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研究背景:心脏有节律、协调地同步性收缩和舒张是实现其泵血功能的必要条件。当心脏丧失了房室间、左右心室间甚至左心室内的协调有序运动,出现部分节段提前或延迟收缩,则称为心脏不同步运动。慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)患者左心室逐渐扩张出现室内电机械延迟可导致室壁的非同步运动,而室壁的非同步运动使心肌收缩效能下降、左室收缩末期容积增加,进一步加重心力衰竭。
心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)是利用心脏起搏技术使房室间、左右心室间及左心室内收缩重新同步化。临床研究已充分证明CRT有助于改善CHF患者的临床症状和血流动力学状态,提高生活质量、减少再住院率、延长生存期并降低死亡率。
传统认为心电图QRS时限≥120ms是CHF患者心室内收缩不同步的标志。然而多项研究提示在部分患者仅凭QRS时限不能准确地反映心室壁运动同步性或预测CRT效果。结合心电图及超声心动图可以更好地了解心肌电兴奋与机械收缩的关系,而不同节段心室肌电兴奋与机械收缩延迟时间的变异程度多用于评价心室壁运动的同步与否。
常规超声心动图虽可评价心室壁运动同步性,但M型超声测值的变异度较大、重复性差,脉冲多普勒仅用于评价左、右心室间运动的同步性。
组织多普勒成像(Tissue Doppler Imaging,TDI)是将多普勒成像原理用于解剖结构成像的技术,其显像方式包括:组织速度成像(Tissue Velocity Imaging,TVI)、组织同步化成像(Tissue synchronization Imaging,TSI)及组织应变成像(Strain Imaging,SI)等。而近年开发的二维应变(Two-Dimensional Strain,2-DS)成像技术是在高帧频二维灰阶图像的基础上,采用最佳模式匹配技术识别并追踪心肌“回声斑点”的空间运动,并根据“回声斑点”在每一帧图像中的位置,标测不同帧之间同一斑点的运动轨迹,由此计算出整个感兴趣区内各节段心肌的变形。
多个单中心小规模临床研究显示TDI或2-DS能揭示CHF患者心室壁运动的不同步情况,其相关的参数在评价心室壁运动同步性和预测CRT疗效方面具有一定的价值。然而,近期两项较大规模多中心的超声心动图同步性参数预测CRT疗效的随机对照研究,PROSPECT和RethinQ研究对TVI评价CHF患者心室壁运动同步性及预测CRT疗效的价值提出了质疑。目前,不同检测方法评价心室壁运动同步性的价值尚存在争议,各种检测方法评价心室壁运动同步性的一致性亦不清楚。
研究目的:以正常人为研究对象,比较TDI 3种显像方式及2-DS评价心室壁运动同步性的优势和局限性,为临床上CHF患者拟行CRT治疗时评价心室壁运动同步性提供参考。
研究对象和方法:
1.研究对象:所有受检者均是经过中山大学孙逸仙纪念医院体检的健康人。
2.图像采集:采用挪威GE Vivid 7彩色多普勒超声仪,M3S探头。受检者取左侧卧位,平静呼吸,同步记录胸导联心电图。先行常规超声心动图检查并记录左心室流出道血流频谱图像。其后将二维图像的帧频调至90帧/秒以上,记录理想的左心室短轴二尖瓣、乳头肌水平以及心尖位左心室长轴切面、四腔切面、两腔切面的动态二维图像各3个以上连续稳定的心动周期。再将仪器切换至TDI速度模式,分别采集心尖位左心室长轴切面、四腔切面、两腔切面各3个以上心动周期的标准动态图像。将上述图像存盘并且传输到EchoPAC工作站供脱机分析。
3.图像分析:在EchoPAC工作站中分析TDI图像,获取TVI标准12节段速度-时间曲线,TSI牛眼图,SI标准12节段纵向应变-时间曲线。应用二维应变技术分析二维灰阶图像,获取基底段、中间段各6个室壁径向应变曲线及标准16节段的纵向应变曲线,分析并计算出相应的同步性参数。
4.统计分析:采用SPSS11.0与STATA9.0统计软件进行分析,计量资料以均数±标准差表示;同步性参数与其他参数行相关分析;以文献中确定的同步性参数截点作为判断标准,各参数评价正常人左室壁运动是否同步的一致性采用Kappa分析;不同分析者和同一分析者在不同时间测量数据的重复性采用连续性计量资料一致性相关分析及Bland-Altman一致性分析,计算一致性相关系数(Lin concordance correlation coefficient,CCC),P值小于0.05认为有统计学意义。
结果:
1.TDI及2-DS的同步性参数与体表面积、体重指数、心率、QRS时限及常规超声心动图参数均无相关(p>0.05)。
2.以文献的截点作为判断心室壁运动同步与否的标准,不同检测方法诊断的一致性较差(Kappa值-0.12~0.52),同一种检测方法衍生出的同步性参数诊断一致性相对较好(TVI参数之间Kappa值0.45-0.61;TSI-SD与TSI-diff的Kappa值0.87)。2-DS同步性参数的特异性优于TDI。
3.4种方法检测的左心室收缩最延迟部位的一致性较差,完全一致者仅占7%,3种方法一致者占23%,两两一致者为17%-57%。
4.以文献的截点作为判断心室壁运动同步与否的标准,分析者自身及分析者之间诊断一致率相似,其中以2-DS同步性参数诊断一致率(90%-100%)高于TDI同步性参数(57%-93%)。从Lin一致性相关系数及Bland-Altman一致性分析可以看出,2-DS的同步性参数测值的重复性(CCC 0.79-0.89)优于TDI(CCC0.24-0.75),后者以TSI(CCC 0.24-0.61)及SI(CCC 0.25-0.36)同步性参数的重复性较差。
结论:
1.TDI 3种显像方式及2-DS均可用于评价左室壁运动同步性。
2.不同检测方法诊断左室壁运动同步性的一致性较差,而同一种检测方法衍生的同步性参数诊断的一致性相对较好;2-DS同步性参数的特异性优于TDI。
3.不同检测方法判断左心室收缩最延迟部位的一致性较差。4.2-DS评价心室壁运动同步性的重复性优于TDI 3种显像方式。