超聲心動(dòng)圖因具有無創(chuàng)、簡(jiǎn)便、快速、經(jīng)濟(jì)、可床旁操作、可反復(fù)隨訪等優(yōu)點(diǎn)而成為臨床應(yīng)用最廣的影像學(xué)心功能評(píng)價(jià)方法。左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejective fraction,LVEF)從左心室容積變化的角度評(píng)價(jià)心功能,是臨床最常用指標(biāo)。然而超聲圖像相對(duì)有限的空間分辨率及操作者經(jīng)驗(yàn)等客觀與主觀因素均影響其測(cè)量的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性。組織多普勒技術(shù)從心肌運(yùn)動(dòng)的角度評(píng)價(jià)心功能,其應(yīng)用為心功能評(píng)價(jià)提供了新的方法。基于組織多普勒技術(shù)的超聲應(yīng)變與應(yīng)變率成像從心肌長(zhǎng)度變化的角度評(píng)價(jià)其功能,進(jìn)一步拓展了心功能評(píng)價(jià)的視角,但由于多普勒固有的角度依賴的限制,主要用于檢測(cè)與超聲束平行的心肌長(zhǎng)軸方向的縱向應(yīng)變,在定量分析不同方向、不同層面的心肌應(yīng)變時(shí)受到限制。超聲二維斑點(diǎn)追蹤成像(speckle tracking imaging, STI)是新的超聲成像技術(shù),可在二維灰階動(dòng)態(tài)圖像中定量心肌的運(yùn)動(dòng)速度與應(yīng)變,為臨床評(píng)價(jià)心臟的整體與局部功能提供了一種全新的方法。研究證實(shí),STI所測(cè)心肌應(yīng)變值與超聲微測(cè)儀及心臟磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)所測(cè)結(jié)果高度一致,在心尖部同樣能追蹤位移信號(hào),真實(shí)反映心尖部病變,為觀察心肌運(yùn)動(dòng)、定量評(píng)價(jià)局部心肌功能提供更為準(zhǔn)確的方法。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),左心室心內(nèi)膜層和心外膜層心肌應(yīng)變及應(yīng)變率存在跨壁階差,對(duì)心內(nèi)膜層和心外膜層不同室壁節(jié)段心肌應(yīng)變的分析將有可能成為反映左心室局部心肌收縮和舒張功能的敏感指標(biāo)。心肌應(yīng)變的研究國(guó)內(nèi)外已有很多報(bào)道,而對(duì)于心肌的分層應(yīng)變研究,目前國(guó)內(nèi)還僅限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),有關(guān)糖尿病、高血壓患者的心肌分層應(yīng)變的研究還未見相關(guān)報(bào)道。 本研究第一部分主要應(yīng)用STI技術(shù)研究正常成人左心室心內(nèi)膜層及心外膜層心肌應(yīng)變的特點(diǎn),進(jìn)一步驗(yàn)證STI技術(shù)無創(chuàng)評(píng)價(jià)心肌應(yīng)變的可行性。第二、三部分分別對(duì)血糖控制良好的單純2型糖尿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心內(nèi)膜層及心外膜層心肌應(yīng)變特點(diǎn)進(jìn)行分析,觀察病理情況下心肌各層不同方向應(yīng)變的變化規(guī)律,以期為臨床提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用的觀察心肌運(yùn)動(dòng)、定量評(píng)價(jià)整體和局部心肌功能的超聲手段。 第一部分超聲二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(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)觀察正常人左心室心內(nèi)膜層和心外膜層心肌應(yīng)變的特點(diǎn)。 方法:選擇健康志愿者75例,男46例,女29例,平均年齡(39.6±15.2)歲。所有受檢者取左側(cè)臥位,呼氣末屏氣,分別采集心尖左心室長(zhǎng)軸觀、心尖四腔觀、心尖兩腔觀及二尖瓣、乳頭肌和心尖水平左心室短軸二維灰階動(dòng)態(tài)圖像各三個(gè)心動(dòng)周期(幀頻50～70幀/s),儲(chǔ)存于光盤,將存儲(chǔ)的二維圖像導(dǎo)入Qlab6.0工作站進(jìn)行脫機(jī)分析,系統(tǒng)自動(dòng)將左心室壁等分為心內(nèi)膜下感興趣區(qū)和心外膜下感興趣區(qū),并將心尖位切面左心室后間隔、側(cè)壁、前壁、下壁、后壁及前間隔等分為基底段、中間段及心尖段總計(jì)18節(jié)段,將二尖瓣、乳頭肌、心尖水平左心室短軸等分為前間隔、前壁、側(cè)壁、后壁、下壁及后間隔6段,總計(jì)18節(jié)段。對(duì)每一節(jié)段的心內(nèi)膜層和心外膜層心肌進(jìn)行斑點(diǎn)追蹤分析,自動(dòng)顯示每一節(jié)段與心動(dòng)周期對(duì)應(yīng)的應(yīng)變曲線和心動(dòng)周期中各時(shí)間點(diǎn)的心肌應(yīng)變值,從曲線圖中導(dǎo)出數(shù)據(jù)表,可以得到心內(nèi)、外膜層心肌收縮期縱向應(yīng)變(longitudinal strain, LS)、徑向應(yīng)變(radial strain, RS)和圓周應(yīng)變(circumferential strain, CS)峰值,獲取連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期峰值應(yīng)變并取其均值作為各節(jié)段心肌收縮期峰值應(yīng)變值,并計(jì)算長(zhǎng)軸基底段、中間段、心尖段以及短軸二尖瓣、乳頭肌及心尖水平各室壁心內(nèi)膜層和心外膜層心肌平均收縮期峰值應(yīng)變作為左心室各水平整體縱向、徑向和圓周應(yīng)變。 結(jié)果:(1)左心室長(zhǎng)軸各節(jié)段LS曲線為雙峰曲線,最大LS為負(fù)值。左心室長(zhǎng)軸各節(jié)段心內(nèi)膜層心肌收縮期LS峰值均顯著高于心外膜層心肌(P0.05),從基底部到心尖部收縮期LS呈現(xiàn)逐步遞增趨勢(shì),基底部最小,心尖部最大,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;同一水平不同節(jié)段收縮期LS峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(2)左心室短軸各節(jié)段RS曲線為正向峰值曲線,收縮期最大RS為正值。左心室短軸各節(jié)段心內(nèi)膜層心肌RS峰值均高于心外膜層心肌(P0.05)。RS在左心室短軸不同水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,乳頭肌水平RS值最大,同一水平不同節(jié)段收縮期RS峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;(3)左心室短軸各節(jié)段CS曲線為負(fù)向峰值曲線,最大收縮期CS為負(fù)值。左心室短軸各節(jié)段心內(nèi)膜層心肌CS峰值均高于心外膜層心肌(P0.05)。CS在各心肌節(jié)段之間存在差異,尤以前間隔和后壁節(jié)段心內(nèi)膜層及心外膜層心肌間差異顯著(P0.01),二尖瓣及乳頭肌水平前間隔及下壁CS值較高,側(cè)壁與后壁較低(P0.05),心尖水平前間隔收縮期CS峰值較高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論:STI可以無創(chuàng)評(píng)價(jià)左心室整體及局部心肌功能,對(duì)心內(nèi)膜層和心外膜層不同室壁節(jié)段心肌應(yīng)變的分析有望成為反映左心室局部心肌收縮功能的敏感指標(biāo)。 第二部分超聲二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)2型糖尿病患者左心室收縮功能的研究 目的:應(yīng)用STI技術(shù)評(píng)價(jià)2型糖尿病患者左心室心內(nèi)膜層和心外膜層心肌應(yīng)變的特點(diǎn),探討STI技術(shù)評(píng)價(jià)2型糖尿病患者左心室局部及整體收縮功能的應(yīng)用價(jià)值。 方法:選擇住院或門診確診的、血糖控制良好的單純2型糖尿病患者(DM)38例,男21例,女17例,平均年齡(59.2±9.0)歲,與DM組年齡、性別相匹配的健康志愿者29例作為對(duì)照組,男18例,女11例,平均年齡(58.3±9.6)歲。用二維、M型超聲和多普勒超聲心動(dòng)圖獲得一些常規(guī)左心室功能參數(shù),包括左室內(nèi)徑、室壁厚度、左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejective fraction, LVEF)、二尖瓣口舒張期多普勒血流速度E /A、二尖瓣環(huán)組織多普勒速度Em /Am等。每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)均取三次測(cè)值的平均值。分別采集心尖左心室長(zhǎng)軸觀、心尖四腔觀、心尖兩腔觀及二尖瓣、乳頭肌和心尖水平左心室短軸二維灰階動(dòng)態(tài)圖像各三個(gè)心動(dòng)周期(幀頻50～70幀/s),儲(chǔ)存于光盤,應(yīng)用Qlab6.0工作站進(jìn)行脫機(jī)分析,分別獲取心尖位切面和短軸切面各18節(jié)段心內(nèi)膜層及心外膜層心肌的二維應(yīng)變曲線,從中可以得到各室壁節(jié)段心內(nèi)、外膜層心肌收縮期峰值LS、RS和CS值,計(jì)算長(zhǎng)軸基底段、中間段、心尖段及短軸二尖瓣、乳頭肌、心尖水平各室壁節(jié)段心內(nèi)膜和心外膜層心肌收縮期峰值應(yīng)變的平均值分別作為左心室長(zhǎng)軸各節(jié)段及短軸各水平心內(nèi)、外膜層心肌平均峰值應(yīng)變,將左心室長(zhǎng)軸各節(jié)段及短軸各水平心內(nèi)、外膜層心肌的峰值應(yīng)變平均值作為左心室心內(nèi)、外膜層心肌的整體峰值LS、RS和CS值。 結(jié)果:(1)兩組間左室壁厚度、左室內(nèi)徑、LVEF差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;DM患者組E /A及Em / Am小于對(duì)照組(P0.05)。(2) DM患者組左心室長(zhǎng)軸各節(jié)段LS曲線和對(duì)照組相似,但各節(jié)段平均LS峰值及左心室整體LS峰值均顯著低于對(duì)照組(心外膜層P0.05,心內(nèi)膜層P0.01),各節(jié)段心內(nèi)膜層心肌LS值高于心外膜層心肌,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(3) DM患者組左心室短軸各節(jié)段RS曲線和對(duì)照組相似,但各水平短軸平均及整體收縮期RS峰值比對(duì)照組增高(P0.05),且心內(nèi)膜層心肌RS值高于心外膜層心肌,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(4) DM患者左心室短軸各節(jié)段在三個(gè)心動(dòng)周期中的CS曲線和對(duì)照組相似,左心室各水平短軸平均及整體收縮期CS峰值比對(duì)照組增高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論:應(yīng)用STI對(duì)糖尿病患者左心室心肌進(jìn)行分層應(yīng)變分析,能早期發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者左心室收縮功能異常,為糖尿病亞臨床心肌病變的診斷提供了無創(chuàng)性新方法。 第三部分超聲二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)評(píng)價(jià)原發(fā)性高血壓患者左心室收縮功能的研究 目的:探索采用STI技術(shù)所測(cè)的左心室心內(nèi)膜層和心外膜層心肌的收縮期峰值應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)原發(fā)性高血壓左心室不同構(gòu)型患者左心室收縮功能的價(jià)值。 方法:住院或門診就診的原發(fā)性高血壓患者36例,男19例,女17例,平均年齡(58.7±8.3)歲,與高血壓組年齡、性別相匹配的健康志愿者33例作為對(duì)照組,男20例,女13例,平均年齡(57.9±6.5)歲。左室心肌質(zhì)量指數(shù)(LVMI)=LVM/體表面積,男性LVM I 134g/m2、女性LVMI 110 g/m2者為左心室肥厚,根據(jù)LVMI將所有患者分成高血壓A組(非左心室肥厚組,NLVH)20例,高血壓B組(左心室肥厚組,LVH)16例。常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量舒張期左心室內(nèi)徑(LVEDd)、室間隔和左心室后壁厚度(LVST、LVPWT)、LVEF、E /A、Em /Am。采集心尖左心室長(zhǎng)軸觀、心尖四腔觀、心尖兩腔觀及二尖瓣、乳頭肌和心尖水平左心室短軸二維灰階動(dòng)態(tài)圖像各三個(gè)心動(dòng)周期(幀頻50～70幀/s),儲(chǔ)存于光盤,應(yīng)用Qlab6.0工作站進(jìn)行脫機(jī)分析,分析結(jié)束后將數(shù)據(jù)導(dǎo)出,分別計(jì)算左心室長(zhǎng)軸各段及短軸各水平心內(nèi)膜層和心外膜層心肌的平均峰值應(yīng)變及左心室整體峰值應(yīng)變值。 結(jié)果:(1)高血壓病A組與對(duì)照組比較,LVEDd、IVST、LVPWT、LVMI差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;高血壓病B組的IVST、LVPWT、LVMI與A組和對(duì)照組比較均顯著增高(P0.01);LVEF三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);A組及B組與對(duì)照組比較,E /A(分別為0.93±0.22、0.89±0.41及1.29±0.53)、Em/Am(分別為0.83±0.35、0.81±0.23及1.24±0.32)有顯著性差異(P0.05)。(2)A組和B組左心室LS曲線和對(duì)照組相似,各節(jié)段心內(nèi)膜層心肌LS峰值高于心外膜層心肌,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與對(duì)照組相比,A組基底段、中段及心尖段平均LS峰值及左心室整體LS峰值減低,但差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;B組各段平均LS峰值及左心室整體LS峰值顯著低于對(duì)照組(心外膜層P0.05,心內(nèi)膜層P0.01);(3)高血壓患者左心室短軸各節(jié)段的RS曲線和對(duì)照組相似,A組左心室各水平短軸及左心室整體心內(nèi)膜層心肌RS峰值高于心外膜層心肌(P0.05),且顯著高于對(duì)照組(心外膜層P0.05,心內(nèi)膜層P0.01);B組左心室各水平短軸及左心室整體心內(nèi)膜層與心外膜層心肌RS峰值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與對(duì)照組比較,左心室二尖瓣水平短軸收縮期RS峰值高于對(duì)照組(P0.01),乳頭肌及心尖水平短軸及左心室整體RS峰值與對(duì)照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;除二尖瓣水平外,A組心內(nèi)膜層及心外膜層心肌RS峰值均高于B組(P0.05)。(4)高血壓患者左心室短軸各節(jié)段的CS曲線和對(duì)照組相似,并且短軸各水平及左心室整體心內(nèi)膜層心肌收縮期CS峰值均高于心外膜層心肌(A組P0.01,B組P0.05);三組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論:高血壓患者徑向應(yīng)變的增高代償了縱向應(yīng)變的減低, STI為評(píng)價(jià)高血壓不同構(gòu)型患者左心室整體和局部收縮功能從而早期發(fā)現(xiàn)心肌病變提供了無創(chuàng)性的新方法。
【學(xué)位單位】：河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：R540.45

【引證文獻(xiàn)】

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1 李學(xué)超;基于斑點(diǎn)跟蹤算法的心臟超聲圖像運(yùn)動(dòng)分析[D];東北大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2811376