二维超声斑点追踪成像技术在早期心肌缺血诊断中的应用价值

张璐，吴金兰，庹露妮，丰小英，夏普

（福建省三明市中西医结合医院超声科，福建 三明 365001）

心脏为循环系统的中心器官，对于维持血液循环，保证体内物质运输，维持机体内环境的相对稳定具有重要的作用，而正常的血液循环又是保证心脏机能代谢和形态结构正常的关键，如发现不及时，会导致严重缺血的中心区细胞死亡[1-3]。超声二维斑点追踪成像技术是近年来定量评价早期心肌缺血诊断的新技术。超声波通过人体组织时发生散射，会形成具有稳定性和唯一性的斑点，超声心动图的二维灰阶图像可看作是由这种斑点组成的图像，自动功能成像软件（auto function imaging，AFI）软件可自动识别这些斑点并逐帧跟踪其在不同时间帧中的位置变化，自动生成心肌长轴方向上的应变信息及相关的心肌同步化参数[4]。超声二维斑点追踪成像技术是具有无创、精准、可重复等特点的心肌功能评价技术，也是检测心肌亚临床功能状态的实用工具。随着经济水平的提高，中国人口的老年化问题也日益突出，目前每5个成年人中即有1个心血管患者，近年来我国在冠心病诊断中患病例数相比2013年前增加64%，其中心肌缺血死亡例数增加90.9%，2012至2021年，急性心肌梗死死亡率总体呈上升态势[5]。如何更好的早期评估心肌缺血已成为临床医生的研究重点，超声二维斑点追踪成像技术目前可为临床早期诊断心肌缺血提供一个无创敏感的参考指标，因操作无明显风险，是最有价值的检测手段之一[6]。基于此，本研究旨在探讨超声斑点追踪成像技术对早期心肌缺血的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取本院2017年1月至2020年3月收治的心肌缺血患者87例作为观察组，其中男41例，女46例；年龄36～80岁，平均年龄（58.12±5.16）岁；平均病程（8.50±4.50）d。另选取同期健康体检者87名作为对照组，男40名，女47名；年龄36～80岁，平均年龄（57.02±6.03）岁。两组性别、年龄等临床资料比较差异无统计学意义，具有可比性。本研究经本院医学伦理委员会审核批准。所有研究对象均知情同意并签署知情同意书。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：临床经超声心动图检查后又行冠状动脉造影检查；常规超声检测，超声心动图未见明显室壁运动异常，左室射血分数＞55%。排除标准：急性心肌梗死；具有心功能衰竭症状；正在发生心律失常；先心病；肺源性心脏病；严重心脏瓣膜疾病；心肌病。

1.3 仪器设备与材料GE Vivid9，M5s（美国）高档彩色多普勒超声并配套有QLAB7.0软件，探头M5S-D，频率1.7～3.3 MHz。AFI是GE公司根据二维斑点追踪原理设计开发的临床应用软件。GE公司最新的基cSound™空间像素成像平台“智尊”系列彩色多普勒超声诊断系统，在提供高清晰二维图像的同时，提升斑点追踪技术的准确性、重复性，可用于分析高帧频的负荷超声心动图图像。帧频＞40帧，时间为应将扫描仪配置为在每次心动周期之前和之后存储100 ms。如采集多个心动周期，可用Cycle Select选择需分析的心动周期。使用包括整个左心室的深度范围，采集左室流出道频谱并测量主动脉瓣关闭时间。连接心电图，确保稳定的ECG曲线，采集3～5个心尖区长轴视图并保存2D动态影像。

1.4 检查方法 患者取左/右侧卧位，连接心电图，确保稳定的ECG曲线，探头涂抹耦合剂，测量主动脉瓣关闭时间，从心尖三腔心长轴视图开始分析，选择心尖四腔心长轴视图分析，启动AFI。选择心尖长轴切面定义ROI，软件自动扫描心内膜。测量左室射血分数（LVEF）、左室舒张末期内径（LVDD）、左室收缩末期内径（LVDS）；按照图示调整心内膜描记曲线，测量左、右心室舒张末期（EDV）、收缩末期（ESV）容积、心搏出量（SV），获得均值。确定主动脉瓣关闭的方式，分析三腔心后，分别顺序选取四腔心和两腔心切面点击AFI文件夹，按照提示进行分析（描记过程及调整均同三腔心分析）。然后进行图像的采集，包括记录持续稳定的3个心动周期的动态图像，然后进行数据分析。完成3个平面的测量后，点击触屏上的Bull’s eye显示牛眼图。选择心尖两腔心或四腔心长轴视图分析，选择autoEF得出左室射血分数，评估左室功能[7-8]。

1.5 观察指标 分别测量两组心率、LVEDD、LVEDV、LVESV、LVEF及舒张早期二尖瓣血流速度与舒张晚期二尖瓣血流速度比值（E/A）。然后采集3个心动周期的图像资料，再分别进行心尖部6节段（SL6A）、中间部6节段（SL6M）、基底部6节段（SL6S）、基底部+中间部+心尖段17节段（SL17）、左室整体18节段（SL18）应变均值等数据分析，见图1。用敏感性、特异性及诊断正确率作为观察指标，其中，特异性=斑点超声呈真阴性数/假阳性与真阴性总数×100%；敏感性率=斑点超声呈真阳性数/真阳性与假阴性总数×100%。

图1 斑点追踪成像技术诊断心肌缺血成像图Figure 1 The imaging diagram of the speckle tracking imaging technique for diagnosing myocardial ischemia

1.6 统计学方法 采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计量资料以“”表示，比较采用t检验，计数资料组间率（%）的比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组LVEDD、LVEDV、LVESV、LVEF及E/A比较 观察组LVEDD、LVEDV、LVESV、LVEF均明显高于对照组，E/A明显低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组LVEDD、LVEDV、LVESV、LVEF及E/A比较Table 1 Comparison of LVEDD,LVEDV,LVESV,LVEF and E/A between the two group

2.2 两组SL6A、SL6M、SL6S、SL17及SL18比较观察组SL6A、SL6M、SL6S、SL17及SL18均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组SL6A、SL6M、SL6S、SL17及SL18比较（%）Table 2 Comparison of SL6A,SL6M,SL6S,SL17 and SL18 between the two group(%)

2.3 SL17与SL18灵敏度和特异性比较 以心肌声学造影为检测标准，SL17曲线下面积为0.812，SL18曲线下面积为0.832，见图2。SL18和SL17诊断心肌缺血的截断值分别为-19.85%、-18.73，灵敏度为分别为85.63%、84.61%，特异性分别为75.23%和85.72%。SL17与SL18灵敏度比较差异无统计学意义（χ2=0.857），SL18特异性低于SL17（χ2=5.016，P＜0.05）。

图2 SL17与SL18的ROC曲线图Figure 2 ROC curve of SL17 and SL18

3 讨论

一般临床检查仅凭动脉血压和中心静脉压常观察不到明显的心功能改变[9]，近年来由于仪器的改进能显示无并发症的心肌梗死时潜在的心血管功能变化。如动态心电图记录（Holter）可了解有无心律失常及心律失常的程度而及时加以控制；心导管及多导生理记录仪的应用，使临床不仅可测量动脉内压，还可直接测定心室内压及心房内压。尤其是Swan-Ganz漂浮导管的应用可通过静脉插管使带气囊的导管头随需要进入肺动脉或肺毛细血管前小动脉，测定肺动脉压或肺小动脉嵌入压，后者基本上与左心室舒张末期压相等，可避免将心导管插入左心方能获得左心功能资料的复杂操作，使临床监护病房的工作更简便和安全[10]。

LVEDP和PAEDP的正常高限均为12 mmHg，也有报道PAEDP的正常高限是15 mmHg，急性心肌梗死无心力衰竭并发症者有50%以上的患者LVEDP超出正常高限，说明心功能有一定程度降低，但无明显的临床症状。左室心肌梗死时可利用PCWP或PAEDP估价左室功能敏感性较高。PCWP或PAEDP达18 mmHg，是左心室功能接近衰竭的临界线，＞20 mmHg时患者往往出现左心衰竭的临床表现。本研究结果显示，SL6A均高于SL6S和SL6M，观察组SL18与SL17均高于对照组（P＜0.05），提示心尖段明显影响整体的纵向应变均值。SL17与SL18灵敏度比较差异无统计学意义，SL18特异性低于SL17（P＜0.05），SL18综合价值高于SL17。

自动功能成像通过定量测量左心室纵向应变，能在早期敏感而准确地识别心肌有无缺血及心肌梗死的存在，客观反映心肌缺血时心肌整体及局部功能变化。在心内膜灌注缺损时左心室长轴即会减少。同样，射血分数保留的心内膜下心肌梗死患者纵向应减低。较大的穿壁梗死多引起左心室收缩功能减低，与射血分数值减低相关。及时恢复冠状动脉血运是有效治疗冠心病的基础和关键。自动功能成像技术可评估再灌注治疗的疗效，也能很好地预测左心室整体收缩功能的改善及左心室重构情况，为临床疗效评估及预后判定提供参考依据。

综上所述，AFI是检测心肌缺血的重要工具，二维超声斑点追踪成像技术检查心肌缺血的准确率更高，SL18较SL17能更准确地评价心肌缺血，通过测量左心室纵向应变，能在早期及时发现心肌缺血，并反映整体及局部功能变化。最终诊断结果相较于常规超声检查准确率更高，值得临床推广应用。