超声斑点追踪显像技术评价左室整体及局部扭转运动的临床研究

论文摘要

Torrent-Guasp等通过大量解剖观察,提出了螺旋状心室肌带（ventricular myocardial or muscle band, VMB）理论,为深入理解正常及病理状态下心脏结构和功能开辟了一个崭新的视角。该理论认为正常心脏是由一条完整的发自肺动脉止于主动脉的肌带在空间折叠环绕构成,其中心尖环中降部和升部肌纤维斜行交叉保持大约90度,收缩期降段纤维的收缩引起心室产生沿其长轴方向的扭转运动。正是这种扭转运动和随后的解旋保证了心室有效地射出和抽吸血液,收缩期左心室通过扭转使室壁通过弹性形变储存能量,至等容舒张期该能量迅速释放,左室内压力梯度形成,从而帮助左室顺利完成充盈。大量学者利用标记的核磁共振技术以及组织多普勒技术对正常及病理状态下心肌扭转运动特征进行过深入探讨。研究证实,扭转特征与心肌纤维结构、几何形态和心肌收缩力有关,扭转的大小和方向取决于心室肌带中降段与升段的交叉角度、心肌跨壁应力梯度和心外膜下心肌纤维与心内膜下心肌纤维的运动优势;收缩期扭转随心肌收缩力和室壁厚度增加而增加,随容积增加减小;扭转运动特征与心室功能状态密切相关。新近开发的超声斑点追踪显像技术（speckle tracking imaging,STI）通过在二维平面上对超声斑点的运动轨迹准确追踪,运用心肌旋转角度和旋转速度等参数,对心动周期中心脏扭转运动特性进行定性和定量描述。为临床评价心脏的整体和局部扭转运动提供了一种全新的方法。临床上,及时了解冠脉机械梗阻和冠状动脉血运重建术后心肌存活性及心功能演变情况能有效改善患者冠脉血流的储备和提高心肌再灌注疗效,逆转左室重构,使左室局部和整体心肌舒缩功能明显改善。本研究旨在应用斑点追踪技术（STI）对健康人、冠脉重建术患者术前和术后左室壁心肌扭转运动参数进行定量检测,以期评价其整体和局部心肌扭转运动特征。研究分为两部分:第一部分超声斑点追踪显像技术评价健康人左室心肌整体和局部扭转运动特征的临床初步研究运用超声斑点追踪显像技术（STI）评价健康人左室心肌整体和局部扭转运动特征。选取35例正常人,于胸骨旁心尖水平（AP）、乳头肌水平（MP）和心底水平（MV）上,经胸采集3个心动周期左室短轴二维图像并存贮,运用Echo PAC超声工作站进行脱机分析。分别获取左室AP（内层心肌、外层心肌、全层心肌）、MP（全层心肌）和MV（内层心肌、外层心肌、全层心肌）各平面平均和6节段旋转曲线,设定左室扭转角度等于心尖平面与心底平面旋转角度之差,计算并记录左室内层心肌、外层心肌及全层心肌整体及节段扭转角度峰值,分析心动周期中左室整体和局部扭转运动规律;同时观察左室整体扭转、心尖及心底平面旋转角度峰值随年龄增加的变化规律。结果显示:①正常人心室扭转基本特征为:收缩期,心尖部呈逆时针方向旋转,心底部呈顺时针方向旋转,心室呈逆时针方向扭转;舒张期,心室反向解旋;②心室扭转存在不均衡性:扭转由心尖至心底呈递减趋势（P<0.05）;左室后、下壁扭转值较前、前间壁大（P<0.05）;心内膜心肌扭转较心外膜下心肌扭转大（17.03°±5.56°VS 11.96°±3.68°, P<0.001）;③随着年龄增大,左室心尖部旋转和左室整体扭转角度增大（r=0.524, P<0.01; r=0.422, P<0.01）;而心底部旋转角度随着增龄未见明显变化（r=-0.025, P>0.05）。第二部分超声斑点追踪显像技术评价左室前壁心肌梗死患者血运重建术前后左室整体和局部扭转运动特征应用斑点追踪显像技术（STI）评价左室前壁心肌梗死患者（AMI）血运重建手术前后左室心肌整体和局部扭转运动特征。正常对照组30例,拟行冠状动脉血运重建术的AMI患者48例,分别于术前和术后一月经胸采集连续3个心动周期心尖水平和心底水平短轴图像,运用Echo PAC超声工作站进行脱机分析。计算并记录心肌整体和节段扭转运动角度峰值（Peak-Tw）、扭转达峰时间、六节段扭转达峰时间标准差（Tw-SD）,和任意两节段间最大扭转达峰时间差值（Tw-diff）。结果显示:①成功随访并获取清晰图像的心梗患者为20例。②AMI术前与正常对照组比较:Peak-Tw明显减小（P<0.001）,其中以前壁、前间壁减小最明显（P<0.001）,扭转非同步性指标:Tw-SD、Tw-diff增加（P<0.001）。③AMI行冠脉血运重建术后1月,心脏几何构形和心功能参数明显改善;Peak-Tw增大（P<0.001）,趋于稳定; Tw-diff下降（P<0.001）。左室整体Peak-Tw与LVEF呈显著正相关（r=0.78,P<0.05）;与LVDD呈显著负相关（r=-0.63,P<0.05）。结论⑴左室心肌各部位扭转特征存在差异,STI技术可以无创性地评估左室整体及局部心肌扭转;临床在运用扭转参数评价左室功能时,应充分考虑年龄因素。⑵AMI患者左室扭转减弱、扭转非同步化;冠脉血运重建术可以明显改善患者心功能。STI技术为临床评价冠心病患者手术前后整体和局部心肌扭转运动提供了一种新方法。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 超声斑点追踪显像技术评价健康人左室心肌整体和局部扭转运动特征的临床初步研究
• 论文摘要
• 论文正文
• 资料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附图
• 参考文献
• 第二部分 超声斑点追踪显像技术评价左室前壁心肌梗死患者血运重建术前后左室整体和局部扭转运动特征
• 论文摘要
• 论文正文
• 资料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文目录
• 致谢