变形，不能评价心肌缩短与扭转情况。
近年来，定量评价心脏功能与心肌运动的研究已成为超声医学的研究热点。通过组织多谱勒成像(Tissue Doppler Imaging TDI)评价局部心肌速度梯度的心肌应变和应变率显像技术就是一种定量评价心肌功能的影像新技术。1998年由Heimdal等首次介绍了用超声显像无创性测量心肌应变的方法[1]。但基于组织多谱勒技术发展起来的心肌应变和应变率显像技术对成像声束有一定的角度依赖性，测量时应尽量使声束的方向与组织运动方向一致，这样就很难对整体心室应变进行评价。随着超声医疗设备与相关软件技术的发展，新的超声软件应用斑点追踪技术，能追踪心肌的运动并计算速度与应变。这种新的技术与组织多普勒的原理完全不同，它可以实现在二维图像上的应变成像。对局部与整体心室的应变与应变率进行分析。现就其成像原理、临床研究及应用综述如下。
1 心肌应变及应变率的概念
应变(Strain，S)：也称应力或应变力，在物理学上指在外力作用下物体相对变形的能力。心肌应变则指的是心肌组织在指定时间内心肌收缩期相对于其原始形状的变形程度[2]。 应变率(Strain rate。SR)：SR是指心肌组织在单位时间内的变形程度。它反映的是局部心肌缩短或拉伸的速度，它描述的是变形速率，也等于每单位长度的速度差。SR成像技术除继承了超声心动图所特有的优点外，还可用来定量评价局部与整体心肌的收缩与舒张功能、血供情况、心肌活力等[3]。
2 二维应变超声成像的原理
二维应变超声成像是利用斑点追踪技术，在二维图像的基础上，在室壁中选定一定范围的感兴趣区，随着心动周期，分析软件根据组织灰阶自动逐帧追踪上述感兴趣区内心肌组织像素的位置和运动，并与第一帧图像中的位置相比较，计算整个感兴趣区内各节段心肌的变形[4]。
3 心肌二维应变的基本运动方式[5]
心肌细胞包括纵行和环行肌纤维，即内、外层的螺旋形肌束和中层的环形肌束，因此心脏的收缩和舒张运动基本包括以下四个部分：①纵向运动：表示心脏长轴方向的运动；②径向运动：表示心脏短轴方向的运动；③圆周运动：表示心脏短轴方向的环形运动；④旋转运动：表示心脏短轴方向的旋转角度。二维应变成像可从以上四个方面来评价心肌形变。
4 二维应变成像技术与经TDI的应变与应变率成像技术的对比研究[6-8]
国内外学者对二维应变成像与经TDI的应变与应变率成像两者间进行对比研究，发现用两种方法测得同一受试者的应变值不同，但两者相关性良好。利用斑点追踪技术原理获得的二维应变成像是一种较TDI的应变与应变率成像更新的超声心动图技术，由于其是在二维图像上进行形变分析，与组织多普勒频移无关，因此不受声束方向与室壁运动方向间夹角的影响，没有角度信赖性，能更准确地反映心肌的收缩和舒张功能，并且可重复性好，该检测技术亦易于掌握，不依赖于操作者经验。
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5 二维超声应变成像的临床研究
5.1 正常人二维应变超声成像特点Hurlburt[9]等在正常人中应用二维超声应变成像测量心尖位长轴、左室短轴径向和圆周方向的应变，结果为：①心尖长轴方向应变，心尖部>中部，左室侧壁>左室前壁；②心脏左室短轴方向应变较均一；③左室短轴圆周方向应变，前室间隔应变最大，与磁共振成像(MRI)相符。 5.2 在缺血性心脏疾病中的应用
5.2.1 定量评价心肌缺血 冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的基本病理生理过程是心肌缺血。节段性室壁运动异常是心肌缺血早期的特征性表现。在临床上，对心肌缺血的评价主要是基于二维灰阶图像所显示的室壁运动及室壁增厚率。但这种方法易受观察者的主观性影响且敏感性低。以往研究表明，有些冠心病患者即使造影证实冠脉已经出现95%以上的狭窄，甚至临床已获得肯定的心肌梗死证据，二维超声心动图仍不能发现明显的室壁运动异常[10]。
LiangHY[11]等应用二维应变成像发现，在局部血管狭窄≥70％的冠心病患者，(长轴)心肌缺血区收缩期的应变率、舒张早期的应变率较其他供血正常区域的心肌明显减低。在识别缺血心肌方面，特异性可达93％，敏感性可达93％。结果显示应用二维应变分析局部室壁运动，在静息状态下即能明显地观察到冠状血管疾病所致的缺血心肌区域；局部血管狭窄≥70％ 的区域，观察到室壁舒张功能异常的特异性很高。国内伍玉晗等[12]对无室壁运动异常的冠心病患者研究发现，狭窄≥75%冠脉供血节段的心尖位收缩纵向峰值应变与正常对照组相比明显降低，心肌纵向收缩功能受损。而绝大多数缺血心肌节段收缩期圆周峰值应变与正常组相比差异无统计学意义。
5.2.2 定量评价心肌梗死 心肌梗死患者室壁运动异常程度的诊断对临床治疗及预后有重要意义[13]。心肌梗死时，局部室壁运动异常是最早出现的特征性表现，二维应变成像对心肌梗死的诊断具有很高的特异性与敏感性。Leitmann M[14]等对30例心肌梗死患者应用二维应变成像研究，结果发现对梗死心肌节段以及正常心肌阶段判断的准确率分别达到了80.3%、97.8%。Chan J[15]等对慢性心肌缺血伴左心功能不全患者运用二维应变成像来评价左室功能，可辨别出透壁心肌梗死的范围与程度。国内学者在对心肌梗死患者的研究中发现，基底段，中间段及心尖段纵向应变值与正常对照组均明显减低，有显著性差异(P<0.01)；左室短轴(二尖瓣，乳头肌及心尖部水平)的径向应变及圆周应变与正常对照组均明显减低，有显著性差异(P<0.05)；旋转角度无统计学差异[16]。超声斑点追踪技术可准确评价节段性室壁运动异常，为临床评价心肌梗死患者左心收缩功能提供无创性新方法。 5.3 在原发性心肌病中的应用
5.3.1 在扩张型心肌病中的应用 扩张型心肌病(DCM)是临床常见的心肌病，特征性表现为心腔高度扩张和心搏量明显降低(充血性心力衰竭)。Akagawa等[17]对DCM患者的心肌二维应变研究发现，正常人心尖旋转心内膜大于心外膜，而在DCM患者，心尖旋转心内膜与心外膜差异无统计学意义。DCM患者的左室旋转是降低的。
DCM患者前外、后内组乳头肌处心肌运动不同步影响二尖瓣同步关闭，是功能性二尖瓣反流原因之一，国内何亚乐等应用二维应变超声评价DCM心室内不同步与功能性二尖瓣反流关系，其研究结果表明二维应变超声能够评价这种不同步现象[18]。还有学者应用超声斑点追踪成像技术对DCM患者左心室短轴各节段心肌的二维应变进行定量研究，发现DCM患者左室短轴各节段收缩期径向应变峰值及多数节段环向应变峰值明显低于正常人，提示其左室短轴收缩功能明显受损[19]。
5.3.2 在肥厚型心肌病中的应用 研究表明肥厚型心肌病(HCM)患者左室舒张功能异常是其主要特征，即使在左室整体收缩功能正常时，舒张功能异常已经很显著，并且舒张功能异常的出现早于收缩功能异常[20]。在Serrilk[21]等的研究中，对26例非梗阻性HCM患者和45例健康受试者进行超声心动图检测，结果尽管左心室收缩功能正常，但HCM患者的所有应变指标显著低于健康受试着。在非对称性HCM患者中，间隔纵向应变显著低于左室其他区域。不同观察者和同一观察者不同时间对相同观察对象进行应变分析，其平均的变异系数分别为11%和13%，说明该方法具有较高的重复性。HCM患者在左室收缩功能正常时，左室短轴扭转角度已出现改变，超声二维应变成像能在患者左室收缩功能降低前早期发现HCM患者左室扭转角度的变化，准确定量测定其扭转角度值[22]。该技术可用来识别表观左室收缩功能正常的HCM患者的早期异常。
5.4 定量评价心肌扭转的临床研究 目前临床上主要是用组织标记MRI来测量左室扭转运动，该技术能在三维空间无创测量左室心肌的变形，并能对病理状态下左室扭转进行准确评价，是目前测量心脏扭转运动的“金标准”。Helle-Valle[23]等在正常人中同时应用二维应变成像与组织标记MRI两种方法测量心肌旋转角度。从心尖向心底观察，顺时针旋转为正值，逆时针旋转为负值。二维应变成像与组织标记MRI所测量应变值有良好的相关性(r=0.85，P<0.001)。
心肌扭转变化能够较早地反映出心肌缺血时局部收缩功能改变。Takeuchi等[24]对30例前壁心肌梗死的病人进行研究，结果发现左室射血分数(LVEF)减低组(LVEF<45%)与正常人相比，左室扭转峰值明显降低(P<0.05)，这主要是心尖扭转角度明显减小导致，并且由于左室峰值负向扭转速度减低以及达峰时间延迟，导致该组病人舒张期心肌解旋延迟，时间缩短。
斑点追踪成像技术可以评价左室旋转翻转及与心动周期时相的关系。研究者发现[25]正常人左室扭转运动主要表现为：等容收缩期心底部短暂的逆时针旋转和心尖部顺时针旋转；射血期心底部顺时针旋转和心尖部逆时针旋转，心脏整体表现为逆时针旋转，舒张期逐渐恢复。
5.5 其它可应用的领域 二维应变可用于评价移植心脏、糖尿病、先天性心脏病、肺动脉高压等疾病状态下的心肌局部功能以及不同药物的心脏毒性及对心肌重构的影响，用以指导治疗与判断预后情况。还可结合心脏药物负荷试验，在负荷状态下观察心肌的收缩舒张功能。亦有学者应用该技术对冠状动脉介入手术后、心脏再同步化治疗、起搏器应用等患者进行心肌的评价。
6 目前存在的局限性及发展前景
与组织多普勒相比，虽没有了角度依赖性，但图像采集与成像质量成为二维应变分析的主要受限因素。图像质量影响其追踪测量，二维应变分析要求具有清晰的二维图像，肺气肿、
肥胖等二维图像不清晰的患者成像的准确性受到限制，目前条件下追踪的信号还存在相当的噪声，心率加快及图像质量差可使噪声增加；帧频越高，时间分辨率越高，高帧频斑点追踪技术才能反映各时间点心肌节段的运动信息，要求所获取的动态图像帧频需达到40帧/秒以上才能进行二维应变分析；目前二维应变成像尚不能达到实时分析，须将二维图像采集储存后脱机分析；心肌运动是一个三维立体的空间运动，二维平面上的追踪不能完全反映心肌空间位置的变化。
现有研究均表明斑点追踪技术的应变与应变率成像有其广阔的应用前景。二维应变以其无创、定量、重复性好及客观评价室壁运动和心肌功能的特点，日益受到临床医师的关注，并已成为各相关研究机构研究的焦点。随着对成像原理的进一步深入研究，以及成像技术的不断发展完善，实时的二维、三维超声应变成像必将广泛地应用于临床心血管疾病的诊断，为之提供更为丰富的临床信息。 参考文献
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斑点追踪显像技术评价冠心病患者左心室心肌功能异常
