張海麗(綜述)，孫紅光(審校)

(揚(yáng)州市第一人民醫(yī)院超聲科，江蘇揚(yáng)州225000)

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(簡(jiǎn)稱冠心病)是中老年人群中最常見且病死率最高的一類心臟病。目前，冠狀動(dòng)脈造影是公認(rèn)的診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在有創(chuàng)、射線危害、價(jià)格昂貴且技術(shù)要求高等局限性。心電圖及其運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)于冠心病的診斷雖有一定參考價(jià)值，但存在較大比例的假陽性和假陰性。超聲心動(dòng)圖由于無創(chuàng)、重復(fù)性好，能準(zhǔn)確診斷冠心病患者受損心肌的部位、范圍及嚴(yán)重程度，對(duì)患者的處理和判斷預(yù)后均具有重要意義。

1 心肌缺血與室壁運(yùn)動(dòng)

心肌室壁運(yùn)動(dòng)與心肌供血密切相關(guān)，心肌缺血性病變是形成左心室壁運(yùn)動(dòng)障礙的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明［1］，閉塞冠狀動(dòng)脈數(shù)秒內(nèi)即引起相應(yīng)冠狀動(dòng)脈供血區(qū)心肌在超聲心動(dòng)圖顯像上的運(yùn)動(dòng)異常，該表現(xiàn)早于心電圖的改變和臨床癥狀的出現(xiàn)。冠狀動(dòng)脈供血減少和心肌功能降低之間的緊密聯(lián)系，使室壁運(yùn)動(dòng)異常成為評(píng)價(jià)心肌缺血和(或)心肌梗死有無的早期且敏感的指標(biāo)。

超聲心動(dòng)圖能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示心肌各節(jié)段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所觀察到的室壁運(yùn)動(dòng)節(jié)段性異常與冠狀動(dòng)脈三個(gè)主要分支的解剖分布具有密切的聯(lián)系。根據(jù)受累部位推斷病變冠狀動(dòng)脈，研究者對(duì)心肌進(jìn)行了分段，文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)心肌分段方法較多，有16段、17段、20段、36段等，目前最新的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)推薦的左心室17段分段法，具體方法是將左心室分為基底段、中段和心尖段，基底段和中段各分6個(gè)節(jié)段，心尖段分為4個(gè)節(jié)段，再加上沒有心腔的真正心肌，即心尖頂段［2］。

2 傳統(tǒng)二維超聲技術(shù)在心肌節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常評(píng)估中的應(yīng)用

傳統(tǒng)二維超聲是臨床上應(yīng)用最廣泛的超聲技術(shù)，通過二維圖像，檢查者可以利用目測(cè)和簡(jiǎn)單計(jì)算對(duì)左心室壁運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定性和半定量判斷。

2.1 室壁運(yùn)動(dòng)的定性分析(目測(cè)定性法) ①運(yùn)動(dòng)正常:收縮期心內(nèi)膜向心腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)幅度及室壁增厚率均正常;②運(yùn)動(dòng)減弱:室壁較正常運(yùn)動(dòng)幅度減弱，收縮期室壁增厚率＜50%;③運(yùn)動(dòng)消失:收縮期室壁無運(yùn)動(dòng);④矛盾反常:收縮期室壁向外運(yùn)動(dòng);⑤運(yùn)動(dòng)增強(qiáng):收縮期室壁運(yùn)動(dòng)幅度較正常增大。

2.2 室壁運(yùn)動(dòng)的半定量分析 通常采用目測(cè)室壁運(yùn)動(dòng)記分法，即分別觀察室壁各個(gè)節(jié)段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，每一個(gè)節(jié)段獨(dú)立評(píng)價(jià)，其記分標(biāo)準(zhǔn)為:①運(yùn)動(dòng)正常或增強(qiáng)=1分，心內(nèi)膜運(yùn)動(dòng)幅度≥5 mm，室壁收縮期增厚率≥25%。②運(yùn)動(dòng)減弱=2分，心內(nèi)膜運(yùn)動(dòng)幅度＜5 mm，室壁收縮期增厚率 ＜25%。③運(yùn)動(dòng)消失=3分，心內(nèi)膜運(yùn)動(dòng)和室壁收縮期增厚率消失。④反常運(yùn)動(dòng)=4分，收縮期室壁變薄，向外運(yùn)動(dòng)。⑤室壁瘤=5分。如果某段顯示不清，則記為0分。室壁運(yùn)動(dòng)記分指數(shù)等于各節(jié)段室壁的記分之和除以參與記分的室壁節(jié)段數(shù)。正常左心室的室壁運(yùn)動(dòng)記分指數(shù)等于1，該指數(shù)與整體左心室射血分?jǐn)?shù)相關(guān)性較好。

傳統(tǒng)的二維超聲操作簡(jiǎn)便，普及率高，長(zhǎng)期以來對(duì)心肌缺血的評(píng)價(jià)主要是基于二維灰階圖像顯示的室壁運(yùn)動(dòng)及室壁增厚率，但是該技術(shù)準(zhǔn)確性與檢查者的經(jīng)驗(yàn)有著直接的關(guān)系，易受到檢查者的主觀性影響，缺乏統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)。

3 超聲新技術(shù)在心肌節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常評(píng)估中的應(yīng)用

隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來超聲新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，與傳統(tǒng)二維超聲相比，新技術(shù)能夠?qū)?jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常進(jìn)行定量分析，判斷心肌缺血更加敏感、準(zhǔn)確。

3.1 多普勒組織成像 多普勒組織成像(Doppler tissue imaging，DTI)又稱多普勒心肌現(xiàn)象，是一種顯示低速運(yùn)動(dòng)心肌信息的多普勒新興技術(shù)，其基本原理是將心臟及大血管內(nèi)的高速血流信號(hào)濾掉，只保留反映室壁運(yùn)動(dòng)的低頻信號(hào)，通過測(cè)定心肌在心動(dòng)周期中的運(yùn)動(dòng)速度來評(píng)價(jià)心臟的收縮和舒張功能，為定量分析心肌運(yùn)動(dòng)及功能提供了新的方法［3］。

于慧俊等［4］研究表明正常人后壁運(yùn)動(dòng)速度高于室間隔。DTI作為一個(gè)無創(chuàng)性的心肌檢測(cè)技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于冠心病的檢測(cè)和診斷［5-6］。當(dāng)冠心病心肌缺血或梗死時(shí)，導(dǎo)致節(jié)段性灌注異常，出現(xiàn)代謝障礙［7-8］，DTI缺血性心肌圖像表現(xiàn)為色彩暗淡或無色彩，收縮波明顯低平，甚至出現(xiàn)反向運(yùn)動(dòng)，頻譜形態(tài)紊亂［9］。因此，DTI具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)用DTI原理研發(fā)出了許多新的評(píng)價(jià)局部室壁運(yùn)動(dòng)功能的方法，如組織速度成像、組織同步成像、組織追蹤成像等，這些技術(shù)和DTI都存在著類似的局限性，其檢測(cè)結(jié)果常會(huì)受到周圍心肌牽拉、呼吸和心臟整體移動(dòng)等影響，使診斷心肌缺血的敏感性和特異性降低。

3.2 應(yīng)變和應(yīng)變率成像 應(yīng)變和應(yīng)變率成像是在組織多普勒成像技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用物理學(xué)的概念(應(yīng)變:在外力作用下物體形狀發(fā)生的改變;應(yīng)變率:單位時(shí)間的應(yīng)變)，通過計(jì)算局部心肌組織的速度梯度來反映室壁厚度變化的速率(即單位時(shí)間內(nèi)心肌組織變形的速率)，并將結(jié)果進(jìn)行彩色編碼顯示出來。應(yīng)變率是組織變形速率的度量，代表力、速度、長(zhǎng)度之間的關(guān)系［10］。應(yīng)變率成像是從心肌組織變形的角度來定量室壁運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果不受心臟整體運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和室壁運(yùn)動(dòng)正常節(jié)段對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)異常節(jié)段拖帶效應(yīng)的影響，在評(píng)價(jià)室壁節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常方面較DTI更為優(yōu)越。Kuklski等［11］研究發(fā)現(xiàn)，組織速度成像、應(yīng)變、應(yīng)變率三者在評(píng)價(jià)心肌急性缺血方面，應(yīng)變和應(yīng)變率具有更高的準(zhǔn)確性，特異度分別為80%和82%，靈敏度分別為75%和80%，DTI的靈敏度為68%，特異度為65%。宋軍等［12］研究發(fā)現(xiàn)，峰值收縮和收縮后應(yīng)變率成像參數(shù)評(píng)價(jià)心肌缺血的靈敏度分別為86%和95%，特異度分別為83%和89%。

應(yīng)變和應(yīng)變率都是反映心肌變形的指標(biāo)，應(yīng)變與每搏量和射血分?jǐn)?shù)呈線性關(guān)系，受心率的影響較大，應(yīng)變率成像較少受心率的影響，能夠更好地反映局部心肌的收縮功能。應(yīng)變和應(yīng)變率成像也是從DTI技術(shù)中衍生出來的一項(xiàng)技術(shù)，其結(jié)果也受多普勒成像角度的影響，存在一定的局限性。

3.3 超聲斑點(diǎn)追蹤成像 超聲斑點(diǎn)追蹤成像(speckle tracking imaging，STI)是在應(yīng)變和應(yīng)變率成像的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一項(xiàng)新技術(shù)。心臟的二維超聲圖像由許多個(gè)均勻分布于心肌內(nèi)的聲學(xué)斑點(diǎn)組成，這些斑點(diǎn)是自然的聲學(xué)標(biāo)記，與心肌組織同步運(yùn)動(dòng)，STI可以連續(xù)追蹤每個(gè)斑點(diǎn)并計(jì)算出運(yùn)動(dòng)軌跡，從而定量分析組織的運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變及應(yīng)變率［13］。STI可以追蹤心肌長(zhǎng)軸運(yùn)動(dòng)、短軸運(yùn)動(dòng)與軸向(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)，繼而可以從心臟的縱向、徑向、圓周和旋轉(zhuǎn)角度4個(gè)方面來評(píng)價(jià)心肌的變形。王洲等［14］利用STI研究發(fā)現(xiàn)，心肌梗死的患者在梗死區(qū)域的心肌收縮期應(yīng)變峰值降低，而遠(yuǎn)離梗死區(qū)域的心肌應(yīng)變值正常。Liang等［15］研究發(fā)現(xiàn)，STI在識(shí)別缺血心肌方面，特異度可達(dá)93%，靈敏度達(dá)93%。王亞非等［16］研究表明，STI可敏感地反映血流灌注減少引起的局部心肌收縮功能下降，對(duì)缺血心肌節(jié)段不同參數(shù)進(jìn)行定量顯示有利于早期發(fā)現(xiàn)心肌缺血并提示亞臨床型的左心室收縮功能受損。Amundsen等［17］研究證實(shí)STI可精確地評(píng)價(jià)心肌運(yùn)動(dòng)。

STI是在二維灰階圖像中追蹤心肌組織的運(yùn)動(dòng)軌跡，避免了組織多普勒成像角度的影響，因此可以更真實(shí)地反映心肌運(yùn)動(dòng)情況及計(jì)算心肌應(yīng)變能力，能更準(zhǔn)確、全面地評(píng)價(jià)心肌各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3.4 超聲速度向量成像技術(shù) 超聲速度向量成像技術(shù)(velocity vector imaging，VVI)是新近出現(xiàn)的分析室壁運(yùn)動(dòng)的超聲技術(shù)，通過聲學(xué)采集方式及像素空間相干技術(shù)，把速度矢量疊加在二維圖像上，得到室壁運(yùn)動(dòng)的速度信息，用帶箭頭的直線表示，箭頭的長(zhǎng)度表示速度大小，指向表示速度方向，對(duì)組織進(jìn)行多平面的生物力學(xué)量化分析［18］。VVI基于STI原理，克服了DTI的角度依賴性缺點(diǎn)，不受聲束角度、信號(hào)噪音的影響，可反映任意方向的室壁運(yùn)動(dòng)。VVI采用最佳模式匹配技術(shù)，自動(dòng)校正心臟整體擺動(dòng)所產(chǎn)生的速度誤差，經(jīng)過計(jì)算后獲得各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度及方向、應(yīng)變和應(yīng)變率，能更準(zhǔn)確地估測(cè)局部心肌形變，有效地判斷心室壁運(yùn)動(dòng)功能。

周佳等［19］研究發(fā)現(xiàn)，在二維超聲心動(dòng)圖顯示缺血心肌室壁運(yùn)動(dòng)正常時(shí)，應(yīng)用VVI技術(shù)仍能提供局部缺血心肌收縮功能受損的信息，測(cè)得缺血組收縮期應(yīng)變峰值Smax和應(yīng)變率峰值SRmax較非缺血節(jié)段、正常節(jié)段及對(duì)照組顯著減低，反映了心肌缺血后局部心功能的受損，這與多數(shù)研究報(bào)道相符。Pirat等［20］把VVI與心肌內(nèi)植入超聲微晶體法進(jìn)行比較，結(jié)果顯示VVI和超聲微晶體植入法縱向收縮期應(yīng)變及應(yīng)變率相關(guān)性良好。國(guó)外學(xué)者在VVI研究中發(fā)現(xiàn)［21-22］，肺動(dòng)脈高壓及先天性左心室發(fā)育不全患者的右心室壁形變能力明顯降低。因此，VVI技術(shù)可以早期識(shí)別缺血心肌，是一種無創(chuàng)、定量評(píng)價(jià)冠心病室壁運(yùn)動(dòng)功能的新方法。

3.5 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE)是以同一個(gè)二維標(biāo)準(zhǔn)切面為基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上以空間60°的切割關(guān)系，獲取與基準(zhǔn)切面互成60°和120°的兩個(gè)切面，可在同一心動(dòng)周期的同一時(shí)相上同步顯示三個(gè)切面，去除了不同心動(dòng)周期心率變異的影響，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的三維圖像。

目前有許多學(xué)者將RT-3DE應(yīng)用于冠心病的研究，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:①判斷節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常;②準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心肌整體收縮功能。近年來，RT-3DE用于局部異常室壁運(yùn)動(dòng)的左心室容積的分析技術(shù)和軟件已獲得廣泛使用，它對(duì)冠心病時(shí)發(fā)生的特殊重構(gòu)(如左心室腔增大、變形)和局部室壁運(yùn)動(dòng)異常，甚至在一個(gè)心動(dòng)周期可能有多種異常改變的評(píng)估有較好的精確性［23］。RT-3DE是近年來超聲技術(shù)的新突破，尚處于起步階段。RT-3DE與其他技術(shù)，如DTI、STI等結(jié)合顯示了很好的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語

近年來我國(guó)冠心病的發(fā)病率逐年升高，并出現(xiàn)年輕化的趨勢(shì)，因此，對(duì)該病的正確早期診斷和及時(shí)合理治療日益受到重視。目前，超聲檢查已經(jīng)成為臨床無創(chuàng)檢測(cè)心肌缺血的重要手段，隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲新技術(shù)日新月異，定量分析和功能分析將成為未來超聲技術(shù)對(duì)冠心病診斷的主導(dǎo)方向，各種新技術(shù)之間的交叉和相互結(jié)合將進(jìn)一步推進(jìn)科研和臨床工作的進(jìn)展。

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