【摘要】： 左室整體收縮功能的評(píng)價(jià)是臨床常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目,直接關(guān)系到患者治療方案的選擇及其預(yù)后的評(píng)估。左室射血分?jǐn)?shù)(Left ventricular ejective fraction,LVEF)一直是日常臨床工作中最常用和被普遍接受的左室收縮功能指標(biāo)。但某些病理狀態(tài),如左室擴(kuò)大、室壁增厚,會(huì)影響其對(duì)左室收縮功能評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。有研究表明,在慢性心衰患者,超聲測(cè)定的射血分?jǐn)?shù)與心功能分級(jí)及腦鈉肽之間的相關(guān)性差,而且傳統(tǒng)的超聲測(cè)定左室射血分?jǐn)?shù)很大程度上依賴圖象質(zhì)量。尋找非圖像依賴、準(zhǔn)確、便捷地評(píng)價(jià)左室功能的方法具有重要的臨床意義。 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(Real time three dimensional echocardiography, RT3DE)是近年應(yīng)用于臨床的新技術(shù),能夠更直觀、更全面地顯示心臟的解剖結(jié)構(gòu),更準(zhǔn)確地定量分析心臟功能和血流動(dòng)力學(xué)改變。已有的研究表明:與傳統(tǒng)的二維超聲心動(dòng)圖比較,RT3DE對(duì)心臟的解剖結(jié)構(gòu)能夠提供更準(zhǔn)確、更豐富的信息,對(duì)心臟大小和功能的評(píng)價(jià)與金標(biāo)準(zhǔn)MRI接近。但是此方法仍然依賴與圖像的質(zhì)量,并且操作費(fèi)時(shí),不能適用于臨床日常應(yīng)用。 左室心肌的運(yùn)動(dòng)包括長軸和短軸方向的運(yùn)動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其與心肌纖維的復(fù)雜走行有關(guān)。其中,長軸方向上的運(yùn)動(dòng)在心室的收縮中起主要作用,所以臨床上通過測(cè)量二尖瓣瓣環(huán)收縮期位移評(píng)價(jià)左室整體收縮功能。以往的研究主要應(yīng)用M型超聲和組織多普勒(Tissume doppler imaging,TDI)技術(shù),存在費(fèi)時(shí)、角度依賴、可重復(fù)性較差等缺點(diǎn)。應(yīng)用二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)(Speckle-tracking imaging,STI)評(píng)價(jià)瓣環(huán)位移時(shí),只要標(biāo)記瓣環(huán)及心尖部的三個(gè)位點(diǎn),STI技術(shù)能自動(dòng)給出瓣環(huán)中點(diǎn)收縮期位移,不僅簡單、易行,更重要的是該方法基本不依賴于患者的圖像質(zhì)量,因此,更適宜臨床常規(guī)應(yīng)用。 新近發(fā)展的STI技術(shù),通過識(shí)別二維圖像的心肌回聲斑點(diǎn)來追蹤心肌的運(yùn)動(dòng)軌跡。在二維超聲圖像的基礎(chǔ)上,在室壁中選定一定范圍的感興趣區(qū),隨著心動(dòng)周期,分析軟件根據(jù)組織灰階自動(dòng)追蹤上述感興趣區(qū)內(nèi)不同像素的心肌組織在每一幀圖像中的位置,并與上一幀圖像中的位置相比較,計(jì)算整個(gè)感興趣區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌的變形。由于斑點(diǎn)追蹤技術(shù)與組織多普勒頻移無關(guān),因此不受聲束方向與室壁運(yùn)動(dòng)方向間夾角的影響,沒有角度依賴性,故二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能更準(zhǔn)確反映心肌的運(yùn)動(dòng)。有研究表明,此技術(shù)測(cè)量結(jié)果與超聲微測(cè)儀及心肌加標(biāo)記磁共振(Magnetic resonance imaging,MRI)所得結(jié)果高度相關(guān),觀察者內(nèi)和觀察者間的差異也較小,提示重復(fù)性較好,可靠性較高。STI技術(shù)是評(píng)價(jià)局部心肌運(yùn)動(dòng)的新方法,不僅能夠判斷局部心肌縱向,軸向,徑向的變形能力而且能評(píng)價(jià)左心室整體扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),為全面評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)提供了新的手段。本研究應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)評(píng)價(jià)左室心肌三個(gè)方向上的整體應(yīng)變,左室整體扭轉(zhuǎn)及二尖瓣環(huán)收縮期最大位移與傳統(tǒng)指數(shù)LVEF的關(guān)系,探討LVEF與心肌自身運(yùn)動(dòng)特性之間的關(guān)系以尋找更快捷、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)左室整體功能的新方法。 本研究分為三個(gè)部分,第一部分主要應(yīng)用STI技術(shù)研究正常成人左室心肌三個(gè)方向上的整體應(yīng)變,左室整體扭轉(zhuǎn)及收縮期二尖瓣環(huán)最大位移(Mitral annulus displacement,MAD)與傳統(tǒng)指數(shù)LVEF的關(guān)系,進(jìn)一步驗(yàn)證STI技術(shù)測(cè)量二尖瓣環(huán)位移評(píng)價(jià)左室整體收縮功能的可行性。第二、三部分分別對(duì)擴(kuò)張型心肌病患者以及不同左心室構(gòu)型的原發(fā)性高血壓患者的左心室整體心肌應(yīng)變特點(diǎn)與LVEF及二尖瓣環(huán)位移的關(guān)系及進(jìn)行分析,觀察不同病理狀態(tài)下,左室心肌在不同方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的改變及與二尖瓣環(huán)收縮期位移的關(guān)系,以期為臨床提供一種簡單實(shí)用的評(píng)價(jià)左室整體收縮功能的超聲手段。 第一部分超聲二維斑點(diǎn)跟蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)正常人左心室收縮功能的研究 目的:應(yīng)用STI技術(shù)獲取二尖瓣環(huán)收縮期位移(MAD),探討MAD作為評(píng)價(jià)左室整體收縮功能指標(biāo)的可行性和準(zhǔn)確性。 方法:選擇健康志愿者36例,男21例,女15例,平均38.4±15.4歲。PHILIPS公司生產(chǎn)的iE33彩色超聲診斷儀,患者取左側(cè)臥位,連續(xù)采集三個(gè)心動(dòng)周期。采用X3-1矩陣型實(shí)時(shí)三維探頭,于心尖區(qū)采集心尖四腔切面,將采集好的全容積動(dòng)態(tài)三維數(shù)據(jù)傳輸?shù)絈lab6.0工作站,脫機(jī)進(jìn)行定量分析。分別于心尖四腔、兩腔切面二尖瓣環(huán)處及心尖處描記五點(diǎn)進(jìn)行心內(nèi)膜自動(dòng)勾畫,系統(tǒng)自動(dòng)算出LVEF。采用S5-1超聲探頭,記錄并存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔、兩腔和心尖長軸切面以及瓣環(huán)、乳頭肌和心尖部左室短軸切面的二維灰階圖像,使用Qlab6.0工作站對(duì)所有圖像進(jìn)行脫機(jī)分析。心尖位的切面共分18個(gè)節(jié)段,短軸切面共分18個(gè)節(jié)段。在短軸上可同時(shí)測(cè)量最大收縮期峰值徑向應(yīng)變,( Radial st rain,Rs)、圓周應(yīng)變(Circumferential strain,Cs)和旋轉(zhuǎn)角度( Rotation angle,Rot)。心尖位圖像上可測(cè)最大收縮期峰值縱向應(yīng)變(Longitudinal strain,Ls)。心尖位上18個(gè)節(jié)段縱向應(yīng)變峰值平均值為左室整體縱向應(yīng)變(GLs),短軸切面18個(gè)節(jié)段的應(yīng)變平均收縮期峰值為左室整體徑向應(yīng)變(GRs)、圓周應(yīng)變(GCs)。測(cè)量心底整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度(Rotation base,Rot-B)、心尖整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度(Rotation apex,Rot-A)。LVtw定義為:LVtw=Rot-A-Rot-B。采用心尖四腔圖像,分別于二尖瓣瓣環(huán)左室側(cè)壁、后室間隔與心尖處描記三點(diǎn),系統(tǒng)自動(dòng)算出二尖瓣環(huán)中點(diǎn)處收縮期最大位移。 結(jié)果:(1)可重復(fù)性檢驗(yàn):LVEF觀察者內(nèi)的變異系數(shù)為9.0%,觀察著間的變異系數(shù)為12.1%;MAD觀察者內(nèi)的變異系數(shù)為8.1%,觀察著間的變異系數(shù)為10.4%;(2)左室整體心肌應(yīng)變及扭轉(zhuǎn)與LVEF的關(guān)系:GLs、GRs、GCs及LVtw與LVEF均顯著相關(guān),r值分別為-0.75、0.52、-0.51和0.61(P0.01)。其中,GLs、GCs為LVEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值分別為-0.66、-0.35,回歸方程為LVEF=23.74-1.12GLS-0.85GCs (P0.01)。(3)左室整體心肌應(yīng)變及扭轉(zhuǎn)與MAD的關(guān)系:MAD與GLs、GRs、LVtw均顯著相關(guān),r值分別為-0.73、0.47和0.46(P0.01);GCs與MAD的相關(guān)性較差,r值為-0.35(P0.05)。GLs是MAD的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,回歸方程為MAD=3.35-0.55GLs(P0.01)。(4)MAD與LVEF的關(guān)系:36例志愿者M(jìn)AD的均值為14.77±1.97(mm),范圍(11.2mm～18.1mm);MAD與LVEF顯著相關(guān),r值為0.84,二者的直線相關(guān)方程為LVEF=39.05+1.88MAD(P0.01) 結(jié)論:超聲二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)為我們提供了一個(gè)評(píng)價(jià)左室整體收縮功能定量新工具,二尖瓣環(huán)收縮期位移可以作為一種簡單、快速和無創(chuàng)性評(píng)價(jià)左室整體收縮功能的新方法。 第二部分超聲二維斑點(diǎn)跟蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)擴(kuò)張性心肌病患者左心室收縮功能的研究 目的:應(yīng)用STI評(píng)價(jià)擴(kuò)張性心肌病患者(Dilatedncardiomyopathy,DCM)的左室心肌力學(xué)特性,探討測(cè)定二尖瓣環(huán)收縮期位移(MAD)評(píng)價(jià)左室收縮功能的可行性。 方法:DCM組20例,男15例,女5例,年齡33～65歲,平均(40±15)歲。全部病例符合WHO關(guān)于擴(kuò)張型心肌病診斷標(biāo)準(zhǔn)。正常組:36例,男21例,女15例,年齡18～68歲,平均(38.4±15.4)歲。PHILIPS公司生產(chǎn)的iE33彩色超聲診斷儀,采用X3-1矩陣型實(shí)時(shí)三維探頭,患者取左側(cè)臥位,于心尖區(qū)采集心尖四腔切面,將采集好的全容積動(dòng)態(tài)三維數(shù)據(jù)傳輸?shù)絈lab6.0工作站,脫機(jī)進(jìn)行定量分析。分別于心尖四腔、兩腔切面二尖瓣環(huán)處及心尖處描記五點(diǎn)進(jìn)行心內(nèi)膜自動(dòng)勾畫,系統(tǒng)自動(dòng)算出LVEF。采用S5-1超聲探頭,記錄并存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)左室短軸切面,心尖切面的二維灰階圖像,使用Qlab6.0工作站對(duì)所有圖像進(jìn)行脫機(jī)分析。計(jì)算左室整體縱向應(yīng)變(GLs),左室整體徑向應(yīng)變(GRs)、圓周應(yīng)變(GCs)。測(cè)量心底整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度(Rot-B)、心尖整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度(Rot-A)。LVtw定義為:LVtw=Rot-A-Rot-B。采用心尖四腔圖像,分別于二尖瓣瓣環(huán)左室側(cè)壁、后室間隔與心尖處描記三點(diǎn),系統(tǒng)自動(dòng)算出MAD。 結(jié)果:(1)DCM組縱向、軸向及徑向應(yīng)變曲線形態(tài)紊亂,其應(yīng)變峰值失去對(duì)照組的變化規(guī)律,心底及心尖部旋轉(zhuǎn)角度明顯減低,二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)幅度明顯減低。(2)對(duì)照組GLs、GRs、GCs及LVtw與LVEF均顯著相關(guān)(P0.01)。其中GLs、GCs為LVEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值分別為-0.66、-0.35(P0.01),回歸方程為LVEF=23.7-1.1GLS-0.85GCs。DCM組GLs、GRs、GCs及LVtw與LVEF亦顯著相關(guān)(P0.01)。其中GLs、GCs為LVEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值分別為-0.53、-0.43(P0.01),回歸方程為LVEF=2.0-1.7GLS-1.3GCs。(3)對(duì)照組MAD與GLs、GRs、GCs、LVtw顯著相關(guān)(P0.01)。GLs是MAD的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,回歸方程為MAD=3.4-0.6GLs。DCM組MAD與GLs、GRs、GCs、及LVtw顯著相關(guān)(P0.01)。GLs及LVtw是MAD的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值分別為-0.52、-0.42(P0.01)。回歸方程為MAD=0.6-0.3GLs+0.6LVtw。(4)對(duì)照組MAD與LVEF顯著相關(guān)(r=0.84,P0.01),直線相關(guān)方程分別為LVEF=39.1+1.9MAD;DCM組MAD與LVEF顯著相關(guān)(r=0.91,P0.01),直線相關(guān)方程分別為LVEF=0.05+4.5MAD。以MAD為8.9mm作為診斷LVEF≤50%的截?cái)帱c(diǎn),其敏感性為100%,特異性為95%。 結(jié)論:應(yīng)用STI技術(shù)評(píng)價(jià)DCM患者左室整體功能,表明二尖瓣環(huán)收縮期位移不僅僅反映了心肌縱向的運(yùn)動(dòng),而且是反映左室整體運(yùn)動(dòng)的參數(shù)。為臨床應(yīng)用二尖瓣環(huán)收縮期位移作為評(píng)價(jià)左室整體收縮功能的指標(biāo)提供了更有力的證據(jù),MAD和LVEF之間存在良好的相關(guān)性,有望成為臨床常規(guī)評(píng)價(jià)評(píng)DCM患者的一種快捷、準(zhǔn)確的新方法。 第三部分超聲二維斑點(diǎn)跟蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)高血壓患者左心室收縮功能的研究 目的:應(yīng)用STI評(píng)價(jià)高血壓患者的左室收縮功能,探討當(dāng)左室構(gòu)型改變時(shí),二尖瓣環(huán)收縮期位移作為評(píng)價(jià)左室整體收縮功能指標(biāo)的可行性和準(zhǔn)確性。 方法:原發(fā)性高血壓病患者40例,其中男性21例,女性19例,平均年齡50.9±15.3歲。年齡和性別與高血壓組相匹配的健康志愿者30例,其中男性16例,女性14例,平均年齡48.4±17.3歲。按Ganau分型法,即根據(jù)左室質(zhì)量指數(shù)(Left ventricular mass index ,LVMI)和相對(duì)室壁厚度(RWT)將其分為兩組:①左室正常構(gòu)型(left ventricle normal geometric, LVN)組,即LVMI和RWT均在正常范圍[LVMI≤116g/m2(男)或LVMI≤109g/m2(女),RWT≤0.42,20例];②左室重構(gòu)(Left ventricle remodeling ,LVR)組,包括向心性重構(gòu)(LVMI在正常范圍,RWT0.42,10例)、向心性肥厚(LVMI與RWT均超出正常范圍,8例)和離心性肥厚(LVMI超過正常高限,RWT≤0.42,2例)。先行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查獲取以下參數(shù):舒張末期室間隔厚度(Diastolic interventricular septal thickness,IVSTd)、左室后壁厚度(Diastolic posterior wall thickness,LVPWTd)和左室內(nèi)徑(Left ventricular end-diastolic diameter,LVEDd)。應(yīng)用公式計(jì)算左室重量(LVM)、左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI),左室相對(duì)室壁厚度( RWT)。應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖計(jì)算LVEF。記錄并存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)左室短軸切面,心尖切面的二維灰階圖像,使用Qlab6.0工作站對(duì)所有圖像進(jìn)行脫機(jī)分析。計(jì)算左室整體縱向應(yīng)變(GLs),左室整體徑向應(yīng)變(GRs)、圓周應(yīng)變(GCs)。測(cè)量心底整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度、心尖整體最大收縮期旋轉(zhuǎn)角度。LVtw定義為:LVtw=Rot-A-Rot-B。采用心尖四腔圖像,分別于二尖瓣瓣環(huán)左室側(cè)壁、后室間隔與心尖處描記三點(diǎn),系統(tǒng)自動(dòng)算出MAD。 結(jié)果:(1)與對(duì)照組比較,各參數(shù)除LVtw外,LVN組無明顯變化,LVR組均明顯減低(P0.01);LVN及LVR組LVtw均顯著高于對(duì)照組(P0.01)。(2)對(duì)照組MAD與LVEF顯著相關(guān),r值為0.84,直線相關(guān)方程為LVEF=39.15+1.90 MAD;LVN組MAD與LVEF顯著相關(guān),r值為0.83,直線相關(guān)方程為LVEF=12.96+3.85MAD;LVR組MAD與LVEF顯著相關(guān),r值為0.76,直線相關(guān)方程為LVEF=35.36+2.41MAD。(3)三組GLs、GRs、GCs及LVtw與LVEF顯著相關(guān),其中對(duì)照組GLs、GCs為LVEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值分別為-0.66、-0.35,回歸方程為LVEF=23.7-1.1GLS-0.85GCs(P0.01);LVN組GLs為LVEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值為-0.73,回歸方程為LVEF=25.63-2.13GLS(P0.01);LVR組GCs、LVtw為LVEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,beta值分別為-0.40、0.47,回歸方程為LVEF=30.29+1.60 LVtw-0.59GC(sP0.01)。(4)三組GLs、GRs、GCs及LVtw與MAD顯著相關(guān),GLs是MAD的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。對(duì)照組的回歸方程為MAD=3.4-0.6GLs(P0.01);LVN組回歸方程為MAD=5.59-0.44GLs(P0.01);LVR組回歸方程為MAD=3.41-0.56GLs(P0.01)。 結(jié)論:STI技術(shù)可以評(píng)價(jià)高血壓患者發(fā)生構(gòu)型改變時(shí)的整體功能變化,MAD有望成為臨床評(píng)價(jià)高血壓患者左心室收縮功能的快捷方法。
【學(xué)位授予單位】：河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R540.45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2629110