传统的超声心动图方法评价室壁运动和对冠心病患者左室壁节段运动异常的诊断均存在不少的局限性。解剖M型(Anatomic M-mode,AMM)超声心动图是一种新的后处理技术,对左室壁各节段都能进行定量分析,对冠心病的诊断有进一步的提高。本文采用AMM超声心动图技术,评价左室壁各节段的室壁增厚率以检测左室壁运动的准确性。
材料与方法
一、研究对象
连续30例因心绞痛入院行冠状动脉造影的患者,男18 例,女12 例,年龄41~78岁,平均年龄59.2±9.2岁, 体重67.7±11.2 kg, 体表面积1.73±0.18 m2,体重指数(BMI)24.59±2.90。有心房颤动、完全性左束支传导阻滞,严重瓣膜病变、心包疾病或心肌病患者均已剔除。
二、检查仪器与方法
使用Vivid 7 GE Medical System超声心动仪,探头频率1.7~3.4MHz。受检者取左侧卧位,平静呼吸,接受常规M型,二维及多普勒超声心动图等检查,同步心电图显示。采用胸骨旁左室短轴二尖瓣水平观、乳头肌水平以及心尖四腔观中的二维图像并储存,然后进行图像回放及处理分析。
按照美国心脏病学会推荐的方法,将左心室室壁划分为17个节段,即除心尖帽外,在二尖瓣水平和乳头肌水平短轴观中分别将左室壁划分为前间隔、前壁、前侧壁、下侧壁、下壁和下间隔等6个节段,在心尖四腔观中将左室壁划分为室间隔心尖段,侧壁心尖段,室间隔中段,侧壁中段,室间隔基底段和侧壁基底段等6个节段。本研究中,着重观察了二尖瓣水平短轴和乳头肌水平短轴观中的12个节段,以及心尖四腔观中的室间隔中段和基底段、侧壁中段和基底段等4个节段,室间隔心尖段和侧壁心尖段则因图像质量较差而未予分析。启动AMM模式,使用3条和2条取样线分别在上述两个短轴和心尖四腔观中分别通过前间隔-下侧壁,前侧壁-下间隔,前壁-下壁节段和室间隔中段-侧壁中段,室间隔基底段-侧壁基底段,取样线尽量通过这些节段的中部且垂直于心内膜面(图1~3)。测量各个节段的室壁收缩快速射血期最大厚度和舒张期末厚度,并计算室壁收缩期增厚率(取三个心动周期的平均值),室壁收缩期增厚率=(收缩期厚度-舒张期末厚度)÷舒张期末厚度×100%。
冠状动脉造影按标准方法进行,主要冠状动脉的内径减小≥50%时认为有显著狭窄病变。
三、统计分析
为了保证测量的准确性与客观性,超声心动图的检查者和分析者不知道患者的冠状动脉造影资料。两个月后取出图像进行第二次测量之前,不复习第一次测量的结果。统计处理采用SPSS 11.5软件包,数据用均值±标准差(■±s)表示,两组间比较采用配对t检验。p<0.05时认为差别有显著意义。
结果
30例患者均为窦性心律,静息状态下均未见明显的节段性异常。其中23例患者有高血压史,6例患者有糖尿病史,9例患者有高血脂史,8例患者有吸烟史,10例患者有心脏病家族史。主要化验检查结果显示:空腹血糖(GLU) 5.98±1.71mmol / l,甘油三酯(TG) 1.67±0.63mmol / l,胆固醇(TC) 4.97±1.20mmol / l。超声心动图指标:左室舒张期末容积(LVEDV) 67.7±23.3ml, 左室射血分数(LVEF)63.7±6.7%。
30例患者两次测量时各节段的室壁收缩快速射血期厚度、舒张期末厚度和收缩期增厚率测值见表1-3。结果显示,两次测量中各节段的室壁收缩快速射血期最大厚度、舒张期末厚度和室壁收缩期增厚率的平均测值均没有显著统计学差异(p>0.05)。
讨论
传统的超声心动图方法评价室壁运动存在不少局限性[1,2]。常规M型超声技术只有一条取样线,且该取样线的一端固定,只能探测室间隔和左室后壁的运动状况。而二维超声心动图通常只能定性评价心内膜的运动状况,很大程度上依赖于观察者的主观感觉。解剖M型能显示左室短轴方向上的心肌运动状况,与DTI技术有互补作用,并可在多个节段中实时定量分析心室壁的运动以及室壁收缩期增厚率,从而帮助鉴别正常与异常节段[3]。
AMM超声心动图技术也称为任意角度M型或全方向M型超声心动图,是一种新的后处理技术。它通过对存储在电影环路中的数字化二维图像原始像素资料进行逐帧取样阅读和重建,在屏幕上显示与常规M型超声非常相似的图像。AMM超声心动图技术的主要优点是:①可实时更新并可调整取样线位置以追踪移动中的结构;②取样线可在360度范围内旋转,能保证取样线与所观察心室壁结构的垂直,故测量更为准确,可重复性更好;③取样线能够通过常规M型超声无法显示的心室节段如左室侧壁等;④可采用多条取样线,同时对多个室壁节段的收缩运动进行定量分析[2]。
早期研究显示应用AMM测量有较好的可重复性和准确性[2]。Strotmann[4]等采用二次谐波显像技术进行旋转模块的实验研究,发现在取样线角度校正<60°和探测深度<20mm的条件下,AMM测量左室壁厚度的准确性与常规M型相似。Pierard[5]等对10名正常人进行研究,将记录好的数字化二维超声图像和常规M型图像交给两位研究者独立分析。结果发现,尽管有些图像的质量较差,但两位研究者对主动脉根部、左室舒张期末内径以及收缩期末内径的测量结果,AMM的差异仍然显著小于常规M型(p<0.005),表明AMM的测量重复性更好。
AMM技术的测量结果是否可靠和能够重复,过去较少有报道。我们对30例患者在胸骨旁二尖瓣水平短轴观、乳头肌水平短轴观以及心尖四腔观的12个节段中测量了各个节段的室壁收缩快速射血期最大厚度、舒张期末厚度、以及室壁收缩期增厚率;并且在两个月之后,在不知道第一次测量结果的条件下,再次进行了有关参数的测定。结果显示,两次测量所得到的上述参数的平均值,在左室所有各心肌节段中都非常接近(p>0.05),胸骨旁乳头肌水平短轴观和心尖四腔观各节段中的测量结果重复性更好。因此,本研究显示,采用AMM超声技术评价左室壁各个节段的收缩功能是切实可行的,其测量结果具有较好的可重复性。
AMM技术分析左室功能有一定的局限性。其主要缺点是时间分辨率受制于二维图像,因此与常规M型相比,图像常常不如常规M型那样清晰。但通过对实时动态图像的仔细观察,大多数心肌节段仍然能够得到质量比较满意的图像。随着全数字化超声技术的不断改进,AMM的图像质量也将进一步提高,从而为辅助诊断冠心病患者的节段性心肌缺血或梗死提供更大的帮助。
【参考文献】
1. Lindner JR, Kaul S. Assessment of myocardial viability with two-dimensional echocardiography and magnetic resonance imaging. J Nucl Cardiol, 1996, 3(2):167-82
2. Mele D, Pedini L, Alboni P, et al. Anatomic M-mode: a new technique for quantitative assessment of left ventricular size and function. Am J Cardiol, 1998, 81(12A):82-85
3. Strotmann JM, Hatle L, Sutherland GR., et al. Doppler myocardial imaging in the assessment of normal and ischemic myocardial function--past, present and future. Int J Cardiovasc Imaging. 2001,17(2):89-98
4. Strotmann JM, Escobar Kvitting JP, Wilkenshoff UM, et al. Anatomic function-A comparative in vivo and in vitro study of both fundamental and second harmonic imaging modes. J Am Soc Echocardiogr,1999, 12(5):300-307
5. Pierard LA, Ashman JK, Oldstad B, et al. Dimensional quantification of cardiac anatomy, utilizing anatomical M-mode, a new post-processing technique uses on high frame rate two-dimensional digitally stored cineloops. Eur Heart J, 1995, 16(suppl):510
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