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编号:10205901
多普勒组织成像技术评价束支传导阻滞患者的心室肌除极状态
http://www.100md.com 《中国超声医学杂志》 2000年第2期
     王静 李治安 王新房 谢明星 刘俐 杨娅 吕清

    摘 要 目的:拟在探讨DTI技术评价束支传导阻滞患者的心室肌电除极状态的准确性。方法:应用DTI技术的速度模式及加速度模式观察38例经体表心电图证实为束支传导阻滞,其中20例完全性右束支传导阻滞(CRBBB)、18例完全性左束支传导阻滞(CLBBB)患者的异常心室肌除极起源与顺序,并与25例心电图完全正常的健康志愿者相对照。结果:①加速度图上CRBBB组的心室除极起源与正常组无差异(P>0.05),均位于室间隔,并由室间隔向四周扩布激动;而CLBBB组的心室最早除极点位于右室前壁心尖,其产生的除极扩布过程与正常组、CRBBB组迥异(P<0.001);②胸骨旁左室长轴切面上M型速度图显示CRBBB组左室除极正常。其室间隔及左室后壁自心电激动开始(心电图Q波起始)至收缩带出现的时限与正常组无显著差异(P>0.05);而CLBBB组左室除极则明显延缓。左室后壁收缩带推迟出现,与正常组、CRBBB组均有显著差异(P<0.01);③心尖区四腔心、二腔心及左室长轴切面上脉冲频谱型速度图显示CRBBB组右室前壁基、中部收缩延迟。自心电激动开始(心电图Q波起始)至右室前壁基部、中部收缩波起始的时间间隔较正常组、CLBBB组显著延长(P<0.001);CLBBB组则显示右室前壁电-收缩耦联正常。与正常组比较,其收缩波未见延迟(P>0.05);而左室各壁收缩均较正常组、CRBBB组明显延缓(P<0.001),前间隔除极方向更由心尖指向心底。结论:本研究表明DTI显示的CRBBB及CLBBB的心室肌除极过程与临床心电生理研究结果相符。证实DTI能直观实时、形象准确地评估心电活动,是临床心脏电生理学研究方式的重要补充。
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    关键词:多普勒组织成像 束支传导阻滞 心室除极

    多普勒组织成像(Doppler tissue imaging,DTI)是晚近发展的一种能追踪及分析室壁收缩时序的技术,其在心电生理学中的应用价值正被逐渐认识和研究。目前对此项技术评估束支传导阻滞患者的心室肌电除极过程尚少见报道。本研究联合应用DTI速度图、加速度图观察38例束支传导阻滞患者的心室除极状态,旨在探讨DTI评估临床异常心电活动的可行性及准确性。

    资料与方法

    研究对象:选择1997年11月至1998年9月经心电图确诊为束支传导阻滞的患者38例。其中完全性右束支传导阻滞(CRBBB)20例,男10例,女10例,平均年龄46.95±16.61岁(11~73岁),平均心率74.6±13.31bpm(55~98bpm);完全性左束支传导阻滞(CLBBB)18例,男11例,女7例,平均年龄55.94±16.03岁(22~73岁),平均心率80.94±12.70bpm(55~100bpm);另选择正常心电图对照组25例,其中男13例,女12例,平均年龄31.7±17.0岁(3~72岁),平均心率76±12.6bpm(58~105bpm)。
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    所用仪器:美国Acuson Sequoia C256型超声诊断仪,探头频率3.5/5.0MHz及5.0/7.0MHz,配有DTI速度图(DTV)、加速度图(DTA)及能量图(DTE)三种显示模式。

    研究方法:加速度模式:受检者均取左侧卧位及平卧位,同步记录心电图实时监控。在清晰显示胸骨旁左室长轴及二尖瓣、乳头肌、心尖水平左室短轴切面;心尖四腔心、二腔心及左室长轴切面;剑下四腔心切面的基础上,降低二维增益,叠加无方向性DTA图,显示色阶为蓝-黄-红,分别代表较低至较高的加速度,显示帧频为50~65Hz。操作中强调DTI滤波、取样门及彩色增益调节至取得最佳图像。依次在上述各切面,对照心电图,利用电影回放功能键,分别逐帧观察并分析记录各局部室壁电除极产生收缩,出现亮红色加速度变化斑的先后顺序。选择心率稳定的15~20个心动周期录相,供脱机分析。

    M型速度模式(M-DTV)显示:在胸骨旁左室长轴切面上叠加DTV图,将M型取样线分别置于距室间隔上部1/3水平及2/3水平处,扫描速度置于100cm/s,选取清晰室间隔及左室后壁的彩色运动带的图像冻结并测量自心电图Q波(无Q波者取R波)起点至室间隔左室面蓝色收缩带及左室后壁心内膜面红色收缩带起始的时间间期(T)。
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    脉冲频谱型速度模式(PD-DTV)显示:选取清晰心尖四腔心、二腔心及心尖左室长轴切面叠加DTV图。脉冲取样容积分别置于右室前壁、左室前壁心内膜面,前间隔左室面的基部、中部及心尖部的中点。多普勒扫描速度置于100cm/s,分别记录各室壁三个节段的运动频谱,测量自心电图Q波起点至局部心肌收缩波(S)起始的时间间期(T)。

    统计方法:以上时间指标测三个连续心动周期取均值。计量资料用均值±标准差表示。采用卡方检验及t检验。P<0.05为有显著差异。

    结 果

    1.加速度图(DTA)模式

    心室除极起源:CRBBB组与正常组的心室除极均源于室间隔基中部(P>0.05),对应心电图Q波后室间隔最先出现亮红色加速度变化斑。CLBBB组的除极起源则为右室前壁心尖,与CRBBB组、正常组有显著差异(P<0.001)。各切面上CRBBB、CLBBB及正常组率先除极部位比较详见表1,图1。
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    表1 DTA图上三组除极起源显示

    切 面

    组 别

    除极起源部位

    室间隔

    右室前壁心尖

    其它*

    胸骨旁左室长轴

    正常组

    22

    3

    CRBBB

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    2

    CLBBB

    17

    1

    胸骨旁左室短轴

    正常组

    24

    1

    (乳头肌水平)

    CRBBB

    17

    3

, 百拇医药     CLBBB

    16

    2

    心尖四腔心

    正常组

    23

    2

    CRBBB

    18

    2

    CLBBB

    17

    1

    剑下四腔心
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    正常组

    24

    1

    CRBBB

    17

    3

    CLBBB

    16

    2

    注:*因帧频有限,室间隔与其它部位同时出现亮红色加速度斑。t9701.gif (4350 bytes)

    图1 DTA图上三组室间隔率先除极的显示率比较
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    心室除极顺序:由于CLBBB组与CRBBB组、正常对照组的心室除极起源各异,因而由此产生的加速度扩布过程也截然不同。各切面上局部室壁除极顺序详见表2。

    表2 DTA图上三组心室肌除极顺序显示

    切 面

    组 别

    除 极 顺 序

    胸骨旁左室长轴

    正常组

    AVS基中部-RVAW心尖、AVS中尖部-LVPW中部-LVPW全部、AVS全部-RVAW全部

    CRBBB

    AVS基中部-RVAW心尖-AVS中尖部-LVPW中部-LVPW-AVS全部-RVAW全部
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    CLBBB

    RVAW心尖-AVS心尖-AVS中部、RVAW全部-AVS基部、LVPW全部

    胸骨旁左室短轴

    正常组

    AVS、(和)乳头肌-LVAW、LVALW、RVAW-VS-LVPW、LVIW-RVIW

    (乳头肌水平)

    CRBBB

    AVS、(和)乳头肌-LVAW、LVALW-VS、RVAW-LVPW、LVIW-RVIW

    CLBBB

    RVAW-AVS、RVLW-LVAW、LVALW、前外侧乳头肌、VS-RVIW-LVPW、LVIW、后内侧乳头肌
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    心尖四腔心

    正常组

    PVS基中部-PVS中尖部、LVALW心尖、RVAW心尖-LVALW中部-LVALW中基部、RVAW中部-PVS基部、RVAW基部、LVALW基部

    CRBBB

    PVS基中部-PVS中尖部、LVALW心尖、RVAW心尖-LVALW中部-LVALW中基部、PVS基部-RVAW中部-LVALW基部-RVAW基部

    CLBBB

    RVAW心尖-PVS心尖、LVALW心尖-RVAW中部-LVALW中部、PVS中部-LVALW

    中基部-RVAW基部-PVS基部、LVALW基部
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    心尖二腔心

    正常组

    LVAW心尖-LVIW心尖-LVAW中部、LVIW中部-IVIW基部-LVAW基部

    CRBBB

    LVAW心尖-LVIW心尖-LVAW中部、LVIW中部-IVIW基部-LVAW基部

    CLBBB

    LVAW心尖-LVIW心尖-LVAW中部、LVIW中部-IVIW基部、LVAW基部

    注:AVS:前间隔 PVS:后间隔 VS:间隔 LVPW:左室后壁 LVAW:左室前壁 LVIW:左室下壁 LVALW:左室前侧壁

    RVAW:右室前壁 RVIW:右室下壁
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    2.M型速度图(M-DTV)模式:CRBBB组左室除极正常。室间隔早于左室后壁收缩(P<0.005),且其室间隔及左室后壁出现彩色收缩带的时限与正常组比较未见延迟。基区室间隔自心电激动(心电图Q波起始)至其蓝色收缩带起始的间期(81.61±15.82ms)与正常组(76.30±9.07ms)无显著差异(P>0.05);CLBBB组左室除极则明显延缓。基区左室后壁自心电图Q波起始至其红色收缩带起点的间期为165.01±28.67ms,与CRBBB组(111.38±10.75ms)、正常组(108.17±9.35ms)均有显著差异(P<0.05)。具体资料见表3。

    3.脉冲频谱型速度图(PD-DTV)模式:CRBBB组右室前壁基部、中部电除极至产生收缩的时间间隔较CLBBB组,正常组相应节段明显延长(P<0.001);但左室各壁除极与正常组无显著差异(P>0.05)。CLBBB组右室前壁电-收缩耦联正常,与正常组无显著差异(P>0.05),而左室各壁除极较正常组、CRBBB组均有不同程度延迟(P<0.001)。且与正常组前间隔中部最先除极不同,CLBBB组的前间隔除极方向改由心尖指向心底。前间隔心尖部收缩早于基部、中部(P<0.05)。(详见表4,图2)。表3 M型DTV图上三组左室电-收缩时间间隔显示(单位:ms)
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    部 位

    CRBBB组(n=20)

    正常组(n=25)

    CLBBB组(n=18)

    基部

    AVS

    81.61±15.82

    76.30±9.07

    87.78±14.95#

    PW

    111.38±10.75*
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    108.17±9.35*

    165.01±28.67*★

    中部

    AVS

    77.25±14.83

    71.30±8.45

    90.72±14.77#

    PW

    111.52±19.34*

    105.72±1.53*
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    155.28±29.28*★

    注:AVS:前间隔 PW:左室后壁;*:P<0.005-0.001前间隔与左室后壁间有显著差异;

    ★:P<0.001 CLBBB组与CRBBB组及正常组组间有显著差异;#:P<0.05-0.01 CLBBB与正常组有显著差异。

    讨 论

    多普勒组织成像(DTI)又称为多普勒心肌显像(DMI),它是一种显示低速运动心肌信息的新兴多普勒技术〔1~5〕。其技术关键在于关闭适于血流显像的高通滤波器及降低系统总增益,仅采集低速高幅值的心肌多普勒频移信息。它有速度图、加速度图及能量图三种显示方式。其中速度图用于反映局部心肌运动速度大小及方向;加速度图则基于速度图,对速度变化的快慢进行彩色编码。结合同步记录的心电图,这二种显示模式均能反映收缩期内各室壁电除极所产生机械收缩的运动时序〔2、5、6〕。DTI因而能间接、形象地反映心电活动。自它1992年问世以来,Sutherland等、Neuderdert等〔3,7,8〕已对心室除极状态进行系列实验及临床初步研究,本文对束支传导阻滞的除极过程进行DTI显示,旨在评估此项技术检测临床异常心电活动的精确性。
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    表4 PD-DTV图上三组局部心肌电-收缩时间间隔显示(单位:ms)

    室 壁

    组 别

    基 部

    中 部

    心 尖 部

    RVAW

    正常组

    109.28±14.99

    105.72±14.18

    101.24±14.89*

, http://www.100md.com     CRBBB

    138.56±22.71★*

    127.11±24.17★*

    110.10±28.09

    CLBBB

    119.05±25.86

    118.23±16.59

    107.16±13.11

    AVS

    正常组

    95.16±9.97
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    87.64±8.41*#

    92.86±7.05

    CRBBB

    96.04±18.89

    94.66±11.76

    95.51±21.36

    CLBBB

    128.61±13.11

    125.49±19.05★#

    115.09±17.28★*
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    LVAW

    正常组

    98.12±10.78

    94.11±14.26

    94.08±10.27

    CRBBB

    103.76±10.27

    96.45±21.92

    96.12±10.34

    CLBBB

    160.67±30.22

, 百拇医药     155.23±16.48★#

    133.73±15.27★*

    注:RVAW:右室前壁 AVS:前间隔 LVAW:左室前壁 *:P<0.05 心尖(中部)与基部有显著差异#:P<0.05心尖与中部有显著差异 ★:P<0.05-0.001 CLBBB组(CRBBB)与正常组、CRBBB组(CLBBB)有显著差异

    A、B:脉冲取样容积置于右室前壁基部。CRBBB者(B)的T值(自Q波起点至心肌收缩波起始的间期)较正常者(A)明显延长;C、D:取样容积置于右室前壁心尖。CLBBB者(D)的T值与正常者(C)间无显著差异。

    图2 心尖四腔心切面频谱型组织多普勒速度图
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    研究中我们应用直观、形象的DTA图半定量化观察心室除极状态,发现CRBBB组的心室冲动起源位于室间隔区,与正常组无显著差异(P>0.05)。以心尖四腔心切面为例,92%(23/25)的正常者及90%(18/20)的CRBBB患者在室间隔基中区率先出现亮红斑。由于冲动起源相同,因而显示CRBBB组左室除极顺序与正常组基本一致,这与心内电生理研究结果吻合〔9〕,证实CRBBB时室间隔仍保持了最初由左向右的除极向量,左室除极正常。CLBBB患者则显示在心电图R波后,心尖四腔心切面上88.9%(16/18)的右室前壁心尖最早出现亮红斑。由于心室除极起源与正常组、CRBBB组不同,因而其产生的加速度扩布过程与它们迥异,CLBBB组的左室各壁收缩出现加速度变化斑均明显较右室前壁延缓。这与1976年Van dam〔10〕对慢性犬CLBBB模型中的研究结果相符。证实CLBBB时由于左束支的传导径路被完全阻断,正常初始左室除极化缺如,心室冲动始于右室,左室壁则依赖室间隔及左室的心肌闰盘间的缓慢传导除极。同时,我们在观察以上三组的除极起源时,均发现对应心电图Q波后有12%(3/25)的正常组、10%(2/20)的CRBBB者室间隔和其它心室部位以及5.6%(1/18)的CLBBB者右室前壁与室间隔同时出现亮红色加速度变化班(心尖四腔心切面);另外,右室壁延迟除极状态显示不太理想,这与DTA图受帧频限制、所取二维切面局限以及二维图像质量不高有关。
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    应用DTV图定量化反映心肌除极过程中,具高时间分辨力的M型DTV图显示出三组不同的左室除极状态。衡量室壁收缩顺序的时间指标T(自心电图Q波起点分别至室间隔、左室后壁收缩带起始的间期),在CRBBB组及正常对照组间均无显著差异(P>0.05),证实CRBBB组左室除极状态正常;而CLBBB组中,左室除极明显延缓,室间隔及左室后壁在电冲动发放较长时间后才开始产生收缩,其T值较CRBBB及正常组均显著延长(P<0.001)。PD-DTV图对室壁收缩时序的分段评估则显示局部室壁心肌除极的先后顺序。CRBBB组由于右室壁除极完全依赖心肌的缓慢传导,右室前壁基部、中部除极明显推迟(P<0.001);而因其心尖部靠近间隔部位,其除极较正常组未见明显延迟(P>0.05)。CLBBB组则准确显示出右室电除极-收缩耦联正常,整个右室前壁除极与正常组无显著差异(P>0.05)。左室各壁收缩波出现则明显推迟,较正常组、CRBBB组明显延缓(P<0.001)。与正常组前间隔中部最先收缩不同,CLBBB组前间隔心尖收缩较其基、中部早(P<0.05),除极方向由心尖指向心底。这与其心室除极起源为右室前壁心尖,使前间隔心尖较早激动有关。
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    束支传导阻滞作为临床常见的心律失常,其诊断工具包括:体表心电图、心电向量图、等电位图及心内电生理检查等。其中体表心电图作为最常用初诊工具,具有简捷、准确的特点;DTI技术较之能更准确地对阻滞部位定位并实时动态显示其异常除极顺序;而作为直视心室除极状态的心内电生理检查,有一定创伤性且技术要求相对高。相对而言,DTI具无创性且直观形象、重复性好、患者易于承受等优点。因而DTI是常规超声研究领域的延伸,更是心电生理学研究手段的有益补充。但它作为一种新兴多普勒技术,仍存在一定局限性,其中技术提供的帧频有限,影响了某些细小传导过程的研究;声束与心肌运动方向夹角过大,会造成局部心肌收缩波起点识别困难,导致测量偏差进而影响评估结果;另外,它还受过大心脏移位及呼吸影响。相信随着此项技术的不断完善及研究的逐步深入,DTI技术将在心电生理研究领域有更大应用潜力。

    作者单位:王静(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)

    李治安(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)
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    王新房(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)

    谢明星(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)

    刘俐(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)

    杨娅(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)

    吕清(430022 武汉市同济医科大学附属协和医院超声科)

    参考文献

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    8,陈 丽,沈学东,等.DTI评价心壁活动和激动顺序的实验研究.临床医学影像杂志,1997,8:31~33

    9,杨钧国,李治安主编.现代心电图学,第一版,科学出版社,北京,1997,689~691, http://www.100md.com