實時三維超聲聯(lián)合右心聲學造影評價肺源性心臟病患者右心室收縮功能的價值

周趙良 莊延兵 朱文軍 呂曉東 全麗娟 金惠紅

實時三維超聲聯(lián)合右心聲學造影評價肺源性心臟病患者右心室收縮功能的價值

周趙良 莊延兵 朱文軍 呂曉東 全麗娟 金惠紅

目的 應用實時三維超聲心動圖探討肺源性心臟病患者右心室收縮功能的價值，比較右心造影對測值的影響。方法選擇肺源性心臟病代償組、失代償組、正常對照組各20例分別進行造影前、后實時三維超聲的采集成像，計算右心室舒張末容積（RVEDV）、右心室每博輸出量（RVSV）和右心室射血分數(shù)（RVEF），并根據(jù)心內膜是否清晰可辨分為心內膜邊界清晰者、心內膜邊界欠清晰者，比較兩者三維超聲參數(shù)的組間差異。結果代償組、失代償組RVEDV較對照組均明顯增加，RVEF值減低（均P＜0．01），代償組與對照組RVSV差異無統(tǒng)計學意義（P＞0．05），但失代償組RVSV與代償組、對照組差異有統(tǒng)計學意義（P＜0．05）；失代償組RVEDV較代償組明顯增大，RVEF明顯減低（均P＜0．01）。心內膜邊界欠清晰者造影后較造影前RVEDV、RVEF差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0．05）。結論實時三維超聲能夠客觀地反映肺源性心臟病代償期與失代償期右心室收縮功能的變化，右心聲學造影改善了心內膜邊界的可識別性，提高了右心室收縮功能測值的可靠性。

實時三維 肺源性心臟病 聲學造影 心室功能

【 Abstract】 ObjectiveTo assess the application of real-time three-dimensional echocardiography(RT3DE)combined with right heart contrast echocardiography in evaluation of right ventricular systolic function in patients with pulmonary heart disease．Methods40 patients with pulmonary heart disease,including 20 cases with compensated right heart function and 20 cases with decompensated heart function,were enrolled in the study;20 healthy subjects served as controls．All subjects underwent real-time three-dimensional echocardiography before and after right heart contrast echocardiography．The parameters on RT3DE were collected and right ventricular end-diastolic volume(RVEDV),stroke volume(RVSV)and ejection fraction(RVEF)were calculated．According to the legibility endocardium,patients were furtherly divided into the endocardial border clear group and endocardial border unclear group,and the differences three-dimensional ultrasound parameters were compared between two groups．ResultsRVEDV in patients with pulmonary heart disease were increased and RVEF decreased significantly compared to control group(P＜0．01)．There were no differences in RVSV value between compensated patients and controls(P＞0．05),but RVSV in decompensated patients was significantly lower than that in compensated patients and healthy controls(P＜0．05)．RVEDV in decompensated patients was significantly higher and RVEF was lower than those in compensated patients(P＜0．01)．The RVEDV and RVEF values of endocardial boundary unclear group were significantly changed before and after contrast echocardiography(P＜0．01)．ConclusionReal-time three-dimensional echocardiography can objectively reflect the changes in pulmonary heart disease with compensated and decompensated right ventricular systolic function．Right heart contrast echocardiography improves the legibility of endocardial border and enhances the reliability of the measurement of right ventricular systolic function．

近年來，越來越多的研究證實右心室射血分數(shù) （RVEF）是心力衰竭患者死亡預測的獨立危險因子[1]，右心功能的定量評估對評價心力衰竭患者的嚴重程度及預后具有重要意義。目前多種影像學技術被用于右心室功能的定量分析[2－3]，彩超檢查以其無創(chuàng)、方便及價廉等優(yōu)點成為目前臨床較簡便、可靠的方法。但是由于右心室?guī)缀涡螒B(tài)很不規(guī)則，所以二維超聲難以準確評估右心室收縮功能。目前三維超聲逐步應用到心室功能狀態(tài)的研究中，但是其準確性依賴二維超聲右心室心內膜邊界識別程度，由于處于近場及肺源性心臟病患者氣體干擾、心臟移位等原因，右心室心尖及流出道心內膜邊界常顯示欠清，影響了部分檢查的準確性。右心室聲學造影可以較好地區(qū)分心腔與心內膜面，使得右心室的邊界清晰可辨。本研究采用實時三維超聲聯(lián)合右心室聲學造影，當心內膜邊界顯示清晰時，可以定量測得患者右心室收縮末期容積（RVESV）、右心室舒張末期容積（RVEDV）、右心室每搏量（RVSV）、RVEF等指標以及右心室形態(tài)學的改變，以此更準確地評價肺源性心臟病患者右心室功能狀況，現(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2009-01—2012-12本院就診的肺源性心臟病患者40例，其中男25例，女15例；年齡27～83（64.5±10.9）歲。慢性支氣管炎、肺結核等呼吸道病史36例，風濕免疫性病史4例。肺源性心臟病的診斷按全國第3次肺源性心臟病專業(yè)會議診斷標準確診，根據(jù)臨床表現(xiàn)將患者分為代償期組和失代償期組：前者為心功能代償期患者20例，男12例，女8例，年齡47～80（63.8±10.2）歲，此期主要為慢性阻塞性肺氣腫的表現(xiàn)；后者為心功能失代償期患者20例，男13例，女7例，年齡27～83（66.7±11.5）歲，此期主要為右心功能衰竭的表現(xiàn)。所有患者均排除冠心病、先天性心臟病、心房顫動等情況，且左心室收縮功能均在正常范圍。選取本院健康體檢行常規(guī)心臟彩超檢查者20例為對照組，其中男10例，女10例，年齡39～87（61.9±12.1）歲。均無心、肺血管病史，血壓、X線胸片、心電圖及超聲心動圖等常規(guī)檢查均正常。3組間年齡、性別比差異無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

1.2 儀器和方法 應用Philips iE33型超聲顯像儀，S3-1探頭,頻率為2～5 MHz,配置有實時三維超聲成像技術及探頭X3-1，頻率為1～3 MHz，并自帶QLAB分析軟件。

1.2.1 二維超聲心動圖檢查 患者左側臥位，常規(guī)連接心電圖，采集胸骨旁四腔心切面，測量右心室大小，利用Simpson法測量RVESV、RVEDV、RVSV、RVEF。用大動脈短軸切面測量肺動脈寬度及右心室游離壁厚度，通過三尖瓣反流測算肺動脈收縮壓。

1.2.2 實時三維超聲心動圖檢查 采用5%碳酸氫鈉2.5ml+0.2%維生素B62.5ml混合后，立即行右肘靜脈推注進行右心造影，待右心室內充滿氣泡、右心室心內膜邊界清晰可辨后，啟動實時三維超聲程序，獲得最佳圖像質量，調節(jié)線密度，然后啟動總體顯像，取樣原則為用較高的線密度來獲得較完整的全容積圖像。并利用儀器自帶的QLAB分析軟件，進行圖像切割，選取清晰的右心室切面分別置于3個相互垂直交叉的切面上，通過旋轉、調整獲得四腔心觀、心室腔短軸觀、右心室冠狀觀三個正交切面，以心尖四腔觀及心尖兩腔觀為基礎平面，根據(jù)心電圖確定舒張期末及收縮期末，分別標定三尖瓣環(huán)及右心室心尖位置，軟件自動勾勒右心室內膜，之后手動調整使其與實際內膜邊界吻合，自動計算RVEDV和RVESV、RVSV、RVEF。

所有患者造影前、后分別進行實時三維超聲的采集、三維成像的數(shù)據(jù)處理，經3位有經驗的超聲醫(yī)生分別操作，取其平均值。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料以百分率表示，比較采用χ2檢驗；計量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。

2 結果

2.1 3組右心室聲學造影及三維超聲參數(shù)比較 見表1。

表1 3組右心室聲學造影及三維超聲參數(shù)比較

由表1可見，代償組、失代償組RVEDV較對照組均明顯增加，RVEF值減低（均P＜0.01），失代償組RVEDV較代償組明顯增大，RVEF明顯減低（均P＜0.01）；代償組與對照組RVSV差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），但失代償組RVSV與代償組、對照組差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。

2.2 心內膜清晰與欠清晰者造影前后右心室三維超聲參數(shù)比較 根據(jù)圖像質量將60例受檢者分為心內膜清晰者（二維圖像清晰，心內膜基本可辨）35例；心內膜欠清晰者（心內膜邊界在流入道、流出道、心尖肌小梁部三個面中至少有一個面顯示欠清）25例。兩者造影前后右心室三維超聲參數(shù)比較見表2。

表2 心內膜清晰與欠清晰者造影前后右心室三維超聲參數(shù)比較

由表2可見，心內膜清晰者造影前后RVEDV、RVSV、RVEF差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）；心內膜欠清晰者造影前后RVEDV、RVEF差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。

3 討論

因右心室壁較薄，對于壓力負荷的承受能力較差，長期的壓力負荷會使右心室壁出現(xiàn)不同程度的增厚及右心室腔的擴大，右心室的幾何形態(tài)逐漸發(fā)生改變，當右心室的幾何形態(tài)發(fā)展為近球形，已表明右心室功能出現(xiàn)了失代償。而早期發(fā)現(xiàn)右心室在壓力負荷下的容積改變，對于患者的早期治療、防止心功能惡化有很大的意義。

由于右心室?guī)缀涡螒B(tài)的不規(guī)則性，二維超聲不能同時顯示右心室流入道、流出道、心尖部平面，且通常以流入道來推算整體右心室功能，所以二維超聲對右心室整體收縮功能的測算不夠精確。而實時三維超聲心動圖克服了二維超聲技術的限制,不依賴任何幾何假設，可直接定量測量真正的心腔容積，該技術對于幾何形態(tài)欠規(guī)則的右心腔容積測量更具優(yōu)越性，國內外一些學者的研究也證實三維超聲技術在測量右心室容積與功能方面具有重復性好、準確性高的特點[4-5]。但是我們在實際工作中發(fā)現(xiàn)三維超聲容積測量的準確性同樣也依賴于二維超聲對心內膜邊界的良好識別。很多研究表明右心室流入道在右心室泵血功能中起主要作用，但是心尖部及流出道部也起了相當?shù)淖饔?，是右心室收縮功能不可或缺的重要組成部分[6-7]。由于肺源性心臟病患者心臟位置常下移、氣體干擾以及心尖部及流出道部處于近場的原因心內膜邊界有時顯示欠清，故三維超聲有時也會存在描記不清的狀況，導致右心室收縮功能評估不準確。右心聲學造影是一種以前就經常使用的方法，由于微泡與血液、心肌之間存在明顯的聲阻抗差，所以造影后對心內膜邊界的識別有很大的幫助。故我們將聲學造影與三維超聲結合使用，使得二維邊界更加清楚，描記的心內膜邊界更加準確，從而使得三維成像更加清晰，可以準確反映右心室的容積變化情況和每搏輸出量、射血分數(shù)，為臨床提供客觀的定量數(shù)據(jù)。

通過心內膜清晰者與欠清晰者聲學造影前后比較分析，可以看到心內膜清晰者造影前后三維數(shù)據(jù)的比較無明顯差異，但是心內膜邊界顯示欠清晰者通過造影后，其RVEDV存在顯著差異，總體上容積測值有增大傾向，表明造影提高了心尖肌小梁部及流出道心內膜邊界的可識別性，使得三維容積采集更接近實際，且RVEF值更加可靠、準確。聲學造影操作簡單、方便，所使用的藥物碳酸氫鈉及維生素B6是曾經廣泛用于右心造影的藥物，安全、可靠且便宜，無明顯不良反應，對提高右心室收縮功能的準確性有明顯幫助。但操作中我們發(fā)現(xiàn)對比劑過多和過少都會影響效果，以右心室內正好充滿微泡時立即啟動三維采集程序為好。

我們發(fā)現(xiàn)對照組右心室三維成像后圖像形似“馬鞍形”，隨著肺動脈壓力增高，右心室游離壁向外膨出，右心室容積擴大，肺源性心臟病患者代償期從“馬鞍形”向“球形”過渡轉變，失代償期右心室三維結構成“球形”。三維超聲可以從結構上向臨床醫(yī)師或患者形象地說明右心室形態(tài)的變化。

通過數(shù)據(jù)比較我們發(fā)現(xiàn)肺源性心臟病代償期者RVEDV較對照組增大，RVEF降低，說明肺源性心臟病患者在代償期即出現(xiàn)右心室收縮功能的下降。右心室收縮功能下降與后負荷的明顯增加，心肌肥厚導致相對灌注不足使心肌收縮力減弱等多種因素有關，但RVSV變化不明顯，可能是由于代償期部分患者右心室擴大、容量增大后抵消了心肌收縮力的下降，維持了每搏輸出量的穩(wěn)定。如果這些因素持續(xù)存在，將發(fā)生不可逆的右心室及肺血管重構，右心室顯著擴大，持續(xù)的缺氧及高碳酸血癥促使心肌收縮能力進一步減弱，出現(xiàn)右心室收縮功能不全的狀況，本研究失代償組的RVEDV進一步增大，RVSV減低，RVEF明顯下降。此外既往的一些研究表明應用實時三維超聲技術測得的RVEF與肺動脈收縮壓呈較強的負相關[8]，本組亦觀察到類似現(xiàn)象，表明肺動脈高壓在肺源性心臟病病情的進展中起著重要作用。

實時三維超聲在評價右心室容積變化、心室收縮功能上較傳統(tǒng)的二維超聲心動圖具有不可比擬的優(yōu)越性，我們通過右心聲學造影克服了心內膜邊界不清的缺點，但目前還存在一些局限性：由于儀器及方法的差異三維超聲測值中RVEDV及RVSV與金標準MRI法有所差異，通常數(shù)值偏小，可能與切面的漏采有關系，但是判斷右心室收縮功能的射血分數(shù)值與MRI法具有良好的相關性。國內外的研究也證實了這一點[9-10]；Philips iE33三維成像的扇角為60°，偶爾一些患者右心室巨大、心尖未能全部采集進去，可能造成室壁殘缺而致心室容量被低估；受三維超聲技術掃描的幀頻影響，有些心率過快、心律失常的患者不適合檢查。

綜上所述，使用實時三維超聲心動圖聯(lián)合右心室聲學技術能夠快速獲取右心室收縮功能參數(shù)，提高了部分心內膜識別不清患者檢查的準確性，從而便于監(jiān)測肺源性心臟病的病情進展及評估治療效果，為臨床觀察肺源性心臟病代償期與失代償期的右心室收縮功能變化提供了客觀的定量評估手段。

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Real-time three-dimensional echocardiograph combined with right heart contrast echocardiography in evaluation of right ventricular systolic function in patients with pulmonary heart disease

Real-time three-dimensiona Pulmonary heart disease Contrast echocardiography Ventricular function

2013-01-25）

（本文編輯：馬雯娜）

嘉興市科技局科技研究計劃（2010AY1025）

314000 嘉興市第一醫(yī)院超聲科