實時三維超聲心動圖評價正常新生兒左心室收縮功能的初步研究

徐　敏，胡　倩，任衛(wèi)東，毛　健，畢文靜，胡金玲

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院，遼寧 沈陽　110004）

實時三維超聲心動圖評價正常新生兒左心室收縮功能的初步研究

徐敏，胡倩，任衛(wèi)東，毛健，畢文靜，胡金玲

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院，遼寧 沈陽110004）

目的：探討實時三維超聲心動圖（RT-3DE）測量正常新生兒左心室容積及收縮功能的可行性及準(zhǔn)確性。方法：回顧性分析我院接受RT-3DE檢查的93例正常新生兒，應(yīng)用3DQ Advance軟件測量左室舒張末期容積（LVEDV）、收縮末期容積（LVESV）、每搏量（SV）及左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。同時應(yīng)用二維超聲心動圖（2DE）雙平面Simpson法測量LVEDV、LVESV、SV及LVEF值，并對兩者的檢測指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析。探討性別、胎齡、出生體質(zhì)量和心率對各檢測指標(biāo)的影響。結(jié)果：RT-3DE所得LVEDV、SV、LVEF均值略大于2DE雙平面Simpson法所得均值，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）；而LVESV均值RT-3DE稍小于2DE（P＞0.05）。兩種方法檢測的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值之間均具有高度相關(guān)性（r=0.94、0.87、0.94和0.75，P均＜0.001）。性別、胎齡、心率對RT-3DE檢測的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值均無影響，而出生體質(zhì)量與LVEDV、LVESV、SV存在正相關(guān)關(guān)系，對LVEF則無影響。結(jié)論：RT-3DE作為一種無創(chuàng)的、嶄新的三維成像技術(shù)，能夠全面、快速、準(zhǔn)確定量正常新生兒左心室容積及收縮功能，具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。

心室功能，左；超聲心動描記術(shù)；嬰兒，新生

早期新生兒處于由胎兒循環(huán)向正常成人循環(huán)過渡的重要階段［1］，此過程通常發(fā)生順利但偶爾不完全或返回到胎兒時期的持續(xù)性肺動脈高壓［2］，從而出現(xiàn)一系列臨床表現(xiàn)，包括：新生兒呼吸窘迫綜合征、新生兒窒息、新生兒缺血缺氧性腦病等［3］。如何早期發(fā)現(xiàn)射血分?jǐn)?shù)異常的患兒，對于疾病的早期發(fā)現(xiàn)、診斷和治療都具有重要的臨床價值。實時三維超聲心動圖（RT-3DE）能實時全面獲取心臟的立體解剖結(jié)構(gòu)，無須對心室腔進(jìn)行模擬幾何假設(shè)，其測量左心室容積和功能的可行性及準(zhǔn)確性已為臨床及動物實驗研究證實［4-5］。本研究應(yīng)用RT-3DE和2DE雙平面 Simpson法對正常新生兒的左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）進(jìn)行對比評價，分析性別、胎齡、出生體質(zhì)量和心率對各指標(biāo)的影響，進(jìn)一步探討RT-3DE的臨床應(yīng)用價值。

1　材料與方法

1.1研究對象

2012年10月—2014年3月于我院新生兒科住院的正常足月新生兒（胎齡37～42周）93例，男48例，女45例；日齡0～14 d；出生體質(zhì)量2 560～4 320 g，平均（3 348±402）g；心率82～165次/min，平均（130±15）次/min；生后1、5 min Apgar評分均為10分；排除先天性心臟畸形、嚴(yán)重肺部疾病、新生兒缺血缺氧、新生兒窒息等疾病。

1.2儀器與方法

采用Philips iE33超聲診斷儀。

1.2.1常規(guī)二維超聲

采用S5-1及S12-4探頭，探頭頻率分別為1～5 MHz和4～12 MHz。受檢者均在安靜狀態(tài)下取仰臥位采集胸骨旁左室長軸切面、心尖四腔心和兩腔心的動態(tài)圖像存儲，并采集二尖瓣血流頻譜。測量以下參數(shù)指標(biāo)：①左心室容積和收縮功能：左心室舒張末期容積（LVEDV）、收縮末期容積（LVESV）、每搏量（SV）和LVEF；二尖瓣舒張早期速度（E）和舒張晚期速度（A），并計算E/A。

1.2.2RT-3DE

采用X3-1探頭，探頭頻率為1～3 MHz。將探頭置于心尖部，在心尖四腔心切面上調(diào)整角度和儀器設(shè)置，獲得滿意的圖像質(zhì)量后啟動三維程序，采用全容積顯像方式，采集4個連續(xù)心動周期的動態(tài)三維圖像存儲。幀頻為24幀/s。應(yīng)用Qlab 9.2軟件3DQ Advance插件對已存儲的圖像進(jìn)行定量分析，分別于舒張末期和收縮末期，在標(biāo)準(zhǔn)的心尖四腔和兩腔切面上選定5個左室心內(nèi)膜取樣點，即二尖瓣瓣環(huán)水平的室間隔、側(cè)壁、前壁和下壁及上述兩切面之一的心尖部，自動勾畫動態(tài)三維心內(nèi)膜輪廓，根據(jù)需要進(jìn)行手動局部調(diào)節(jié)，自動計算出LVEDV、LVESV、SV及LVEF（圖1，2）。為保證測量值的準(zhǔn)確性，以上指標(biāo)均取3次測量值的平均值。

1.2.3重復(fù)性檢驗

隨機抽取20例受檢者進(jìn)行觀察者內(nèi)和觀察者間的重復(fù)性檢驗。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理

2　結(jié)果

2.1RT-3DE與2DE檢測左心室容積和功能

兩種方法檢測的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值比較見表1。RT-3DE所得的LVEDV、SV、LVEF均值略高于2DE所得均值（P＜0.001），而LVESV均值稍小于 2DE （P＞0.05）。同時兩種方法檢測的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值之間均具有高度相關(guān)性（r=0.94、0.87、0.94和0.75，P均＜0.001）。二尖瓣E峰速度為 （74.2±10.9）cm/s，A峰速度為 （67.1± 11.8）cm/s，E/A為1.13±0.20。

表1　RT-3DE與2DE法測值參數(shù)的比較及參數(shù)間的相關(guān)性（±s）

表1　RT-3DE與2DE法測值參數(shù)的比較及參數(shù)間的相關(guān)性（±s）

注：與2DE法相應(yīng)測值比較，1：P＜0.001。

方法　例數(shù) LVEDV（mL）LVESV（mL）SV（mL）　LVEF（%）2DE RT-3DE r值P值93　4.80±1.11　1.52±0.38　3.28±0.79　68.33±3.08 93　4.98±1.211　1.48±0.40　3.49±0.911　70.11±4.26193　0.94　0.87　0.94　0.75 93?。?.001　＜0.001?。?.001?。?.001

2.2左心室容積和收縮功能的影響因素

性別、胎齡、心率對RT-3DE檢測的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值均無影響，而出生體質(zhì)量對LVEDV、LVESV、SV有影響（P＜0.001），且為正性，對LVEF則無影響，見表2。隨著新生兒出生天數(shù)的增加，其LVEDV、LVESV、SV及LVEF值均呈升高趨勢。

表2　性別、胎齡、出生體質(zhì)量和心率對各檢測指標(biāo)的影響

2.3重復(fù)性檢驗

RT-3DE觀察者內(nèi) LVEDV、LVESV、SV及LVEF的變異系數(shù)分別為1.8%～4.9%、3.6%～8.2%、4.1%～9.3%、3.7%～8.9%，觀察者間LVEDV、LVESV、SV及LVEF的變異系數(shù)分別為3.8%～8.9%、4.4%～10.2%、7.2%～15.4%、7.7%～12.3%。

圖1　RT-3DE分析左心室容積圖?！D2　RT-3DE計算LVEF圖。Figure　1.　Real-time three-dimensional echocardiography（RT-3DE）analysis　ofleft ventricularvolume.　Figure　2. RT-3DE calculate the left ventricular ejection fraction.

3　討論

新生兒處于體循環(huán)與肺循環(huán)剛剛獨立的轉(zhuǎn)型過程中，心肌細(xì)胞功能尚未發(fā)育成熟，多種因素均可能引起心功能的改變，包括低氧血癥、肺部感染、窒息和呼吸窘迫綜合征等［6］。新生兒窒息、呼吸窘迫綜合征、缺血缺氧性腦病等引起心肌功能損害的發(fā)病率很高，極易誘發(fā)心力衰竭，是新生兒救治中的一大難題。因此早期、快速、準(zhǔn)確測定新生兒的左心室收縮功能對于疾病的早期診斷、治療及預(yù)后評估都有著重要意義。

超聲心動圖是近50年發(fā)展起來的一種新型的非侵入性檢查方法，具有無創(chuàng)、廉價、重復(fù)性好等優(yōu)點，是臨床評價左室結(jié)構(gòu)和功能最主要的手段［7］。LVEDV、LVESV、SV及LVEF等指標(biāo)是臨床評價左室收縮功能最重要的指標(biāo)，常用的測量方法為M型超聲心動圖和二維超聲心動圖。其它無創(chuàng)性評價心功能的影像學(xué)方法還包括放射性核素、多層螺旋CT、心臟磁共振成像（CMR）等，但因其價格昂貴，操作費時，很難在臨床上廣泛應(yīng)用［8］。RT-3DE作為近年來超聲技術(shù)領(lǐng)域的重大進(jìn)展，具有成像速度快、操作方便等優(yōu)點，能夠立體、全面地觀察心臟結(jié)構(gòu)，直觀地對心臟功能進(jìn)行定量評估，相比二維超聲心動圖具有很大優(yōu)勢［9］。同時，RT-3DE所測的心室容積和功能與“金標(biāo)準(zhǔn)”——CMR相比，顯示出良好的相關(guān)性［10］。本文旨在探討RT-3DE測量正常新生兒左心室容積及收縮功能的臨床應(yīng)用價值。

本研究結(jié)果顯示，RT-3DE與2DE雙平面Simpson法測量的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值之間具有良好的相關(guān)性。RT-3DE所得的LVEDV、SV、LVEF均值略高于2DE所得均值且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001），而LVESV均值則小于2DE，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 （P＞0.05）。傳統(tǒng)的2DE雙平面Simpson法是將左室假設(shè)為一近似真實心腔形態(tài)的幾何模型，然后在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)切面上進(jìn)行測量，并通過特定的公式計算出左室容積。其結(jié)果存在一定的準(zhǔn)確性［11］，但因要分別獲取心尖四腔和兩腔切面，然后再分別于收縮末期和舒張末期勾勒心內(nèi)膜邊界，故相對費時。RT-3DE測量左室收縮功能時無需依賴幾何形狀的假設(shè)，通過一次完整的容積采樣，即可獲得心動周期內(nèi)的容積變化曲線。同時在對左室容積進(jìn)行測量時可以包括室壁運動正常及異常的所有節(jié)段，從而真實地反映左室容積的變化，準(zhǔn)確計算出左室收縮功能。新生兒心肌細(xì)胞的功能尚未發(fā)育成熟，各節(jié)段心肌的運動狀態(tài)不完全一致，采用Simpson法獲得的測量值可能與實際心室容積之間存在一定誤差，從而低估心室的容積和射血分?jǐn)?shù)，因此我們推薦應(yīng)用RT-3DE進(jìn)行測量。同時，RT-3DE觀察者內(nèi)及觀察者間變異系數(shù)較小，提示重復(fù)性較好，因此RT-3DE的測量方法是準(zhǔn)確可行的。

研究結(jié)果還表明，性別、胎齡、心率對RT-3DE檢測的LVEDV、LVESV、SV及LVEF值均無影響，而出生體質(zhì)量對LVEDV、LVESV、SV有影響，且為正性，對LVEF則無影響。提示出生體質(zhì)量是影響新生兒左室容積的重要因素，且隨著出生體質(zhì)量的增加，心肌發(fā)育相對完善，心室的容積越大。通過對正常新生兒生后0～14 d各測量指標(biāo)值的動態(tài)觀察，我們發(fā)現(xiàn)隨著出生后時間的增加，其LVEDV、LVESV、SV及LVEF值均呈一定的升高趨勢。說明新生兒的心肌結(jié)構(gòu)和功能在出生后逐漸發(fā)育成熟、完善，心功能逐漸提高。

總之，RT-3DE作為一種嶄新的三維成像技術(shù)，操作十分簡便，加之新生兒胸壁薄，透聲條件好，心內(nèi)膜顯示清晰，且實施過程中無創(chuàng)、無痛苦，因此在臨床上具有廣泛的應(yīng)用前景。由于新生兒心率較一般成人高，因此在2D和3D模式下采集圖像時需調(diào)節(jié)好深度和增益，以提高幀頻，增加測量數(shù)據(jù)的可信性。本研究的樣本數(shù)量相對較少，RT-3DE測量的準(zhǔn)確性與重復(fù)性還有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，并加入早產(chǎn)兒等群體進(jìn)行比較研究。

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Preliminary study of the left ventricular systolic function by real-time three-dimensional echocardiography in normal newborns

XU Min，HU Qian，REN Wei-dong，MAO Jian，BI Wen-jing，HU Jin-ling
（Shengjing Hospital of China Medical University，Shenyang 110004，China）

Objective：To evaluate left ventricular（LV）volume and LV systolic function with real-time three-dimensional echocardiography（RT-3DE）in normal newborns.Methods：A retrospective review of 93 normal newborns with RT-3DE were performed，the LV end diastolic volume（LVEDV），LV end systolic volume（LVESV），stroke volume（SV）and LVEF were measured by 3DQ Advance analysis.At the same time，the LVEDV，LVESV，SV and LVEF from biplane Simpson's method were measured as well.To evaluate whether they were affected by gender，gestational age，birth weight and heart rate.Results：There were significant differences between RT-3DE and biplane Simpson's method for LVEDV，SV and LVEF（P＜0.01）.There was excellent correlation between RT-3DE and biplane Simpson's method for LVEDV，LVESV，SV and LVEF（r=0.94，0.87，0.94，0.75，P＜0.001）.Gender，gestational age and heart rate did not affect any of these parameters，while birth weight correlated positively with LVEDV，LVESV，SV.Conclusion：As a non-invasive 3D imaging technology，the RT-3DE can quantify LV volume and systolic function rapidly and accurately with clinical significance.

Ventricular function，left；Echocardiography；Infant，newborn

R331.31；R540.45

A

1008-1062（2015）07-0480-03

2015-01-04

徐敏（1988-），女，四川簡陽人，在讀碩士研究生。

任衛(wèi)東，中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，110004。

遼寧省科技廳科學(xué)技術(shù)計劃項目（2013225049）。