兒童室間隔缺損封堵術前后三維超聲心動圖定量左心室功能對比研究

楊　瑛，劉　平，侯傳舉

兒童室間隔缺損封堵術前后三維超聲心動圖定量左心室功能對比研究

楊瑛，劉平，侯傳舉

目的：探討三維超聲心動圖（three-dimensional echocardiography，3DE）定量兒童室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD）封堵術前后早中期左心室容積和收縮功能變化。方法：36例VSD封堵術患兒，在封堵術前3 d和術后1 d、1周、1個月，先應用二維超聲心動圖分別測量左心室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD），再應用3DE測量左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左心室每搏輸出量（left ventricular stroke volume，LVSV）、左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。對比觀察封堵術前后上述指標變化。結(jié)果：兒童VSD封堵術后1 d LVEDD、LVEDV及LVESV、LVSV比術前顯著減小（P＜0.01）；術后1周及1個月均比術前顯著減?。≒＜0.01）；但術后1周與1個月比較，無明顯改變（P＞0.05）。LVEF在術后逐漸減小，術后1 d與術前比較，減小無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；術后1周與術前比較，減小明顯（P＜0.05），但仍在正常范圍內(nèi)；術后1周與術后1個月比較無明顯改變（P＞0.05）。結(jié)論：3DE評價兒童VSD封堵術前后左心功能具有重要臨床價值。

三維超聲心動圖；室間隔缺損；封堵術；左心室功能

0　引言

超聲心動圖是先天性心臟病最重要的無創(chuàng)性檢查手段，也是評價心臟收縮及舒張功能的重要方法。近年來，由于先天性心臟病介入治療損傷小、恢復快，已成為除心臟外科開胸修補術外另一種治療先天性心臟病的有效方法，逐漸在臨床得到廣泛應用[1]。隨著介入治療技術的發(fā)展，絕大多數(shù)室間隔缺損（ventricular septal defect，VSD）患兒可采取封堵術介入治療。VSD封堵術前后左心室結(jié)構和功能的改變是判斷治療效果的重要指標。三維超聲心動圖（three-dimensional echocardiography，3DE）可對不規(guī)則的心腔心室功能作出準確判斷，與磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）具有良好的相關性，其準確性和重復性均高于二維超聲心動圖（two-dimensional echocardiography，2DE）[2-3]。本研究即應用3DE對VSD患兒封堵術前后左心室內(nèi)徑、左心室容積及射血分數(shù)進行定量對比分析，評價VSD封堵術后早中期左心功能的變化，現(xiàn)報告如下。

1　資料和方法

1.1研究對象

本研究選取2012年6月至2013年9月，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院36例孤立性VSD住院患兒，均成功實施經(jīng)導管VSD封堵術介入治療。其中男16例、女20例，年齡3～12歲，平均（7.2±3.4）歲。術前經(jīng)心電圖、X線胸片和3DE檢查，明確診斷為孤立性VSD。VSD直徑3～8 mm，缺損邊緣距三尖瓣≥4 mm，距主動脈瓣≥2 mm，距肺動脈瓣＞10 mm。肺動脈壓＜40 mmHg（1 mmHg=133.322 Pa）。所有患兒均以過室間隔左向右分流為主，并排除合并其他心血管畸形。

1.2儀器與方法

應用飛利浦iE33型彩色多普勒超聲心動圖診斷儀，S5-1探頭、頻率1～5 MHz，X3-1探頭、頻率1～3 MHz，內(nèi)置QLAB定量分析軟件。

所有患者術前3 d和術后1 d、1周及1個月時進行經(jīng)胸超聲心動圖檢查。患者采取左側(cè)臥位，連接心電圖，首先應用S5-1探頭，取2DE左室長軸切面測量左心室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD），然后應用X3-1矩陣探頭置于心尖部，分別于心尖四腔切面對左心室進行取樣，獲得全容積成像三維數(shù)據(jù)庫，脫機后使用QLAB軟件處理。分別計算出術前及術后左心室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）、左心室每搏輸出量（left ventricular stroke volume，LVSV）及左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。VSD封堵術前后左心室舒張期容積圖像如圖1所示。

圖1　VSD封堵術前后左心室舒張期容積圖像

1.3統(tǒng)計方法

采用SPSS16.0統(tǒng)計分析軟件，測量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差（±s）表示。對組間數(shù)據(jù)進行單因素方差分析、t檢驗及相關分析，P＜0.05為有顯著性差異。

2　結(jié)果

VSD封堵術前后參數(shù)對比，封堵術后1dLVEDD、LVEDV及LVESV、LVSV比術前顯著減?。≒＜0.01）；術后1周及1個月均比術前顯著減?。≒＜0.01）；術后1周與1個月比較，無明顯改變（P＞0.05）。LVEF在術后逐漸減小，術后1 d與術前比較，減小無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；術后1周與術前比較，減小明顯（P＜0.05），但仍在正常范圍內(nèi)；術后1周與術后1個月比較無明顯改變（P＞0.05），二者改變不同步（見表1）。

表1　VSD封堵術前后左心室功能參數(shù)比較（±s）

表1　VSD封堵術前后左心室功能參數(shù)比較（±s）

注：*表示與術前相比P＜0.01；△表示與術前比較P＜0.05

時間　LVEDD/mm　LVEDV/mlLVESV/ml　LVSV/ml　LVEF/%術前　42.7±5.3　75.2±35.3　18.9±9.5　66.7±27.5　74.9±3.3術后1 d　38.1±5.1*　61.9±28.6*　16.3±9.4*　42.7±19.4*　73.7±3.1術后1周　37.1±5.0*　58.6±27.6*　15.8±8.3*　38.2±18.6*　73.0±2.9△術后1個月　36.3±5.2*　56.7±26.9*　15.6±8.1*　36.8±18*　72.5±3.0△

3　討論

VSD是胚胎時期心臟室間隔部位發(fā)育異常導致的缺損，是最常見的先天性心臟病，發(fā)病率居先天性心臟病首位[4]。隨著國內(nèi)經(jīng)皮穿刺VSD封堵術介入治療技術的發(fā)展，內(nèi)科治療VSD已經(jīng)部分替代傳統(tǒng)心臟外科手術。但是能否行經(jīng)導管介入治療，還取決于VSD的大小、位置、邊緣情況及數(shù)目，以及是否合并室間隔膨出瘤及主動脈竇脫垂等情況。目前適合介入治療的VSD，其直徑應為3～10 mm，距離主動脈瓣及三尖瓣位置適宜。

3DE是近年來應用于臨床的一項新的超聲診斷技術，能夠?qū)崟r立體顯示心臟的三維形態(tài)結(jié)構及運動情況，無需依賴幾何形狀的假設，對心室腔形狀不規(guī)則的心臟功能測定有獨特優(yōu)勢。國內(nèi)外已有多位學者[5-8]將3DE應用于各種心臟疾病的左心室和右心室容積的定量分析，并與血管造影法、MRI及單光子發(fā)射計算機體層攝影術等多種造影法相比較，結(jié)果顯示3DE與上述方法均具有良好的相關性和一致性，精確性優(yōu)于傳統(tǒng)二維超聲心動圖。本研究表明，利用3DE評價VSD術后心臟結(jié)構的改變及心臟的收縮功能改變，結(jié)果更敏感、更準確。

本組研究顯示，VSD封堵術后，左心室內(nèi)徑及容積較術前迅速減小，主要由于VSD封堵術阻斷了長期的心室水平左向右分流，減少了經(jīng)過右心進入肺循環(huán)的血液流量，回流進入左心房、左心室的血流量也同時減少，左心室內(nèi)徑隨之迅速縮小，左、右心室心肌纖維迅速回縮，因此在術后1 d，左心室徑線即開始縮小，增大的左室腔內(nèi)徑縮小，左心室容積減小，較術前有顯著性變化（P＜0.01）。表明封堵術后左心室向右心室的分流被阻斷，經(jīng)肺動脈回流入左心室的前負荷迅速降低，左心室內(nèi)徑隨之迅速縮小，1 d內(nèi)即發(fā)生心室重構。而1周內(nèi)左心室射血分數(shù)才出現(xiàn)顯著改變，表明左心室的收縮功能中早期才開始逐漸改善。這與目前臨床隨訪的大多數(shù)左心負荷增大的先天性心臟病外科手術或介入治療的結(jié)果一致。侯傳舉等[9]學者最早應用2DE評價VSD外科手術前后左室容積與收縮功能變化，發(fā)現(xiàn)VSD患兒手術前LVEDD、LVEDV、LVESV、LVSV、LVEF與相同年齡的對照組比較明顯增大，手術后平均10 d各項指標均恢復到正常范圍內(nèi)，與本組研究結(jié)果相似。

本組研究還顯示LVEF在術后逐漸減小，術后1d與術前比較，減小無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；術后1周與術前比較，減小明顯（P＜0.05），但仍在正常范圍內(nèi)；術后1周與術后1個月比較無明顯改變（P＞0.05）。這與林源等[10]學者研究發(fā)現(xiàn)VSD手術修補后LVEF有顯著減小的結(jié)果一致。但是射血分數(shù)的改變與心室內(nèi)徑及容積變化不同步。主要考慮由于封堵術前，VSD患兒存在異常左向右分流導致心室容量負荷增加，由此引起心肌初長度增大，代償性左室心肌收縮功能增強，左室射血量增加。封堵術后，由于左向右分流的消失，左心室及右心室出現(xiàn)內(nèi)徑回縮和減少，心室腔構型發(fā)生改變，心肌纖維逐步回縮，使得因代償增加的左室收縮力逐漸回復正常。因此，本組患兒雖然術后LVEF值有所降低，但是這并不能反映心肌細胞本身的收縮性，不表示封堵后左室心肌收縮能力下降，也不表示心肌收縮功能的減弱，而是由于術后糾正了高容量負荷狀態(tài)，所以LVEF仍在正常范圍內(nèi)。術后1周才出現(xiàn)這些指標的改變，考慮是由于心肌肥厚的改變不能隨封堵術發(fā)生即時改變，而是隨著時間延長，逐漸發(fā)生改善。

總之，經(jīng)皮穿刺VSD介入封堵治療術糾正了解剖結(jié)構的異常，改變了異常的血流動力學變化，迅速降低了異常增高的左心室容量負荷，使左心室結(jié)構在短期內(nèi)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，使心臟高負荷狀態(tài)得到改善，繼而在中早期降低了異常增高的左心室射血分數(shù)。因此，介入封堵治療術可逆轉(zhuǎn)VSD患者異常的心臟結(jié)構，改善其受損的心臟功能。超聲心動圖對于VSD封堵術前后血流動力學及心臟結(jié)構、功能的評價起了重要的作用。3DE能夠方便、快速地測量心臟容積及射血分數(shù)，定量評價不規(guī)則心腔容積更加接近真實值的心功能指標，為超聲評價心臟功能提供更廣闊的研究領域，具有重要臨床價值。希望通過計算機處理能力的提高，3DE能夠克服速度和清晰度的限制，廣泛應用于臨床工作中。

[1]鄭昭芬，蒲曉群，楊天侖，等.室間隔缺損封堵術對心臟重構近、中期的影響[J].中南大學學報：醫(yī)學版，2007，32（2）：320-322.

[2]Tighe D A，Rosetti M，Vinch C S，et al.Influence of image quality on the accuracy of real time three-dimensional echocardiography to measure left ventricular volumes in unselected patients：a comparison with gated-SPECT imaging[J].Echocardiography，2007，24（10）：1 073-1 080.

[3]Pouleur A C，le Polain de Waroux J B，Pasquet A，et al.Assessment of left ventricular mass and volumes by three-dimensional echocardiography in patients with or without wall motion abnormalities：comparison against cine magnetic resonance imaging[J].Heart，2008，94（8）：1 050-1 057.

[4]王新房.超聲心動圖學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2009：702-703.

[5]Niemann P S，Pinho L，Balbach T，et al.Anatomically oriented right ventricular volume measurements with dynamic three-dimensional echocar diogr aphy validated by3-Tesla magnetic resonance imaging[J]. J Am Coll Cardiol，2007，50（17）：1 668-1 676.

[6]Abramov D，Helmke S，Rumbarger Lel K，et al.Overestimation of left entricular mass and misclassification of ventricular geometry in heart failure patients by two-dimensional echocardiography in comparison with three-dimensional echocardiography[J].Echocardiography，2010，27（3）：223-229.

[7]Chua S，Levine R A，Yosefy C，et al.Assessment of right ventricular function by real-time three-dimensional echocardiography improves accuracy and decreases interobserver variability compared with conventional two-dimensional views[J].Eur J Echocardiogr，2009，10（5）：619-624.

[8]van Der Zwaan H B，Helbing W A，Mcghie J S，et al.Clinical value of real-time three-dimensional echocardiography for right ventricular quantification in congenital heart disease：validation with cardiacmagnetic resonance imaging[J].J Am Soc Echocardiogr，2010，23（2）：134-140.

[9]侯傳舉，鄧東安，殷霞，等.室間隔缺損患兒手術前后左心室容積和收縮功能對比研究[J].中華兒科雜志，2000，38（5）：315-316.

[10]林源，周蕾，許迪，等.超聲心動圖評價室間隔缺損封堵術后心臟功能變化的隨訪研究[J].南京醫(yī)科大學學報：自然科學版，2010，30（7）：985-988.

（收稿：2014-10-03修回：2015-01-30）

Research on left ventricle quantitative function by three-dimensional echocardiography before and after ventricular septal defect occlusion of child

YANG Ying1,LIU Ping1,HOU Chuan-ju2
（1.Department of Special Diagnosis,the 201st Hospital of the PLA,Liaoyang 111000,Liaoning Province,China;2.Department of Congenital Heart Disease,General Hospital of Shenyang Military Area Command,Shenyang 110840,China）

Objective To explore the changes of left ventricular volume and systolic function by using three-dimensional echocardiography(3DE)before and after ventricular septal defect(VSD)occlusion of the child.Methods Totally 36 children undergoing VSD occlusion were measured with two-dimensional echocardiography for left ventricular end-diastolic diameter(LVEDD),and with 3DE for left ventricular end-diastolic volume(LVEDV),left ventricular end-systolic volume (LVESV),left ventricular stroke volume(LVSV)and left ventricular ejection fraction(LVEF).The changes of the indexes above before and after VSD occlusion were observed.Results There were significant differences between the values of LVEDD,LVEDV,LVESV and LVSV 1 d,1 week or 1 month after VSD occlusion and those before the operation,with P＜0.01;there were no statistical difference between the values of the above indexes 1 week and 1 month after the operation,with P＞0.05.LVEF came to be decreased after the operation,and had the value with no significant difference 1 d after the operation from that before the operation,with P＞0.05;the value of LVEF was kept in normal range while became statistically different 1 week after the operation from that before the operation,with P＜0.05.The value of LVEF 1 week after the operation had no significant difference from that 1 month after the operation.Conclusion 3DE has important clinical values for evaluating left ventricular function before and after VSD occlusion.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（10）：74-76]

three-dimensional echocardiography;ventricular septal defect;occlusion;left ventricular function

[中國圖書資料分類號]R318；R445.1A

1003-8868（2015）10-0074-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.10.074

楊瑛（1979—），女，主治醫(yī)師，主要從事心血管超聲方面的研究工作，E-mail：yy790201@163.com。

111000遼寧遼陽，解放軍201醫(yī)院特診科（楊瑛，劉平）；110840沈陽，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院先心病內(nèi)科（侯傳舉）

侯傳舉，E-mail：hcj1955@163.com