實時三維超聲心動圖與640層CT定量評價冠心病患者左心室容積及收縮功能的對比研究

張健 鄭哲嵐 王振 盧向軍 孫偉英

實時三維超聲心動圖與640層CT定量評價冠心病患者左心室容積及收縮功能的對比研究

張健 鄭哲嵐 王振 盧向軍 孫偉英

目的 應(yīng)用實時三維超聲心動圖（RT-3DE）和640層CT（640-MSCT）定量評價左心室容積和收縮功能，探討兩種方法測值的相關(guān)性及在左心功能評價中的應(yīng)用價值。方法選擇臨床或冠狀動脈造影確診為冠心病的患者42例，分別行RT-3DE和640-MSCT心臟增強(qiáng)（分別采用自動法和手動法）檢查，測量指標(biāo)包括：左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）、左心室每搏輸出量（LVSV）和左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。將兩種方法各測量值的結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果（1）RT-3DE測得左心容積及功能指標(biāo)與640-MSCT（自動、手動兩種方法）測值（LVEDV、LVESV、LVSV及LVEF）間相關(guān)性較好（P＜0.01）；（2）640-MSCT與RT-3DE左心室容積與心功能測值之間差別在于：LVEDV、LVESV兩項指標(biāo)640-MSCT測值均高于RT-3DE測值（P＜0.05），LVSV值640-MSCT測值稍高于RT-3DE測值（P＞0.05），而LVEF值640-MSCT測值稍低于RT-3DE測值（P＞0.05）。結(jié)論640-MSCT與RT-3DE在評價冠心病患者左心容積及功能方面高度相關(guān)，RT-3DE可推薦為臨床首選影像學(xué)檢查；根據(jù)不同患者的病情和各自特點，將640-MSCT與RT-3DE結(jié)合使用，可提高臨床的影像學(xué)診斷率,為臨床提供更多的診療信息。

實時三維超聲心動圖 多層螺旋CT 左心室容積 左心室收縮功能

心功能定量評價對于冠心病患者的病情判定、治療方法的確定、療效及預(yù)后評估具有重要的臨床價值[1]。超聲心動圖是目前測量心功能最常用的影像學(xué)方法，近年來隨著多層螺旋CT（MSCT）硬件、軟件的發(fā)展，使MSCT單層掃描時間達(dá)亞秒級，有更高的空間分辨率，借助回顧性心電門控技術(shù)，一次冠狀動脈增強(qiáng)掃描所獲得的數(shù)據(jù)，除可用于冠狀動脈圖像重建外，還可用于心功能定量分析[2-3]。本文通過640層MSCT（640-MSCT）所得左心容量參數(shù)與三維超聲心動圖（RT-3DE）相應(yīng)結(jié)果比較，探討兩種影像學(xué)方法的相關(guān)性。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2011-02—07在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院就診的經(jīng)臨床或冠狀動脈造影確診的冠心病患者42例，其中男26例，女16例，年齡45～78（65.77±12.56）歲。所有患者均在發(fā)病后72h內(nèi)進(jìn)行640-MSCT增強(qiáng)掃描及RT-3DE檢查。

1.2 方法

1.2.1 MSCT檢查方法 采用日本東芝Aquilion One 640層容積CT機(jī)，在非螺旋模式下進(jìn)行回顧性心電門控動態(tài)容積掃描，以冠狀動脈常規(guī)掃描方案采集。掃描范圍為氣管隆突下10mm至心臟膈面。注射對比劑碘普羅胺（370mgI/ml）45～65ml，觸發(fā)閾值為200～250Hu，或個體化手動觸發(fā),達(dá)到觸發(fā)閾值后啟動容積掃描。采用Vitrea FX 3.0工作站進(jìn)行圖像重建（以10% R-R間期重建）并進(jìn)行后處理，分別采用系統(tǒng)自動和手動勾畫各時相心內(nèi)、外膜輪廓線及長軸軸線，軟件自動計算出左心容積及心功能各指標(biāo)，包括左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVESV）、左心室每搏輸出量（LVSV）和左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）（圖1）。

圖1 640-MSCT測量計算左心室容積及收縮功能

1.2.2 RT-3DE檢查方法 采用美國GE公司Vivid 7 Dimension超聲心動儀，實時三維三平面成像軟件，矩陣型相控陣掃描換能器，探頭頻率1.7/3.5MHz。實時三維成像模式下，探頭置于近心尖處，獲取標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔切面，儀器自動顯示以探頭發(fā)射中心為軸心的3個正交60°的二維切面，適當(dāng)調(diào)整探頭方向以獲得最佳的心尖兩腔和心尖長軸切面，適當(dāng)調(diào)節(jié)輝度和反差使心內(nèi)膜緣清晰顯示。手動勾畫收縮末期和舒張末期左心室各切面心內(nèi)膜面（乳頭肌包含在內(nèi)），儀器自動得出LVEDV、LVESV及LVEF（圖2）。

1.2.3 觀察指標(biāo) 將RT-3DE所得的左心室容積及左心室功能各指標(biāo)值（LVEDV、LVESV、LVSV、LVEF）與640-MSCT自動測值（CT-A）、手動測值（CT-M）結(jié)果比較，并分析3種測值的相關(guān)性。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，計量資料以表示，3種方法的測值比較采用方差分析及SNK-q檢驗；3者的關(guān)系采用Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1 檢查結(jié)果 42例患者均順利完成640-MSCT及RT-3DE檢查，其中6例患者因CT檢查時心率＞80次/ min，給予口服倍他樂克后完成檢查。

2.2 RT-3DE與640-MSCT測定的左心室容積及功能結(jié)果比較 見表1。

由表1可見，LVEDV、LVESV兩項指標(biāo)640-MSCT自動測值（CT-A）均高于RT-3DE測值，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；其余各組間相應(yīng)參數(shù)兩兩比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），可以認(rèn)為RT-3DE與CTM，CT-M與CT-A測值無統(tǒng)計學(xué)差異。LVSV值640-MSCT測值稍高于RT-3DE測值，而LVEF值640-MSCT測值稍低于RT-3DE測值，但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

圖2 實時三維三平面成像測量計算左心室容積及收縮功能

表1 RT-3DE與640-MSCT測定左心室容積及功能結(jié)果比較

2.3 RT-3DE與640-MSCT測定結(jié)果的關(guān)系 相關(guān)性分析顯示，RT-3DE與 CT-A、CT-M的 LVEDV、LVESV、LVSV、LVEF高度相關(guān)（r=0.964、0.973，0.906、0.931，0.827、0.863，0.941、0.954，均P＜0.01）。

3 討論

對于心臟疾病特別是冠心病患者的心功能評估對于評價其生活質(zhì)量和疾病預(yù)后有著重要意義。LVEDV、LVESV、LVSV及LVEF是常用的泵血功能指標(biāo)，可為臨床提供有價值的診斷信息。

臨床常用的心功能評估影像學(xué)方法有左心室造影分析、超聲心動圖、左心室MRI短軸成像、核素心室造影斷層顯像。這些方法中超聲心動圖為臨床最常使用的左心室功能評估方法，超聲心動圖中傳統(tǒng)的方法為M型和二維超聲心動圖，兩者具有檢查方便、快捷、無創(chuàng)等共同特點，然而兩者各有其局限性，二維超聲對左心室容量的定量是基于對左心室腔作幾何學(xué)假設(shè)，然后用Teichholz校正公式計算得出，當(dāng)左心室形態(tài)變化（如擴(kuò)張型心肌?。┗虺霈F(xiàn)左心室非對稱性改變時（如缺血性心肌病、心肌梗死），左心室腱索水平所測得的左心室內(nèi)徑并不能代表整個左心室內(nèi)徑，當(dāng)聲束方向不同時M型超聲可能高估或低估左心室內(nèi)徑和左心室容量，因此左心室功能的測值不可避免地存在誤差[4-5]。因此，尋求一種簡便、快速、精確測量左心室功能的方法在臨床上有重要價值。

RT-3DE不依賴任何幾何學(xué)假設(shè)，在同一個心動周期內(nèi)收集數(shù)據(jù)，直接測定左心室容積和功能。在缺血性心臟病伴節(jié)段性室壁運動減弱、室壁瘤形成及擴(kuò)張性心肌病時，左心室形態(tài)發(fā)生改變，RT-3DE在測定左心室容量和功能方面具有優(yōu)勢。文獻(xiàn)報道，RT-3DE和MRI測定左心室容積與功能相關(guān)性密切[6]。

近年來，隨著MSCT硬件、軟件的發(fā)展，時間分辨率越來越高，圖像質(zhì)量明顯提高，使CT在心臟疾?。ㄌ貏e是冠心?。┓矫鎽?yīng)用越來越廣泛。640-MSCT可客觀清晰地顯示心臟解剖結(jié)構(gòu)，明確勾畫心內(nèi)膜和心外膜的界線，降低測量誤差，640-MSCT掃描定位準(zhǔn)確，從左心室心尖到心底的多個高分辨平面進(jìn)行采集，左心室容量和功能評估較準(zhǔn)確，受操作者主觀影響相對較小。

本研究以這兩種新型的影像學(xué)方法評價冠心病患者左心室容量和功能，結(jié)果顯示，RT-3DE與640-MSCT兩種方法測定左心室功能各參數(shù)相關(guān)性高，LVEDV、LVESV、LVSV在640-MSCT的測量值較RT-3DE測量值大，LVEF在640-MSCT的測量值較RT-3DE測量值小，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。分析LVEDV、LVESV測值在640-MSCT與RT-3DE兩種檢查方法中之所以存在差異，其原因可能是：（1）640-MSCT與RT-3DE兩種影像學(xué)檢查所采用的測量方法不同；（2）部分患者圖像欠清晰，心內(nèi)膜、外膜邊緣顯示欠清，可能影響測量；（3）640-MSCT造影劑的使用，可能加重左心室負(fù)擔(dān)，影響左心功能；（4）影像學(xué)檢查的測值與操作者間存在一定的依賴性，不同操作者對同一患者的測量結(jié)果可有差異。但是本研究LVEF在兩種不同影像學(xué)檢查中不存在統(tǒng)計學(xué)差異，且RT-3DE與640-MSCT（包括CT-A、CT-M）兩種方法測定左心室容積與功能各參數(shù)相關(guān)性均較高。以上表明640-MSCT作為一種新的心功能檢查方法，其心功能測值與RT-3DE比較，兩者存在較好的相關(guān)性，結(jié)果可信，能夠為臨床醫(yī)師診療患者提供信息。我們認(rèn)為640-MSCT用于左心容量和功能的評估是準(zhǔn)確、可行的，與同樣應(yīng)用Simpson法測量心容積數(shù)據(jù)的核素和MRI相比，其更方便、快捷，價格也相對便宜。

RT-3DE與640-MSCT兩種方法各有優(yōu)、缺點：RT-3DE較傳統(tǒng)的二維超聲心動圖而言，顯著改善了圖像質(zhì)量，實時立體評價室壁運動和心功能，消除容積假定偽像，測值準(zhǔn)確性更高。但目前技術(shù)水平下的RT-3DE還存在一定的局限性：受二維圖像質(zhì)量和患者透聲條件的影響較大；RF-3DE“金字塔”容積的600～900扇角對于心腔明顯增大者（特別是擴(kuò)張型心肌病者）容易出現(xiàn)室壁殘缺現(xiàn)象；圖像的空間分辨率較低、受操作者主觀影響較大，重復(fù)性不佳[7]。

而640-MSCT由于掃描時間已達(dá)亞秒級（0.35s），接近電子束CT，空間分辨率更高，可作更長段的容積掃描，并且它的心臟后處理技術(shù)更加完善，為心功能的準(zhǔn)確評價提供了一種良好途徑。它的缺點在于：放射線損害，在血管檢查時造影劑用量較大，加大了患者心、腎功能負(fù)擔(dān)；且存在禁忌證，如患者身體極度虛弱，呼吸急促，完全不能屏氣；掃描范圍內(nèi)有金屬偽影干擾者；對碘造影劑過敏者：重度甲狀腺功能亢進(jìn)者等[8]，這些情況下可以選擇其它相關(guān)影像檢查方法來滿足臨床需要。

綜上所述，我們認(rèn)為640-MSCT與RT-3DE在評價冠心病患者左心室容積及其收縮功能方面具有高度相關(guān)性，RT-3DE檢查因其價格低廉、快捷以及患者避免放射損傷等原因，可推薦臨床作為首選影像學(xué)檢查。此外，根據(jù)不同患者的病情和各自特點，將640-MSCT與RT-3DE結(jié)合使用，可提高臨床的影像學(xué)診斷率，為臨床提供足夠的診療信息，有利于臨床醫(yī)師綜合考慮，制定較為合理有效的診療方案。

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RT-3DE versus 640-MSCT for quantitative assessment of left ventricular volume and systolic function in patients with coronary heart disease

Objective To compare the real-time three-dimensional echography(RT-3DE)and 640-slice CT(640-MSCT) in quantitative assessment of left ventricular volume and systolic function in patients with coronary heart disease.MethodsForty two patients with coronary heart disease confirmed clinically and/or by coronary angiography were enrolled in this study.Left ventricular volume and cardiac function,including EDV,ESV,SV,EF%were assessed by 640-MSCT(using both automatic and manual method)and RT-3DE full-volume image technology,respectively.The results obtained from two techniques were compared.ResultsThere were no significant differences in left ventricular volume and cardiac function indicators obtained from 640-MSCT manual method and those from automatic method(P＞0.05).Generally,the results obtained from RT-3DE were consistent with those obtained from 640-MSCT,except that the values of EDV and ESV measured by 640-MSCT were higher than those by RT-3DE(P＜0.05).ConclusionThe left ventricular volume and function measured with 640-MSCT and RT-3DE were highly consistent with each other.RT-3DE can be recommended as the first choice of imaging examination in patients with coronary heart disease.

Real-time three-dimensional echocardiography Spiral and multislice computed tomography Left ventricular volume Left ventricular systolic function

2012-07-19）

（本文編輯：馬雯娜）

310003 杭州，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院超聲科（張健、鄭哲嵐，張健現(xiàn)在浙江省人民醫(yī)院超聲科工作）；浙江省人民醫(yī)院放射科（王振、盧向軍、孫偉英）

鄭哲嵐，E-mail:zhze2002@163.com