彩色室壁运动技术与二维超声心动图对冠心病诊断价值的对比研究
中国超声医学杂志 2000年第7期第16卷 临床研究
作者：刘丽文 钱蕴秋 周晓东 郭文怡 张军 李军 朱永胜 王志杰
单位：刘丽文 钱蕴秋 周晓东 张军 李军 朱永胜(710032 西安市,第四军医大学西京医院超声诊断科)；郭文怡 王志杰(心脏内科)
关键词： 彩色室壁运动技术；二维超声心动图；冠心病；节段性室壁运动异常
摘 要 目的：应用CK及2DE技术对比研究冠心病患者节段性室壁运动异常, 旨在探讨CK技术在冠心病诊断中的应用价值。方法：本研究对58例经确诊的冠心病患者及30例正常组应用CK及2DE技术检测其室壁运动幅度, 并进行对比分析。结果：CK技术显示冠心病组异常节段室壁运动幅度明显低于正常对照组, 易与正常节段鉴别, 检出RWMA的节段数略高于2DE。结论：CK图像较2DE显示直观, 测量简单, 具有临床应用价值, 可作为对2DE的补充诊断。
A Comparative Study of Color Kinesis and Two-dimensional Echocardiography on the Diagnosis in Patients with Coronary Artery Disease
Liu Liwen,Qian Yunqiu,Zhou Xiaodong,et al
(Ultrasound Division,Xijing Hospital,the Forth Military Medical University,Xi′an 710032 China)
ABSTRACT Objective:To compare the clinical application values of color kinesis(CK) and two-dimensional echocardiogrphy(2DE)on the diagnosis of coronary artery disease(CAD).Methods：The endocardial motions were measured by CK in 58 confirmed CAD patients and 30 control subjects.The findings of regional wall motion abnormalities (RWMA) were compared with 2DE.Results:Magnitudes of infarcted or ischemia area endocardial motion in CAD patients were lower than in normal subjects.Abnormal segments in patients with CAD could easily be detected from normal ones.Conclusion:CK is directly displayed,it can be simply measured.It has great value in clinical application and should be used as an additional method to 2DE in routine diagnosis programme.
KEY WORDS Color kinesis Two-dimensional echocardiography Coronary artery disease Regional wall motion abnormalities
本文对一组冠心病患者进行彩色室壁运动技术(CK)与2DE技术的对比研究, 旨在探讨CK技术在冠心病诊断中的应用价值。
资料与方法
心肌梗塞组:1998年10月～1999年3月本院心脏内科住院患者28例, 其中陈旧性心肌梗塞25例, 急性心肌梗塞3例, 均经心电图、临床检查确诊, 其中5例并经冠脉造影确诊, LAD病变3例, RCA病变1例, LAD伴LCX病变1例。梗塞部位及前壁、前间壁或广泛前壁9例、下壁2例、后下壁10例、侧壁3例, 广泛前壁、侧壁1例、前壁、前间壁伴后下壁3例。男21例, 女7例, 年龄39～73岁, 平均58岁, 心率(71.80±13.16)次, 收缩压(16.12±2.18)kPa,舒张压(10.21±1.46)kPa。冠脉狭窄组:30例均为本院心脏内科住院患者,全部经冠状动脉造影、心电图检查, 病史及心电图均无心肌梗塞改变。狭窄＞75%18例, 狭窄50%～75%7例, 狭窄＜50%5例; 冠状动脉造影示一支病变13例, 二支病变11例, 三支病变6例。男22例, 女8例, 年龄37～73岁, 平均56岁, 血压、心率与心肌梗塞组无差异。
正常对照组30例, 男21例, 女9例, 无心脏病变, 心电图、胸片均无异常, 年龄36～71岁, 平均51岁, 血压、心率与心肌梗塞组无差异。
仪器采用HP SONOS 5500型彩色超声仪, 该机附有彩色室壁运动技术联机分析软件, 选用S4探头频率2～4MHz, 频率融合方式选择F3。嘱被检查者左侧卧位, 2DE检查, 调节总增益, 时间增益补偿及侧方增益补偿, 使心内膜最佳显示, 按胸骨旁左室短轴、心尖四腔、心尖两腔及左室长轴切面的顺序扫查, 各切面先取2DE图像, 调至心内膜清晰, 以心电图R波顶点为舒张末期, T波末了为收缩末期, 在2DE上收缩末期与舒张末期停帧手动勾画心内膜边界线, 在各节段中点处测量收缩末与舒张末期内膜间的距离即为内膜收缩期位移。同一切面收缩末期CK图像上相同点测量彩色带宽度, 即为CK的内膜位移。每次测量三个心动周期, 用光盘存储, 以备进一步测量分析。
将左室壁分为22个节段, 于左室短轴二尖瓣水平、高位乳头肌水平及低位乳头肌水平, 三个切面每个切面各分前壁、侧壁、后壁、下壁、后间隔及前间隔;心尖部短轴切面前壁、侧壁、下壁及间隔分别检测各节段室壁运动幅度〔1〕。
每一参数测值取3次测量的平均值, 测值以
±s来表示, 两组间比较用t检验, 多组间比较用方差分析, P＜0.05为有显著性意义,P＜0.01为极显著意义。数据统计用微软Excel 97统计分析软件进行。
结 果
1、正常对照组CK表现特征:不同切面CK图像显示出整个收缩期室壁运动的不同色彩变化, 收缩起始自橙→黄→绿→青→蓝的顺序进行色阶变换, 至收缩末期所有彩阶均叠加于最后一帧图像上, 30例正常人, 共分析660个室壁节段, 彩阶宽度均匀, 色彩显示完整、连续(图1)。
图1 正常人乳头肌水平短轴切面CK图像(收缩期)
2、28例心肌梗塞患者和30例心肌缺血患者,共分析1276个室壁节段, 共检出运动异常节段391个, 室壁运动的不同程度及CK技术测值见表1, 且不同运动状态之间CK测值有显著性差异(P＜0.001)。
表1 冠心病组病变节段CK心内膜位移与正常对照组对比(mm)
| 组别 |
前壁 |
侧壁 |
后壁 |
下壁 |
后间隔 |
前间隔 |
平均 |
| 运动减弱节 |
3.07±1.27 |
4.22±1.18* |
4.37±1.36* |
3.25±0.97* |
3.01±0.93* |
2.98±0.93* |
3.47±1.11* |
| 段(n=247) |
(n=61) |
(n=19) |
(n=44) |
(n=37) |
(n=33) |
(n=53) |
| 不运动节 |
1.22±0.71*# |
1.27±0.75*# |
1.17±0.81*# |
1.24±0.59*# |
0.99±0.76*# |
0.98±0.85*# |
1.17±0.72*# |
| 段(n=120) |
(n=26) |
(n=7) |
(n=24) |
(n=27) |
(n=20) |
(n=16) |
| 反向运动节 |
－2.32±0.59*△ |
－1.52±0.50*△ |
－2.09±0.48*△ |
－2.57±0.61*△ |
－2.37±0.60*△ |
－2.15±0.43*△ |
－2.15±0.45*△ |
| 段(n=24) |
(n=4) |
(n=2) |
(n=5) |
(n=5) |
(n=4) |
(n=4) |
| 正常组 |
8.84±1.39 |
9.28±1.16 |
9.25±1.49 |
8.84±1.30 |
8.48±1.22 |
8.50±1.34 |
8.91±1.32 |
| (n=660) |
(n=120) |
(n=120) |
(n=90) |
(n=120) |
(n=90) |
(n=120) |
| 注：与正常组比较P＜0.001,#与运动减弱节段相比P＜0.01,△:与不运动节段相比P＜0.01。 CK技术分析室壁运动显示:运动正常的节段色带分布均匀, 层次显示完整、连续;运动减弱的节段色带厚度变薄或色带层次缺失(图2)。不运动节段的色带消失或色带明显变薄;矛盾运动的节段:正常色带消失, 表现为单纯的红色色带(图3)。
室壁运动异常可发生在收缩期的任何时相, 以收缩晚期或中晚期运动消失为多见, 合计26例, 占冠心病患者45%, 表现为蓝色或绿色伴蓝色色带变薄或消失;16例收缩早期运动减弱或消失, 表现为黄色色带变薄或消失;9例收缩全过程中不同时相室壁运动均有降低, 表现为各色带均变薄;7例收缩期色带呈单纯红色, 则室壁呈矛盾运动, 定量测值为负值。
3、心肌梗塞患者CK变化特征:28例心肌梗塞患者共分析616个室壁节段, 其中检出运动异常节段224个, 病变节段收缩期室壁运动幅度比正常节段明显减低。陈旧性心肌梗塞时, 检出91个运动减弱节段,111个不运动节段, 15个反向运动节段。3例急性心肌梗塞, 检出2个不运动节段, 5个反向运动节段。
4、冠脉狭窄患者CK变化特征:30例冠状动脉造影确诊不同程度冠脉狭窄患者,共检查660室壁节段,检出运动异常节段167个。其中检出156个运动减弱节段, 7个不运动节段, 4个反向运动节段。
图2 短轴切面CK显示前壁及室间隔运动减弱
图3 短轴切面乳头肌水平左室后下壁
矛盾运动, CK呈现红色
5、CK与2DE诊断冠心病的对比研究
正常组:CK法及2DE均未检出RWMA。冠脉狭窄组CK法的RWMA检出率70%(21/30例), 2DE法RWMA的检出率为63.3%(19/30例)。心肌梗塞组:CK法的RWMA检出率96.7%(29/30例)。2DE法的RWMA检出率为96.7%(29/30例)。冠脉狭窄组和心肌梗塞组的RWMA检出情况见表2。
表2 CK与2DE评价室壁运动不同等级分布 |
| 组别 |
冠脉狭窄(n=660) |
心肌梗塞(n=616) |
| CK |
2DE |
CK |
2DE |
| 正常节段 |
494 |
506 |
392 |
399 |
| 运动减弱节段 |
156 |
143 |
91 |
84 |
| 不运动节段 |
7 |
7 |
113 |
113 |
| 反向运动节段 |
4 |
4 |
20 |
20 |
心肌梗塞组, CK法与2DE法检出率一致, CK法检出的RWMA节段数略高于2DE法, 两者相比, 差异无显著性(P＞0.05);冠状动脉狭窄组, CK法的检出率及检出的RWMA节段数均高于2DE法, 但无显著性差异(P＞0.05)。
讨 论
超声心动图诊断冠心病主要检测由于心肌缺血导致节段性室壁运动异常。动物实验和临床研究证实, 冠状动脉阻塞, 产生心肌缺血, 首先表现为心脏收缩异常, 而ECG改变和心绞痛均发生在2DE显示室壁运动异常之后〔2、3〕。对于局部室壁运动的分析, 2DE主要以目测和测量运动幅度法相结合, 作定性、半定量或定量诊断, 目前已广泛应用。但其不足之处, 2DE在测量运动幅度时需分别勾画收缩末期和舒张末期心内膜边缘, 相对费时, 对心脏超声专业人员技术水平要求较高。CK是新的超声技术, 它能在单帧图像上显示全收缩期各节段心内膜位移的空间-时间变化状态, 从而弥补了常规2DE分析方法中无法发现的各时相室壁运动障碍的缺陷, 检查不受声束角度的影响, 图像显示直观、测量简单易行, 适宜进一步定量分析。
本文用CK技术对一组冠心病患者进行局部收缩功能定量研究。结果显示不同程度的室壁运动异常节段, 与正常对照组相比, 平均测值均有显著性差异(P＜0.001)。CK技术可以很好地鉴别室壁运动正常、运动减弱、不运动和矛盾运动四种室壁运动, 不同程度运动异常组之间也存在显著性差异(P＜0.01)。矛盾运动以特殊的单纯红色带表示。使室壁运动异常节段易与正常节段分辨。本研究心肌梗塞组中陈旧性心肌梗塞表现为运动减弱、运动消失或矛盾运动, 以运动消失最为多见;3例急性心肌梗塞患者, 1例表现为运动消失, 另2例出现矛盾运动。冠脉狭窄组CK技术显示以运动减弱最多见, 偶可见矛盾运动或运动消失。在研究中发现两例冠脉造影为轻度狭窄, CK却检出RWMA, 可能与冠状动脉痉挛有关。另外, 在侧支循环已经建立的情况, 冠状动脉阻塞患者可能不发生心肌梗塞。本研究中发现1例冠脉造影LAD完全阻塞, RCA及LCX均显示重度狭窄, RCA与LAD形成侧支循环, CK与2DE在检测中均未发现明显RWMA。本研究结果还显示:冠心病组节段性室壁运动异常可发生在收缩期的任何时相,以收缩晚期运动减弱或消失为多见, 表现为彩阶色带的天蓝色成份消失, 提示室壁平均收缩时间比正常节段缩短, 与文献报道相同〔4,5〕。
本试验中CK技术与2DE在正常组检测中均未检出RWMA。CK技术与2DE检测冠心病组不运动节段和反向运动节段的RWMA检出率一致, 在检测运动减弱节段时CK技术检出率略高于2DE法。
目前, CK技术尚未在临床上广泛应用, 主要受仪器限制及该技术尚处于临床研究阶段。但就CK技术而言, 其临床应用有发展前景, 尤其用于冠心病局部室壁运动异常的评价。
CK技术的局限性:主要受2DE图像质量影响, 主要包括仪器增益、肥胖患者及受肺气干扰。另外, CK技术同其他定量评价室壁运动的分析相似, 尚无法控制心脏的水平移动和心脏沿轴的转动影响。有待进一步研究。
临床已广泛使用2DE检测冠心病, 是目前唯一能提供有关心脏结构和功能动态信息的无创性诊断。CK技术的应用使室壁运动异常的检测更为方便、直观, 在2DE检查的基础上配合CK技术提高了RWMA检出率和检出速度, 明确RWMA发生部位、范围和程度, 为冠心病的诊断, 心脏负荷试验、药物或手术治疗疗效观察、预后判断等方面提供直观可靠的方法, 尽管CK技术受一些因素的影响, 但其不失为一种安全无创、方便快捷、直观可靠的有临床实用价值的新方法。
参考文献
1 刘伊丽, 刘秀杰主编.现代冠心病影像诊断学.第一版, 人民军医出版社,1998,72～73.
2 谷伯起主编.心血管病理学.第一版, 北京:人民卫生出版社,1992,58～59.
3 Surgishita Y,Koseki S,Matsuda M,et al.Dissociation between regional myocardial dysfunction and ECG changes during myocardial ischemia induced by exercise in patients with angina pectoris.Am Heart J,1993,106:1.
4 钱蕴秋.冠心病超声心动图诊断现状及评价.中国超声医学杂志,1995,11:599～600.
5 Vitarelli A,Sciomer S,Schina M,et al.Defection of left ventricular systolic and diastolic abnomlitits in patients with coronary artery disease by color kinesis.Clin cardiol,1997,20(11):927～933.
(1999-11-22收稿,237天刊出)
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