超聲心動圖在急性心肌梗死中應(yīng)用進(jìn)展

超聲心動圖在急性心肌梗死中的應(yīng)用進(jìn)展急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction,AMI)是冠心病中最嚴(yán)重的類型，我國心肌梗死發(fā)病率呈增加趨勢，且呈年輕化傾向。心肌梗死發(fā)病率50／10萬，預(yù)計每年有50萬人發(fā)生心肌梗死，累積存活心肌梗死患者200萬人[1]。而根據(jù)美國年的統(tǒng)計資料，每年美國近90萬人患AMI，42%的心肌梗死患者在1年內(nèi)死亡，其中半數(shù)死亡發(fā)生在發(fā)病后達(dá)成醫(yī)院急診室之前[2]。因此，加強(qiáng)早期檢測及防治心肌梗死的發(fā)生尤為重要。超聲心動圖在心臟構(gòu)造及心功效檢測工作中有著明顯優(yōu)勢，其不僅能夠?qū)π呐K構(gòu)型進(jìn)行觀察及有關(guān)數(shù)據(jù)測量，還能夠評價心臟收縮及舒張功效，檢測成果對心臟疾病的診療，治療決策及療效評價等方面都有重要意義。在急性心肌梗死的病程發(fā)展、轉(zhuǎn)歸及預(yù)后中，超聲心動圖的應(yīng)用始終是人們關(guān)注的重點。因此，本文對現(xiàn)在國內(nèi)、外在這方面的研究現(xiàn)狀及問題進(jìn)行綜述。1.急性心肌梗死（AMI）急性心肌梗塞是指冠狀動脈急性閉塞，血流中斷，所引發(fā)的局部心肌的缺血性壞死，臨床體現(xiàn)有持久的胸骨后疼痛、休克、心律失常和心力衰竭，并有血清心肌酶增高以及心電圖的變化。早期診療心梗很困難，由于心電圖確診率為50—70％，且CK-M和肌鈣蛋白這些生化標(biāo)志物只有出現(xiàn)心肌組織死亡時才升高[3]。急性心肌梗死后，缺血區(qū)或梗死區(qū)的心肌出現(xiàn)心肌收縮運(yùn)動削弱或消失，而非缺血區(qū)的心肌代償性運(yùn)動增強(qiáng)，造成左室心肌的收縮不同時運(yùn)動，研究表明，心臟的不同時運(yùn)動與心功效的惡化親密有關(guān)[4]。超聲心動圖在觀察心肌同時運(yùn)動，心臟功效測量上有極大的優(yōu)勢，還能夠?qū)⒓毙孕墓：笮呐K形態(tài)學(xué)變化反映成圖像資料用以解決分析，因此，急性心肌梗死后因此通過超聲心動圖對急性心梗早期進(jìn)行檢測含有可行性。．2.超聲心動圖2.1二維超聲心動圖(two-dimensionalechocardiography,2DE)二維超聲心動圖通過灰階顯像，可直觀評價瓣膜及室壁回聲、形態(tài)，以及瓣膜和室壁運(yùn)動與否正常、協(xié)調(diào)，亦可半定量評價心室整體和局部功效。實踐表明，從定性或半定量分析來看，2DE評價心肌缺血及心肌梗死簡樸實用；但若從定量分析角度來看，2D心室壁運(yùn)動分析法則有許多實際困難。除了受成像質(zhì)量(空間分辨率)和幀頻(時間分辨率)影響外，現(xiàn)有的2DE分析參考系均無法避免心動周期中位移、旋轉(zhuǎn)及呼吸對心臟位置的影響[5]。2DE成果含有主觀性，敏感性差，量化效果較差，不能同時顯示心室壁各節(jié)段的瞬時運(yùn)動狀態(tài)。另外，在急性心肌梗死早期，梗死心肌室壁運(yùn)動障礙，但可由正常心肌代償，梗死心肌被動牽拉運(yùn)動，心肌整體搏動和心肌整體收縮功效可不受影響，單純二維超聲觀察室壁運(yùn)動也可覺得無明顯異常。2.2M型超聲心動圖(M-modeechocardiography)2.2.1傳統(tǒng)M型超聲心動圖M型超聲心動圖是對心臟一維方式顯示取樣線所在測量點距離隨時間變化的曲線。傳統(tǒng)M型超聲操作簡便、空間和時間分辨率高、可重復(fù)性好，曾廣泛應(yīng)用于臨床心臟疾病檢查工作中?？蓱?yīng)用胸骨旁左心室長軸切面或短軸切面(腱索水平)引導(dǎo)的M型超聲，檢測室間隔和左心室后壁之間的運(yùn)動延遲(septaltoposteriorwallmotiondelay,SPWMD)。M超中可精確顯示局部梗死心肌的室壁節(jié)段性運(yùn)動異常，即梗死區(qū)域室壁運(yùn)動明顯削弱或消失，周邊運(yùn)動減低，與梗死區(qū)域相對應(yīng)室壁運(yùn)動往往增強(qiáng)。但由于傳統(tǒng)M型超聲只能獲得一條取樣線上的信息，檢測信息量少，另外，檢測時取樣線必須通過扇面頂點，觀察室壁，運(yùn)動時取樣線應(yīng)盡量垂直于檢測室壁所得數(shù)據(jù)更為精確，因此很難全方面的對心臟室壁進(jìn)行有效的評價。2.2.2解剖M型超聲心動圖(anatomicM-modeechocardiography,AMM)現(xiàn)在，解剖M型超聲解決了M型取樣線受局限、不能垂直室壁等問題，可在任意方向放置取樣線，對左室極大的拓寬了M型超聲心動圖的應(yīng)用范疇，可同時對各感愛好的室壁的運(yùn)動進(jìn)行定量檢測，對局部室壁的厚度、搏動幅度、室壁增厚率等及與時間的變化關(guān)系進(jìn)行測量，并有助于進(jìn)行比較分析，提高心肌缺血的陽性檢出率[6]。然而，AME并非真正M型取樣線上的原始超聲數(shù)據(jù)，其本質(zhì)是2DE圖像數(shù)據(jù)的M型顯示方式，因而受制于2DE的時間分辨率(幀頻)，特別在側(cè)向存在著時間分辨率局限性的缺點。2.3脈沖多普勒(pulsedwave,PW)急性心?？稍斐勺笫翼槕?yīng)性減少，通過二尖瓣口PW測得E峰與A峰用以間接評價左室舒張功效，但當(dāng)出現(xiàn)房顫或心律不齊時，二尖瓣口血流頻譜可呈單峰，此時無法通過E/A比值估測舒張功效。2.4彩色室壁運(yùn)動(ColorKinesism,CK)CK技術(shù)是今年來出現(xiàn)的一種實時、定量分析室壁運(yùn)動的新技術(shù)[7]，以自動邊沿檢測技術(shù)為基礎(chǔ)，可實時跟蹤和持續(xù)顯示心內(nèi)膜運(yùn)動[8]。心內(nèi)膜位移以彩階表達(dá)，彩階的寬度代表心內(nèi)膜位移，應(yīng)用時能夠采用半定量或定量分析心內(nèi)膜位移。其采用切面面積和容積變化兩種辦法測量心功效，不受左室腔幾何形態(tài)變化和呼吸等因素的影響，并且心內(nèi)膜的顯示是根據(jù)能量信號，故合用于存在節(jié)段性室壁運(yùn)動異常及左室擴(kuò)大等患者心功效的評價，亦合用于評價急性心肌梗死患者左室收縮功效的變化。有研究顯示，AMI后，患者梗死局部心內(nèi)膜收縮期位移值(Endocardialsystolicexcursion,ESE)明顯低于健康對攝影似節(jié)段心肌[9]。但CK僅代表室壁向心運(yùn)動狀況，心臟的水平運(yùn)動及軸向運(yùn)動對其有一定的影響。2.5組織多普勒成像(tissueDopplerimaging,TDI)通過克制高頻率、低振幅的血流信號而獲得低頻率、高振幅的心機(jī)運(yùn)動信號，借助全視野現(xiàn)象和心肌彩色編碼，獲取組織組度在空間和瞬間過程中產(chǎn)生的全部參數(shù)，并以多個形式將各室壁的運(yùn)動信息進(jìn)行實時顯示[10]。2.5.1定量組織速度成像(quantitativetissuevelocityimaging,QTVI)定量組織速度成像技術(shù)通過彩色編碼技術(shù)代表心肌組織運(yùn)動的方向與速度，獲得心肌舒張早期峰值速度時限(TQ-E)及同一節(jié)段6個壁間TQ2E的最大差值(Inter-ΔTQ2E)、同一壁內(nèi)3個節(jié)段間TQ-E的最大差值(Intra-ΔTQ2E)及左心室18個位點間TQ-E的最大差值(Max-ΔTQ2E)對心肌室壁運(yùn)動進(jìn)行評價，其含有較高的時間分辨力，通過調(diào)節(jié)取樣深度、掃描角度、頻率等(可使幀頻可達(dá)200幀/s以上，時間分辨率小至3ms)，能夠獲得局部心肌缺血心肌節(jié)段的運(yùn)動曲線。它能夠同時多點取樣，同時獲得不同心肌節(jié)段整個心動周期的運(yùn)動信息，方便互相比較。因此，它能夠更精確、更全方面地評價室壁運(yùn)動。近年來研究表明，定量組織速度成像舒張期測值不受心肌負(fù)荷狀態(tài)的影響，可較精確地反映心室舒張功效[11]。有研究采用彩色定量組織速度成像(QTVI)技術(shù)評價心肌梗死患者左室舒張功效及整體舒張功效，顯示不同階段以及不同室壁的同時性舒張指標(biāo)都明顯低于正常人，并且左心室非同時舒張運(yùn)動指標(biāo)與舒張功效指標(biāo)高度有關(guān)[12]。劉艷蘭[13]等運(yùn)用QTVI技術(shù)評價急性心肌梗死患者左房收縮功效的研究還顯示急性心肌梗死患者左房主動收縮功效增強(qiáng)。2.5.2組織追蹤成像(tissuetrackingimaging,TTI)也稱組織位移成像。TTI技術(shù)通過定量組織位移圖反映心肌時間-距離變化的曲線，該曲線是心肌運(yùn)動速度(V)的時間-速度積分，反映收縮期位移(Ds)，即重要反映收縮功效。該曲線較光滑、清晰，受心臟運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)和鄰近階段的影響小，故該技術(shù)是一項能夠?qū)崟r直觀評價左室心肌長軸運(yùn)動的指標(biāo)[14]。徐偉忠[15]在通過組織追蹤成像評價心肌梗死患者左室收縮功效時指出，在心肌缺血時，體現(xiàn)為長軸功效首先受損，而短軸功效仍正常，因此在左室整體功效仍然正常時，左室長軸能夠提供功效變化的信息。2.5.3應(yīng)變(strain,S)與應(yīng)變率成像(tissuestrainrateimaging,SRI)心肌應(yīng)變則指的是心肌組織在指定時間內(nèi)心肌收縮期相對于其原始形狀的變形程度[16]。應(yīng)變率(Strainrate,SR)是指心肌組織在單位時間內(nèi)的變形程度。早期TDI測量的心肌SR被描述為短軸的速度梯度(心內(nèi)膜下心肌速度與心外膜下心肌速度之差除以心肌厚度)或長軸的SR(單位長度的速度差值)。用超聲顯像辦法得到實時SR，使局部心肌應(yīng)變力可通過局部多普勒的速度梯度與時間積分獲得，這是一種以舒張末為參考的定量指標(biāo)。大量研究證明[17-19]，心肌應(yīng)變力、SR是描述心肌收縮、舒張功效的可靠指標(biāo)。心梗后受累節(jié)段收縮期應(yīng)變率峰值與梗死前對應(yīng)節(jié)段相比明顯減低[20]，梗死區(qū)和相鄰節(jié)段等容舒張期出現(xiàn)負(fù)向SR波[21]。郭寶東[22]等研究還顯示心尖梗死患者心尖旋轉(zhuǎn)幅度與心尖梗死區(qū)心肌應(yīng)變率減低親密有關(guān)。然而，SRI含有很大的角度依賴性，為了獲得相對精確的數(shù)據(jù)，必須使聲速與心肌運(yùn)動夾角非常小，因此測量時應(yīng)盡量使聲束的方向與組織運(yùn)動的方向保持一致。于此同時，SRI還受噪聲和幀頻等因素的影響。Tei指數(shù)(Teiindex)Tei指數(shù)，也稱為心肌活動指數(shù)(myocardialperformanceindex,MPI)，其定義為心室等容收縮間期時間(isovolumiccontractiontime,ICT)與等容舒張期時間(isovolumicrelaxationtime,IRT)之和與左室射血時間(ejectiontime,ET)的比值，即Tei指數(shù)=(ICT+IRT)/ET。Tei指數(shù)檢測辦法簡便，重復(fù)性強(qiáng)，用以評價心臟收縮和舒張整體功效。左室Tei指數(shù)<0.40，右室Tei指數(shù)RV<0.30是成人Tei指數(shù)的正常值，超出此限時即可認(rèn)為心臟功效紊亂[23]。由于ICT、ET的介入，Tei指數(shù)可反映梗死后心肌的收縮功效，有研究指出梗死后心肌Tei指數(shù)較EF變化更為敏感[24]。Tei指數(shù)還是心梗早期階段預(yù)測左室功效紊亂及心衰發(fā)生的敏感指標(biāo)[25]。大量研究顯示，Tei指數(shù)可反映心梗超急性期[25]和慢性期[24],[26]的左室舒張功效嚴(yán)重受損。該指數(shù)在患者平臥位時不受心率、動脈壓、房室反流、心室的幾何形態(tài)及前、后負(fù)荷影響[23]。但在急性心梗患者的心臟機(jī)能受限階段[27]和在單純心衰患者[28]，Tei指數(shù)可出現(xiàn)假性正?；?。另外，由于是通過時間，計算Tei指數(shù)，測量ICT、IRT及ET的辦法能夠有多個，采用血流頻譜進(jìn)行測量時，需要同時顯示流出道及流入道，采用TDI進(jìn)行測量時，需將取樣點放置于取樣點，并使取樣線方向與運(yùn)動方向夾角盡量小。Tei指數(shù)不能反映單一心臟舒張功效不全的變化，亦不能反映心功效不全的程度。斑點追蹤成像(speckletrackingimaging,STI)STI是新近發(fā)展起來的超聲定量分析工具，是逐幀追蹤灰階圖像中不大于入射超聲波長的細(xì)小構(gòu)造產(chǎn)生的背向散射斑點信息，實時跟蹤不同幀頻間同一位置的心肌運(yùn)動軌跡。由于斑點追術(shù)與組織多普勒頻移無關(guān)，因此沒有角度依賴性，可無創(chuàng)、精確地測量心臟的縱向、徑向、圓周和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動[29]。Govind[30]等通過STI對29例患者心肌梗死后左室心肌纖維構(gòu)型進(jìn)行評定，成果顯示心臟收縮時左室扭轉(zhuǎn)削弱，隨著LVEF<40%時削弱趨勢尤為明顯。研究表明[31]，STE可對缺血和梗死心肌的收縮功效進(jìn)行定量評價.另有研究[32]顯示，超聲斑點追蹤技術(shù)能夠較好地評價左室內(nèi)不同時性，二維應(yīng)變短軸可更精確地判斷心肌梗死患者心尖段的不同時性。但現(xiàn)在超聲二維斑點技術(shù)仍存在一定的局限性：規(guī)定高幀頻并清晰顯示二維圖像，重復(fù)性不抱負(fù)、受呼吸及心率影響等。2.7速度向量成像技術(shù)(velocityvectorimaging,VVI)VVI是一種研究心肌構(gòu)造力學(xué)和分析心室壁局部功效的新技術(shù)，其建立在二維超聲成像基礎(chǔ)上，運(yùn)用超聲像素的空間相干性，斑點追蹤及邊界追蹤等技術(shù)，自動跟蹤二維超聲圖像中所描記的研究對象位置的變化，采集原始的二維像素的振幅及相位信息，把速度矢量疊加在二維圖像上，研究對象的運(yùn)動用帶箭頭的直線表達(dá)，箭頭的長度代表速度大小，箭頭的指向代表速度方向。VVI不受掃查角度、幀頻、信號、噪聲、心臟整體的運(yùn)動及鄰近心肌的被動牽拉的影響。含有較高的空間和時間分辨率，可反映各個方向的心肌及血管壁運(yùn)動，量化心肌組織及血管壁在多個平面運(yùn)動的構(gòu)造力學(xué)向量，有助于提高心血管疾病檢查的精確性。李趙歡[33]等通過小樣本研究顯示梗死組縱向收縮期峰值速度(Vs)、峰值位移(D)與缺血組和正常組在部分心肌節(jié)段有統(tǒng)計學(xué)差別。VVI較TDI技術(shù)的幀頻低，圖像規(guī)定盡量清晰，避免瞬時信息可能缺失，才干精確識別心內(nèi)膜及心肌的邊界，勾畫心內(nèi)膜清晰的程度將會影響到分析成果，因此選擇二維超聲圖像時應(yīng)盡量清晰，保持心律基本勻齊，所測數(shù)據(jù)才干真實可靠[34]。2.8實時三維超聲心動圖(real-timethree-dimensionalechocardiography,RT-3DE)RT-3DE也稱四維超聲心動圖，能經(jīng)胸快速實時地采集和同時三維顯示心臟圖像，并能切割顯示任意切面觀的心臟解剖構(gòu)造，現(xiàn)在已應(yīng)用于臨床。與傳統(tǒng)二維超聲心動圖相比，RT-3DE的最大優(yōu)點是對心腔容量和構(gòu)造較精確的分析。Jacobs等使用2DE、RT-3DE分別了測量左室容積及射血分?jǐn)?shù)，分析成果表明RT-3DE在測量左室容積及心功效方面較2DE更為精確[35]。通過對犬急性心肌梗死動物模型RT-3DE和2DE對比研究，姚桂華[36]等學(xué)者認(rèn)為RT-3DE在測量急性心肌梗死左心室容積和射血分?jǐn)?shù)中含有較高的精確性和可重復(fù)性，而RT-3DE4-平面法是既精確又省時的最佳測量切面。楊軍[37]等通過應(yīng)用三維超聲心動圖對心肌梗死患者左室收縮不同時性和整體功效進(jìn)行研究探討，成果顯示心肌梗死患者16節(jié)段不同時參數(shù)與對照組有明顯差別，與左室EF值呈負(fù)有關(guān)。三維重建技術(shù)能夠幾近真實地反映左室的立體構(gòu)造及動態(tài)變化，并靠近真實的計算出左室容積。因其可從多個已知角度的切面獲取數(shù)據(jù)，且不需對心室形狀做出假設(shè)。三維超聲心動圖也有其局限性，如定位平面的位置、需多角度勾勒心內(nèi)膜邊界等。3.展望與問題隨著多個超聲成像技術(shù)的不停發(fā)展，有越來越多的超聲辦法能夠用于檢測急性心肌梗死后室壁階段運(yùn)動以及評價心功效，因此，超聲成像技術(shù)對急性心肌梗死的早期發(fā)現(xiàn)、診療、臨床治療及預(yù)后含有重大意義。但仍有某些問題亟待解決：(1)超聲評價心臟機(jī)械同時性的最佳指標(biāo)和原則化問題；(2)室壁縱向運(yùn)動、軸向運(yùn)動及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的綜合評價指標(biāo)問題；(3)缺血心肌部位的精擬定位問題；(4)多個超聲新技術(shù)的可靠性及技術(shù)間有關(guān)性、優(yōu)勢性研究；(5)超聲心動圖對急性心?；颊叩倪h(yuǎn)期預(yù)后問題。我們相信，隨著研究的進(jìn)一步及分析軟件的完善，超聲心動圖必將為急性心肌梗死的早期診療與預(yù)后評價提供更多有價值的信息。參考文獻(xiàn)[1]汪芳.遠(yuǎn)離冠心病,保健醫(yī)苑[J].,9:10-11[2]AmericanHeartAssociation.HeartDisease&StrokeStatistics-update[3]DavidGC,NikolaD,MarkW,eta1.ThrombusPrecursorProtein(TPP):markerofthrombosisearlyinthepathogenesisofmyocardialinfarction[J]．ClinicalChemistry,1996,42:1537.[4]ToussaintJF,LavergeneT,OllitrautJ,etal.Biventricularpacinginsevereheartfailurepatientsreverseselectromechanicaldyssynchr-onizationfromapextobase[J].PacingClinElectrophysiol,，23(11Pt2):1731-1734[5]ArmstrongWF.StressEchocardiography:introduction,history,andmethods[J].ProCardiolDis,1997,34(6):499-522[6]MeleD,PedineI,AlboniP,etal.AnatomicM-mode:anewtechniqueforquantitativeassessmentofleftventricularsizeandfunction[J].AmJCardiol,1998,81(12):82-85[7]TakedaY,SakataY,ManoT,etal.Noninvasiveassessmentofdiastolicfunctioninsubjectswithpreservedleftventricularejectionfraction:usefulnessofcolorkineticimaging[J].JCardFail,,14(7):569-576[8]VitarelliA,SciomerS,SchinaM,etal.Detectionofleftventricularsystolicabnormalitiesinpatientswithcoronaryarterydiseasebycolorkinesis[J].ClinCardiol,1997,20:927-933．[9]郭沫化,繆英.彩色室壁運(yùn)動分析技術(shù)評價急性心肌梗死患者左室收縮功效的變化[J].當(dāng)代診療與治療,,17(3):133-135[10]MiyatakeK,YamagishiM,TanakaN,etal.AnewmethodforevaluationofleftventricularwallmotionbycolortissueDopplerechocardiography:invitroandinvivostudiesp[J].JamCollCardiol,1995,25:717-724.[11]ZhuWH,LiuRZ,ZhangMX,etal.AssessmentofleftventriculardiastolicfunctioninpatientswithhypertensionbytissueDopplerechocardiography[J].JournalofChineseUltraphonics,,20(2):1192-1211[12]廖桂英,溫賜祥.定量組織速度成像評價心肌梗死患者左心室舒張不同時性及整體舒張功效[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),,24:90-92[13]劉艷蘭,周長鈺,鄭成環(huán),等.定量組織速度成像評價急性心肌梗死患者左心房收縮功效[J].天津醫(yī)藥,,38(3):176-178[14]Brecker,StephenJD.Theimportanceoflongaxisventricularfunction[J].Heart,,84(6):577-578.[15]徐偉忠.定量組織速度成像及組織追蹤成像對心肌梗死患者左心室收縮功效的評價[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,,18(6):411-414[16]DhoogeJ,HeimdalA,JamalF,etal.RegionalstrainandstrainrateMeasurementsbycordialultrasound:principles，implementationandIimitations[J],EurJEchocardiography,,1(1):154-170[17]EdvardsenT,GerberBL,GarotJ,etal.QuantitativeassessmentofintrinsicregionalmyocardialdeformationbyDopplerstrainrateechocardiographyinhumans:validationagainstthree-dimensionaltaggedmagneticresonanceimaging[J].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