聲學(xué)密度定量技術(shù)評價高血壓性心臟病心肌損害臨床

1、聲學(xué)密度定量技術(shù)評價高血壓性心臟病心肌損害臨床 作者：由春媛 王建瑾 楊大慶 孫冬梅 【摘要】 目的 探討聲學(xué)密度定量(AD)技術(shù)評價高血壓性心臟病心肌組織特征的臨床價值。方法 采用HP Sonos-5500型超聲診斷儀，應(yīng)用該機(jī)配置的AD-IBS軟件，在2D圖像感興趣區(qū)取樣，對90例高血壓性心臟病患者(A)及70例正常人(B)進(jìn)行心肌聲學(xué)密度參數(shù)(A、PPI、SDI)及常規(guī)超聲心動圖的測定。結(jié)果 高血壓病患者各節(jié)段平均心肌密度(A)均明顯高于正常人(P0.05)，兩組的PPI及SDI測值差異無顯著性(P0.05)；兩組的左室內(nèi)血液測值PPI、A及SDI差異無顯著性(P0.05)。結(jié)論 聲學(xué)密

2、度定量分析技術(shù)能客觀反映高血壓性心肌病變，對鑒別心肌異常具有一定的診斷意義。 【關(guān)鍵詞】 聲學(xué)密度定量 高血壓 心肌 【Abstract】 Objective To evaluate the clinical application value of using acquisition densitometry(AD)to assess the lesion of myocardium in patients with hypertension.Methods HP sonos 5500 ultrasonicsterm with AD-IBS analyzing software were u

3、sed.Samples were acquired from regions of interest and AD values through computer process.Myocardial ultrasonic backscatter parameters(A、PPI、SDI)of 90 hypertension(HT)patients(Group A)with LVWT11mm and 70 normal people as control group (Group B)were measured in this study.Results All the patientsden

4、sitometry values were significantly higher than normal，(P0.05)but little difference of PPI and SDI was found between the two groups (P0.05).No significant difference of PPI，A and SDI of the blood in left ventricle was found between the two groups (P0.05).Conclusion AD can detect the myocardial chang

5、es in patients with hypertension，and it is useful in identification of abnormal myocardium. 【Key words】 acquisition densitometry hypertension myocardium 人們一直在尋找一個特定的超聲特征量用以輔助診斷，但是沒有一個特征量足以區(qū)分各種各樣的疾病，為此必須尋求最小的特征空間，檢測并識別疾病狀態(tài)。國外自20世紀(jì)70年代后期開始組織超聲背向散射研究后，心肌組織超聲背向散射參數(shù)測定技術(shù)日趨成熟，逐漸成為超聲心肌組織定征研究的熱點(diǎn)，但目前國內(nèi)該領(lǐng)域的研究報

6、道尚較少15。 本研究旨在探討高血壓病患者心肌超聲背向散射參數(shù)變化的特點(diǎn)，初步評價其臨床應(yīng)用價值。 1 資料與方法 1.1 一般資料 高血壓組(A)：為2001年10月2003年12月在我院就診的高血壓性心臟病患者共90例，男66例，女24例；年齡2173歲，平均49.6歲；病程332年，平均12.5年。對照組(B)：為同期結(jié)合病史，經(jīng)體格檢查、心電圖及超聲心動圖檢查等合格的體檢人員70例，男34例，女36例；年齡2369歲，平均47.5歲。 1.2 操作過程 采用美國HP5500型彩色多普勒超聲心動圖儀，S4探頭(頻率24MHz)，探查深度16cm，同步記錄心電圖導(dǎo)聯(lián)時相。受試者均測身高(H

7、)、體重(W)，計算BSA(m2)。取左室長軸切面，常規(guī)測量舒張末期左室內(nèi)徑(LVDd)、收縮末期左室內(nèi)徑(LVDs)、舒張末期室間隔厚度(IVSd)、左室后壁厚度(LVPWd)、收縮末期室間隔厚度(IVSs)、左室后壁厚度(LVPWs)，并用Devereux等推導(dǎo)的公式計算左室重量(LVM)=1.04(LVDd+LVPWT+IVST)3-LVDd-13.6和左室重量指數(shù)(LVMI)=LVM/BSA，以LVMI男性134g/m2，女性110g/m2和/或IVST、LVPWT11mm作為左室肥厚標(biāo)準(zhǔn)。 啟動AD-IBS程序，調(diào)節(jié)總增益、采樣深度、時間增益補(bǔ)償、側(cè)向增益補(bǔ)償以獲得滿意的圖像，檢測左

8、室長軸切面、左室二尖瓣水平短軸切面、左室乳頭肌短軸切面的前間隔及左室后壁心肌的背向散射參數(shù)。每個節(jié)段采集35個心動周期即2.48s內(nèi)的背向散射積分?jǐn)?shù)據(jù)。儀器自動顯示每個采樣的背向散射積分值(Integrated backscatter，IBS)，并以時間-強(qiáng)度曲線顯示IBS隨心動周期變化情況。在實(shí)驗(yàn)過程中各項設(shè)置保持不變。脫機(jī)后分析調(diào)節(jié)感興趣區(qū)(ROI)形態(tài)、大小，使之與所觀察心肌區(qū)域相一致，采用新月形，凹面朝向左室腔，長軸與室壁運(yùn)動方向垂直，感興趣區(qū)大小為2121個像素，置于室間隔左室面及左室后壁心內(nèi)膜下心肌層內(nèi)。分析結(jié)果包括3項參數(shù)(單位：dB)：PPI(峰值-峰值的密度)、A(平均密度)

9、、SDI(密度標(biāo)準(zhǔn)差)。見圖1、2、3。 圖1 左室腔血液檢測取樣及測值顯示 圖2 左室長軸切面室間隔測值結(jié)果顯示 圖3 檢測值以表格形式列出：Dataset1、2、3分別為血液3次測值 1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 全部資料均以EXCEL97建立數(shù)據(jù)庫，各組背向散射參數(shù)以均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間顯著性差異用t檢驗(yàn)，P0.05為差異有顯著性。數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS8.0及EXCEL97統(tǒng)計分析軟件。 2 結(jié)果 2.1 心肌密度 高血壓患者各節(jié)段平均心肌密度(A)均明顯高于正常人(P0.05)，兩組的PPI及SDI測值差異無顯著性(P0.05)，各測值見表1及表2。 2.2 左室腔血液密度 兩組的左室腔血液A、

10、PPI及SDI測值差異均無顯著性(P0.05)，各測值見表3。表1 高血壓組(A)與對照組(B)乳頭肌水平左室短軸切面心肌AD值 (xs，dB) 表2 高血壓組(A)與對照組(B)左室長軸切面心肌AD值 (xs，dB) 表3 高血壓組(A)與對照組(B)左室腔血液AD值 (xs，dB) 3 討論 超聲心動圖是根據(jù)組織的超聲反射原理進(jìn)行心臟解剖成像的一種技術(shù)。不同的組織結(jié)構(gòu)因其對超聲不同的反射、衰減、吸收等特點(diǎn)，在超聲成像時會有細(xì)微的差別。經(jīng)過多年的探索，目前心肌組織超聲(UTC)已被廣泛應(yīng)用于冠心病、各類心肌病、心肌炎、先天性心臟病以及心力衰竭的研究68。 聲學(xué)密度分析技術(shù)就是分析心肌散射波的

11、一種技術(shù)。當(dāng)超聲界面直徑小于入射超聲波波長的1/2時，就可引起超聲后散射。散射波的數(shù)量巨大，密度、結(jié)構(gòu)及方向不一，超聲儀接受朝向探頭180范圍內(nèi)的后散射波(即背向散射)，進(jìn)行整合，形成整合后散射或后散射積分(即IBS)，通常以分貝(dB)表示，其變化是超聲波和傳導(dǎo)介質(zhì)之間相互作用的結(jié)果。因此，來自心肌某節(jié)段散射波的數(shù)量是定量反映該段心肌組織特性的敏感指標(biāo)2。當(dāng)心肌有各種病理改變時，其組織結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)相應(yīng)改變，進(jìn)而引起反射回?fù)Q能器的超聲信號發(fā)生細(xì)微改變，通過計算機(jī)自動分析處理，表現(xiàn)為聲學(xué)密度定量參數(shù)的改變。正常心肌超聲背向散射積分呈周期性變化，一個心動周期中正常心肌IBS是不斷變化的，舒張末期最大

12、、收縮末期最小，與心肌纖維周期性收縮與舒張運(yùn)動一致7。肌節(jié)水平聲阻抗的差異是正常心肌發(fā)生散射的重要因素，心肌組織收縮引起散射體的幾何結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)改變，收縮功能改變會使IBS強(qiáng)度發(fā)生改變8。心肌纖維化也是影響心肌IBS的重要因素，心肌存在纖維化時，IBS值較正常心肌有明顯升高，而PPI減低9。背向散射信號的研究可反映心肌內(nèi)超微結(jié)構(gòu)的改變，從而評價心肌的生理和病理狀態(tài)。 本研究觀察結(jié)果顯示，正常對照組各節(jié)段心肌密度均呈周期性變化，舒張末期最大、收縮末期最小，左室后壁IBS較室間隔略高，但差異無顯著性，與文獻(xiàn)報道一致1。高血壓患者心臟各節(jié)段心肌密度的變化規(guī)律基本與心動周期相一致。同時各節(jié)段心肌的平均密度

13、值顯著高于正常組同節(jié)段心肌，這可由其病因及病理學(xué)解釋：高血壓病由于血壓持續(xù)性升高，左室壁代償性肥厚，心肌細(xì)胞肥大，變粗變長，并有較多分支；晚期由于不斷增大的心肌細(xì)胞與毛細(xì)血管供應(yīng)之間的不相適應(yīng)，加之高血壓性血管病以及并發(fā)動脈粥樣硬化所致的血供不足，導(dǎo)致心肌變性、纖維化，心肌收縮力下降，甚至發(fā)生心力衰竭10。 臨床應(yīng)用超聲背向散射參數(shù)測定實(shí)現(xiàn)了心肌組織學(xué)異常評價的量化，能客觀反映高血壓病心肌病變，對鑒別心肌異常具有一定的診斷意義。該技術(shù)可望成為一種可靠、簡便、無創(chuàng)傷的高血壓心臟病輔助檢測方法，較常規(guī)超聲心動圖優(yōu)越。它在應(yīng)用時無須添加新的附加裝置，簡便易行，易于在臨床上推廣。 本研究目前正在擴(kuò)大樣

14、本量，進(jìn)行進(jìn)一步的臨床觀察，以觀察不同級別高血壓患者的心肌聲學(xué)密度參數(shù)變化。 【參考文獻(xiàn)】 1 錢蘊(yùn)秋.心肌超聲背向散射的研究進(jìn)展.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，1997，13(1)：8-10. 2 Natio J，Masuyama T，Mano T，et al.Influence of preload，afterload and contractility on myocardial ultrasonic tissue characterization with integrated backscatter.Ultrasound Med Biol，1996，22(3)：305-312. 3 Shin T

15、akiuchi，Hiroshi Ito，Katsuomi Iwakura，et al.Ultrasonic tissue characterization predicts myocardial viability in early stage of reperfused acute myocardial infarction.Circulation，1998，97：356-362. 4 Naito J，Masuyama T，Tanouchi J，et al.Analysis of transmural trend of myocardial integrated ultrasonic bac

16、kscatter for the differentiation of hypertrophic cardiomyopathy and ventricular hypertrophy due to hypertension.J Am Coll Cardiol，1994，24：517-524. 5 朱永勝，錢蘊(yùn)秋，周曉東，等.心肌組織超聲背向散射參數(shù)臨床應(yīng)用研究.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，1998，14(8)：6-8. 6 Milunski MR，Mohr GA，Perez JE，et al.Ultrasonic tissue characterization with integrated backs

17、catter：Acute myocardial ischemia reperfusion and stunned myocardium in patients.Circulation，1989，80：491-503. 7 Pinamonti B，Picano E，F(xiàn)erdeghini EM，et al.Quantitative texture analysis in two-dimensional echocardiography：Application to the diagnosis of myocardial amyloidosis.J Am Coll Cardiol，1989，14(3)：66-71. 8 Hopkins WE，Waggoner AD，Gussak H，et al.Quantitative ultrasonic tissue characterization of my ocardium in cyanotic adults with an unrepaired congenital heart defect.Am J Car