TDI等容收缩期参数评价冠心病节段性心内膜回声增强与心肌缺血关系

马秀丽,刘书丽

沈阳市第四人民医院 电诊科,辽宁 沈阳 110031

[摘 要]目的应用脉冲组织多普勒(Pulsed-Wave Tissue Doppler Imaging,PW-TDI)测量冠心病左室节段性心内膜回声增强部位心肌运动速度,初步探讨其与心肌缺血的联系。方法应用超声心动图及PW-TDI技术检测27例下壁基底段心内膜回声增强病例组、18例后间隔基底段心内膜回声增强病例组及20例正常对照组常规二维超声测值及二尖瓣环速度及心肌运动速度,得到等容收缩期加速度(IVA)、等容收缩期峰值流速(IVV)、收缩期峰值流速(Sa)、舒张早期峰值流速(Ea)、舒张晚期峰值流速(Aa),并进行统计学分析。结果3组间常规二维超声测值差异无统计学意义,反应左心室功能的PWTDI参数Aa增高,Ea减低,IVA减低,与对照组相比差异有统计学意义;Sa及IVV在各组间比较差异均无统计学意义。结论PW-TDI等容收缩期参数可早期、无创检测冠心病节段性心内膜回声增强部位的心肌收缩功能的减低,提示存在心肌缺血。

[关键词]心内膜;左心室;组织多普勒;超声心动图

引言

冠状动脉粥样硬化性心脏病是当今人类发病率和死亡率较高的常见疾病,对于早期心肌缺血尚缺乏简便、有效、无创的预测及检测手段。有研究[1]认为超声背向散射积分测量区域性心内膜与心肌回声比值的增高可为临床诊断心肌缺血提供有价值的参考,可能是心肌缺血的一个重要指标。日常工作中二维超声心动图显示无明显心肌运动异常的节段性心内膜回声增强的病例较多见,主诉有相关冠心病的临床症状,而心电图及相关化验指标均无明显异常。本文应用脉冲组织多普勒(Pulsed-Wave Tissue Doppler Imaging,PW-TDI)技术通过直接检测对应心肌及二尖瓣环的运动速度,通过节段性心内膜回声增强部位心肌的收缩功能变化,初步探讨其与心肌缺血的联系。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2013年~2016年在沈阳市第四人民医院住院病人45例,其中男30例,女15例,年龄45~75岁,平均(57±12)岁,所有病例均排除了心肌梗死、左室肥厚、风湿性心脏瓣膜病、心内膜弹力纤维增生、感染性心内膜炎及心肌病等可以引起心内膜回声增强的病因。由两名高年资超声心动图医师进行操作。入选标准:左心室短轴切面发现左室心内膜节段性回声增强,明显高于心肌回声,等于或高于心外膜回声;同时左室相应部位长轴切面亦显示心内膜回声节段性增强,肉眼所见相对应心肌均无明显运动减低。因前侧壁及下侧壁受超声角度的影响较大,本研究仅选取后间隔及下壁基底段的心内膜回声增强的患者作为入选病例。其中左室下壁基底段心内膜回声增强组27例,左室后间隔基底段心内膜回声增强组18例,患者入院主诉包括胸闷胸痛、乏力、活动后胸闷气短、头晕等,心电图表现为正常或轻微ST-T改变,临床化验指标心肌酶谱正常。所有病例均经冠状动脉CTA扫描或DSA检查。选择同期在本院门诊行超声心动图检查的20例正常人,其中男13例,女7例,年龄43~70岁,平均(55±15)岁,均经临床、实验室检查,心电图及超声心动图检查排除冠心病、心房颤动等明显影响心肌功能的疾病。3组受检者年龄和性别差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 仪器与方法

仪器:使用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪,S5~1心脏探头,频率为1~5 MHz,帧频50 帧/s。

常规超声测量及PW-TDI采集及测量:嘱受检者左侧卧位,平静呼吸,同步记录胸导联心电图。采用1989年美国超声心动图学会推荐的16节段法,观察左室心内膜回声及室壁运动,获得满意二维超声图像后,启动PW-TDI,于呼气末以PW-TDI分别记录左室心尖两腔心及心尖四腔心切面用脉冲波多普勒测量二尖瓣环等容收缩期峰值速度(Peak Myocardial Velocity During Isovolumic Contraction,IVV),等容收缩加速时间(Acceleration Time,AT),收缩峰值速度(Sa),舒张早期峰值速度(Ea)和舒晚期峰值速度(Aa),并计算等容收缩期加速度(Myocardial Acceleration During Isovolumic Contraction,IVA)。并将取样容积分别至于被检测部位心肌心内膜面及心外膜面测量心内膜回声增强部位对应心肌收缩期运动流速(Sm)、心内膜回声增强部位对应心肌舒张早期运动速度(Em)和心内膜回声增强部位对应心肌舒张晚期运动速度(Am)。

1.3 统计学方法

统计学方法采用SPSS 11.5统计软件进行数据分析,计量资料均以x-±s表示,组间比较采用样本均数t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组间左心二维常规测量

各组间左心二维常规测量结果(表1)显示,正常对照组及心内膜增强两组左心常规二维测量结果比较,左心房、左心室内径及左室心肌重量、重量指数、左室射血分数均无统计学差异。

表1 常规左心二维测量结果比较

注:LA:左心房内径;LV:左心室内径;LVM:左室心肌重量;LVMI:左室心肌重量指数:LVEF:左室射血分数。

2.2 各组间二尖瓣环PW-TDI测值比较

2.2.1 二尖瓣环运动速度

二尖瓣相关位点PW-TDI测值比较,见表2。心内膜增强的两组对应的二尖瓣环运动速度与正常对照组比较,舒张早期运动速度Ea减低,舒张晚期运动速度Aa增高;收缩期运动速度Sa及等容收缩期运动速度IVV比较无明显统计学差异,心内膜增强两组等容收缩期加速度IVA较正常对照组减低。等容收缩期流速及等容收缩期加速度测量示意图,见图1。

图1 正常对照组下壁PW-TDI参数测量

表2 二尖瓣环相关位点PW-TDI测值比较

2.2.2 心内膜面与心外膜面室壁运动速度

心内膜增强两组心内膜面与心外膜面室壁运动速度比较:心内膜下心肌及心外膜下心肌运动速度比较无明显统计学差异(表3),心内膜下心肌与心外膜下心肌运动速度阶差消失。

表3 心内膜增强节段心肌心内膜面与外膜面心肌PW-TDI测值比较(cm/s)

3 讨论

冠状动脉粥样硬化性心脏病早期检测及预防有重要的临床意义。既往研究发现冠脉狭窄程度达到75%以上可出现血流量减低,而血流量减少40%~50%以上时才出现二维超声诊断冠状动脉硬化性心脏病的特征性表现—节段性室壁运动异常[2]。在出现这一征象之前是否已经存在心肌组织结构的损伤,目前尚缺乏简便、无创的检测方法。组织多普勒是公认的比较成熟的检测心室收缩舒张功能的技术[3-6],本文应用PW-TDI技术,针对节段性心内膜回声增强这一征象,通过直接测量相应部位心肌及瓣环的运动速度,观察心肌收缩功能的变化,并初步探讨是否存在心肌缺血。

对下壁及后间隔基底段心内膜回声增强病例的PWTDI研究中发现,直接反映心肌收缩功能的指标Sa在病例组和对照组间比较没有统计学差异,而反映舒张功能的舒张早期速度Ea明显减低,说明心内膜增强部位的心肌松弛的速度减慢,舒张晚期速度Aa明显增高,弥补舒张早期心肌松弛的不足,Ea/Aa减低,即心内膜增强部位的心肌的舒张功能有所减低。对收缩功能检测时加用了新近反映收缩功能指标—等容收缩期峰值流速IVV和等容收缩期加速度IVA。Vogel等[7]通过动物实验证实IVA是反映右心室收缩功能的敏感指标,与dP/dT相关性良好[8],而且不受生理范围内前、后负荷的影响,可以无创评价右心室的收缩功能。Suran等[9]曾用IVA监测I型糖尿病患者左右心室功能,并认为该指标可以早期预测左心室收缩功能受损情况。Ertürk等[10]研究发现IVA较传统组织多普勒参数更能早期敏感检测出亚临床代谢综合征患者左右心室收缩功能的减低,且与其他临床指标的相关性良好。等容收缩期定义为心动周期中房室瓣与半月瓣均处于关闭状态的时段,心室容积不变,心室肌剧烈收缩,室内压急剧上升,是充盈结束转向射血的节点,是心室肌耗能且主动收缩运动的结果,是真正反映心室肌本身收缩性能的重要时期。本研究结果显示等容收缩期峰值流速IVV在病例组和对照组间比较无统计学差异,即未见明显减低,而等容收缩期加速度IVA在心内膜节段性增强病例两组与对照组间比较有统计学差异,即IVA较正常对照组明显减低,提示该部位二尖瓣瓣环对应的心肌收缩功能减低,而此时Sa并没有发生改变。因此认为IVA是较Sa更能早期、无创、敏感反映左心室收缩功能的变化的指标,且IVA减低可能是左心室收缩功能减低的最早期表现,可以为临床监测心肌缺血提供新的参数指标。

既往研究[11]认为SPECT检查可观察到心肌灌注异常存在,将SPECT灌注异常而心脏超声检查左室壁无节段性运动异常区域视为轻度缺血区域。通过声学密度定量技术检测发现轻度缺血区域心内膜回声较心肌回声明显增强[12],此可弥补冠状动脉造影无法检测的心肌缺血情况。正常心肌层内运动速度不是均匀一致的,心内膜下心肌收缩舒张速度高于心外膜下心肌[13-14]。本研究发现,对应于心内膜回声增强节段的心肌心内膜下心肌运动速度较心外膜下心肌运动速度高的现象消失,分析其可能原因还是与冠状动脉解剖结构相关。冠状动脉从主干走行于心外膜下以直角发出分支垂直穿入心肌供养心肌各层,正常心壁外2/3的供血由冠状动脉大量分支逐层灌注,内1/3则由冠状动脉穿通支灌注,其沿途没有发出分支而直达心肌最内层。心内膜下区域血流量比心外膜下约高40%,但其血流的储备能力低于心外膜下层,即其对缺血缺氧反应更敏感[15],一旦缺血将发生相应的病理改变,导致其逐渐呈弥散性纤维化改变,在超声图像上表现为增厚、回声增强[16],以此推测心内膜节段性回声增强可能是心内膜下心肌缺血致心肌受损的一个标志。

本研究中45例心内膜节段增强病例均经冠状动脉CTA扫描或心导管检查,其中冠状动脉造影多支血管斑块并狭窄患者12例,冠状动脉造影对应血管斑块并狭窄患者4例,冠状动脉CTA成像显示对应血管斑块并狭窄12例,冠状动脉造影显示血管轻微病变或合并心肌桥患者2例,冠状动脉造影或者冠状动脉CTA未见明显血管异常患者15例。由于随访时间不同,对于病变和CTA及心导管检查没有进行相关性的分析,但可以发现对应于心内膜回声增强节段还是有相当比例的冠状动脉出现了不同程度的病变,因此心内膜节段性增强这一征象对早期识别判断心肌缺血并提前进行临床干预治疗是有一定价值的,PW-TDI IVA等参数的变化可无创、早期评价心内膜增强部位心肌收缩功能变化情况。

本研究的不足之处:① 样本数量较小,未进行相关性的分析;② 没有心肌活检等病理诊断的支持;③ 组织多普勒角度的限制。

4 结论

PW-TDI等容收缩期参数可早期、无创检测节段性心内膜回声增强部位的心肌收缩功能的减低,可以为临床诊断心肌缺血提供有价值的参考,并对预测冠状动脉病变血管有一定的帮助。

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Isovolumic Contraction Parameters of Tissue Doppler Imaging in Evaluation of Segmental High-Echo Endocardium of Coronary Artery Disease with Myocardial Ischemia

MA Xiuli, LIU Shuli
Department of Electric Diagnosis, The Fourth People’s Hospital of Shenyang, Shenyang Liaoning 110031, China

Abstract:ObjectiveTo assess the segment myocardial function under the endocardium of high echo-intensity by using pulse wave tissue Doppler imaging (PW-TDI) derived indices, and to evaluate the relationship between these parameters and myocardial ischemia.MethodsA total of 27 patients with high echo-intensity endocardium on inferior, 18 patients with high echo-intensity endocardium on posterior septum, and 20 normal controls detected by using TW-TDI technique were enrolled in this study.Conventional two-dimensional (2D) parameters of left heart and TDI derived systolic velocities of mitral annulus, including peak systolic velocity during ejection period (Sa), early diastolic peak velocity (Ea), late diastolic peak velocity (Aa), peak myocardial velocity during isovolumic contraction (IVV), and isovolumic myocardial acceleration (IVA) were measured and statistically analyzed.ResultsConventional 2D parameters of left heart had no statistical difference among 3 groups. The pulse tissue doppler parameters (Aa was increased, Ea and IVA were decreased) which could re fl ect the function of left ventricular were significanthy changed compared to that of control group. There was no significant difference of Sa and IVV among 3 groups.ConclusionIsovolumic contraction parameters of PW-TDI can be used to evaluate the myocardiol ischemia in patients with high echo-intensity endocardium early and noninvasively and can indicat myocardial ischemia.

Key words:endocardium; left ventricular; tissue Doppler imaging; echocardiography

[中图分类号]R730.41

[文献标识码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2017.12.018

[文章编号]1674-1633(2017)012-0076-04

收稿日期:2017-08-10

修回日期:2017-08-15

作者邮箱:maryshell@163.com

本文编辑 王静