读医学网

  冠状动脉粥样硬化性心脏病(以下简称冠心病)是指硬化斑块致冠状动脉内径减小，引起相应心脏节段血液供应减少，从而导致心肌缺血并最终引起心脏结构和功能的改变。在欧美国家，以冠心病为首的心血管疾病是最主要的致死原因。随着经济发展，我国人民生活水平逐渐提高，各种冠心病的危险因素呈上升趋势，冠心病发病率也逐年提高。

 冠状动脉粥样硬化性心脏病(以下简称冠心病)是指硬化斑块致冠状动脉内径减小，引起相应心脏节段血液供应减少，从而导致心肌缺血并最终引起心脏结构和功能的改变。在欧美国家，以冠心病为首的心血管疾病是最主要的致死原因。随着经济发展，我国人民生活水平逐渐提高，各种冠心病的危险因素呈上升趋势，冠心病发病率也逐年提高。因此，寻求简便、准确、无创的超声参数评价冠状动脉狭窄程度，以筛查冠心病危险人群具有重要的临床意义。

 应变是指固体物质在外力的作用下所发生的形态改变。目前，通常按照空间分布将左心室心肌应变分为纵向应变、径向应变和环向应变。斑点追踪显像(speckletrackingimaging，STI)是通过对原始声学图像的逐帧追踪来评价室壁运动，相较于组织多普勒显像技术(tissueDopplerimaging，TDI)，STI不受多普勒角度的影响，并且能提供多个节段在不同方向的应变情况。

 1.二维STI技术的应用

 1.1左心室纵向应变

 早在2006年，Liang等发现狭窄率 70%的冠状动脉所对应节段的纵向收缩峰值应变率较狭窄 70%的节段明显减小，为纵向应变评价冠状动脉狭窄打下基础。之后，Deng等对44例冠心病患者进行分析后发现，冠状动脉狭窄 75%的患者左心室各节段纵向应变收缩峰值较正常对照组显著减小;而狭窄率 75%的冠状动脉所对应的节段其纵向应变收缩峰值与正常对照组无明显差异，进一步研究发现用节段纵向应变收缩峰值的变化预测相应冠状动脉狭窄 75%，其敏感度和特异度分别为74%和72%。

 与之相似，张鹏等5对单纯前降支狭窄患者进行研究后发现，冠状动脉狭窄率为25%?50%时，纵向应变无明显改变，而狭窄率 75%时其对应节段的纵向应变显著降低。此外，Tsai等对152例临床怀疑冠心病患者行超声检查，发现其整体纵向应变收缩峰值明显降低，节段纵向应变峰值差异显著增加，二者的比值显著升高，ROC曲线下面积分别为0.813、0.805和0.862，且该比值预测冠心病的敏感度和特异度分别为77.3%和79.2%。Nucifora等也得出相似结论，其对稳定性心绞痛患者研究后发现，整体纵向应变峰值减小可有效预测冠状动脉狭窄 50%，以整体纵向应变 17.4%预测患者冠心病的敏感度和特异度分别达83%和77%。

 Choi等8对108例无明显室壁运动异常的冠心病患者行超声及CAG检查，通过比较超声及CAG结果后认为以纵向应变=17.9%为临界值，预测严重三支病变或左主干病变的敏感度和特异度达79%和79%。Zuo等进一步对冠心病合并糖尿病患者进行研究，共纳入143例患者，在行CAG及超声心动图检查后发现，以左心室整体纵向收缩峰值应变减小预测冠状动脉狭窄 75%的敏感度和特异度分别为72.5%和60.8%;进一步指出如果患者同时罹患糖尿病，则预测冠状动脉狭窄 75%的敏感度和特异度分别为61.1%和52.9%;对于无糖尿病者，预测的敏感度和特异度则为78.8%和77.5%。说明二维STI不仅能在单支病变中评价左心室纵向应变，在多支病变中亦能有效评价冠状动脉狭窄。

 Montgomery等通过对123例冠心病患者进行分析后发现，静息状态下二维STI所示左心室整体纵向应变对冠状动脉狭窄(狭窄率 50%)有很高的敏感度和特异度，且与负荷超声心动图的结果相一致。Dahlslett等对64例疑似急性冠状动脉综合征患者行超声心动图及CAG检查，以二维STI评价左心室整体纵向应变，结果显示整体纵向应变收缩峰值在鉴别冠状动脉有无狭窄方面明显优于其他常规超声心动图参数;采用整体纵向应变收缩峰值的改变预测冠状动脉狭窄的敏感度和特异度高达93%和78%。Bierring-S0rensen等对296例稳定性心绞痛患者行二维STI，通过与CAG结果比较后发现，冠心病患者的整体纵向收缩峰值应变较正常人显著降低，其可作为冠心病的独立预测因子。此外，节段纵向应变还能准确指出狭窄冠状动脉所在。

 1.2左心室环向应变及径向应变

 在临床应用中，环向应变和径向应变在评价冠状动脉狭窄中的作用不如预期。Deng等对44例冠心病患者的左心室二维应变进行分析后发现，狭窄率 75%的冠状动脉所对应的节段中仅有心尖侧壁和后壁环向应变收缩峰值较对照组减小，其他各节段均未见明显差异。而无论冠状动脉狭窄程度如何，其径向应变收缩峰值较对照组均无明显变化。Carstensen等通过对104例患者研究后发现，对于严重狭窄的冠状动脉( 70%)，其左心室整体纵向应变及心尖段、中间段和基底段纵向应变均明显减小;而对于狭窄率 70%者，上述应变均无明显变化。但即使冠状动脉狭窄 70%，环向应变和径向应变的减小与对照组仍无明显差异。

 考虑原因：正常左心室壁由呈右手螺旋状排列的心内膜下心肌纤维、环形中层心肌纤维及呈左手螺旋状排列的心外膜下心肌纤维构成。心内膜下心肌纤维主要在纵向进行收缩，而中层心肌纤维主要进行环向收缩。因此纵向应变主要反映心内膜下心肌纵向收缩的能力，环向应变主要反映中层心肌纤维的收缩活动。从解剖学角度而言，心内膜下心肌纤维较中层或外层心肌纤维更易受心室腔内压力变化和冠状动脉分支血供的影响。因此，在冠状动脉狭窄病变中左心室纵向收缩功能往往最先受到损害，反映在超声数据中则是纵向应变最早出现变化，而环向应变及径向应变的变化则并不明显。

 1.3右心室应变

 右心室具有不规则的空间结构，其大体呈新月体形，由流入道部、体部和流出道部组成。由于右心室独特的空间结构，当前普遍缺乏对右心室功能定量评价的有效超声指标。Gond等提出应变技术可用以检测右心室壁节段功能的变化、而不受右心室空间结构的影响。之后，STI技术的发展，使对右心室壁整体及节段运动异常的分析成为可能。Chang等对142例冠心病患者进行研究，发现右冠状动脉狭窄患者的右心室游离壁纵向应变较正常人显著降低;若狭窄部位位于右冠状动脉近段，则右心室游离壁纵向应变的降低更为明显，由此，其认为检测右心室游离壁纵向应变能够有效反映右冠状动脉狭窄病变程度。上述研究均表明右心室应变在临床应用中具有重要作用。

 2.三维STI技术的应用

 常规二维STI技术需要多切面地采集声像图，对图像清晰性要求高。而三维STI技术只需一个切面即能获取所需超声信息;另外，还克服了二维STI技术 跨平面失追踪 的局限性，故可准确评价左心室整体和节段收缩功能。

 Reant等分析128例患者左心室纵向应变、径向应变和环向应变后认为三维STI技术具有良好的可重复性。STI技术不仅可用于评估左心室功能的，还可用于评价右心室功能。Jen-等和Fang等分别对三维超声评价右心功能的作用与心脏MRI结果相比较后，一致认为三维超声具有稳定的可重复性，且较二维超声更准确地反映右心容积及收缩功能。

 Seo等在动物模型中证实三维STI技术能够通过左心室节段纵向应变、径向应变和环向应变的降低准确反映缺血心肌的节段运动异常。Ternacle等对20例接受经皮冠状动脉介入治疗患者三维超声研究发现，在左心室射血分数和室壁运动尚未出现明显异常时，缺血心肌所对应的左心室纵向应变、径向应变和环向应变即已受损，且缺血心肌周边节段的纵向应变亦出现降低;认为三维STI技术能够特征性地显示早期心肌缺血。汪彩英等在冠状动脉狭窄患者中对二维及三维STI技术进行比较，发现采用三维技术测得的左心室整体纵向应变诊断冠状动脉狭窄的敏感度和特异度均高于二维STI。秦石成等发现冠状动脉对应节段的径向峰值应变随冠状动脉狭窄的加重而降低。

 此外，陈莹等通过三维STI发现随着冠状动脉狭窄的加重，左心室整体纵向应变、环向应变和径向应变均逐渐减低;且多支病变患者的左心室整体纵向应变、环向应变和径向应变低于单支病变患者。最近，Sun等对110例可疑冠心病患者行三维超声及CAG检查，通过对纵向应变、环向应变和径向应变峰值，纵向应变、环向应变和径向应变达峰时间进行分析后，认为三维STI技术有助于诊断冠心病，纵向应变峰值及纵向应变达峰时间对诊断冠心病的敏感度和特异度为62%和76%。由于冠状动脉对心肌的血供呈区域分布，三维STI技术或更适用于单支多处狭窄病变或多支狭窄的病变。

 3.小结

 目前采用二维STI技术评价冠状动脉狭窄仍外于临床研究阶段。纵向应变、环向应变及径向应变对冠状动脉狭窄的预测作用尚无定论。虽然三维STI技术存在帧频低于二维STI、全容积最大取样角度等不足，但仍是评价冠状动脉狭窄行之有效的超声手段。当前迫切需要大型的临床研究明确STI技术评价冠状动脉狭窄的价值。