关键词:第三届心血管疾病新进展特刊
二维斑点追踪(speckle tracking
imaging,STI)技术基于高帧频二维图像,把心肌组织看成无数个像素,这些像素即自然的声学标记,它们是均匀分布于心肌内的稳定的声学斑点。STI技术在心动周期中逐帧扫描某个像素的位置,通过区块匹配法和自相关搜索法可以在连续帧中追踪每个斑点标记并计算出运动轨迹,能更准确地定量检测心肌运动速度、应变和心室扭转变形。
1 应变和应变率的研究
应变(strain)也称应变力,是指物体的形变,心肌应变指心肌组织在指定时间内相对于原始形状的变形程度。应变率(strain
rate,SR)是指物体形变发生的速度,是单位时间内的应变,等于单位纤维长度的缩短速度,即速度梯度。既往,应变及应变率主要通过组织多普勒成像(tissue
doppler
imaging,TDI)技术测定,但这种技术受超声声束方向与室壁运动方向间夹角的影响,主要用于检测心肌长轴方向的运动。为了克服这一技术的局限性,目前可利用STI技术来测量心肌的二维应变。Storaa等最初用模型证明STI方法可以检测局部心肌应变。Amundsen等和Becker等用STI技术测定左心室局部的功能,并用声纳微测量法及核磁共振方法做对照,证实STI测量结果与超声微测仪及心脏MRI检查结果高度一致,能准确反映局部心肌的收缩功能。而且,当使用同一心动周期进行测定时,研究者自身及研究者之间变异性较小。
1.1 评价节段性室壁运动
Sun等通过闭合猪的前降支血管制作猪心肌梗死模型,分别测量梗死区域、梗死相邻区域及远离梗死区域径向应变、圆周应变及径向位移并随访8周。结果表明,在前降支供血区域,径向应变、圆周应变及径向位移均明显降低;在梗死相邻区域及远离梗死区域,上述指标无明显变化。熊莉等测量心肌梗死患者梗死节段室壁的二维应变,左心室基底段、中间段及心尖段纵向应变值与正常对照组比较均明显减低,有显著差异;左心室短轴(二尖瓣、乳头肌及心尖部水平)的径向应变及圆周应变与正常对照组均明显减低,有显著差异。上述结果均表明,STI技术可准确评价节段性室壁运动异常。
1.2 评价心肌急性缺血
Winter等选择8例行冠状动脉介入治疗患者。在球囊扩张造成心肌局部急性缺血即刻测量圆周应变(-35.6±23.1)%、径向应变(-27.1±23.2)%及相应位移[(-49.6±27.7)%对(-43.2±26.8)%]均显著降低;而且,相应的收缩期达峰时间明显延长。证实STI技术是一种评价心肌急性缺血的敏感工具。
1.3 评价心肌同步化及同步化治疗
Arita等应用心力衰竭及非心力衰竭狗模型研究非同步化指标。结果表明,径向应变达峰时间E(rr)与圆周应变达峰时间E(cc)是评价非同步化的有效指标。STI测得的径向应变较TDI测得的速度可更准确的判定心脏的非同步化。
Nagakura等比较肥厚型心肌病(HCM)患者与高血压左心室肥厚患者左心室非同步性。在左心室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平及心尖水平分别测定6个节段R波至径向应变峰值时间(Trs)、R波至圆周应变峰值时间(Tcs)、径向应变及圆周应变,然后计算18个节段Trs及Tcs的标准差(standard
deviation,SD)。结果表明,与高血压组比较,HCM患者左心室短轴乳头肌水平及心尖水平局部径向应变显著降低,心尖水平圆周应变也明显降低;Trs-18
SD及Tcs-18
SD显著延长(Trs-18SD:HCM(88±32)ms,高血压(51±20)ms,对照组(45±12)ms;Tcs-18SD:HCM(71±27)ms,高血压(46±14)ms,对照组(45±14)ms)。结果表明,左心室肥厚与左心室非同步化无直接相关性;HCM患者局部应变的明显减低及左心室明显非同步化与其不良预后相关。
Zhang等对接受心脏再同步化治疗(CRT)治疗的39例患者分别测定治疗前及治疗3月后收缩期平均圆周应变、径向应变、纵向应变及扭转。CRT治疗后,平均圆周应变及径向应变均明显增加,而且增加的平均圆周应变与LVEF增加相关;CRT治疗后径向应变无明显改变。因此平均圆周应变有可能用来预测CRT治疗后是否获益。
1.4 评价右心室功能
Chow等应用应变及应变率来评价右心室功能。结果显示,右心室纵向应变及应变率与右心室等容加速度呈正相关,与右心室心肌做功指数呈负相关;纵向应变率与右心室射血分数呈正相关。因此,二维右心室径向应变及应变率是一个新的评价右心室整体功能的指标。
刘红云等通过测量心脏移植受者右室游离壁各节段应变、应变率、速度及位移观察患者有无排斥反应。与无排异反应的心脏移植受者相比,急性排异反应组右室游离壁中间段和心尖段收缩期峰值位移降低,具有统计学意义;急性排异组各节段舒张早期峰值应变率、各节段舒张早期的峰值速度、心尖段心房收缩期峰值速度均显著降低。研究证实,STI技术可用于快速准确评价移植心脏右室功能,在排异反应诊断方面具有潜在价值。
2 评价左心室扭转与解旋
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