多普勒组织成像技术对缺血心肌再灌注前后室壁运动的定量研究
作者：白静 孙有刚 王芳 王晋明 李庚山 郭瑞强 郝力丹 初洪刚
单位：白静 王芳 王晋明 李庚山(湖北医科大学附属第一医院心内科 武汉,430060)；孙有刚 郭瑞强 郝力丹 初洪刚(湖北医科大学附属第一医院超声科)
关键词：多普勒组织成像；心肌缺血；心肌再灌注
中华超声影像学杂志001201
【摘要】 目的 利用多普勒组织成像技术(DTI)观察正常人及冠心病患者心肌运动的特点，并了解缺血心肌再灌注前后心肌运动改变情况。方法 16例健康人及18例冠心病患者均行DTI检测，冠心病患者再灌注后再行DTI，比较手术前后DTI变化情况。结果 冠心病患者和健康人相比，收缩期峰值速度(VS)明显降低(室间隔心尖段除外)，舒张早期峰值速度(VE)也明显减低(间壁心尖段及下壁心尖段除外)。再灌注前后比较，运动恢复节段VS、VE均明显提高。结论 DTI能定量分析缺血心肌再灌注前后室壁运动变化情况。
, http://www.100md.com
Quantitative analysis of regional wall motion by Doppler tissue imaging during myocardial ischemia and reperfusion
BAI Jing,SUN Yougang,WANG Fang,et al.
(Department of Cardiology,the First Affiliated Hospital of Hubei Medical University,Wuhan 430060,China)
【Abstract】 Objective To detect myocardial motion by Doppler tissue imaging (DTI) in normal subjects and patients with coronary heart disease (CAD),then compared the change in ischemic myocardium before and after revascularization. Methods Sixteen normal subjects and 18 patients with CAD were examined by DTI.The patients were also examined after revascularization.Results Systolic ejection velocities (VS)of dysfunctioning segments in patients with CAD were significantly lower than those in normal subjects except apico-septal segment,and early diastolic velocities(VE) occurred significant decreases except apico-septal and apico-inferior segments.After revascularization,VS and VE of recovery segments were improved significantly.Conclusions DTI can quantitate the change of regional wall motion during myocardial ischemia and reperfusion.
, 百拇医药
【Key words】 Doppler tissue imaging;Myocardial ischemia;Myocardial reperfusion
多普勒组织成像(Doppler tissue imaging，DTI)[1]是一项无创性定量室壁运动的新技术，已有部分学者用它来观察正常及缺血心肌的运动情况。本研究采用DTI速度图模式及脉冲频谱技术观察缺血心肌再灌注前后的变化情况，为再灌注提供新的衡量指标。
资料与方法
一、研究对象
1998年7月～2000年1月我院心内科冠心病患者18例及正常查体16人。正常组:男10例，女6例，平均年龄(60.7±4.5)岁。冠心病组:男12例，女6例，平均年龄(54.4±5.2)岁。冠心病患者行冠状动脉造影术 (SCA)，冠脉内径狭窄均≥70%，并行择期经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)或PTCA+支架术。
, 百拇医药
二、仪器与方法
1.仪器:使用美国Sequoia 512型和HP5500型彩超仪，探头频率 2.5～3.5 MHz。
2.试验方案:冠心病患者PTCA术前及PTCA术后(>6周)均行DTI检测，健康人DTI检查结果作为对照。受试者取平卧位或左侧卧位，连接心电图。先做常规二维超声，再转换DTI速度图模式，调节DTI彩色取样框，按左室16节段分段法，取左室心尖四腔切面及心尖两腔切面，获取DTI频谱图，利用功能回放键显示2～3个心动周期的频谱存入光盘，回放后测收缩期峰值速度(VS)及舒张早期峰值速度(VE)。
3.分析方法:对冠心病患者术前术后进行室壁运动评分，依照美国超声心动图学会推荐的16节段左室分析法对左室半定量计分[2]，评分标准为：室壁运动正常为1分，运动减低为2分，无运动为3分，反向运动为4分。由两位有经验的超声医师在不了解患者任何临床资料条件下，测量DTI及进行室壁运动分析。每个异常运动节段在随访时运动恢复的标准为[3]：与术前相比室壁运动改善>1分为节段运动恢复。由矛盾运动(4分)转为无运动(3分)判为节段室壁运动无恢复。
, 百拇医药
三、统计处理
各测量数据以均数±标准差表示，各组间比较采用t检验方法，判定标准以P<0.05为差异有显著性意义。
结果
18例冠心病患者均行PTCA或 PTCA+支架术，SCA结果提示冠脉血管狭窄由术前(89±8)%转为术后(23±9)%(P<0.05)。
冠心病患者与健康人比较，运动异常节段VS和VE均有显著下降(表1)，但心尖部例外。
表1 健康人和冠心病患者心肌节段收缩期和舒张早期峰值速度的比较(cm/s，
±s) 项
, http://www.100md.com
目
心肌
节段数
心尖四腔
心尖两腔
侧壁
间壁
前壁
下壁
基段
中段
心尖段
基段
, 百拇医药
中段
心尖段
基段
中段
心尖段
基段
中段
心尖段
正
常
心
肌
节
段
, 百拇医药
VS
192
7.68±1.30
7.50±1.27
5.32±1.28
7.63±1.20
7.40±1.26
4.96±1.24
7.58±1.22
7.44±1.24
5.02±1.16
7.61±1.24
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7.25±1.01
4.94±1.41
VE
192
7.71±1.29
7.58±1.28
5.42±1.28
7.71±1.21
7.62±1.11
5.03±1.28
7.64±1.21
7.50±1.24
, 百拇医药
5.01±1.22
7.59±1.10
7.31±1.01
5.06±1.42
异
常
心
肌
节
段
VS
127
4.67±0.63*
, http://www.100md.com
4.35±0.85*
3.70±1.08*
4.53±0.46*
3.75±0.84*
3.77±1.34
4.62±0.94*
3.43±1.02*
2.67±0.40*
4.30±0.95*
, 百拇医药 4.03±1.23*
2.93±1.08*
VE
127
4.77±0.64*
4.55±1.02*
3.82±1.07*
4.57±0.43*
3.86±0.83*
3.90±1.31
, http://www.100md.com
4.75±1.21*
3.55±1.00*
2.95±0.73*
4.42±1.00*
4.20±1.26*
3.04±1.08
注：与正常心肌节段比较,*P<0.05;VS-收缩期峰值速度,VE-舒张早期峰值速度
18例冠心病患者共有127个节段运动异常，其中运动减低59个节段，无运动59个节段，反向运动9个节段。根据随访结果，127个运动异常节段中，76个节段功能恢复，51个节段未恢复。手术前后测各节段DTI发现术后恢复节段运动速度较术前有显著性升高(表2)。
, 百拇医药
表2 冠心病患者手术前后各节段收缩期和
舒张早期峰值速度的比较(cm/s,±s) 检测项目
恢复节段(n=76)
未恢复节段(n=51)
术前收缩期峰值速度
3.73±1.19
3.97±1.21
术后收缩期峰值速度
5.45±1.20*
4.54±1.31
, http://www.100md.com
术前舒张早期峰值速度
3.91±1.24
4.05±1.21
术后舒张早期峰值速度
5.62±1.25*
4.63±1.32
注：恢复节段术后与术前比较,*P<0.05
讨论
DTI是一项无创定量室壁运动分析方法，它是在常规二维超声室壁节段分析的基础上新增的一项客观定量技术。
心肌供血减少会导致缺血区心肌舒张和收缩功能障碍，用DTI可定量评估心肌运动功能下降的程度。正常人的DTI频谱可见等容收缩波(S波)及舒张早期E波和晚期A波，而缺血心肌则表现为频谱低伏、轮廓模糊、边缘粗糙、杂波充斥，有的难以分辨A波。本研究比较了健康人和心肌缺血患者的DTI频谱，发现缺血心肌的VS及VE均较正常人有显著下降[4]，但在心尖段却发现变化不明显[5]，这可能与心尖段室壁运动受心脏整体运动和移位影响较大，且在近场显示心尖时，取样容积定位不准确有关。
, 百拇医药
冠心病患者共有127个节段运动异常，再灌注后有76个节段发现功能恢复，其VS由术前(3.73±1.19)cm/s升高为(5.45±1.20)cm/s(P<0.05)，VE由术前(3.91±1.24)cm/s升高为(5.62±1.25)cm/s(P<0.05),表明DTI确实提供了心肌功能恢复的客观依据，而对于51个未恢复节段，DTI也发现VS、VE较术前变化不大。
DTI在临床应用中已积累了一定的经验，它确实可以提供心肌室壁运动的定量资料，但由于个体差异较大，目前还不能摸索出一个有效的室壁运动频谱的正常范围。比如对于室壁运动轻度改变的患者，我们还不能依靠DTI区分此种运动减低是由于心肌缺血抑或是正常心肌的一种表现。William等[6]将大剂量多巴酚丁胺负荷超声心动图法与DTI结合发现，在最大负荷条件下VS在正常心肌节段与异常心肌间差异有显著性意义[(3.1±1.2)cm/s vs (7.2±1.9)cm/s，P<0.05]，并且发现在最大负荷条件下，5.5 cm/s可作为区分正常和异常心肌节段的指标，其检测异常心肌的敏感性、特异性及准确性分别为96%、81%和81%。另外，Yoshito等[7]在DTI的基础上用心肌速度梯度来定量检测缺血心肌，这种方法对发现心肌缺血有一定帮助。
, http://www.100md.com
DTI作为一种分析室壁运动的新技术，在冠心病、扩张型心肌病等方面应用较广泛,它为评估存活心肌及对缺血心肌各种治疗方法的术前评估、手术疗效和预后判断提供了可靠依据。
资助项目：湖北省95攻关课题(96ZP1101)，湖北省教委课题(99A061)
1，马小静.多普勒组织成像在缺血性心脏病研究中的应用.中国医学影像技术，1998，14：383-385.
2，向定成，黄大显，主编.实用心电负荷试验手册.北京：人民军医出版社，1999.131-159.
3，Smart SC,Sawada S,Ryan T,et al.Low-dose dobutamine echocardiography detects reversible dysfunction after thromblytic therapy of acute myocardial infarction. Circulation, 1993,88:405-415.
, 百拇医药
4，Erbel R,Wallbridge DR,Zamorano J,et al.Tissue Doppler echocardiography. Heart, 1996,76:193-196.
5，Genevieve D,Michel O,Joseph L,et al.Doppler tissue imaging quantitates regional wall motion during myocardial ischemia and reperfusion. Circulation, 1998,97:1970-1977.
6，William E,Vijay K,Christine M,et al. Quantitative evaluation of segmental left ventricular response to dobutamine stress by tissue Doppler echocardiography.Am J Cardiol,1997,76:193-196.
7，Yoshito S,Masaaki V,Hiromi S,et al.Peak negative myocardial velocity gradient in early diastole as a noninvasive indicator of left ventricular diastolic function comparison with transmitral flow velocity indices.J Am Coll Cardiol, 1998,32: 1418-1425.
(收稿日期:2000-04-03), 百拇医药
单位：白静 王芳 王晋明 李庚山(湖北医科大学附属第一医院心内科 武汉,430060)；孙有刚 郭瑞强 郝力丹 初洪刚(湖北医科大学附属第一医院超声科)
关键词：多普勒组织成像；心肌缺血；心肌再灌注
中华超声影像学杂志001201
【摘要】 目的 利用多普勒组织成像技术(DTI)观察正常人及冠心病患者心肌运动的特点，并了解缺血心肌再灌注前后心肌运动改变情况。方法 16例健康人及18例冠心病患者均行DTI检测，冠心病患者再灌注后再行DTI，比较手术前后DTI变化情况。结果 冠心病患者和健康人相比，收缩期峰值速度(VS)明显降低(室间隔心尖段除外)，舒张早期峰值速度(VE)也明显减低(间壁心尖段及下壁心尖段除外)。再灌注前后比较，运动恢复节段VS、VE均明显提高。结论 DTI能定量分析缺血心肌再灌注前后室壁运动变化情况。
, http://www.100md.com
Quantitative analysis of regional wall motion by Doppler tissue imaging during myocardial ischemia and reperfusion
BAI Jing,SUN Yougang,WANG Fang,et al.
(Department of Cardiology,the First Affiliated Hospital of Hubei Medical University,Wuhan 430060,China)
【Abstract】 Objective To detect myocardial motion by Doppler tissue imaging (DTI) in normal subjects and patients with coronary heart disease (CAD),then compared the change in ischemic myocardium before and after revascularization. Methods Sixteen normal subjects and 18 patients with CAD were examined by DTI.The patients were also examined after revascularization.Results Systolic ejection velocities (VS)of dysfunctioning segments in patients with CAD were significantly lower than those in normal subjects except apico-septal segment,and early diastolic velocities(VE) occurred significant decreases except apico-septal and apico-inferior segments.After revascularization,VS and VE of recovery segments were improved significantly.Conclusions DTI can quantitate the change of regional wall motion during myocardial ischemia and reperfusion.
, 百拇医药
【Key words】 Doppler tissue imaging;Myocardial ischemia;Myocardial reperfusion
多普勒组织成像(Doppler tissue imaging，DTI)[1]是一项无创性定量室壁运动的新技术，已有部分学者用它来观察正常及缺血心肌的运动情况。本研究采用DTI速度图模式及脉冲频谱技术观察缺血心肌再灌注前后的变化情况，为再灌注提供新的衡量指标。
资料与方法
一、研究对象
1998年7月～2000年1月我院心内科冠心病患者18例及正常查体16人。正常组:男10例，女6例，平均年龄(60.7±4.5)岁。冠心病组:男12例，女6例，平均年龄(54.4±5.2)岁。冠心病患者行冠状动脉造影术 (SCA)，冠脉内径狭窄均≥70%，并行择期经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)或PTCA+支架术。
, 百拇医药
二、仪器与方法
1.仪器:使用美国Sequoia 512型和HP5500型彩超仪，探头频率 2.5～3.5 MHz。
2.试验方案:冠心病患者PTCA术前及PTCA术后(>6周)均行DTI检测，健康人DTI检查结果作为对照。受试者取平卧位或左侧卧位，连接心电图。先做常规二维超声，再转换DTI速度图模式，调节DTI彩色取样框，按左室16节段分段法，取左室心尖四腔切面及心尖两腔切面，获取DTI频谱图，利用功能回放键显示2～3个心动周期的频谱存入光盘，回放后测收缩期峰值速度(VS)及舒张早期峰值速度(VE)。
3.分析方法:对冠心病患者术前术后进行室壁运动评分，依照美国超声心动图学会推荐的16节段左室分析法对左室半定量计分[2]，评分标准为：室壁运动正常为1分，运动减低为2分，无运动为3分，反向运动为4分。由两位有经验的超声医师在不了解患者任何临床资料条件下，测量DTI及进行室壁运动分析。每个异常运动节段在随访时运动恢复的标准为[3]：与术前相比室壁运动改善>1分为节段运动恢复。由矛盾运动(4分)转为无运动(3分)判为节段室壁运动无恢复。
, 百拇医药
三、统计处理
各测量数据以均数±标准差表示，各组间比较采用t检验方法，判定标准以P<0.05为差异有显著性意义。
结果
18例冠心病患者均行PTCA或 PTCA+支架术，SCA结果提示冠脉血管狭窄由术前(89±8)%转为术后(23±9)%(P<0.05)。
冠心病患者与健康人比较，运动异常节段VS和VE均有显著下降(表1)，但心尖部例外。
表1 健康人和冠心病患者心肌节段收缩期和舒张早期峰值速度的比较(cm/s，
±s) 项, http://www.100md.com
目
心肌
节段数
心尖四腔
心尖两腔
侧壁
间壁
前壁
下壁
基段
中段
心尖段
基段
, 百拇医药
中段
心尖段
基段
中段
心尖段
基段
中段
心尖段
正
常
心
肌
节
段
, 百拇医药
VS
192
7.68±1.30
7.50±1.27
5.32±1.28
7.63±1.20
7.40±1.26
4.96±1.24
7.58±1.22
7.44±1.24
5.02±1.16
7.61±1.24
, http://www.100md.com
7.25±1.01
4.94±1.41
VE
192
7.71±1.29
7.58±1.28
5.42±1.28
7.71±1.21
7.62±1.11
5.03±1.28
7.64±1.21
7.50±1.24
, 百拇医药
5.01±1.22
7.59±1.10
7.31±1.01
5.06±1.42
异
常
心
肌
节
段
VS
127
4.67±0.63*
, http://www.100md.com
4.35±0.85*
3.70±1.08*
4.53±0.46*
3.75±0.84*
3.77±1.34
4.62±0.94*
3.43±1.02*
2.67±0.40*
4.30±0.95*
, 百拇医药 4.03±1.23*
2.93±1.08*
VE
127
4.77±0.64*
4.55±1.02*
3.82±1.07*
4.57±0.43*
3.86±0.83*
3.90±1.31
, http://www.100md.com
4.75±1.21*
3.55±1.00*
2.95±0.73*
4.42±1.00*
4.20±1.26*
3.04±1.08
注：与正常心肌节段比较,*P<0.05;VS-收缩期峰值速度,VE-舒张早期峰值速度
18例冠心病患者共有127个节段运动异常，其中运动减低59个节段，无运动59个节段，反向运动9个节段。根据随访结果，127个运动异常节段中，76个节段功能恢复，51个节段未恢复。手术前后测各节段DTI发现术后恢复节段运动速度较术前有显著性升高(表2)。
, 百拇医药
表2 冠心病患者手术前后各节段收缩期和
舒张早期峰值速度的比较(cm/s,
±s) 检测项目恢复节段(n=76)
未恢复节段(n=51)
术前收缩期峰值速度
3.73±1.19
3.97±1.21
术后收缩期峰值速度
5.45±1.20*
4.54±1.31
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术前舒张早期峰值速度
3.91±1.24
4.05±1.21
术后舒张早期峰值速度
5.62±1.25*
4.63±1.32
注：恢复节段术后与术前比较,*P<0.05
讨论
DTI是一项无创定量室壁运动分析方法，它是在常规二维超声室壁节段分析的基础上新增的一项客观定量技术。
心肌供血减少会导致缺血区心肌舒张和收缩功能障碍，用DTI可定量评估心肌运动功能下降的程度。正常人的DTI频谱可见等容收缩波(S波)及舒张早期E波和晚期A波，而缺血心肌则表现为频谱低伏、轮廓模糊、边缘粗糙、杂波充斥，有的难以分辨A波。本研究比较了健康人和心肌缺血患者的DTI频谱，发现缺血心肌的VS及VE均较正常人有显著下降[4]，但在心尖段却发现变化不明显[5]，这可能与心尖段室壁运动受心脏整体运动和移位影响较大，且在近场显示心尖时，取样容积定位不准确有关。
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冠心病患者共有127个节段运动异常，再灌注后有76个节段发现功能恢复，其VS由术前(3.73±1.19)cm/s升高为(5.45±1.20)cm/s(P<0.05)，VE由术前(3.91±1.24)cm/s升高为(5.62±1.25)cm/s(P<0.05),表明DTI确实提供了心肌功能恢复的客观依据，而对于51个未恢复节段，DTI也发现VS、VE较术前变化不大。
DTI在临床应用中已积累了一定的经验，它确实可以提供心肌室壁运动的定量资料，但由于个体差异较大，目前还不能摸索出一个有效的室壁运动频谱的正常范围。比如对于室壁运动轻度改变的患者，我们还不能依靠DTI区分此种运动减低是由于心肌缺血抑或是正常心肌的一种表现。William等[6]将大剂量多巴酚丁胺负荷超声心动图法与DTI结合发现，在最大负荷条件下VS在正常心肌节段与异常心肌间差异有显著性意义[(3.1±1.2)cm/s vs (7.2±1.9)cm/s，P<0.05]，并且发现在最大负荷条件下，5.5 cm/s可作为区分正常和异常心肌节段的指标，其检测异常心肌的敏感性、特异性及准确性分别为96%、81%和81%。另外，Yoshito等[7]在DTI的基础上用心肌速度梯度来定量检测缺血心肌，这种方法对发现心肌缺血有一定帮助。
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DTI作为一种分析室壁运动的新技术，在冠心病、扩张型心肌病等方面应用较广泛,它为评估存活心肌及对缺血心肌各种治疗方法的术前评估、手术疗效和预后判断提供了可靠依据。
资助项目：湖北省95攻关课题(96ZP1101)，湖北省教委课题(99A061)
1，马小静.多普勒组织成像在缺血性心脏病研究中的应用.中国医学影像技术，1998，14：383-385.
2，向定成，黄大显，主编.实用心电负荷试验手册.北京：人民军医出版社，1999.131-159.
3，Smart SC,Sawada S,Ryan T,et al.Low-dose dobutamine echocardiography detects reversible dysfunction after thromblytic therapy of acute myocardial infarction. Circulation, 1993,88:405-415.
, 百拇医药
4，Erbel R,Wallbridge DR,Zamorano J,et al.Tissue Doppler echocardiography. Heart, 1996,76:193-196.
5，Genevieve D,Michel O,Joseph L,et al.Doppler tissue imaging quantitates regional wall motion during myocardial ischemia and reperfusion. Circulation, 1998,97:1970-1977.
6，William E,Vijay K,Christine M,et al. Quantitative evaluation of segmental left ventricular response to dobutamine stress by tissue Doppler echocardiography.Am J Cardiol,1997,76:193-196.
7，Yoshito S,Masaaki V,Hiromi S,et al.Peak negative myocardial velocity gradient in early diastole as a noninvasive indicator of left ventricular diastolic function comparison with transmitral flow velocity indices.J Am Coll Cardiol, 1998,32: 1418-1425.
(收稿日期:2000-04-03), 百拇医药