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编号:10272660
彩色室壁运动技术定量评价陈旧心肌梗塞左室舒张功能
http://www.100md.com 《中国超声医学杂志》 2000年第1期
     作者:陈昕 任卫东 杨军 唐力 王立建 刘玉凤 冯赫林 富维强

    单位:陈昕 任卫东 杨军 唐力 王立建 冯赫林 富维强(110001 沈阳市中国医科大学附属第一医院心功能科);刘玉凤(沈阳市儿童医院电诊科)

    关键词:彩色室壁运动;左室舒张功能;超声心动图;陈旧心肌梗塞

    中国超声医学杂志000117 摘 要 目的:应用彩色室壁运动技术(CK)定量评价存在收缩功能异常的陈旧心肌梗塞患者的左室局部和整体舒张功能。方法:19例心肌梗塞患者(左室射血分数:34.9±5.89%)和21例正常人进行了CK检测,同时记录二尖瓣血流频谱。CK测量参数:左室壁各节段全舒张期及前1/3舒张期心内膜位移(DEM,1/3DEM),前1/3舒张期心内膜位移分数(1/3DEMF);全舒张期、前1/3及后2/3舒张期心内膜位移平均速度(VDEM,1/3 VDEM,2/3VDEM)。二尖瓣血流频谱主要记录1/3充盈分数(1/3FF)。根据二维定性方法对运动正常、运动减弱和运动消失三种室壁运动状态CK测量。结果:运动正常节段:DEM8.89±1.21mm,VDEM2.30±0.76cm/s;运动减弱节段:DEM 4.56±0.53mm,VDEM1.89±0.35cm/s;运动消失节段:DEM2.13±0.45mm,VDEM0.95±0.07cm/s;三种不同室壁运动状态间的DEM、VDEM均存在显著性差异(P<0.0001)。运动正常节段的1/3VDEM显著快于2/3VDEM(4.56±1.18cm/s vs 1.26±0.34cm/s,P<0.0001);运动减弱节段的1/3 VDEM略快于2/3VDEM(2.14±0.66cm/s vs 1.76±0.47cm/s,P<0.05);而运动消失节段的1/3 VDEM显著低于2/3 VDEM(1.23±0.52cm/s vs 1.37±0.30cm/s,P<0.0001)。正常组的1/3FF和1/3DEMF(r=0.81,P<0.0001)及心肌梗塞组的1/3FF和1/3DEMF(r=0.91,P<0.0001)均呈高度相关。结论:彩色室壁运动技术能定量评价左室局部和整体舒张功能。DEM、VDEM、1/3VDEM和1/3DEMF是具有应用价值的指标。
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    Quantitative Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function Using Color Kinesis

    in Patients with Old Myocardial Infarction

    Chen Xin,Ren Weidong,Yang Jun,et al

    Dept.Heart Function,First Hospital,China Medical University,Shenyang 110001

    ABSTRACT Objective:To quantitatively evaluate regional and global left ventricular diastolic function using CK in patients with old myocardial infarction(OMI).Methods:Nineteen patients(mean age 58 years)with OMI (left ventricular ejection fraction 34.9±5.89%)and twenty-one normal subjects(mean age 53 years)underwent CK imaging.The diastolic segmental endocardial motion(DEM),DEM of the first third diastolic period(1/3 DEM)and 1/3 diastolic segmental endocardial motion fraction(1/3 DEMF).as well as the mean velocity of endocardial motion of the whole diastolic period(VDEM),the first third diastolic period(1/3 VDEM)and that of the later two thirds diastolic period(2/3 VDEM)were measured.Meanwhile the transmitral 1/3 filling fraction(1/3 FF)was calculated.We compared CK measurements among 3 wall motion grades(i.e.,normal,hypokinetic and akinetic)assessed by qualitative wall motion scoring.Results:Normal segment:DEM 8.89±1.21mm,VDEM2.30±0.76cm/s;Hypokinetic segment:DEM 4.56±0.53mm,VDEM 1.89±0.35cm/s;Akinetic segment:DEM 2.13±0.45mm,VDEM 0.95±0.07cm/s.There was a significant overall difference in DEM and VDEM (P<0.0001)among wall motion grades.1/3 VDEM was greater than 2/3 VDEM in normal(P<0.0001)and hypokinetic(P<0.05)segments,though 1/3 VDEM was slower than 2/3 VDEM in akinetic segments(P<0.0001).There was also high correlation between 1/3 DEM and 1/3DEMF in both normal(r=0.81,P<0.0001,y=0.75x+0.16)and OMI(r=0.91,P<0.0001,y=0.74x+0.10)groups.Conclusion:Analysis of color kinesis image can quantitatively assess regional and global diastolic function.DEM,VDEM,1/3 VDEM and 1/3 DEMF are valuable indexes.
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    KEY WORDS Color kinesis Left ventricular diastolic function Echocardiography Old myocardial infarction

    近年来CK技术主要用于评价左室收缩功能并取得理想的结果〔1~5〕,但评价左室舒张功能的研究报道甚少。本文旨在应用CK技术定量评价陈旧心肌梗塞左室整体和局部舒张功能,并与二尖瓣口血流频谱多普勒参数进行对比,为临床定量评价左室舒张功能提供一种新的方法。

    资料与方法

    研究对象:正常组21例,男14例,女7例,年龄36~60岁(平均53岁)。病例组19例,均为陈旧心肌梗塞患者(以心电图诊断定位:前间壁10例,前壁3例,广泛前壁2例,前间壁+下壁2例,下壁+后壁2例),男17例,女2例,年龄30~77岁(平均58岁),左室射血分数34.90±5.89%。两组均为窦性心律。
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    使用HP-SONOS 5500型相控阵超声显像仪,融合探头频率2~4MHz,该机配有显示室壁运动的彩色运动分析系统,舒张期能够实时逐帧由深蓝→青蓝→灰蓝→浅蓝→绿色→橙黄色进行彩阶转换,每帧时间为33ms,至舒张期末所有彩阶均叠加显示于最后一帧图像中,不同时间显色的像素表示舒张期不同时相心内膜移动距离。

    彩色室壁运动检测:受检者取左侧卧位,呼气末屏气后,显示胸骨旁左室长轴切面、左室短轴乳头肌水平切面、心尖四腔切面及心尖两腔切面。固定探头位置,首先启动AQ(acoustic quantification)系统,仔细调整仪器增益,时间增益补偿(TGC)和侧向增益补偿(LGC)以及辉度压缩,使AQ曲线与左室心内膜密切贴合。然后启动CK系统,选择舒张期时相(Expand)的CK显示。同步记录的心电图(Ⅱ肢体导联)T波终点为收缩末,R波顶点为舒张末,二者的时间间隔为舒张期CK彩阶显示范围。划定感兴趣区域,使之容纳整个左室腔,该区域的心内膜彩色位移可实时显示于二维切面上。将图像以Loop形式储存于光盘(HP Rewritable Optical Disk/1.2 Gbyte)供回放分析。
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    频谱多普勒:在心尖四腔切面,将取样容积置于二尖瓣口以100mm/s扫描速度记录舒张期二尖瓣血流频谱储存于光盘。

    检测指标:根据美国超声心动图学会推荐的标准将左室壁划分为16个节段。我们对二维图像能显示大于75%心内膜,CK彩带较均匀、连续的节段进行分析。1)根据二维定性方法对运动正常、运动减弱和运动消失三种不同室壁运动状态的节段进行CK测量,测量指标包括:①全舒张期心内膜位移(diastolic segmental endocardial motion,DEM);②前1/3舒张期心内膜位移(1/3 DEM);③1/3舒张期心内膜位移分数(1/3DEMF):1/3DEM/DEM;④全舒张期心内膜位移平均速度(VDEM);⑤前1/3舒张期心内膜位移平均速度(1/3 VDEM);⑥后2/3舒张期心内膜位移平均速度(2/3 VDEM);④、⑤、⑥计算均用公式:(心内膜外向位移[mm]×1000ms/s)/([帧数-1]×33ms/帧×10mm/cm);⑦彩色位移阶差分数:色彩层次数/6。2)二尖瓣口血流频谱多普勒分析:1/3充盈分数(1/3FF)。
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    数据处理和结果分析:各参数用均数±标准差(±s)表示。所有结果用计算机辅助进行t检验、配对t检验或回归分析,P<0.05有统计学意义。

    结果

    在40例研究对象中有460个节段(71.9%)符合分析标准,CK显示良好,其中正常组运动正常243个节段,病例组运动减弱156个节段,运动消失61个节段。三种运动状态的舒张期心内膜位移幅度不同,不同运动状态间DEM,VDEM,1/3 VDEM,2/3 VDEM和彩色位移阶差分数有显著性差异(P<0.0001);且同种运动状态的同一节段的1/3 VDEM和 2/3 VDEM亦呈显著性差异(P<0.05)。运动正常节段的DEM8.89±1.21mm,VDEM 2.3±0.76cm/s,1/3 VDEM4.56±1.18cm/s,2/3 VDEM1.26±0.34cm/s,彩色位移阶差分数为1,CK彩带均匀连续,色彩层次完整;运动减弱节段的DEM4.56±0.53mm, VDEM1.89±0.35cm/s,1/3 VDEM2.14±0.66cm/s,2/3 VDEM1.76±0.47cm/s,彩色位移阶差分数为0.67,彩带厚度变薄和/或色彩层次减少;运动消失节段的DEM 2.13±0.45mm, VDEM0.95±0.07cm/s,1/3 VDEM 1.23±0.52cm/s,2/3 VDEM1.37±0.30cm/s,彩色位移阶差分数为0.33,彩带明显变薄或彩带消失(表1,图1~2)。
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    后壁、下壁运动消失,彩带明显变薄,色彩层次减少,仅余深蓝、绿色及黄色,前间壁运动减弱,彩带变薄,仅余深蓝、浅蓝、绿色和黄色;余节段运动尚好

    图1 陈旧后下壁心肌梗塞左室乳头肌水平短轴切面前间壁运动消失,彩带明显变薄,仅余深蓝、浅蓝、绿色和黄色;后壁运动正常

    图2 陈旧前间壁心肌梗塞左室长轴切面

    表1 左室舒张期心内膜位移和运动平均速度(±s) 室壁运

    动状态

    DEM

    (mm)
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    VDEM

    (cm/s)

    1/3VDEM

    (cm/s)

    2/3VDEM

    (cm/s)

    彩色位移

    阶差分数

    运动正常(n=243)

    8.89±1.21

    2.30±0.76

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    1.26±0.34Δ

    1

    运动减弱(n=156)

    4.56±0.53*

    1.89±0.35*

    2.14±0.66*

    1.76±0.47ΔΔ*

    0.67*

    运动消失(n=61)
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    2.13±0.45*#

    0.95±0.07*#

    1.23±0.52*#

    1.37±0.30Δ*#

    0.33*#

    注:*心肌梗塞组运动减弱、运动消失节段与正常组运动正常节段CK测值比较:P<0.0001;

    #运动减弱与运动消失节段CK测值比较:P<0.0001;

    Δ2/3 VDEM与1/3 VDEM比较:ΔP<0.0001,ΔΔP<0.05。
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    DEM:全舒张期心内膜位移;VDEM:全舒张期心内膜位移平均速度;

    1/3VDEM:前1/3舒张期心内膜位移平均速度;2/3VDEM:后2/3舒张期心内膜位移平均速度。

    正常组的1/3FF和1/3DEMF呈高度相关,相关系数r=0.81(P<0.0001),回归方程y=0.75x+0.16;病例组1/3FF和1/3DEMF亦呈高度相关,相关系数r=0.91(P<0.0001),回归方程y=0.74x+0.10。正常组与病例组的1/3FF(0.55±0.05 vs 0.34±0.08,P<0.0001)和1/3DEMF(0.57±0.04 vs 0.35±0.06,P<0.0001)均呈显著性差异(表2)。

    表2 左室1/3充盈分数和CK1/3舒张期心内膜位移分数对比
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    1/3FF

    1/3DEMF

    r*

    回归方程

    正常组(n=21)

    病例组(n=19)

    0.55±0.05

    0.34±0.08*

    0.57±0.04

    0.35±0.06*

    0.81
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    0.91

    y=0.75x+0.16

    y=0.74x+0.10

    注:*P<0.0001

    讨论

    评价左室舒张功能的特征性指标是同时测量左室压力和容积,描绘出压力-容积曲线来获得,但在临床实际中依赖有创检查。频谱多普勒超声心动图常被用来评价左室整体舒张功能,最常用的是二尖瓣和肺静脉血流频谱信号。〔6〕

    本文采用CK技术从一个新的角度对左室舒张功能进行定量评价。它能够实时显示左室局部和整体运动。在舒张期,心肌舒张使左室腔变大,血液-组织界面由内向外运动,将舒张期每一帧图像中的界面新位移标以不同色彩并加以叠加,最终形成贯穿整个舒张期的多层彩带。同一色彩表示舒张期同一时相位移,位移的宽度代表该时相中心内膜的运动幅度。因此CK能从空间和时间两方面定量分析左室舒张期局部和整体室壁运动。
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    CK对左室局部舒张功能的定量评价分为两方面:心内膜位移和速度。本研究对左室舒张期局部室壁运动幅度进行了初步定量分析,这方面国外有极少数报道〔7〕,国内多集中在室壁运动正常节段心内膜位移的定量分析上〔8〕。本研究结果显示运动正常节段DEM与赵玉华等人〔8〕的结果近似,8.99±1.21mm vs 8.9±1.1mm;运动减弱与运动消失节段的DEM与Vandenberg〔7〕等研究相比,本研究测值偏高,运动减弱:4.56±0.53mm vs 0±1mm;运动消失:2.13±0.45mm vs 1±1mm,考虑这种差异可能由于Vandenberg等的研究对象为扩张型心肌病合并左束支传导阻滞,且左室射血分数明显低于本病例组,22±8% vs 34.9±5.89%。

    我们对左室舒张期心内膜运动速度进行了定量分析,结果显示运动正常节段心内膜运动速度明显快于运动减弱与运动消失节段(P<0.0001),运动减弱节段明显快于运动消失节段(P<0.0001)。我们还对左室舒张不同时期的心内膜运动速度进行了定量分析,国内外尚未见报道。结果显示运动正常节段的1/3 VDEM明显高于2/3 VDEM(P<0.0001);运动减弱节段的1/3 VDEM略高于2/3 VDEM(P<0.05);但运动消失节段的1/3 VDEM明显低于2/3 VDEM(P<0.0001),且DEM显著低于运动正常与减弱的节段,提示前1/3舒张期运动消失节段的舒张幅度、速度明显减低,左室快速充盈减少。
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    CK对左室整体舒张功能评价

    当左室舒张功能减低、心肌顺应性下降,首先表现为左室舒张末压力升高、左室快速充盈减少。心肌梗塞后,由于坏死心肌失去收缩力,室壁限局性运动障碍使心室收缩不协调以至心排血量减低,左室收缩末容积于是增加,舒张末期容积亦随之增加,使左室舒张末压力即左室充盈压增高。另外,梗塞区水肿和细胞浸润以及最后纤维化增加梗死心肌的硬度,致左室舒张期顺应性减低,更加重了左室充盈压增高,导致左房-室压差减小,左室快速充盈减少。本研究分别对正常组和冠心病组左室1/3充盈分数与1/3舒张期心内膜彩色位移分数进行相关分析,结果显示二者呈高度相关,从而提示CK技术可以定量评价左室整体舒张功能。

    另外,本病例组中有2例的二尖瓣血流频谱多普勒表现为左室充盈假性正常化。运动减弱节段的DEM 4.18±0.38mm, VDEM1.61±0.34cms/s,1/3 VDEM2.29±0.25cm/s;运动消失节段的DEM 2.36±0.23mm, VDEM0.88±0.11cm/s,1/3 VDEM1.10±0.22cm/s;上述测值与正常组运动正常节段有明显不同,与病例组其它运动减弱、运动消失节段的测值近似,提示在二尖瓣血流频谱多普勒呈假性正常化时,CK尚能检出左室舒张功能异常。
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    本研究的限制:由于二维图像质量不理想,部分心内膜显示不完整,CK的彩带边缘常为细碎和不连续的显色,本研究中有180个节段(28.1%)被排除在外。过度应用TGC和LGC会产生错误的心内膜边界而导致不准确的CK图像显示。另外,CK图像仍受到仪器总增益、辉度压缩等技术条件以及左室腔内乳头肌、腱索、瓣膜运动的影响。CK的临床应用必须依赖操作者具备获取一个质量较好的二维图像的能力。

    结论

    本研究采用CK技术在收缩功能异常的基础上定量评价陈旧心肌梗塞的左室局部和整体舒张功能。正常组运动正常节段、陈旧心肌梗塞组运动减弱、运动消失节段的三种不同室壁运动状态间的舒张期心内膜位移和速度均存在显著性差异;两组的二尖瓣血流频谱1/3充盈分数和CK1/3舒张期心内膜位移分数均呈高度相关;且在二尖瓣血流频谱呈假性正常化时,CK尚能检出左室舒张功能异常。CK技术为临床定量评价左室舒张功能提供了一种新的方法。

, 百拇医药     参考文献

    1.Mor-Avi V,Vignon P,Koch R,et al.Segmental analysis of color kinesis images:New method for quantification of the magnitude and timing of endocardial motion during ventricular systole and diastole.Circulation,1997,95(8):2082~2097

    2.Lau YS,Puryear JV,Gan SC,et al.Assessment of left ventricular wall motion abnormalities with the use of color kinesis:A valuable visual and training aid.J Am Soc Echocardiogr,1997,10(6):665~672
, 百拇医药
    3.Lang RM,Vignon P,Weinert L,et al.Echocariographic quantification of regional left ventricular wall motion with color kinesis.Circulation,1996,93(10):1877~1885

    4.Schwartz SL,Cao Q1,Vannon MA,et al.Automatic backscatter analysis of regional left ventricular systolic function using color kinesis.Am J Cardiol,1996,77(15):1345~1350

    5.Vitarelli A,Sciomer S,Schina M,et al.Detection of left ventricular systolic and diastolic abnormalities in patients with coronary artery disease by color kinesis.Clin Cardiol,1997,20(11):927~933
, 百拇医药
    6.Little WC,Downes TR.Clinical evaluation of left ventricular diastolic performance.Progress in Cardiovascular Disease,1990,32(4):273~290

    7.Vandenberg BF,Oren RM,Lewis J,et al.Evaluation of color kinesis,a new echocardiographic method for analyzing regional wall motion in patients with dilated left ventricles.Am J Cardiol,1997,79(1):645~650

    8.赵玉华,查长松,陈宁宁,等.正常心脏CK图像与Aqi超声定量分析.中国超声医学杂志,1997,13(3):24~27

    1999-06-14, http://www.100md.com