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1、哈尔滨医科大学硕士学位论文中 文 摘 要目的 应用定量组织速度成像技术评价心力衰竭患者左心室心肌不同步运动与心电图Q R S 间期及左心功能的关系。方法 5 8 例心衰患者分为Q R S 15 0 m s ， 左室射血分数小于3 5%患者中， C RT疗法可显著改善临床症状和提高心脏功能，但是，该疗法提高心脏功能的机制尚待阐明。因为在宽Q RS综合症患者中， 心室内存在电激动不同步， 应用C RT治疗后可显著改善心脏功能， 其改善机制可能是由于提高电激动同步性。 但是当C R T 治疗在保持心脏功能方面有效而Q RS仍宽时， 表明衰竭心脏内电的不同步仍存在， 而CRT 治疗可能是通过起搏器起搏
2、提高心肌机械收缩同步性来提高心脏射血功能，这样， 心脏功能的改善可能不需要电的同步性。 这是一个临床需要解决的重要问题。 因为， 如果C RT疗法改善心脏功能不是通过改善电同步性， 而是通过起搏器改善心肌机械收缩协调性来提高心脏功能， 那么在选择C RT适应症和应用该治疗方法时就需要运用测量心肌机械同步性方法而不是电同步性方法。 如前所述， 体表心电图是心脏整体肌细胞电活动在体表综合向量的反应，尽管在心衰患者中，Q RS持续时间延长是预后不良 的有力指标“ ， 但在疾病状态下， 心肌结构的改变如心肌细胞减少、 病理性增生等都可导致电 一 机械分离3 幼 ， 因 此， 心电图的改 变能否完全反映
3、心脏收缩模式的变化仍是需要解决的问 题， 这也成为本课题立题依据。当前，以Q Rs 1 3 O m s 作为C R T 疗法适应症选择标准，有很大比例心衰患者在长期临床观察中证明没有改善症状。 因为在没有左室不同步的心衰患者中应用C RT治 疗后， 使左室 起搏部位远离希氏 束， 加重左室收缩不同 步， 导致左室收 缩功能 进一步损害33 一 均。 因 此， 临床需要 可靠方法对c RT治疗患者左室同步化收缩进行直接量化检查。定量组织速度成像评价心力衰竭患者左心室非同步运动目前用于评估心肌同步性运动的影像学方法主要有放射性核素造影、 M RI和多普勒组织显像 ( t i s s u e D o
4、 p p l e ri m a g i n g ， T D I ) 。放射性核素造影通过测量左室射血期不同节段心肌到达心室最小容量的时间不同评价心室不同步， 由于该方法不能提供心肌最大运动速度的详细信息， 因 此不能很好的 用于心肌不同步严重程度的评价。 M RI可提供心脏在三维长轴和短轴方向上功能丧失信息， 但由于M RI禁用于安放心脏起搏器患者， 因此不能应用M RI鉴定患者是否对再同步化治疗有效。 T DI技术解决了上述影像技术的大部分限制，可准确、方便评价心室内 及心室间运动失同步和再同步化效果。二、 T DI技术对不同步的鉴定和对C RT的监测( 一) T DI原理及不同的显像方式:
5、T 叮 是利用多普勒频移原理，在传统的彩色多普勒显像基础上，通过改变多普勒滤波系统， 除去心腔内血流产生的高频低振幅频移信号， 只提取来自 运动心肌的低频高振幅多普勒频移信号，通过计算机处理后，以多种形式显示出来。这些 显 示 方式主要 有: 脉 冲多 普 勒 速 度频谱显 像 ( P u l s e d w a v e t i s s u e D o p p l e ri m a g i n g ， P W 一 T D I ) 、 定量组织速度显像( q u a n t i t a t i v e t i s s u e v e l o c i t y i m a g i n g ，QTV
6、I ) 、 组织追踪显像( t i s s u e t r a c k i n g i m a g i n g ， T T I ) 、 组织同 步显像( t i S S u es y n c h r o n i z ei m a g i n g ，T S I ) 、应变和应变率显像 ( 。 t r a l na n ds t r a i nr a t ei m a g i n g ， 5 1 ， S R I ) 、M 型显示模式和彩色解剖M 型组织多普勒 ( 。 o l o ra n a t o m i cM 一 m o d e ，C A 咖)等。传统超声心动图主要依靠操作者视觉来鉴定不同步，
7、 这一评价原则带有主观性， 因此观察者间和观察者内评价标准差异性很大。 更重要的是人眼的分辨能力有限，即使是训练有素的 观察者肉 眼也无法分辨小于7 O m S 的局部收缩延迟 36) 。T D I 技术则有很高的时间分辨力，可以克服这一缺点，局部心肌运动速度信息即可通过脉冲多普勒 ( P W 一 T D I) 也可通过组织速度显像 (TVl)技术获得。脉冲多普勒技术时间分辨力较高 ( 可高达 4 ms) ，它可测量组织运动的最大瞬间速度，而定量组织速度显像技术可自 动获得局部组织的平均运动速度， 时间分辨力相对较低可达1 5 m s ( 7 5 一 1 0 0 帧/ 5 ) 。 尽管固有帧频
8、相对较低， 但是应用定量组织速度哈尔滨医科大学硕士学位论文显像技术获得数据有很多优势， 首先它可在图像水平包含心肌所有节段， 其次该技术获得数据时较少依靠操作者人为 放置取样容积，这样可避免如P w 一 T DI需要操作者人为放置多个取样容积而造成的取样误差。Q T VI 可以直接在同一个心动周期比 较多个心肌节段， 这在C RT治疗中评价不同步是非常重要的。 通过盯Vl 获得的所有数据信息都可以 储存在数据盘内， 进行自 动测量心肌局部运动速度， 也可以后处理行心肌应变率显像。( 二)T D I 在正常心肌、L B B B 、和C R T中的应用1 、组织速度多普勒超声心动图 (Tv l)电
9、兴奋沿着正常传导系统迅速传播，使整个心室几乎同时收缩。应用 T DI测量从Q RS 到心肌局部收缩开始的时间通常为100 一 no ms，在心脏长轴方向上，最早开始收缩通常为后壁基底段， 其它节段轻微延迟。 正常心室全部室壁在同一J自 动周期同步收缩。 心肌各节段等容收缩期开始时间没有变异， 被认为是等容收缩开始时速度曲线的第一个零交叉。在L B BB患者中，R oul e au等37)应用T VI技术测量右室和左室游离壁等容收缩期开始时间， 来定义心室间机械收缩不同 步， 在这项研究中，Q RS间期与应用P W 一 T DI测量右室和左室游离壁基底段收缩延迟有很高的相关性，在Q RS为1 2
10、0一 1 5 0ms 中度延长的心衰患者中，超声心动图具有重要意义。在这组患者中，T DI可测出比Q RS间期体现更明显的不同步。 值得强调的是， 这一分析主要集中在心室间不同步，而没有分析室间隔运动特点，因此没有左心室内不同步的结论。该项研究也没有检验C RT疗法对局部等容收缩的影响。另一项评价室壁运动同 步性的 方法是比 较最大收缩速度。 Y 。 州 等研究C RT疗法对左室六个基底段和六个中间 段最大收缩速度时间的影响， 在L B BB患者中，应用T VI技术测量从Q RS起始到最大收缩速度的时间间隔， 发现各节段间有很大变异， 时间从前间隔基底段148 士 2 5 m s 到侧壁基底段
11、216 士 52m s 。 应用双心室起搏进行再同 步化治疗后， 各节段间活动趋向同步， 时间变异减小， 从1 91士 3 2ms ( 前间隔基底段) 到213 士 4 4 m s( 侧壁基底段) 。 在这项试验中， 用所测得最大速度的标准差( SD) 来表示室内不同步， 在L B BB患者中，该标准差在C RT 疗法后显著减定量组织速度成像评价心力衰竭患者左心室非同步运动少，从37. 7 士10. g m s 减小到29 3 士 8 . 3 ms。 Yu 等在其后的一项 30名患者的研究中， 应用基础状态T s 一 SD 为3 2 ms作为标准， 来预测对C RT疗法的远期有效性。2 、组织
12、同步化显像 ( T S I )组织同步化显像是由组织速度显像发展而来的一种新技术， 它是对达峰值速度时间 来进行彩色编码， 将这些实时运动数据重叠添加在ZD超声图像上， 实现了快速、 实时、 直观显示不同步运动节段， 可同时定性、定量分析心肌室壁运动同步性。在T sl中，彩色代表组织运动延迟时间多少，而不是组织运动速度的绝对值。 但是， 这种影像技术的重复性和可靠性还没有被评价。 这项自动测量技术依赖于正确定义左室收缩期， 目 前的应用技术软件将这一时间间隔定为标准的心动周期长度， 但是该条件不能精确适合所有患者。 因 此该技术的临 床应用还需要进一步验证。3 、组织追踪显像 (TTI)T T
13、 I是一种以组织多普勒显像为基础的定量超声心动图技术， 它采用超高帧频组织速度显像实时获取各节段运动的全部信息， 提取其中的速度信息并积分，其可获得心肌各节段( 可达8个取样点)的多普勒轴向运动位移信息， 从而提供了一种非依赖图像质量评价纵向轴面运动的手段。T TI 采用计算机编码技术， 不同的轴向位移值用不同的颜色来编码， 将收缩期正向位移用彩色显示( 赤、蓝7种颜色) ， 零位移为低限， 设为蓝色， 12二 为高限， 设为赤色， 以Z mln 间距编码颜色变化， 负向位移用灰阶显示。 并用心电图监控确定收缩期的开始和结束， 这样就有7种层次的颜色来编码感兴趣区域的心肌节段在整个收缩期内 位
14、移变化情况。这种彩色编码所显示的心肌运动信息与多巴酚配氨负荷试验所导致的局部心肌运动异常有很好的相关性，这一技术也可用于评价局部缩短率，如局部应变。在一项单中心研究中， 利用r TI技术对C RT患者进行术前评价心肌局部运动异常和术后疗效“ 0) 。 在这项研究中， 应用收缩末期组织追踪显像图可观察到心肌各节段收缩后收缩的情况， 并认为这种收缩后收缩与C RT术后长期疗效有关。但是应用T TI法评价心肌不同步有一些方法上的限制。该技术在应用中，局部心肌运动开始的时间被机器自动识别为T 波起始点，而心肌运动结束时间通常哈尔滨医科大学硕士学位论文由操作者定为T 波结束时间， 实际上， 这一时间不能
15、总代表心肌收缩时间。 另外，TT工 技术还不能区分组织运动最大速度和等容收缩速度，而且心肌不运动节段和反向运动节段显示相同的图像信息( 无颜色) ， 因此该技术的临床应用受到限制。4 、应变 ( S R )和应变率 ( S R I ) 成像心肌应变和应变率成像是在组织速度成像基础上发展起来的反映心肌在张力作用下发生变形能力的新成像技术。 用心肌长度的变化值占心肌原长度的百分数表示， 正值代表心肌组织延长或变薄， 负值代表心肌纤维缩短或变厚。该项技术为心肌局部功能的测定和局部心肌缺血及变形能力提供有价值的信息，并为C R T 适应症的选择提供可靠信息。sogaard 洲等运用s R 观察心肌最迟
16、激动部 位， 认为s RI可显示长轴方向 的收缩后收缩， 并认为凡有收缩后收缩的患者， 都有可能从C RT疗法中获益。 B rei t h ardt等“ ，“ 2 ， 通3 ， 运用S RI观察C RT治疗前后的患者， 发现在心脏扩大并伴有左束支传导阻滞的患者中，存在心肌纤维应变的异常分布，室间隔的峰值应变率低于侧壁，S RI可以检出这种异常变异，并观察到应用C RT治疗后异常应变的改善。综上所述，C RT作为一种严重心衰患者的非药物治疗方法，己在临床运用中取得了良 好效果。然而，多数研究均显示，部分心电图表现为Q R S 间期延长的心衰患 者并未从C RT治疗中获益，认为Q RS间期不能很好预测C R T 疗效。因此，如何重新确定C R T 的适应症，寻求评价心室同步化运动的最佳指标成为研究重点，也就成为本课题的意义所在。本 课题 应用 Q T VI技术， 评 价心 衰患 者 左 心室收 缩和 舒张同 步性， 旨 在 观察 心脏收缩和舒张同步性与心电图Q RS间期及左心室功能的关系， 为C RT适应症的选择提供研究数据。定量组织速度成像评价心力衰竭患者左心室
