一、原理
本世纪80年代开始使用的彩色多普勒血流显像(CDFI),用高通滤波器(HPF),把来自瓣膜或室壁运动的多普勒信号波滤掉,只能显示高速(10~120 cm/s)、低振幅(<40 dB)的血流多普勒信号而不能显示低速(<10 cm/s)、高振幅(40~70 dB)的心肌和瓣膜的运动,因此不能直接显示不同部位心肌和瓣膜的病变和功能。DTI的特点是心肌运动的多普勒信号不通过HPF而直接进入自动相关器(autocorrelator)。此外,改进了测量低速的能力,改进的速度范围与心肌组织运动的速度水平相似,可测得的最低速度是0.2 cm/s,所测得的速度放大4~8倍以彩色显示[1]。对向探头为红色,背向探头为蓝色,速度快时发亮,速度慢时发暗,无心肌运动时则无室壁彩色图像。
二、 检查指标和小儿正常值
1995年Miyatake等[2]报道7名正常成人左室后壁心肌运动速度。1996年Rychik等[3]对30名健康小儿,年龄自6个月~16岁,用DTI测定左室后壁收缩期(LVPWSV)、舒张早期(LVPWDEV)、舒张晚期运动速度(LVPWDAV),二尖瓣环收缩期(MVRSV)、舒张早期(MVRDEV)、舒张晚期运动速度(MVRDAV),其结果分别是(5.9±1.2) cm/s、(11.7±2.8) cm/s、(4.5±2.0) cm/s、(6.7±1.2) cm/s、(12.1±3.0) cm/s、(6.8±1.9) cm/s。1998年马沛然等[4]报道从健康新生儿到12岁儿童203名,用DTI测定4个部位、13项指标,包括MVRSV、MVRDEV、MVRDAV,左室后壁心内膜收缩期运动速度(LVPWEnSV)、心内膜舒张期运动速度(LVPWEnDV)、心外膜收缩期运动速度(LVPWExSV)、心外膜舒张期运动速度(LVPWExDV)、心肌收缩期运动速度(LVPWMSV)、心肌舒张期运动速度(LVPWMDV)、室间隔收缩期运动速度(IVSMSV)、室间隔舒张期运动速度(IVSMDV)、心尖部收缩期运动速度(ApMSV)、心尖部舒张期运动速度(ApMDV)。发现DTI有以下5条规律:(1)心瓣膜和心肌运动7个月前速度随年龄增加而加快,7个月以后差异无显著性;(2)心肌运动速度与心率无关;(3)心内膜运动速度快于心外膜;(4)心肌运动速度舒张期快于收缩期;(5)左室后壁心肌运动速度快于心尖部,心尖部快于室间隔。7个月~12岁小儿,上述指标正常值分别为(7.4±0.7) cm/s、(13.0±0.9) cm/s、(6.9±0.8) cm/s、(7.6±0.7) cm/s、(15.4±1.2) cm/s、(5.7±0.6) cm/s、(9.1±0.8) cm/s。由于国内外对健康儿童和成人正常值测定均为小样本,例数太少未能发现此规律。1995年Miyatake等[2]用DTI检查7名正常人及6例扩张性心脏病(DCM)病人,认为左室后壁心内外膜心肌收缩期运动速度差对反映心肌病变有重要价值。
三、临床应用
近年来,DTI在成人中的应用发展迅速,尤其在检查冠心病和左室舒张功能方面。但在儿科应用的报道较少。下面主要介绍与小儿有关的临床应用情况。
1.扩张型心肌病:1995年Miyatake等[2]报道6例成人DCM,其LVPWSV为(2.1±0.5) cm/s,LVPWEnSV与LVPWExSV速度差为(0.4±0.3) cm/s,均显著低于正常人。1998年马沛然等[5]报道小儿DCM 23例,MVRDEV降低的占100%,LVPWEnDV、LVPWMDV、APMSV、APMDV降低的占87%,LVPWEnSV降低的占83%,MVRSV、LVPWMSV降低的占65%,IVSMDV降低的占61%,IVSMSV降低的占52%。上述23例中16例随访6个月~1年,3例MVRDEV>8 cm/s者均恢复,同时临床症状也消失;12例MVRDEV<6 cm/s,虽给予积极治疗,症状暂时减轻,但MVRDEV仍<8 cm/s,其中8例1年内死亡;1例MVRDEV为4 cm/s者,于就诊后3个月内死亡。因此,MVRDEV与DCM预后有关。
2.肥厚型心肌病(HCM):1996年Rodriquez等[6]报道用DTI测定23名正常人和17例左室肥厚患者,发现左室肥厚患者MVRDEV比正常人减慢,同时二尖瓣环舒张早期最高速度延迟。1997年Palka等[7]对比肥厚性心肌病、运动员、高血压引起左室肥大患者,HCM心肌收缩期和舒张期运动速度显著慢于运动员和高血压患者所致左室肥厚的运动速度。1998年邱厚兴等[8]对一个肥厚型心肌病家系进行调查,发现4代68人中有8例为HCM,其中3例作DTI检查,此3例MVRDEV、LVPWExDV、LVPWEnDV、LVPWMDV、IVSMDV、ApMDV均显著减慢,可见HCM主要改变为舒张功能的降低。
3.限制型心肌病(RCM)与缩窄型心包炎(CP)的鉴别:RCM与CP临床鉴别较困难,常有误诊。1996年Garcia等[9]用DTI检查二尖瓣环舒张早期运动速度(Ea即MVRDEV),8例缩窄型心包炎为(14.8±4.8) cm/s,而7例限制型心肌病为(5.1±1.4) cm/s,限制型心肌病二尖瓣环运动速度显著减慢,有重要鉴别价值。1998年Rajaqoplan等[10]又进一步证实上述发现。
4.病毒性心肌炎(VM):国外无这方面报道。1998年李桂梅等[11]报道用DTI检查40例病毒学确诊的VM患儿,发现VM患儿MVRDEV为(9.9±0.7) cm/s,正常小儿为(13.0±0.9) cm/s, t=20.43,P<0.01。40例VM患儿中MVRDEV降低者29例,占72%,舒张早期二尖瓣瓣尖到室间隔最小距离(EPSS)增大(38%)、左房增大(32%)、左室增大(22%)、肺静脉收缩期回流速度降低(38%)、左室短轴缩短率降低(22%)、射血分数降低(22%)、每搏指数降低(10%)、心脏指数降低(8%)、心电图ST-T改变(38%)、肌酸肌酶同功酶升高(50%)。可见,DTI检查对VM诊断与病情估计有重要价值。
5.川崎病(KD):1998年,周南等[12]报道19例川崎病患儿DTI变化,发现不同病期有不同程度的室壁运动速度减弱,心肌收缩与舒张功能均有减退,而普通二维超声图像却显示KD急性期左室心功能无异常,说明DTI是反映心肌运动的良好指标[12]。1998年李桂梅等[13]报道用DTI检查10例KD ,发现MVRDEV降低占100%,MVRSV和LVPWEnDV各降低占40%。9例在治疗后40天至2个月内MVRDEV恢复正常,1例巨大冠状动脉瘤患儿6个月内复查数次MVR-DeV 仍低于8 cm/s,冠状动脉瘤也无明显改善,临床其他表现均恢复正常。
6.测定左室功能:测定心室舒张功能较困难,常用的二尖瓣E峰流速(E)、二尖瓣A峰流速(A)、E/A,受心室前后负荷、两心室相互影响等因素影响较大。DTI可更正确估计左室舒张功能并且受前后负荷的影响较小。1997年Oki 等[14]报道,测定CDFI和DTI ,并用心导管同时测量等容舒张期时间常数(r),r与通过CDFI测量的其他参数所得的等容舒张期(IVRT)密切相关,但对有左室舒张末压增高者例外;相反所有左室舒张功能降低(r延长)的病人的DTI 均有心肌舒张早期运动速度(Em)减慢,并且无论左室充盈压如何,r与Em均密切相关,说明DTI受心脏前负荷影响较小。由于DTI受心脏前负荷影响较小,因而在心脏舒张功能减弱的患者CDFI可出现E/A正常(假性正常型),而DTI Em 仍显著降低,因而DTI 对测定左室功能更为正确[15]。心肌舒张功能根据CDFI可分为4期,这4期CDFI和DTI 的变化如下:(1)正常充盈期:E/A>1,IVRT<100 ms,早期充盈减速时间(EFDT)<210 ms,M型超声DTI传播速度(VP)>55 cm/s,Em>10 cm/s。(2)舒张功能降低一期(舒张延缓型):CDFI E/A<1,IVRT>100 ms,EFDT>220 ms,VP<45 cm/s,Em<8 cm/s。(3)舒张功能降低二期(假性正常期):CDFI正常,肺静脉收缩期流速与舒张期流速之比<1,DTI的VP<45 cm/s, Em<8 cm/s。(4)舒张功能降低三期(限制充盈期):CDFI E/A>2,EFDT<150 ms,IVRT<60 ms,DTI的VP和Em严重降低[16]。以上研究结果显示,CDFI在反映左室舒张功能方面随病情发展判断标准不一,而DTI则随病情的加重,速度逐渐减低,与病情一致。因此CDFI在反映左室舒张功能方面不如DTI简便、正确和全面。1997年马沛然等[17]报道用DTI检查39例VM, 23例DCM患儿,结果显示DTI 的MVRDEV、LVPWMDV、ApMDV、IVSMDV反映左室舒张功能显著优于CDFI。1997年Naquch等[18]报道可用DTI估测左室充盈压。
7.其他应用:(1)早搏起搏点定位:1996年金超等[19]报道用DTI检查8例频发室早患儿,发现室早起搏点在心肌内可见到黄色亮斑点。(2)预激综合症(WPW)副束定位:1993年Miyatake等[20]报道8例WPW,用DTI,其中7例可测到LVPW提前收缩,紧跟在心电图δ波之后,用射频消蚀治疗成功以后左室后壁提前收缩即消失。(3)心脏移植后排异反应:1997年Mankad等[21]报道DTI测定心肌运动速度对外科心脏移植后排异反应非常敏感。
四、存在问题
多普勒声束与室壁运动方向的夹角对速度记录有一定的影响,夹角越小速度越大;DTI检查任何一部位,测量的速度是室壁运动与整个心脏运动速度的总和[2],这有待于进一步改进。
参考文献
[1]Yamazaki N, Mine Y, SanoA, et al. Analysis of ventricular wall motion using color-coded tissue Doppler imaging system. Jpn J Appl Phys, 1994,3
