心肌应变和应变率的参考值范围和变化规律

心肌应变和应变率的参考值范围和变化规律

适应性（i）和适应性率显著性（sri）是最近提出的评估局部心肌功能的新技术。周围心肌的关注和总体心动的干扰并不容易，因此理论上应该比组织密集成像技术更有价值。本研究通过对正常人心肌应变和应变率进行定量分折,探讨其变化规律,为临床评价局部心肌功能提供参考。1材料和方法1.1查体中心查体的性别特点选择2004年10月～2005年3月在山东省立医院健康查体中心查体的55例自愿者,其中男性30例,女性25例,年龄18～73岁,平均年龄45岁。所有受检者均经病史、体检、心电图及超声心动图检查排除心肺疾病和肾脏疾病。1.2超声诊断仪采用PHILIPS公司生产的SONOS7500彩色超声诊断仪,S3超声探头,频率1.0～3.0MHz。该仪器配有QLAB3.0工作站,可对组织多普勒(TDI)图像进行定量分析,并自动绘出心肌应变率和应变曲线。1.3tdi图像采集受检者取左侧卧位,平静呼吸,连接心电图。将仪器调入彩色组织多普勒成像(tissueDopplorimage,TDI)状态。为了获得高帧频我们每次仅采集一个室壁(室间隔、侧壁、后壁、前壁、下壁、前间隔)的图像,并尽可能减少图像扇形角度,以达到120帧/秒以上的帧频,同时保持多普勒超声束与室壁长轴心肌收缩方向的夹角<20°。依次采集以上各个室壁的TDI图像,每次均采集三个心动周期。所有图像均存入机载硬盘,以备脱机分析处理。试验结束后,从机载硬盘中调出存储的图像,应用QLAB3.0工作站进行分析,分析时采用美国超声心动图协会推荐的方法,在长轴方向上将左室分为18个节段进行取样,将取样框置于上述各节段心肌中心处,系统将自动绘出该节段心肌的速度、应变率和应变曲线,分别测量收缩期峰值速度(V)、收缩期应变率峰值(peaksystolicstrainrate,PSSR)和收缩期最大应变值(ε),每一指标测量3个心动周期,取其均值。1.4所测数据的分析采用SPSS12.0统计软件对各项参数进行分析,所测数据以x¯x¯±s表示。多组间均数的比较和两两比较采用方差分析或t检验,P<0.05为差异有显著性。2pssr和应变值的比较正常人应变率曲线和应变曲线特点;应变率曲线包括3个主峰(图1):收缩峰、舒张峰和房缩峰。应变曲线的整体趋势为负向单峰曲线(图2),速度曲线和应变率曲线相反,由一个正向波和两个负向波组成(图3)。所得数据见表1。由表中数据可见,左室心肌PSSR和应变值在心尖段、中间段和基底段之间无显著性差异。在间隔和前壁的PSSR大于侧壁和后壁,但差异无显著性。应变值在侧壁、后壁和前壁的相应节段心肌之间无显著的差异,但是室间隔心肌应变值高于其他各个室壁(P<0.05)。相比之下,各段心肌收缩期最大速度由基底段、中间段至心尖段存在明显的递减趋势,具体数值和比较见表1。3应变和应变率的计算及特征近年来,TDI作为一种新的定量评价局部或整体心肌功能的方法已广泛应用于临床,但由于组织多普勒所检测的速度为心肌自身运动速度与心脏整体运动速度在多普勒声束方向上的矢量和,在心肌自身运动速度改变较小或心脏整体运动加强时,其检测的敏感性必然受到一定限制。另外,传统的TDI由于其帧频低、后处理功能差,使其临床应用也受到一定限制。应变和应变率显像是在组织多普勒成像的基础上发展起来的一种新技术。应变是指心肌发生变形的能力,线性应变可用Lagrangian公式表达为:ε=(L-L0)/L0=△L/L0,ε指物体相对于原始尺寸的变化率,L代表瞬时长度,△L为长度的改变量,L0为初始长度值。ε为正值表示长轴方向上的伸长或短轴方向上的增厚,ε为负值时表示长轴方向上的缩短或短轴方向上的变薄。SR是指单位时间的应变,它描述的是变形速率,由于SR=ε/△t=△L/L0/△t=△L/△t/L0=△V/L0=(V1-V2)/L0,所以也等于每单位长度的速度差。因此,可以通过组织的速度梯度来计算SR,将SR计算结果进行彩色编码显示即为SRI。根据以上应变和应变率的计算公式可知,应变和应变率获取的是相邻心肌之间发生形变的信息,这样在观察和分析节段性室壁运动时就能排除心脏的整体运动及非缺血室壁节段运动对缺血室壁节段运动的影响,得到该节段相邻心肌在长轴方向相对运动的准确信息,从而反映左室局部的收缩和舒张功能。另外,应变和应变率技术需高帧频成像技术,这样就大大提高了图像的时间分辨力,可以精确的反映心肌瞬时运动功能。应变率曲线包括收缩峰(SRS)、舒张峰(SRE)、房缩峰(SRA),心肌纵向运动收缩期缩短,舒张期伸长,故SRS峰向下为负,SREE峰及SRA峰向上为正。应变曲线的整体趋势为单峰曲线:随心脏收缩,心肌纵向缩短,应变由0值向负值发展,于心电图T波终末(收缩末)前后达最大应变,舒张期又渐恢复至0点。速度曲线和应变率曲线相反,由一个正向波和两个负向波组成:正向波为从收缩期开始心肌运动速度迅速增加,达到峰值,然后逐渐降低,形成一正向波,舒张期心肌向相反方向运动,在心室舒张早期和心房收缩期出现两个负向波。目前对心肌应变和应变率规律的研究较少,对应变和应变率的研究结果尚有争议。本研究显示,左室室壁各段心肌从心尖段至基底段,收缩期应变和应变率值总体上存在递增的趋势,但各段心肌之间无显著性差异。在室间隔和前壁的应变率略大于侧壁和后壁。应变值在侧壁、后壁和前壁的相应节段心肌之间无显著的差异,但是室间隔心肌应变值高于其他各个室壁(P<0.05),这点与Kowalski等结果相似。相比之下,各段心肌收缩期最大速度由基底段、中间段至心尖段存在明显的递减趋势,各段心肌之间存在显著性差异。应变和应变率的出现,为定量评价心肌功能提供了一种简便、可靠的方法,为局部心肌功能的定量研究开辟了新的窗口。然而,应变和应变率显像也有它的不足之处,并和其他的多普