實時三維超聲心動圖評價冠心病左室重構(gòu)患者左室收縮功能的研究

鐘永鳳，李玉宏

（遼寧醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院超聲科，遼寧 錦州 121000）

準確評價左室收縮功能對冠心病左室重構(gòu)患者治療方法的選擇、療效的評估及預后的判斷至關(guān)重要。實時三維超聲心動圖 （Real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）是一項新技術(shù)，通過全新矩陣探頭來實現(xiàn)獲取和存儲體積參數(shù)進行分析重組后，可實時顯示三維心臟立體圖像，不受心臟形狀影響，可以準確測量心臟容積及左室功能的改變，本文旨在探討RT-3DE評價冠心病左室重構(gòu)患者左室收縮功能的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 對象

收集60例冠心病患者，女26例，男34例，平均年齡（63.0±7.9）歲，均經(jīng)詢問病史、體格檢查、X線、心電圖、心肌酶譜、超聲心動圖及冠狀動脈造影等檢查經(jīng)臨床確診的冠心病患者，并排除高血壓病、肥厚型心肌病、擴張型心肌病及心房纖顫等。冠心病（急性心肌梗死、陳舊性心肌梗死、缺血性心肌病、心絞痛患者）診斷依次符合2007年歐洲心臟病學會、美國心臟病學會、美國心臟病協(xié)會及世界心臟聯(lián)盟共同組成的專家小組報告的“心肌梗死再定義”的診斷指南；1995年WHO/ISFC工作組報告的缺血性心肌病的診斷指南；2007年中華醫(yī)學會心血管病學分會和中華心血管病雜志編輯委員會制定的心絞痛的診斷指南。

60例冠心病患者包括：未發(fā)生左室重構(gòu)組：30例，平均年齡（63.2±7.9）歲，入選標準：二維超聲測量左室前后徑：男＜55mm，女＜50mm，左心室形態(tài)未發(fā)生改變的患者；左室重構(gòu)組：30例，平均年齡（62.8±8.3）歲，入選標準：左心室整體擴張、二維超聲測量左室前后徑：男＞55mm，女＞50mm，左心室形態(tài)發(fā)生改變包括心尖部圓隆擴張及室壁瘤形成的患者。

1.2 方法

采用Philips公司IE-33超聲診斷儀。配有二維 S5-1探頭，頻率為1.0～5.0MHz；實時三維X3-1探頭，頻率為2.0～4.0MHz；本機配有QLAB 3DQ Advanced定量分析軟件程序，可進行容積定量分析。門電路心血池顯像（Gated blood pool imaging，GBPI）采用InfiniaⅡSPECT/CT顯像儀。兩組患者均采用常規(guī)的二維超聲雙平面Simpson’s法及M型超聲檢查，測量左室舒張末期容積 （LVEDV）、左室收縮末容積（LVESV）及左室射血分數(shù)（LVEF），M型超聲測量左室舒張末內(nèi)徑（LVDd）、左室收縮末內(nèi)徑（LVDs），通過Teichholtz校正公式：V=7.0D3/（2.4+D），計算出LVEDV、LVESV、左室每博輸出量（LVSV）及LVEF。

1.3 RT-3DE檢查

患者左側(cè)臥位，同步記錄Ⅱ?qū)?lián)心電圖，啟用實時三維X3-1探頭，在二維條件下于心尖四腔切面采集理想左室圖像，囑受檢查者呼氣末屏氣，啟動全容積顯像模式，經(jīng)心電圖觸發(fā)，收集4個相鄰的 15°×60°的窄角蛋糕塊立體圖像，形成60°×60°寬角金字塔樣全容積成像三維數(shù)據(jù)庫，存入硬盤。打開QLAB分析軟件3DQAdv定量分析，分別在舒張末期和收縮末期調(diào)節(jié)矢狀切面和冠狀切面位于左室正中，橫切面位于二尖瓣瓣環(huán)水平，分別在舒張末期和收縮末期選定5個左室心內(nèi)膜取樣點,即四腔心觀于二尖瓣瓣環(huán)水平的室間隔和側(cè)壁取樣點，二腔心觀于二尖瓣瓣環(huán)水平的前壁和下壁取樣點，以及四腔觀心尖取樣點后，自動描繪出動態(tài)三維心內(nèi)膜輪廓，自動顯示出左室整體LVEDV、LVESV、LVEF。

1.4 GBPI檢查

采用顯像劑為99mTc-紅細胞（99mTc-RBC，體內(nèi)標記法），靜脈注射亞錫焦磷酸鹽 （PYP）10~20mg，15~20min后再注射洗脫液740~925MBq（20~25mCi），20min后患者采用前后位（ANT）、30°~45°左前斜位（LAO）、70°LAO，低能平行孔準直器，能峰140keV，寬20%，矩陣64×64，每個心動周期采集16~32幀，每個體位投影采集300s計數(shù)以上。在30°~ 45°LAO獲得的系列心血池影響，用計算機感興趣區(qū)技術(shù)可生成心室的時間-放射性曲線，通過此曲線計算機處理得到反映心功能的LVEDV、LVESV及LVEF。

1.5 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

RT-3DE、二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法及M型超聲測量未發(fā)生左室重構(gòu)組患者LVESV、LVEDV、LVEF與GBPI測值比較，差異無顯著性（P>0.05），見表1。

RT-3DE、二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法及M型超聲測量左室重構(gòu)組患者LVESV、LVEDV、LVEF與GBPI各參數(shù)比較：RT-3DE與GBPI各參數(shù)比較，差異無顯著性（P＞0.05）；二維心動圖雙平面Simpson’s法及M型與GBPI參數(shù)比較，差異有顯著性（P＜0.05），見表2和圖1，2。

冠心病左室未重構(gòu)組RT-3DE、二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法及M型超聲測量LVEF值與GBPI結(jié)果均呈較高的正相關(guān)（分別為：r=0.85、0.77、0.75，P＜0.01），見圖3～5。

表1 冠心病未發(fā)生左室重構(gòu)組左室收縮功能參數(shù)比較（±s）

表1 冠心病未發(fā)生左室重構(gòu)組左室收縮功能參數(shù)比較（±s）

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冠心病左室重構(gòu)組RT-3DE、二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法及M型超聲測量LVEF值與GBPI的結(jié)果比較：RT-3DE呈較高的正相關(guān)（r=0.81，P＜0.01）；二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法、M型超聲呈中度相關(guān) （分別為：r=0.56、0.51，P＜0.05），見圖6～8。

表2 冠心病左室重構(gòu)組左室收縮功能參數(shù)比較（±s）

表2 冠心病左室重構(gòu)組左室收縮功能參數(shù)比較（±s）

注：1：Simpson’s法及M型測得的左室各參數(shù)與GBPI各參數(shù)比較，P＜0.05。

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3 討論

左室未重構(gòu)組實驗結(jié)果顯示：RT-3DE、二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法及M型超聲測量 LVEDV、LVESV及LVEF與GBPI結(jié)果無顯著性差異；且3種超聲心動圖所測LVEF值與GBPI結(jié)果呈較高的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)呈RT-3DE＞Simpson’s＞M型遞減趨勢。本組實驗研究結(jié)果與陸文良等[1]研究相接近，RT-3DE測得LVEF值與GBPI最接近，相關(guān)性也優(yōu)于M型和Simpson’s法。

導致M型和二維超聲心動圖雙平面Simpson’s法測量結(jié)果略有偏差的主要原因可能是由于M型超聲測量左心室容積大多采用立方法：假定正常心臟左心室類似橢圓體，兩條短軸徑相等，長軸徑為短軸徑的一倍，經(jīng)超聲心動圖測定左心室短軸徑，計算出左室容量。此種方法把心臟假想成一個橢球體，立方法估測時左心室內(nèi)徑變化lcm，立方后錯誤擴大很多倍。并且心臟不一定是標準橢球體，總會有一些變異。準確性及重復性均較差。較差的原因還有：圖象質(zhì)量欠佳、取樣線位置變化等[2-3]。二維超聲心動圖的雙平面Simpson’s法測量左心室容積，不受固定幾何體模型限制，但測定和計算方法復雜，在有節(jié)段性室壁運動異常或室壁瘤的患者，應(yīng)用受到限制[4]。RT-3DE測量左室容積按照左心室實際形狀，在左室表面的心內(nèi)膜采集多點計算，準確、重復性好。由于左心室形態(tài)與左心室功能密切相關(guān)，心功能差的患者左心室擴大，左心室趨于球形。二維超聲心動圖用球形指數(shù)來描述左心室，即心尖四腔觀舒張末期左心室橫斷面積與左心室長軸面積的比值，趨近1時，球形程度大。應(yīng)用RT-3DE計算出的球形指數(shù)更符合實際情況，已經(jīng)證實，RT-3DE計算出的球形指數(shù)是早期的、更精確的預示急性心肌梗死后左心室重構(gòu)的指標，優(yōu)于心電圖及超聲心動圖的其他指標[5]。本實驗一維M型、二維超聲心動圖雙平面Simpson’s及RT-3DE測量左室收縮功能各參數(shù)與GBPI各參數(shù)比較無顯著差異，可能與本組患者左室不發(fā)生增大、不合并室壁瘤、等變形有關(guān)，尚符合M型及二維超聲Simpson’s法所假定正常心臟形態(tài)的計算公式，因此可得出與核素比較的各參數(shù)無顯著性差異。

左室重構(gòu)組實驗結(jié)果顯示：RT-3DE測得的左室各參數(shù)與GBPI值比較仍無差異，且LVEF與GBPI的相關(guān)性分析呈較高的相關(guān)性；二維超聲心動圖的雙平面Simpson’s法及M型超聲測量左室各參數(shù)與GBPI值有顯著性差異，且LVEF與GBPI的相關(guān)性分析呈中度正相關(guān)。

導致二維超聲心動圖的雙平面Simpson’s法及M型有顯著性差異的原因與本組患者左室形態(tài)發(fā)生改變有關(guān)，此兩種方法均依賴于幾何假設(shè)，存在不準確性，尤其在心臟的解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時（如室壁瘤）誤差更大[6]。RT-3DE實時的顯示心臟三維解剖結(jié)構(gòu)和空間毗鄰關(guān)系，對左心室容量與射血分數(shù)的測量無需依賴幾何形狀的假設(shè)，在評價心功能方面具有獨特的優(yōu)勢[7]。姚桂華等[8]通過制造犬急性心肌梗死模型，使左室發(fā)生重構(gòu)，并且部分犬形成了室壁瘤，導致左室?guī)缀涡螒B(tài)更加不規(guī)則。分析結(jié)果顯示依賴于左心室?guī)缀涡螤罴僭O(shè)的二維超聲心動圖的雙平面Simpson’s法測量左心室容量具有一定的誤差，而RT-3DE操作簡便、成像迅速，克服了二維超聲顯示切面的局限性，即能準確測量左心室容量及其功能。

Qta等[9]應(yīng)用RT-3DE測量不同形狀及體積的球囊容積，發(fā)現(xiàn)RT-3DE測量值與實測值高度相關(guān)。Prakash等[10]利用體外水囊比較正常形態(tài)、模擬室壁瘤狀態(tài)下RT-3DE測值與實際注水容積的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在水囊明顯變形的情況下，RT-3DE測量的容積與實際測值高度相關(guān)，證實RT-3DE能夠準確測量不規(guī)則體的容積。

研究結(jié)果表明，左室形狀偏離了假設(shè)模型，或檢查過程中需要的切面未能獲得，二維超聲心動圖的雙平面Simpson’s法及M型超聲測量值與實際心腔容積之間會存在較大誤差。在臨床實踐中，重構(gòu)的左室腔往往增大、變形，或局部室壁運動異常，甚至在一個心動周期可能有多種異常改變，此時所取的切面未必是標準切面，若用固定公式來計算變形的左室，心功能參數(shù)的測量值會偏離實際值。而三維超聲心動圖能獲取左室腔的真實三維形態(tài)，在定量評價左室功能方面具有很大的應(yīng)用價值。大量研究也證實，RT-3DE測量左心室收縮功能參數(shù)的準確性高，可重復性強[11-14]。

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