应用二维斑点追踪技术评价左室心肌扭转

胡扬，黄向阳，杨冬妹，袁奇，王玉婷

（安徽医科大学附属省立医院、安徽省立医院超声心动图室，合肥 230001）

应用二维斑点追踪技术评价左室心肌扭转

胡扬，黄向阳，杨冬妹，袁奇，王玉婷

（安徽医科大学附属省立医院、安徽省立医院超声心动图室，合肥 230001）

二维斑点追踪技术（STI）是指在二维图像的基础上，追踪心肌回声斑点的运动轨迹，自动计算出斑点的参数。左心室心肌扭转指心尖部相对于基底部沿左心室长轴的旋转运动，其可为定量评价左室收缩功能提供更多的信息［1］。本研究应用STI评价左心室心肌扭转和旋转角度在健康人群中的特征，并分析其在评价左室收缩功能中的价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2012年10月至2013年7月在我院就诊的50例健康志愿者，男28例，女22例，年龄19～33岁，平均（25.2±3.3）岁。均经病史、体检、心电图及X线等检查排除心血管疾病。

1.2 仪器设备 二维图像的采集采用Philips iE33彩色超声显像系统，S5-1探头（探头频率1.7～3.4 MHz），帧频＞60帧／s。

1.3 研究方法 受试者取左侧卧位，同步心电图。

（1）常规系列二维切面顺序扫查，测量常规心超指标，包括左室收缩末内径（LVESD）、左室舒张末内径（LVEDD）、左室缩短分数（FS）、左室射血分数（LVEF）。（2）分别显示左室短轴（左房室瓣水平、心尖水平）的切面图像，取连续3个心动周期的动态图像记录在超声工作站上，脱机分析。使用工作站QLab软件7.0中TMQA分析程序，调节增益后手动确定左室心尖及心底短轴切面中心，软件自动识别心内膜及心包脏层，再手动调整心内膜、心包脏层边缘曲线以及各节段分界线，经软件自动逐帧追踪和计算后，可以直接得到左室心尖部及心底部心内膜下旋转角度峰值、心包脏层下旋转角度峰值、跨壁旋转角度梯度峰值、切面整体旋转角度峰值。（3）计算左室扭转指标：左室内膜下扭转角度峰值（Ptw-endo）：定义为心尖与心底心内膜下旋转角度差值的峰值；左室外膜下扭转角度峰值（Ptw-epi）：定义为心尖与心底心包脏层下旋转角度差值的峰值；跨壁扭转角度梯度峰值（Ptw-mur）：定义为左室内膜下扭转角度与对应时刻外膜下扭转角度差值的峰值；左室整体扭转角度峰值（Ptw）：定义为心尖与心底切面整体旋转角度差值的峰值。

1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0统计分析软件，两组间比较采用两样本t检验，左室扭转指标与常规心超指标间的关系采用直线相关分析。

2 结果

根据所测得的左室心肌旋转角度峰值计算出心肌扭转角度峰值，见表1。

表1 健康人群左室心肌旋转、扭转参数（±s，°）

表1 健康人群左室心肌旋转、扭转参数（±s，°）

注：与左房室瓣水平比较，aP＜0.01；与内膜下扭转角度峰值比较，bP＜0.05

参数 旋转峰值左房室瓣水平 心尖水平 扭转峰值内膜下 -2.78±0.79 4.41±1.49a7.36±2.05外膜下 -1.68±0.89 2.75±0.99a4.44±1.76b跨壁角度 -1.19±0.46 2.58±1.27a3.69±1.62切面整体 -2.22±0.88 3.35±1.19a5.61±1.74

将逆时针旋转定义为正值，顺时针旋转定义为负值。从心尖至心底部观察，心尖部心肌收缩期主要表现为逆时针旋转，心底部心肌收缩期主要表现为顺时针旋转，心尖部扭转角度峰值大于心底部，两者之间差异有统计学意义（P＜0.01）；左室内、外膜下心肌扭转存在不均一性，左室内膜下扭转角度峰值大于左室外膜下扭转角度峰值，差异有统计学意义（P＜0.05）。

健康人群常规左室收缩功能指标LVEF及FS与左室扭转指标呈正相关，见表2。

3 讨论

评价心肌扭转的方法很多，从最早需要开胸的X线电影成像技术到“金标准”组织标记磁共振技术［2］，到无创、简便的组织多普勒技术，均存在一定的局限性，因此，在临床上没有得到广泛应用。STI与组织多普勒频移无关，无角度依赖性，重复性好，可无创、准确地评价左室旋转运动，全面地反映左心室整体和局部的收缩功能［3］。

表2 健康人群常规左室收缩功能指标与左室扭转指标的相关分析

本研究显示左室旋转主要表现为收缩期心底部顺时针旋转和心尖部逆时针旋转，心脏整体表现为心动周期内逆时针方向为主的扭转运动。与室壁增厚相似，内、外膜下心肌扭转同样存在不均一性，因此产生了跨壁角度梯度。做旋转运动时，心内膜下心肌相比于心包脏层下心肌的力臂短，在需要完成相似收缩运动情况下，心内膜下心肌需要旋转更大的角度。本研究显示旋转运动存在跨壁差异，左心室心内膜下心肌收缩期最大旋转和扭转角度均大于心包脏层下心肌，与前人研究相符［4-5］。

本研究显示，在健康人群，左室扭转指标与超声测量心功能的传统指标呈正相关。心肌扭转运动是心脏室壁运动及心功能的一个重要组成部分，其大小取决于心肌收缩力［6］。研究表明：扭转是评价心脏收缩功能的负荷非依赖性重要指标，心肌扭转可成为评价心脏室壁运动及心功能的一个重要指标。因此，对心肌扭转进行测定可以为临床定位诊断、疗效判断及预后评价等提供非常有价值的帮助。

本研究存在一定局限性：首先，由于条件限制，未能应用金标准评价心肌活性；其次，本研究样本量较小，可能存在一定偏倚；最后，STI技术仍局限于二维平面上的观察，不能完全跟踪斑点运动的三维空间位置，精确性欠佳。

但如前所述，大量研究己证实其所测得的信息与MRI具有很高的相关性，表明这项技术仍能提供大量准确的信息，而且二维斑点追踪技术能无创定量评价左室局部及整体的旋转及扭转运动，为进一步研究各种疾病状态的左室扭转运动提供可靠的技术方法，不失为心脏力学研究的可靠技术。

［1］ Blessberger H，Binder T.NON-invasive imaging：Two dimensional speckle tracking echocardiography：basic principles［J］.Heart，2010，96（9）：716-722.

［2］ Artis NJ，Oxborough DL，Williams G，et al.Two-dimensional strain imaging：a new echocardiogaphic advance with research and clinical applications［J］.Int JCardiol，2008，123（4）：240-248.

［3］ Chang SA，Kim HK，Kim DH，et al.Left ventricular twist mechanics in patients with apical hypertrophic cardiomyopathy：assessment with 2D speckle tracking echocardiography［J］.Heart，2010，96（1）：49-55.

［4］ Notomi Y，Srinath G，Shiota T，et a1.Maturational and adaptivemodulation of left ventricular torsional biomechanics：Dopple tissue imaging observation from infancy to adulthood［J］.Circulation，2006，113（21），2524-2533.

［5］ 陆景，尹立雪，王志刚.成人心脏扭转运动生物力学机制的超声速度矢量成像研究［J］.中华超声影像学杂志，2009，18（12）：1013-1017.

［6］ Opdahl A，Helle-Valle T，Remme EW，et al.Apical rotation by speckle tracking echocardiography：A simplified bedside index of leftventricular twist［J］.JAm Soc Echocardiogr，2008，21（10）：1121-1128.

R540.45

B

10.3969／J.issn.1672-6790.2014.06.033

2013-11-22）

胡扬，医师，Email：younglook1008＠163.com

黄向阳，主任医师，Email：slhxy3011＠126.com