背景与目的:客观定量分析心肌功能是众多学者一直努力研究的主要领域,应变和应变率分别反映了心肌的形变程度和形变速度,是量化局部心肌收缩和舒张功能的新指标。心肌应变可以通过放射造影、心肌内植入超声微晶体等有创方法及无创的磁共振成像(MRI)技术进行检测。超声技术对于应变及应变率的测量有几种方法。最简单的方法是应用M型超声心动图通过计算收缩期室壁增厚率而估测应变,但仅能估测前间隔及后壁的心肌增厚;近几年出现的直线解剖M型技术可以在360°范围内任意放置取样线,得到任意点、任意角度的M型图像,提高了M型超声心动图的准确性和应用范围;但M型超声心动图仅提供了一维半定量地评价左室短轴方向上的心肌增厚或变薄的估测方法,缺少长轴或圆周方向的心肌功能信息。目前研究最多的是基于组织多普勒原理的应变率成像技术,有角度依赖性,仅能估测沿声束方向的应变,在有方位角及垂直切面上测量的应变结果不可靠(依赖于声束的Cosθ角),局限于评价心肌长轴方向的功能,在分析径向和圆周方向的心肌形变时受到限制。二维应变超声心动图(2DSE)是超声定量评价心肌功能的新方法,应用斑点追踪成像(STI)技术在超声图像中自动辨认由小于入射波长的组织结构发生背向散射产生的斑点结构,没有角度依赖性,可以从任何方向逐帧追踪每个随心肌同步运动的斑点位移以及斑点间的相对运动,定量分析室壁各节段在长轴、径向、圆周方向以及心室扭转的心肌收缩及舒张运动的情况,使得临床医生对于评价心脏的复杂空间活动成为可能。本实验应用2DSE定量分析常规方法显示室壁运动正常的冠心病患者左室壁的收缩运动情况,对比评价长轴、圆周、径向方向以及左室扭转的各项应变指标对于局部及整体室壁收缩运动异常方面的意义,探讨2DSE在心肌缺血诊断中的临床应用价值。方法:(1)选择2007年10月至2008年5月因疑诊冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)而施行选择性冠状动脉造影术的住院患者69例,根据造影结果分为冠心病组(38例)及对照组(31例),均排除合并其他明确的心脏疾患。(2)应用Vivid 7彩色多普勒超声诊断仪M3S探头,谐波模式频率1.7～3.4MHz,帧频>80帧/秒。采集左室短轴二尖瓣环、乳头肌、心尖水平切面以及心尖四腔、两腔、长轴切面的二维灰阶动态图像。(3)测量常规超声指标,采用心尖双平面Simpson法测量左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)。(4)应用EchoPAC工作站,对左室壁各节段测量长轴应变(SL)、长轴应变率(SrL)、左室整体长轴应变(GLS)、径向应变(SR)、圆周应变(SC)、径向应变率(SrR)、圆周应变率(SrC)、左室整体扭转度(torsion)及左室整体扭转率(torsion rate)、心尖扭转度(apex rot)及心尖扭转率(apex rot rate)、瓣环扭转度(base rot)及瓣环扭转率(base rot rate),并获得其相应的曲线图和应变牛眼图。结果:(1)冠心病组38例中的27例患者有至少一支冠状动脉狭窄≥75%,而对照组31例中有24例患者的三支冠状动脉狭窄均≤20%,冠心病组38例中有左前降支狭窄患者32例(占84.21%)。(2)常规超声测量指标如左室横径、左房横径、左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)、E/A比值及E峰减速时间(DT)在组间比较中,差异均无统计学意义(P > 0.05)。(3) 2DSE追踪成功率为96.46～97.26%,追踪不成功的节段主要出现在二尖瓣环切面。(4)对照组各室壁的长轴、圆周、径向应变及应变率有一定规律性,室壁间的长轴、径向应变及应变率差异无统计学意义(P >0.05),冠心病组收缩期的应变及应变率波形紊乱,除乳头肌水平及心尖水平的径向应变率增高外,长轴应变及应变率、圆周应变及应变率、径向应变及瓣环水平径向应变率的绝对值均较对照组相应减低,部分室壁差异有统计学意义(P <0.05或P <0.01)。长轴应变对于冠心病组异常节段的检出率最高,径向应变率对于冠心病组异常节段的检出率最低。(5)心尖和瓣环扭转度及扭转率曲线在正负方向上的改变,组间比较有显著统计学差异(P <0.01)。冠心病组的左室整体、心尖、瓣环扭转度及扭转率的绝对值均较对照组减低,整体扭转率差异有统计学差异(P <0.05)。(6)冠心病组左室整体长轴应变(GLS)的绝对值较对照组明显减低(P <0.05),与左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)相关性良好(P <0.05)。(7)在诊断冠心病的指标中,长轴应变率(SrL)与圆周应变(SC)的曲线下面积(AUC)最大,SrL以截断值为﹣0.855s-1诊断冠心病的灵敏度81.6%、特异度为71.4%,Yuedden指数最高,为0.530。而整体长轴应变(GLS)以截断值为﹣22.85%诊断冠心病的敏感性最高,达到84.2%,但Yudden指数最低,仅为0.249。(8)在诊断左前降支狭窄的指标中,长轴应变(SL)的AUC最大,以前壁及前间隔SL的截断值为﹣15.77%诊断左前降支狭窄的灵敏度为74.2%、特异度82.1%,Yuedden指数最高,为0.563。结论:(1) 2DSE可以评价冠心病左室壁收缩运动异常,敏感性高于常规超声心动图,对检出有统计学差异的异常室壁节段数从高到低排列顺序为:长轴方向>圆周方向>径向方向,应变指标>应变率指标,长轴应变对冠心病组异常节段的检出率最高,径向应变率对冠心病组异常节段的检出率最低。(2)心尖和瓣环的扭转方向改变可以评价冠心病。在左室整体、心尖、瓣环的扭转度及扭转率指标中,整体扭转率对于评价冠心病左室壁收缩运动异常的敏感性最高。(3)左室整体长轴应变(GLS)可以检出冠心病组的左室壁收缩运动异常,与LVEF、FS相关性良好。(4)在诊断冠心病的指标中,长轴应变率(SrL)与圆周应变(SC)的诊断价值最高,SrL以截断值为﹣0.855s-1诊断冠心病的Yuedden指数最高(0.530)。(5)在诊断左前降支狭窄的指标中,长轴应变(SL)的诊断价值最高,以前壁及前间隔SL的截断值为﹣15.77%诊断左前降支狭窄的Yuedden指数最高(0.563)。