实时三维斑点追踪显像检测急性心肌梗死经皮冠状动脉介入治疗后左心室心肌功能延迟恢复

时间：2024-07-28

武晓凤 WU Xiaofeng

李玉宏 LI Yuhong

邢园园 XING Yuanyuan

杜亚明 DU Yaming

吴存刚 WU Cungang

张佳怡 ZHANG Jiayi

实时三维斑点追踪显像检测急性心肌梗死经皮冠状动脉介入治疗后左心室心肌功能延迟恢复

武晓凤 WU Xiaofeng

李玉宏 LI Yuhong

邢园园 XING Yuanyuan

杜亚明 DU Yaming

吴存刚 WU Cungang

张佳怡 ZHANG Jiayi

目的应用实时三维超声斑点追踪显像（RT-3DSTI）技术测量急性心肌梗死（AMI）患者经急诊经皮冠状动脉介入治疗（PCI）术后左心室局部心肌收缩及舒张功能的延迟恢复情况，并探讨RT-3DSTI在AMI诊疗方面的应用价值。资料与方法43例AMI患者均于发病24 h内行急诊PCI，并分别于PCI术前2 h、30 min，术后30 min、2 h、12 h、48 h各时间点行超声检查，测量左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室收缩末期内径（LVDS）和左心室舒张末期内径（LVDD）。应用RT-3DSTI分别测得缺血节段及非缺血节段纵向应变峰值（LSpeak）、径向应变峰值（RSpeak）、圆周应变峰值（CSpeak）、面积应变峰值（ASpeak），获得17节段应变“牛眼图”。同时测得主动脉关闭时的纵向应变（A）、舒张期第一个1/3时点的纵向应变（B），并计算应变显像舒张指数（SI-DI）。结果PCI术前2 h、30 min缺血心肌的LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI均显著降低，RSpeak、CSpeak于术后30 min恢复正常，LSpeak、ASpeak和SI-DI也逐渐升高，48 h仍未恢复正常。非缺血心肌LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI于术后30 min即恢复正常。缺血心肌LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI在PCI术前2 h、30 min、术后30 min、2 h均低于非缺血心肌（P<0.01），在PCI术后12 h、48 h与非缺血心肌RSpeak、CSpeak无明显差异（P>0.05），LSpeak、ASpeak、SI-DI仍低于非缺血心肌（P<0.05）。结论AMI患者经急诊PCI术后左心室局部心肌收缩功能及舒张功能延迟恢复。

心肌梗死；超声心动描记术，三维；斑点追踪成像；血管成形术，经腔，经皮冠状动脉；心室功能，左

急诊经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention, PCI）是指急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI）患者发病24 h内进行急诊冠状动脉支架置换术。目前，PCI已成为AMI患者恢复血流灌注十分有效的方法。AMI患者恢复血流灌注后存在心肌顿抑现象。快速评估顿抑心肌的功能对于挽救AMI患者的生命及改善预后有重要价值[1,2]。斑点追踪显像（speckle tracking imaging, STI）技术通过检测心肌的运动及形变准确评估心肌功能，因心脏是在立体三维空间中做纵向、径向、圆周、旋转、扭转等运动，实时三维斑点追踪显像（real-time three-dimensional speckle tracking imaging, RT-3DSTI）技术测量时不受声束方向与室壁运动夹角的影响，还克服了STI斑点丢失的问题，它能更全面、准确、快速地测量左心室心肌功能[3]。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2013-08~2014-02经辽宁医学院附属第一医院临床诊断（心电图及心肌酶谱检查）且经冠状动脉造影证实为左前降支狭窄（狭窄>90%）且不合并其他分支病变或左旋支与右冠状动脉狭窄均<50%的43例AMI患者，年龄49~75岁，平均（61.2±6.5）岁，并于24 h内接受PCI治疗。术后梗死动脉前向血流均达TIMI 3级，所有患者均排除陈旧性心肌梗死、房颤、瓣膜病、心力衰竭、其他先天性心脏病及其术后发生无复流现象者。所有患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法采用GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪，频率为1.5~4.0 MHz，4V探头，帧频40~45帧/s。患者取左侧卧位，连接同步心电图，待心电图及呼吸均稳定时对其进行二维常规超声检查，将探头置于心尖四腔心切面，显示较清晰的心内膜后更换四维模式，调节心动周期、扇角、增益、深度等，嘱患者屏住呼吸。采集心内膜显示最清晰时连续6个心动周期全容积心尖四腔切面图像并存入EchoPAC112工作站进行脱机分析。所有患者均由2名有经验的医师分别对其进行PCI术前2 h、30 min，术后30 min、2 h、12 h、48 h进行上述超声检查。应用EchoPAC112分析软件对左心室室壁进行实时三维斑点追踪，获得相应的17节段应变“牛眼图”。同时测得左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室收缩末期内径（LVDS）、左心室舒张末期内径（LVDD），以及缺血节段及非缺血节段纵向应变峰值（LSpeak）、径向应变峰值（RSpeak）、圆周应变峰值（CSpeak）、面积应变峰值（ASpeak）。将基底部前壁、中间部前壁、基底部近前壁间隔、中间部近前壁间隔标记为缺血心肌，将基底部下壁、中间部下壁标记为非缺血心肌。ECG R峰起始作为心室舒张末期，二维超声模式下主动脉关闭时为心室收缩末期，测得心室收缩末期的纵向应变（A），舒张期第1个1/3个时点的纵向应变（B），计算应变显像舒张指数（SI-DI），SI-DI=（A－B）/A×100%。

1.3 重复性检验从43例患者中随机抽取10例，由2名有经验的医师对原始图像进行分析，行观察者间的重复性检验；再由同一名医师对原始图像进行2次分析，行观察者内的重复性检验。

1.4 统计学方法采用SPSS 17.0软件，计量资料先经正态性检验和方差齐性检验，在样本符合正态分布及方差齐性检验的前提下，两组间参数比较采用Dunnett-t检验，多组间比较采用单因素方差分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 超声常规测量指标比较 43例患者中，1例因肥胖、1例因肺气干扰图像欠清晰被排除，另41例患者的图像用于分析，共224个心肌节段纳入分析，其中缺血节段142个，非缺血节段82个，与急诊PCI术前相比，术后各时间点LVESV、LVEDV、LVDS和LVDD均增高，但差异无统计学意义（P>0.05）；LVEF均减低，但差异无统计学意义（P>0.05）。急诊PCI术后30 min 患者LVESV、LVEDV、LVDS、LVDD及LVEF均恢复正常（P>0.05），见图1。

图1 AMI患者行急诊PCI前后各时间点超声常规测量指标的变化

2.2 缺血前后RT-3DSTI测量指标比较缺血心肌在PCI术前LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI显著下降；PCI术后LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI均逐渐升高；RSpeak、CSpeak于PCI术后30 min均恢复正常；LSpeak、ASpeak、SI-DI于PCI术后48 h仍未恢复正常。非缺血心肌LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI于PCI术前、术后30 min恢复正常，见图2、3。

图2 AMI患者行急诊PCI术前后缺血心肌与非缺血心肌各时间点RT-3DSTI测量指标的变化

2.3 缺血心肌与非缺血心肌RT-3DSTI测量指标比较缺血心肌LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak及SI-DI在PCI术前2 h、30 min、术后30 min、2 h均低于非缺血心肌（P<0.01），PCI术后12 h、48 h缺血心肌与非缺血心肌RSpeak、CSpeak无明显差异（P>0.05），但缺血心肌LSpeak、ASpeak、SI-DI仍低于非缺血心肌（P<0.05），见图2。

3 讨论

PCI术后30 min缺血心肌RSpeak、CSpeak已恢复正常，而LSpeak、ASpeak及SI-DI仍未恢复正常，提示AMI后存在收缩期及舒张期顿抑，顿抑心肌即是短时间缺血后心肌尚未坏死，但已发生结构及代谢方面的改变[4]。当血流灌注恢复正常后，这部分心肌仍需较长时间才能恢复。顿抑心肌具有收缩功能储备，在恢复血流灌注后均可以部分或全部恢复收缩功能[5]。SI-DI是心脏舒张期中前1/3时相舒张情况，可评估左心室舒张功能[6,7]。AMI行急诊PCI术可以及时恢复尚存心肌的功能，防止患者病情恶化，减少心肌梗死后并发症的发生，促进心肌细胞的电生理、结构及功能的稳定[8]。近年来，急诊PCI术已越来越广泛地应用于AMI患者，大大提高了AMI患者的生存质量。但因急诊PCI为有创检查，有一定的适应证，对一些特殊患者仍有一定的局限性。

图3 AMI患者经急诊PCI术后48 h 缺血心肌及非缺血心肌参数。A~D分别为LSpeak、RSpeak、CSpeak、ASpeak

3D-STI是一门新兴的技术，它无创、经济、且不受相邻心肌组织间相互牵拉、室壁运动及声束方向的影响，克服了2D-STI技术中存在的不同心动周期的斑点丢失问题，即可以实现斑点的跨平面追踪，故其实用性、准确性和可重复性高[9,10]。因此，3D-STI在冠心病的诊治方面有很高的临床应用价值。但因其对图像质量、帧频方面等要求较高，也不能完全取代2D-STI。

左心室心肌纤维由一条起于主动脉根部、止于肺动脉根部的心肌带构成，左心室心内膜下心肌纤维呈右手螺旋斜向走行，心外膜下心肌纤维呈左手螺旋斜向走行，室壁中层纤维呈近水平环状走行[11]。当心肌发生缺血时，心内膜首先受累，进而逐层向外，故LSpeak比RSpeak和CSpeak的受累更敏感。而ASpeak是一个三维应变指标，包括纵向应变及圆周应变，其在评价心肌缺血左心室心肌功能的评价方面敏感性相对更高，具有很高的应用前景[12,13]。

本研究的局限性：本次研究仅记录到患者急诊PCI术后48 h的左心室心肌局部收缩及舒张功能的恢复情况，未能继续随访所有患者术后更长时间的恢复情况，不能充分说明急诊PCI术对AMI患者的远期疗效[14]。急诊PCI术中无复流现象的发生率约为30%[15]，本研究剔除了AMI患者行急诊PCI术后发生无复流现象的患者，未能探讨急诊PCI术后无复流现象的发生与左心室心肌功能之间的关系。尽管3D-STI较2D-STI省时、高效，但因其对图像质量、帧频方面等要求较高，导致在样本选择方面有一定的限制[15]。

总之，RT-3DSTI可以用于评价AMI患者局部缺血心肌舒张及收缩功能的恢复情况，并为AMI患者的诊疗及预后方面提供一定的指导。

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（本文编辑张春辉）

Real-time Three-dimensional Speckle Tracking Imaging in Detecting Left Ventricular Myocardial Function Delayed Recovery After Acute Myocardial Infarction Treated by Percutaneous Coronary Intervention

PurposeTo investigate real time-three dimensional speckle tracking imaging (RT-3DSTI) in detecting left ventricular systolic and diastolic function delayed recovery in patients with acute myocardial infarction (AMI) treated by emergency percutaneous coronary intervention (PCI).Materials and MethodsForty-three patients with AMI received emergency PCI within 24 h after symptom onset. Ultrasound was carried out at 2 h, 30 min before PCI and 30 min, 2 h, 12 h, and 48 h after PCI. Left ventricular enddiastolic volume (LVEDV), left ventricular end-systolic volume (LVESV), left ventricular diastolic diameter (LVDD), left ventricular systolic diameter (LVDS), the regional longitudinal peak strain (LSpeak), radial peak strain (RSpeak), circumferential peak strain (CSpeak), area peak strain (ASpeak) of the ischemic segments and nonischemic segments were detected by RT-3DSTI. The longitudinal strain of aortic (A) and the frst one-third of diastole ration (B) were also measured to calculate the strain imaging diastolic index (SI-DI).ResultsLSpeak, RSpeak, CSpeak, ASpeak and SI-DI of ischemic segments significantly decreased at 2 h and 30 min before PCI. RSpeak, CSpeak of ischemic segments recovered 30 min later after PCI. LSpeak, ASpeak, SI-DI gradually increased but did not recover 48 h later after PCI. LSpeak, RSpeak, CSpeak, ASpeak and SI-DI of nonischemic segments recovered 30 min after PCI. LSpeak, RSpeak, CSpeak, ASpeak and SI-DI of ischemic segments were lower than those of nonischemic segments at 2 h, 30 min before PCI and 30 min, 2 h after PCI (P<0.01); RSpeak and CSpeak showed no statistical difference at 12 h and 48 h after PCI between ischemic and nonischemic segments (P>0.05), but LSpeak, ASpeak and SI-DI of ischemic segments were still lower than nonischemic segments (P<0.05).ConclusionLeft ventricular systolic and diastolic function of patients with AMI would delayed recovery after emergency PCI.

Myocardial infarction; Echocardiography, three-dimensional; Speckle tracking imaging; Angioplasty, transluminal, percutaneous coronary; Ventricular function, left

辽宁医学院附属第一医院超声科辽宁锦州121001

李玉宏

Department of Ultrasound, the First Affliated of Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, China

Address Correspondence to: LI Yuhong

E-mail: yuhong_jiahui@163.com

辽宁省自然科学基金项目（2013022020）。

R542.22；R445.1

2014-04-12

修回日期：2014-05-17

中国医学影像学杂志

2014年第22卷第8期：577-580

Chinese Journal of Medical Imaging