彩色室壁动力分析技术在冠心病中的初步应用
作者：张玉萍 刘汉英 樊朝美 杨浣宜 陈兰芳
单位：张玉萍、陈兰芳 100039 武警总医院超声科，刘汉英、樊朝美、杨浣宜 100037 中国协和医科大学阜外心血管病医院
关键词：彩色室壁动力技术；核素心肌灌注显像
中国超声医学杂志990703 摘 要 目的：进一步验证彩色室壁动力(CK)分析 技术彩色编码的准确性。方法：对7例冠心病患者，就其彩色编码的方式与核素心肌灌注显像结果进行 对比，同时对心内膜移动幅度进行测量分析。结果：两者的显示方式具有高度一致性；冠心病组受累室壁运动幅度明显低 于正常对照组。
Utilization of Color Kinesis in Cornary Artery Disease
Zhang Yuping,Liu Hanying,Fan Chaomei,et al
, 百拇医药
Division of Echocardiography,General Hospital of Chinese Peoples Armed Police Force
ABSTRACT Objective:Colro Kinesis(CK)exerts an extens ion of the acoustic quantification technology.The aim of this study has twofold, first,to validate accuracy of CK,and second,in a bid to evaluate wall motion abn ormalities in patients.Methods：We examined 7 patients suffered from coronary art ery disease(CAD)and compared CK with myocardial perfusion imaging.Results: The infarcted or ischemia area was found highly to be consistent between CK and myocardial perfusion imaging.Magnitudes of infarcted or ischemia area endocardia l motion in CAD are lower than in normal subjects.Conclusion:Quantitative analysis of CK provides accurate and h igh reproducible assessment of regional wall motion.
, 百拇医药
KEY WORDS Color Kinesis Myocardial perfusion imaging
本文通过彩色室壁动力(CK)分析技术对冠心病患者室壁各节段心内膜彩色编码的方式与 核素心肌灌注显像结果进行比较以验证该技术的准确性，试图通过对心内膜移动幅度的定量 分析，为临床提供一种相对准确、简便的无创性测量方法。
资料与方法
研究对象 正常对照组13例，全部为男性，平均年龄33±2.5岁(24～58岁)。均经ECG、U CG检查证实无心血管疾患。冠心病组7例，男 6例，女1例，平均年龄49±9.8岁(32～60岁) 。均经冠状动脉造影及核素心肌灌注显像，其中5例冠状动脉造影2支以上病变，左冠状动脉 前 降支狭窄几乎达100%，心尖部形成不同程度室壁瘤；另2例冠状动脉造影为左冠状动脉前降 支及右冠状动脉病变，狭窄程度在75%以下。7例患者受累室壁主要局限在间隔、前壁及心尖 部。
, http://www.100md.com
仪器 HP Sonos-2500超声诊断仪，探头频率2.5～3.7MHz；Panasonic录像机。
检查方法 (1)隔日法运动-静息心肌灌注显像：采用Siemens三探头SPECT系统，按Bruce方 案行踏车运动试验，达运动高峰时，静脉注射99 mTc20mCi,1小时后显像，次日与静息状态 下再行心肌灌注显像，将所有图像储存在光盘内；(2)二维测量方法：研究对象均在静息状 态下取左侧卧位，常规探测各切面，重点记录标准的心尖四腔与二腔切面，同步记录心电图 ，在较为理想的显示状态时，固定探头位置，启动CK系统，调节有关控制键，局部心内膜显 示欠佳者，可借助于侧向增益调节(LCG)功能使之完整显示。划定局部感兴趣区(ROL)，选择 收缩期旋钮，以心电图R波峰作为舒张末期标志，T波终了为收缩末期标志。收缩期起始时间 定为0，收缩期持续时间依心率(取三个心动周期平均值)，测量整个收缩期不同节段心内膜 运动幅度。
重复性研究 7例患者由同一操作者在不同时间内重复测量2次，再由另一操作者同时测量心 内膜移动幅度，然后进行分析。
, http://www.100md.com
统计学方法 所有测值用均数±标准差表示，其结果由计算机辅助进行F检验及t检验， P<0.05认为有统计学意义。
结 果
7例冠心病患者CK显示的结果与核素显像结果具有高度一致性。疾病组受累室壁节段运动幅 度均低于正常组P<0.05(表1)。
表1 收缩末期左室壁各节段心内膜移动幅度比较(
±s)(mm) 组别
侧 壁
室 间 隔
前 壁
下 壁
, http://www.100md.com 基底段
中段
心尖段
基底段
中段
心尖段
基底 段
中段
心尖段
基底段
中段
心尖段
正常组(n＝13)
, 百拇医药
11.3±1.1
11.2±1.4
10.3±1 .4
10.1±1.2
10.2±1.4
9.6±1.0
11±1.4
10.6±1.4
9 .4±1.6
11±0.8
10.1±0.6
9.1±1.1
, 百拇医药
冠心病组(n＝7)
11.3±1.8
10.6±1.4
4.8±4.0
6.4±3.6
5.5±1.0
2.1±2.3
9.1±2.8
7.9±3.3
4.1±2.5
10.8 ±0.8
9.9±0.4
, http://www.100md.com
5.5±2.9
P值
<0.001
<0.01
<0.01
<0.01
<0.05
<0 .05
<0.001
<0.01
不同操作者同一时间及同一操作者不同时间于心尖四腔切面所测7例冠心病室壁各节段心内 膜移动幅度比较，结果表明组间变异性为3.8%,组内变异性为3.2%。讨 论
, http://www.100md.com
常规局部室壁运动的定量分析是采用中心线法、半轴法和心内膜轨迹描绘法〔1～3〕 ，这些方法均需脱机计算机辅助，应用起来相对复杂耗时〔2，4，5〕。CK技术是一 项专为心脏研究而发展的成像技术，它基于心肌与血液背向散射的较大差异，能够从整体散 射数据中自动识别心肌与血液边界(即心内膜轮廓)并跟踪这一边界与边界位移，将心内膜随 时间的动态变化过程用鲜明的色彩表达出来，使得临床医师能更好地观察心脏内膜收缩与扩 张的程度和时间，克服了目前超声判断室壁运动耗时、难以定量、人为因素影响等局限性 〔6〕。本文将该技术在反映局部心肌的收缩特性方面的准确性与核素心肌灌注显像结 果进行了对比，结果表明，CK技术能够准确地反映局部心肌功能状态，即通过彩色编码的方 式及范围来推断局部室壁运动状态。本文7例冠心病患者受累室壁均集中在间隔、前壁及心 尖，其中3例患者间隔仅以单一的红色带显示，表明该部位室壁处于无动力状态(图2)；尚有 5例患者心尖部出现反向运动，心内膜彩色编码顺序恰好与正常相反，这与心尖部矛盾运动 有关。国外也曾就CK技术是否真实地反映了心肌自身收缩特性方面进行研究〔7〕， 但迄今为止尚无有关对局部室壁运动幅度进行量化的研究。本文初步结果认为该技术可以 对局部室壁运动幅度进行测量，观察者之间和观察者本身测量结果变异性很小，具有较高的 重复性。冠心病组受累室壁运动幅度明显减低。需要指出的是，5例室壁瘤患者中，其侧壁 、下壁基底及中段与正常组比较无显著差异，可能与侧支循环建立有关。总之，与常规二维 超声心动图对比，CK技术判断室壁异常运动不仅非常直观准确省时，而且还可以提供量化的 资料以供分析，这对临床疾病的准确诊断无疑是有帮助的。
, http://www.100md.com
图1 静息+异舒吉心肌灌注显像，心尖部、间隔放射性分布缺损，表明上述部位梗塞
图2 同一患者应用CK技术，于心尖四腔切面亦可观
察到间隔、心尖部位心内膜始终以单一的红色
显示，表明上述部位处于无动力状态
目前CK技术仍处于临床研究阶段，技术上还存在某些不足，CK显示质量依赖于二维图像，因 此二维图像不佳，CK技术也难以实施；另外心内膜彩色的范围与系统增益有关，增益过高， 心内膜运动幅度容易高估，增益不足，则易低估。因此，应用CK技术时固定操作条件十分重 要；此外，本研究观察对象少，观测切面有限，所测心内膜移动幅度仅能作为参考。
参考文献1 Assmann PE,Slager CJ,Van-der-Borden SG,et al.Comparison of models f or quantificative left ventricular wall motion analysis from two-dimensional ec hocardiograms during acute myocardial infarction.Am J Cardiol,1993,71:1262～1269
, 百拇医药
2 Ingels N,Daughters G,Stinson E,et al.Evaluation of methods for quantitation o f left ventricular segmental wall motion in man using myocardial markers as a st andard.Circulation,1980,61:966～972
3 Nguyen TN,Glantz SA,Floating axis does not reduce motion artifacts in a model s of left ventricular wall motion in dogs.Am J Physiol,1993,264:H631～638
4 Gorge G,Erbel R,Brennecke R,et al.High-resolution two-dimentional echocardi ography improves the quantification of left ventricular function.J Am Soc Echoca rdiogr,1992,5:125～134
, 百拇医药
5 Pandian NG,Skorton DJ,Collins SM,et al.Heterogeneity of left ventricular segm ental wall thickening and excursion in 2-dimentional echocardiograms of normal human subjects.Am J Cardiol,1983,51:1667～1673
6 樊朝美，张玉萍，刘 醒，等.彩色室壁动力分析(Color Kinesis)技术评价左室各节段 室壁运动功能准确性的探讨.中国超声医学杂志，1996，12(11)：5～6
7 Robero M.Lang,Philippe Vignon,Lynn Weinert BS,et al.Echocardiographic quantif ication of regional left wall motion with color kinesis.Circulation,1996,93:1877 ～1885
(1998-01-18收稿), 百拇医药
单位：张玉萍、陈兰芳 100039 武警总医院超声科，刘汉英、樊朝美、杨浣宜 100037 中国协和医科大学阜外心血管病医院
关键词：彩色室壁动力技术；核素心肌灌注显像
中国超声医学杂志990703 摘 要 目的：进一步验证彩色室壁动力(CK)分析 技术彩色编码的准确性。方法：对7例冠心病患者，就其彩色编码的方式与核素心肌灌注显像结果进行 对比，同时对心内膜移动幅度进行测量分析。结果：两者的显示方式具有高度一致性；冠心病组受累室壁运动幅度明显低 于正常对照组。
Utilization of Color Kinesis in Cornary Artery Disease
Zhang Yuping,Liu Hanying,Fan Chaomei,et al
, 百拇医药
Division of Echocardiography,General Hospital of Chinese Peoples Armed Police Force
ABSTRACT Objective:Colro Kinesis(CK)exerts an extens ion of the acoustic quantification technology.The aim of this study has twofold, first,to validate accuracy of CK,and second,in a bid to evaluate wall motion abn ormalities in patients.Methods：We examined 7 patients suffered from coronary art ery disease(CAD)and compared CK with myocardial perfusion imaging.Results: The infarcted or ischemia area was found highly to be consistent between CK and myocardial perfusion imaging.Magnitudes of infarcted or ischemia area endocardia l motion in CAD are lower than in normal subjects.Conclusion:Quantitative analysis of CK provides accurate and h igh reproducible assessment of regional wall motion.
, 百拇医药
KEY WORDS Color Kinesis Myocardial perfusion imaging
本文通过彩色室壁动力(CK)分析技术对冠心病患者室壁各节段心内膜彩色编码的方式与 核素心肌灌注显像结果进行比较以验证该技术的准确性，试图通过对心内膜移动幅度的定量 分析，为临床提供一种相对准确、简便的无创性测量方法。
资料与方法
研究对象 正常对照组13例，全部为男性，平均年龄33±2.5岁(24～58岁)。均经ECG、U CG检查证实无心血管疾患。冠心病组7例，男 6例，女1例，平均年龄49±9.8岁(32～60岁) 。均经冠状动脉造影及核素心肌灌注显像，其中5例冠状动脉造影2支以上病变，左冠状动脉 前 降支狭窄几乎达100%，心尖部形成不同程度室壁瘤；另2例冠状动脉造影为左冠状动脉前降 支及右冠状动脉病变，狭窄程度在75%以下。7例患者受累室壁主要局限在间隔、前壁及心尖 部。
, http://www.100md.com
仪器 HP Sonos-2500超声诊断仪，探头频率2.5～3.7MHz；Panasonic录像机。
检查方法 (1)隔日法运动-静息心肌灌注显像：采用Siemens三探头SPECT系统，按Bruce方 案行踏车运动试验，达运动高峰时，静脉注射99 mTc20mCi,1小时后显像，次日与静息状态 下再行心肌灌注显像，将所有图像储存在光盘内；(2)二维测量方法：研究对象均在静息状 态下取左侧卧位，常规探测各切面，重点记录标准的心尖四腔与二腔切面，同步记录心电图 ，在较为理想的显示状态时，固定探头位置，启动CK系统，调节有关控制键，局部心内膜显 示欠佳者，可借助于侧向增益调节(LCG)功能使之完整显示。划定局部感兴趣区(ROL)，选择 收缩期旋钮，以心电图R波峰作为舒张末期标志，T波终了为收缩末期标志。收缩期起始时间 定为0，收缩期持续时间依心率(取三个心动周期平均值)，测量整个收缩期不同节段心内膜 运动幅度。
重复性研究 7例患者由同一操作者在不同时间内重复测量2次，再由另一操作者同时测量心 内膜移动幅度，然后进行分析。
, http://www.100md.com
统计学方法 所有测值用均数±标准差表示，其结果由计算机辅助进行F检验及t检验， P<0.05认为有统计学意义。
结 果
7例冠心病患者CK显示的结果与核素显像结果具有高度一致性。疾病组受累室壁节段运动幅 度均低于正常组P<0.05(表1)。
表1 收缩末期左室壁各节段心内膜移动幅度比较(
±s)(mm) 组别侧 壁
室 间 隔
前 壁
下 壁
, http://www.100md.com 基底段
中段
心尖段
基底段
中段
心尖段
基底 段
中段
心尖段
基底段
中段
心尖段
正常组(n＝13)
, 百拇医药
11.3±1.1
11.2±1.4
10.3±1 .4
10.1±1.2
10.2±1.4
9.6±1.0
11±1.4
10.6±1.4
9 .4±1.6
11±0.8
10.1±0.6
9.1±1.1
, 百拇医药
冠心病组(n＝7)
11.3±1.8
10.6±1.4
4.8±4.0
6.4±3.6
5.5±1.0
2.1±2.3
9.1±2.8
7.9±3.3
4.1±2.5
10.8 ±0.8
9.9±0.4
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5.5±2.9
P值
<0.001
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<0.05
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不同操作者同一时间及同一操作者不同时间于心尖四腔切面所测7例冠心病室壁各节段心内 膜移动幅度比较，结果表明组间变异性为3.8%,组内变异性为3.2%。讨 论
, http://www.100md.com
常规局部室壁运动的定量分析是采用中心线法、半轴法和心内膜轨迹描绘法〔1～3〕 ，这些方法均需脱机计算机辅助，应用起来相对复杂耗时〔2，4，5〕。CK技术是一 项专为心脏研究而发展的成像技术，它基于心肌与血液背向散射的较大差异，能够从整体散 射数据中自动识别心肌与血液边界(即心内膜轮廓)并跟踪这一边界与边界位移，将心内膜随 时间的动态变化过程用鲜明的色彩表达出来，使得临床医师能更好地观察心脏内膜收缩与扩 张的程度和时间，克服了目前超声判断室壁运动耗时、难以定量、人为因素影响等局限性 〔6〕。本文将该技术在反映局部心肌的收缩特性方面的准确性与核素心肌灌注显像结 果进行了对比，结果表明，CK技术能够准确地反映局部心肌功能状态，即通过彩色编码的方 式及范围来推断局部室壁运动状态。本文7例冠心病患者受累室壁均集中在间隔、前壁及心 尖，其中3例患者间隔仅以单一的红色带显示，表明该部位室壁处于无动力状态(图2)；尚有 5例患者心尖部出现反向运动，心内膜彩色编码顺序恰好与正常相反，这与心尖部矛盾运动 有关。国外也曾就CK技术是否真实地反映了心肌自身收缩特性方面进行研究〔7〕， 但迄今为止尚无有关对局部室壁运动幅度进行量化的研究。本文初步结果认为该技术可以 对局部室壁运动幅度进行测量，观察者之间和观察者本身测量结果变异性很小，具有较高的 重复性。冠心病组受累室壁运动幅度明显减低。需要指出的是，5例室壁瘤患者中，其侧壁 、下壁基底及中段与正常组比较无显著差异，可能与侧支循环建立有关。总之，与常规二维 超声心动图对比，CK技术判断室壁异常运动不仅非常直观准确省时，而且还可以提供量化的 资料以供分析，这对临床疾病的准确诊断无疑是有帮助的。
, http://www.100md.com
图1 静息+异舒吉心肌灌注显像，心尖部、间隔放射性分布缺损，表明上述部位梗塞
图2 同一患者应用CK技术，于心尖四腔切面亦可观
察到间隔、心尖部位心内膜始终以单一的红色
显示，表明上述部位处于无动力状态
目前CK技术仍处于临床研究阶段，技术上还存在某些不足，CK显示质量依赖于二维图像，因 此二维图像不佳，CK技术也难以实施；另外心内膜彩色的范围与系统增益有关，增益过高， 心内膜运动幅度容易高估，增益不足，则易低估。因此，应用CK技术时固定操作条件十分重 要；此外，本研究观察对象少，观测切面有限，所测心内膜移动幅度仅能作为参考。
参考文献1 Assmann PE,Slager CJ,Van-der-Borden SG,et al.Comparison of models f or quantificative left ventricular wall motion analysis from two-dimensional ec hocardiograms during acute myocardial infarction.Am J Cardiol,1993,71:1262～1269
, 百拇医药
2 Ingels N,Daughters G,Stinson E,et al.Evaluation of methods for quantitation o f left ventricular segmental wall motion in man using myocardial markers as a st andard.Circulation,1980,61:966～972
3 Nguyen TN,Glantz SA,Floating axis does not reduce motion artifacts in a model s of left ventricular wall motion in dogs.Am J Physiol,1993,264:H631～638
4 Gorge G,Erbel R,Brennecke R,et al.High-resolution two-dimentional echocardi ography improves the quantification of left ventricular function.J Am Soc Echoca rdiogr,1992,5:125～134
, 百拇医药
5 Pandian NG,Skorton DJ,Collins SM,et al.Heterogeneity of left ventricular segm ental wall thickening and excursion in 2-dimentional echocardiograms of normal human subjects.Am J Cardiol,1983,51:1667～1673
6 樊朝美，张玉萍，刘 醒，等.彩色室壁动力分析(Color Kinesis)技术评价左室各节段 室壁运动功能准确性的探讨.中国超声医学杂志，1996，12(11)：5～6
7 Robero M.Lang,Philippe Vignon,Lynn Weinert BS,et al.Echocardiographic quantif ication of regional left wall motion with color kinesis.Circulation,1996,93:1877 ～1885
(1998-01-18收稿), 百拇医药