云南省昆明市延安医院超声诊断科 云南昆明 650500
【摘 要】左心室收缩功能是心脏的重要功能，包括整体收缩功能和局部收缩功能，不同患者、不同病情条件下，可选用不同超声技术评价左心室收缩功能，并可将各种超声技术联合使用，提高其评价的准确性，能早期给临床提供准确、有效的信息。
【关键词】超声心动图；评价；左心室收缩功能
Echocardiographic Evaluation of Left Ventricular Systolic Function
WU Qiao-ling，DING Yun-chuan
（Yan'an Hospital Affiliated to Kunming Medical University）
【Abstract】Left ventricular systolic function is an important function of the heart，including whole contractile function and local contractile fuction.In different circumstances，choose different methods and combine those to improve the accuracy and effective information for the clinical.
【Key words】Echocardiography；Evaluation；Left ventricular systolic function
前言
左心室的收缩功能一直是医学研究的重要内容，左心室的收缩和舒张运动是一个复杂的多模式的空间运动过程，随着超声心动图学的发展，评价左心室收缩功能的新技术、新方法越来越多，从二维超声心动图方法，如M型超声心动图、Simpson法等，到三维超声心动图方法，如三维全容积成像、三维斑点追踪技术等，先后从二维左心室内径、面积等的改变，评价左心室收缩功能，到后面三维立体的更加量化评价心脏形态和心肌应变等，更加综合精确地评价左心室收缩功能。
1左心室整体收缩功能的评价方法
1.1 M型超声心动图法
M型超声心动图法是目前普遍用来评估左心室收缩功能的常用方法。通常设定左心室为一定的几何模型，测定得出的左心室容积，通过容积改变，评价左心室收缩功能，并不适合心脏的多种病理学改变，只适于左心室形态改变不大的患者。传统M型超声：其频率等于脉冲重复频率，时相分辨力高，能清楚显示心脏室壁运动情况。通过计算出射血分数（EF）、室壁增厚率及运动幅度，评价左心室的收缩功能，重复性好。不足之处是，由于取样线起于图像的顶端，只能局限在图像的顶端 一定角度范围内，与取样线垂直的方向的室壁，对其它室壁无法进行测量分析。解剖M型超声，取样线可在平面内360度旋转，任一方向上取样，可测量各方向上的室壁运动幅度，能更好地了解左心室各节段室壁运动信息。全方向M型超声在同一个心动周期中，同时显示同一平面上的任意多条 M型曲线图测量，可降低由于角度、心动周期不一致所产生的误差，能够更好地反映心脏的运动信息[1]。
1.2 二维 Simpson 法
Simpson单平面或双平面法是将左心室分成无数个圆柱体，分别测量各圆柱体的容积，得出总和则为左心室容积，由于其不受固定几何体模型的限制，所以比较适合左室壁节段性运动异常的患者。不足之处，Simpson 法可用于评价左心室整体收缩功能，不能评估室壁的运动，存在切面打不标准，腔室短缩，心尖部心内膜显示不清的问题，不能评估未出现在该切面上左心室发生的形变。
1.3 多普勒测定法
主动脉瓣环血流测定法在胸骨旁左心室长轴切面，测定收缩期主动脉瓣环径，得出主动脉瓣环面积。在心尖五腔心切面，用多普勒测得主动脉瓣环位置血流频谱，通过计算机计算出收缩期流速积分，得出心搏量，来评估左心室收缩功能。在二尖瓣口、主动脉瓣口取得频谱多普勒或组织多普勒，测量等容收缩期（ICT）、等容舒张期（IRT）及射血时间（ET），Tei指数= ICT+IRT/ET，Tei指数随左心室整体收缩功能降低而升高。局限性是在不同心动周期、不同切面测量二尖瓣口和主动脉瓣口血流频谱存在误差，所以对于心律失常、心功能不稳定患者，测量的数值不稳定，准确性、重复性不高。双通道多普勒法在同一切面、同一心动周期，分别在二尖瓣口和主动脉瓣口，同时放置取样框，采集血流频谱多普勒。避免了传统多普勒法的局限性，准确性、重复性较高，适用于各种心律失常的患者[2]。另用TDI能测量心肌二尖瓣环沿左心室长轴的运动速度，定量、定性评估左心室的室壁节段运动，评估左心室收缩功能。其局限性是，多普勒法具有角度依赖性，只能测量声束平行位置的室壁运动，了解心肌纵向的运动情况，不能评估径向、圆周运动的情况。
1.4心腔造影
在某些透声不好（肺气肿、肥胖等情况）或图像质量较差情况下，左心室两个节段以上心内膜显示不清时，ASE指南上指出，应当使用超声造影提高心内膜的显示，提高辨别度。在二维或者三维切面下，可与左心声学造影结合起来，在左心声学造影模式下，能较清楚显示心内膜，所得到的容积要高于未用造影剂时的容积，而其与磁共振的测值更为接近。三维情况下结合造影模式可以避免不精确的几何学假设，也不受心腔短缩的影响，与其它超声技术相比，准确性和重复性更高。缺点是时间分辨率差，依赖图像质量，造影剂过多，会造成心底部出现声影[3]。
1.5三维超声心动图法
三维超声心动图是在二维图像基础上，进行三维重建，经计算机处理而得出的图像，计算出的左心室容积，空间、立体的评价心脏结构和功能，其所测得的左心室容积较心脏磁共振（CMR）偏低，但比其他超声技术方法更精准，重复性更好[4]。但是时间分辨率差，依赖所得到的图像质量，存在耗时较多、测值低估左心室容积等因素。新3D自动软件，通过心脏软件模型，经胸3D全容积成像，可根据需要编辑或不编辑边缘曲线，所测得心脏容积通常偏高，但心功能指标与CMR有较好的相关性，有望用于临床评价心脏的收缩功能[3]。左心室发生重构情况下，可以通过测量ＲT-3DE 球形指数，了解左心室形态改变，球形指数越接近1，左心室越接近球形。如急性心肌梗死患者，其左心室的形态越趋近球形，球形指数越高，左心室越容易发生重构，左心室收缩功能越低，因此通过了解左心室重构信息，可对心梗患者预后进行危险分级[3]。
2左心室局部收缩功能的评价
2.1左室壁分段
左心室节段的划分能体现出冠脉血流供应的区域。美国超声心动图协会将左心室室壁分成16段或17段，由于常规超声心动图，近场的心尖部心内膜常显示不清楚，难以观察心尖部心内膜运动，所以常用16节段划分法对室壁运动进行评分，观察各节段心肌增厚率及心内膜运动。室壁运动采用下列计分方法：1分：正常或运动增强；2分：运动减弱（室壁增厚减少）；3分：运动消失（室壁增厚消失）；4分：反向运动（室壁瘤）。室壁运动分数指数（WMSI）将各节段的分数之和除以总的观察节段数，表示室壁运动异常的程度，正常值为1，值越大，左室壁运动异常的范围或程度越严重[3，5]。常用M型超声测量左室壁径向运动幅度及室壁增厚率，然而心肌运动为纵向、径向、圆周和扭转的运动，因此不能全面综合评估左心室的收缩功能。
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2.2负荷超声心动图
由于局部冠脉血流储备的不同，通过药物、运动等负荷超声心动图法，增加心肌耗氧量，诱发节段性室壁运动异常或整体室壁运动异常，来明确冠状动脉的狭窄及狭窄程度，确定心肌梗死和缺血的区域或范围，可用于冠心病的诊断、心肌梗死确诊后的预后评估和危险分层、冠状动脉储备功能评估等。常用运动负荷试验和药物负荷试验。运动负荷试验：可以运动的患者可采用平板运动、踏车运动等运动负荷试验，在运动后短时内采集图像，若未在短时间内采集图像评估，可能会出现假阴性的诊断。药物负荷试验：不能运动的患者，可采用药物负荷试验，主要药物有多巴酚丁胺、双嘧达莫、腺苷、异丙肾上腺素等血管扩张剂药物，常用药物为多巴酚丁胺，逐渐增加药物用量，目的是达到目标心率，即通过年龄预测的最大心率的85％，或出现严重的室壁运动异常等，最后通过上面左心室16段节段划分法，主观评估负荷试验后的室壁节段运动，计算室壁运动评分和室壁运动分数指数，评价左心室整体收缩功能或局部收缩功能[6]。负荷试验可与全方向M型超声心动图结合，联合诊断心肌缺血、心肌梗死等疾病，对深入研究一些复杂的心血管疾病有重大的临床意义。与左心室腔造影结合，负荷超声状态下，增强左心室心内膜的辨识度，更精确的判断室壁运动和心室的功能。与心肌灌注成像结合，由于心肌灌注缺损早于心肌运动异常，因此心肌灌注成像更容易发现心肌缺血的存在，同时可得到时间-强度曲线、血流速度峰值和血容量等参数，可用于分析左室心肌血流灌注情况[5]。
2.3二维斑点追踪技术：在二维图像基础上，将目标心肌组织标记成无数个声学斑点，分析软件通过追踪目标区域内的斑点，计算心肌的实时运动速度、应变等各参数，反应心肌实时运动和形变，应变和应变率能准确地反映心肌的形变，而不受心脏的整体运动和相邻室壁的牵拉影响，准确地反映局部节段心肌运动。Torrent Guasp等认为：心内膜下心肌纤维呈右手螺旋走形包绕心室腔，心外膜下心肌纤维呈左手螺旋走形包绕心室腔，中层肌纤维则呈环形走行，收缩时心外膜和心内膜下心肌纤维呈反方向运动，收缩期，心尖部心肌纤维先短时间的顺时针扭转，后呈逆时针扭转，而基底部心肌纤维则先是逆时针扭转，随后再逆时针扭转，舒张期，则与之相反，完成了心肌的扭转运动[7]。单独依靠心肌细胞的收缩，是达不到正常射血分数水平的，只有适合的左心室形态和心肌纤维的螺旋走形，才能达到正常射血分数水平，左心室形态及心肌纤维等框架结构，这些没有收缩功能的结构，对维持心肌细胞适宜的空间结构和机械稳定性起着重要作用，是维持正常射血分数的基础[5]。临床通常通过对EF的评估，评价患者的治疗效果及预后等情况，但不能反映左室壁节段运动和局部室壁心肌存活范围等具体信息，在某些患者早期左心室心肌应变能力或局部收缩功能降低时，EF通常还处于正常范围内，各应变参数与EF呈高度相关性，左心室旋转及扭转等运动参数较传统的 LVEF 参数更敏感，能更好地反映左心室的心肌功能[8]。二维斑点追踪获得的（左心室整体长轴应变）GLS将可能取代EF判断心肌功能，评估治疗预后。GLS也可用于改进危险因素分层，重定义疾病的分类和制定特异病因引起的左心室功能障碍的治疗方案，GLS应作为重要的参数与EF结合，共同用于临床诊断[9]。
2.4三维斑点追踪技术：心肌斑点的运动应该是三维空间运动，所以在二维平面内只能检测到部分标记的斑点，有部分斑点常常会“跳出”二维平面，无法对标记的斑点进行三维空间里的追踪。三维斑点追踪技术用全容积三维模式，连续收集一个或多个心动周期立体图像，形成金字塔样实时三维图像，通过运行程序，计算机自动得出左心室整体纵向收缩期峰值应变、左心室整体径向收缩期峰值应变和左心室整体环向收缩期峰值应变等各参数，通过这些参数，从多个方向上对心肌应变进行评价，得到各节段心肌径向、纵向、环向应变的信息，提供了左心室容积、质量、新的变形参数及面积变形参数，能更准确地评价整体和局部心肌功能[3，5]。Akinori Sugano等通过研究了75个S-T段抬高的心梗患者，患者于急性心梗后24h内进行PCI手术，用三维应变评估微血管阻塞及S-T段抬高的心梗患者的左心室重构，微血管阻塞通常可用于评估左心室重构及心梗的预后，而用于评估微血管阻塞的技术，有冠脉造影、心脏增强超声造影及增强磁共振等，增强磁共振通常是金标准，而其花费较大、帧频低和检查时间长等原因，不适合广泛使用，三维斑点追踪技术环向应变及面积应变可较精确判断心肌梗死的程度和范围及微小血管梗阻区域，与左心室重构有明显的相关性，三维斑点追踪技术的应变指数可用于评估S-T段抬高急性心梗患者PCI术后早期左心室重构的危险性分层和预后评估[10]。三维斑点追踪技术有一定的局限性，如受检者心脏过大时，实时三维容积成像不能采集、跟踪完整图像信息，不能有效地评价左心室功能。三维超声图像需要的帧频较低，分辨力常低于二维图像，在心律失常、图像质量不好的情况下，无法准确识别心内膜边界，从而降低了斑点追踪的准确性。
3展望
随着超声心动图技术的不断发展，越来越多的新技术用来评价左心室的收缩功能，从定性到定量，从整体收缩功能到局部收缩功能的评价，每项超声心动图技术，由于分析左心室功能的原理不同，存在一定的优缺点，临床实践中，应根据患者的不同情况，选择不同的超声技术，并将各方法结合起来，综合评价左心室的功能。将各种仪器型号、各项技术参数与正常人的种族、身高、性别、年龄等分类、综合起来，制成健康标准的超声心动图列表，通过列表可快速得到某年龄层次各仪器、各项参数的正常值标准范围，帮助临床快速多指标结合诊断心血管疾病，通过收集各种族、各仪器等大量数据库，这项计划有望实现。
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基金项目：云南省卫生科技项目（2017NS330）
作者简介：伍巧玲（1981～），女，云南普洱人，临床学士，主要从事超声学工作。
论文作者:伍巧玲,丁云川（通讯作者）
论文发表刊物:《兰大学报（医学版）》2018年2期
论文发表时间:2018/8/9
标签：左心室论文; 心肌论文; 超声论文; 功能论文; 心动论文; 多普勒论文; 评价论文; 《兰大学报（医学版）》2018年2期论文;