。取12点(室间隔)、4点(左心室前壁)、6点(左心室后壁)、8点(左心室下壁)的应变率值,并取平均值,均进行记录。

1.3  统计学处理

   计量资料用均数±标准差(x±s)表示,计数资料用百分构成比表示。用SPSS 13.0统计软件进行数据分析,组间比较采用成组t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

   心衰组患者30例,男性16例,女性14例,年龄45~65岁,平均(55±8)岁。对照组健康志愿者30名,男性18名,女性12名,年龄38~69岁,平均(53±14)岁。心衰患者年龄及性别与健康对照组比较差异无统计学意义(均为P>0.05)。心衰患者左心房、室内径较健康对照组扩张明显,射血分数减低(均为P<0.05),见表1。在向心运动过程中,健康对照组的短轴应变率较心衰组高,两组差异有统计学意义(均为P<0.05),见表2。

表2研究对象应变率成像数据(x±s,1/s)

组别

例数

基底段

中间段

心尖段

健康对照组心衰组

30

30

2.88±1.17

1.98±1.08a

2.17±2.12

1.56±1.04a

1.83±1.06

1.32±1.01a

注:与健康对照组比较,aP<0.05

讨论

   心衰是临床上各种心血管疾病的最终表现,患者预后差。在心衰患者中存在左心室壁节段性运动异常,由于心脏的舒缩运动是一个螺旋形的运动过程,既包括左心室长轴方向的运动异常,又有短轴方向的运动改变,其中短轴向心运动对左心室功能影响更加重要。因此准确评价左心室短轴功能对于临床医师确定正确治疗方案、评价治疗效果、判断患者预后非常有帮助。目前超声心动图是临床上最常用的评价左心室功能的方法,但其对左心室向心运动的评价仅在定性水平,存在主观差异,造成假阳性或假阴性。多普勒组织超声是一项新近发展起来的超声新技术,可以定量测量室壁运动,从而反映左心室功能,在国内外被应用于评价心衰、高血压、心肌病等。此后在此基础上新开发了应变率等功能,进一步对心功能进行了研究。但由于多普勒组织超声受声束与室壁运动夹角的影响较大,尤其在评价左心室短轴时,该方法仅反映室壁平行于声束或近似平行于声束的速度信号而不是朝向左心室中心的运动速度,因此在临床应用上受到了一定的限制。而最近的MRI研究数据表明,向心的心肌运动比沿心脏左心室长轴的运动对于心肌运动的同步与否更为敏感。这样,对心肌向心运动的准确定量研究就变得非常重要。

   近来由东芝公司开发了一项超声新技术,该方法是在心脏短轴切面设定一个左心室收缩中心,在探头与室壁连线和收缩中心与室壁连线问有一个夹角0,探头与室壁连线的速度乘以θ的余弦值,即收缩中心与室壁的速度,该速度是室壁在短轴方向的真实速度。在此基础上开发的短轴应变率技术,其理论公式见图2。它主要反映的是左心室壁在单位时间向心的变形功能。

   本研究中,我们发现心衰患者短轴的应变率较健康对照组减低,表明单位时间内心衰患者左心室向心的变形能力减低。在普通的二维图像上,我们会发现心衰患者心脏的各节段室壁运动情况不良,但是它具体的情况又是怎样的呢?治疗之后,我们在二维图像下,会发现心脏的运动变得好起来,但是好转的程度又是怎样的呢?这都需要进行定量的研究。组织多普勒为我们提供了定量评价心肌运动的工具。而这项短轴组织多普勒技术则为定量评价心衰患者左心室短轴心功能改变提供了一项全新的诊断方法,为临床对患者进行干预及疗效评价提供了理论依据。在本次研究中,我们第一次给出了一部分国人心脏心肌向心运动的定量数据。显然,在数据上,对照组和心衰组之问存在着明显的差异。

   本研究的局限在于只进行了应变率一种数据的研究,而在组织多普勒的定量手段中还有应变(strain)、速度(velocity)、位移(displaysment)等项目可供选择,在它们之中哪一种是最敏感或者说是变化最明显的?这还需要进一步研究总结。再者,短轴多普勒技术需要二维图像相对清晰,对于声窗不好的患者在数据准确性方面受到一定的限制,且该项技术本质上仍属于多普勒技术,因此必然会受到声束角度的影响,在与左心室短轴收缩中心相垂直的左心室壁会产生盲区,无法获得室壁的多普勒信号。此外,本研究病例的选择标准比较局限,入选的病例数有限,使得本次研究只能作为一次初步的探索。

   总之,短轴应变率可以定量揭示心衰患者左心室短轴功能的改变,为临床上评价左心室功能提供了一种新方法,具有广阔的应用前景。
    2011/6/23 13:44:08     访问数:1383
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2011/6/24 15:05:28
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