實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖在評(píng)價(jià)心肌梗死患者左心室收縮功能中的應(yīng)用

萬(wàn)林林，張平洋，董靜，方玲玲，吳文芳，李林

南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）心臟超聲科，江蘇 南京210006

實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖在評(píng)價(jià)心肌梗死患者左心室收縮功能中的應(yīng)用

萬(wàn)林林，張平洋，董靜，方玲玲，吳文芳，李林

南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）心臟超聲科，江蘇 南京210006

目的探討實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE）評(píng)價(jià)心肌梗死患者左心室收縮功能的準(zhǔn)確性。方法選擇臨床已確診的左心室心肌梗死患者48例，根據(jù)梗死部位分為第1～4組：分別為下壁組（n=11）、后壁組（n=13）、前壁及前間壁組（n=12）、側(cè)壁組（n=12），先后利用二維超聲心動(dòng)圖（2DE）Simpson法、實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE）全容積法、核磁共振成像（СMRI）測(cè)量每例患者的左室舒張末容積（LVEDV）、每搏輸出量（SV）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），并將前兩種方法所得參數(shù)與СMRI所得參數(shù)進(jìn)行對(duì)照分析。結(jié)果Simpson法與СMRI測(cè)得第1、3、4組患者的LVEDV、SV間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），LVEF間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）； Simpson法與СMRI測(cè)得第2組患者的LVEDV、SV、LVEF間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。RT-3DE與СMRI測(cè)得4組患者的LVEDV、SV、LVEF間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。Simpson法與СMRI測(cè)得的LVEDV、SV、LVEF間存在相關(guān)性，RT-3DE與СMRI測(cè)量的LVEDV、SV、LVEF間有良好的相關(guān)性。結(jié)論RT-3DE可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)心肌梗死患者的左心室收縮功能，可以彌補(bǔ)Simpson法評(píng)價(jià)左室后壁心肌梗死患者左心室收縮功能準(zhǔn)確性較低的不足，值得臨床推廣。

實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖；心肌梗死；左心室收縮功能；磁共振成像

0 引言

左心室收縮功能的準(zhǔn)確判斷對(duì)于心肌梗死患者的診斷及臨床治療至關(guān)重要。目前心臟核磁共振成像（Сardiac Magnetic Resonance Imaging，СMRI）被認(rèn)為是評(píng)價(jià)左心室收縮功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”[1-2]。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（Real-time Three-dimensional Echocardiography，RT-3DE）采用高通量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（x-stream）、超矩陣（x-matrix）、實(shí)時(shí)三維空間定位系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，能夠快速、實(shí)時(shí)地顯示完整的心臟三維空間動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)、空間毗鄰關(guān)系，對(duì)圖像可以進(jìn)行任意切割，無(wú)需依賴幾何形狀的假設(shè)[3]。本研究通過(guò)探討RT-3DE評(píng)價(jià)心肌梗死患者左心室收縮功能的準(zhǔn)確性，旨在為臨床提供參考信息。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取經(jīng)心電圖、心肌酶學(xué)、超聲心動(dòng)圖及冠狀動(dòng)脈造影確診的左心室心肌梗死患者48例，其中男25例，女23例，年齡48～83歲，平均（59.6±10.4）歲，按梗死部位分為第1～4組：分別為下壁組（n=11）、后壁組（n=13）、前壁及前間壁組（n=12）、側(cè)壁組（n=12）。

1.2 儀器與方法

（1）應(yīng)用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀及Philips 3.0T核磁共振。

（2）囑受檢者取左側(cè)臥位，于靜息狀態(tài)下連接心電圖，選擇二維超聲探頭S5-l探頭（頻率l～5 MHz），行常規(guī)二維超聲檢查，取標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔切面圖及二腔切面圖，測(cè)量左室舒張末容積（LVEDV，單位：mL）、每搏量（SV，單位：mL）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF，單位：%）。隨后切換成X3-l三維超聲探頭（頻率l～3 MHz）行三維超聲檢查：囑受檢者屏氣，連續(xù)采集4個(gè)心動(dòng)周期心尖四腔心圖像，將所有圖像存儲(chǔ)于超聲診斷儀中。應(yīng)用QLAB分析軟件進(jìn)行三維數(shù)據(jù)分析，獲得LVEDV、SV、LVEF參數(shù)值（圖1）。所有患者均接受Philips 3.0T核磁共振檢查，利用核磁共振取左心室短軸位（5～6層）、左心室長(zhǎng)軸位和四腔心位圖像，分析磁共振圖像，獲得LVEDV、SV、LVEF參數(shù)值。

圖1 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖全容積法評(píng)估一例心肌梗死患者左心室容積及射血分?jǐn)?shù)的示意圖

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析，所得數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，對(duì)2DE（Simpson法）及RT-3DE全容積方法測(cè)得的LVEDV、SV、LVEF參數(shù)值分別與СMRI所得的相應(yīng)參數(shù)值進(jìn)行單因素方差分析，組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；同時(shí)對(duì)前兩種方法所得的參數(shù)值與СMRI所得的參數(shù)值采用Сorrelate分析法（Bivariate方法）進(jìn)行相關(guān)性分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

Simpson法與СMRI測(cè)得第1、3、4組患者的LVEDV、SV間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），LVEF間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；Simpson法與СMRI測(cè)得第2組患者的LVEDV、SV、LVEF間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。RT-3DE與СMRI測(cè)得4組患者的LVEDV、SV、LVEF間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2DE（Simpson法）及RT-3DE全容積方法與СMRI測(cè)得的4組患者左心功能參數(shù)比較（±s）

表1 2DE（Simpson法）及RT-3DE全容積方法與СMRI測(cè)得的4組患者左心功能參數(shù)比較（±s）

注：*與磁共振成像比較，P＜0.05。

組別2DERT-3DEСMRI第1組LVEDV（mL）150.82±69.28*161.36±64.01180.73±75.98 SV（mL）88.73±47.48*109.55±56.76122.18±68.51 LVEF（%）40.27±4.9442.91±4.5943.18±5.40第2組LVEDV（mL）115.77±21.52*91.69±20.7898.85±24.21 SV（mL）73.31±17.24*43.92±13.4447.46±13.51 LVEF（%）46.00±6.10*39.92±3.0439.08±31.21第3組LVEDV（mL）133.08±31.32*153.08±32.74160.42±36.31 SV（mL）77.67±28.43*86.17±28.64103.67±35.03 LVEF（%）38.17±5.3739.01±5.9640.92±5.60第4組LVEDV（mL）129.00±45.30*139.67±41.15145.44±43.38 SV（mL）73.56±37.23*82.67±35.0989.33±36.70 LVEF（%）36.67±3.3541.22±4.7442.78±5.49

Simpson法與СMRI測(cè)得的LVEDV、SV、LVEF間存在相關(guān)性（第1組r=0.77，r=0.75，r=0.80；第2組r=0.64，r=0.61，r=0.62；第3組r=0.76，r=0.75，r=0.84；第4組r=0.72，r=0.73，r=0.80，P＜0.05）；RT-3DE全容積法與СMRI測(cè)量得的LVEDV、SV、LVEF間有良好的相關(guān)性（第1組r=0.89，r=0.88，r=0.91；第2組r=0.89，r=0.90，r=0.92；第3組r=0.88，r=0.88，r=0.90；第4組r=0.89，r=0.89，r=0.90，P＜0.05）。結(jié)果顯示，與2DE相比，RT-3DE全容積法測(cè)得的參數(shù)與СMRI測(cè)得的參數(shù)間的相關(guān)性顯著升高，表明RT-3DE全容積法能較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)左心室收縮功能，對(duì)左心室后壁心肌梗死患者心功能的評(píng)價(jià)較2DE（Simpson法）更加準(zhǔn)確。

3 討論

СMRI能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)左心室容積及射血功能，被公認(rèn)為是評(píng)價(jià)左心室收縮功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但СMRI設(shè)備及檢查費(fèi)用昂貴，圖像獲取及分析費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且具有一定的使用禁忌癥（如冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)后、體內(nèi)有金屬植入等），在臨床的推廣及使用上受到一定的限制[4]。

目前臨床上較常使用2DE的Simpson法評(píng)價(jià)患者尤其是具有左室壁節(jié)段性運(yùn)動(dòng)異常或左室形態(tài)明顯異常的患者左心室收縮功能，但其在評(píng)價(jià)心肌梗死患者的左室收縮功能時(shí)，有時(shí)會(huì)受到圖像質(zhì)量、左室形態(tài)等因素的影響，此時(shí)評(píng)價(jià)可能會(huì)出現(xiàn)明顯誤差[5]。

RT-3DE技術(shù)不基于幾何圖形的假設(shè)，只按心室實(shí)際形狀計(jì)算容積，能實(shí)時(shí)獲得心臟立體形態(tài)以及動(dòng)態(tài)變化，清晰顯示各結(jié)構(gòu)與病變的毗鄰位置及空間關(guān)系，較少受到諸如超聲、遠(yuǎn)場(chǎng)及深度等因素的影響，能提供更豐富的診斷信息，且操作簡(jiǎn)單、方便、快捷、重復(fù)性強(qiáng)。

Soliman等關(guān)于正常人的研究也表明RT-3DE能較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)左心功能[6-7]。齊欣等[8]的研究也表明RT-3DE在測(cè)量正常人的左室容積方面與СMRI無(wú)顯著差異。此外，Bauer等[9]對(duì)30例心肌病患者進(jìn)行了СMRI和RT-3DE測(cè)量左室容量的對(duì)比研究，結(jié)果表明，二者的左心室容積相關(guān)性很好。目前，已經(jīng)有人將RT-3DE應(yīng)用于評(píng)估高血壓肥厚型心肌病患者的心肌功能中[10-11]，研究表明RT-3DE在評(píng)估患者心肌整體收縮功能、節(jié)段收縮功能、收縮同步性方面具有一定臨床價(jià)值。

本研究結(jié)果表明，雖然Simpson法能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)一般心肌梗死患者的射血分?jǐn)?shù)，但在評(píng)價(jià)左室容積方面不夠理想。在評(píng)價(jià)左室后壁心梗患者心功能方面，RT-3DE全容積法更準(zhǔn)確。分析原因主要是在心尖切面，超聲束是利用側(cè)向分辨力顯示心內(nèi)膜的大部分輪廓，因而分辨力較低，對(duì)于部分患者（如左室容量顯著增大、左室室壁瘤形成的心肌梗死患者）的心尖二腔圖顯示困難；經(jīng)胸探查超聲切面時(shí)，探頭常位于真正的心尖之上，超聲束斜切左室故常低估左室長(zhǎng)徑及容量。2DE的Simpson法原理是將左心室分割成若干個(gè)形狀相似的圓柱幾何體，分別測(cè)量各個(gè)圓柱體的容積，其總和即為左室容積。當(dāng)患者出現(xiàn)左室后壁心梗時(shí)，由于2DE的Simpson法只取心尖四腔心、二腔心進(jìn)行描記測(cè)量，不涉及到左室后壁，不能顯示左室全貌，其測(cè)量結(jié)果將出現(xiàn)很大的誤差，將會(huì)高估左心室收縮功能。而RT-3DE不需要進(jìn)行任何幾何圖形假設(shè)的近似計(jì)算，通過(guò)一次完整的容積采樣，采用實(shí)際的像素?cái)?shù)據(jù)，即可得出心動(dòng)周期的容積曲線，因此能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)心肌梗死患者的左室容量和射血分?jǐn)?shù)。

4 結(jié)論

RT-3DE較2DE（Simpson法）可更加準(zhǔn)確地評(píng)估心肌梗死患者的心功能，為臨床診斷及治療提供準(zhǔn)確的信息。不過(guò)，目前，RT-3DE評(píng)估心功能也存在一定的局限性，如對(duì)圖像的清晰度要求很高，容易受到透聲條件（如肺氣腫、胸廓畸形）的影響；當(dāng)患者存在心房顫動(dòng)、頻發(fā)早搏等心率失常時(shí)，無(wú)法獲得滿意的圖像，不過(guò)隨著超聲顯像技術(shù)的發(fā)展，這些不足或?qū)⒑芸斓玫浇鉀Q。

[1] Wintersperger BJ,Nikolaou K,Dietrich O,et al.Single breathhold real-time cine MR imaging:improved temporal resolution using generalized autocalibrating partially parallel acquisition (GRAPPA) algorithm[J].Eur Radiol,2003,13(8):1933-1936．

[2] Miller S,Simonetti OP,Сarr J,et al.MR imaging of the heart withcine true fast imaging with steady-state precession:infuence of spatial and temporal resolutions on left ventricular functional parameters[J].Radiology,2002,223(1):263-269.

[3] 智光,崔振雙,徐勇,等.一個(gè)心動(dòng)實(shí)時(shí)全容積三維與二維雙平面改良Simpson’s法測(cè)定左室射血分?jǐn)?shù)的對(duì)比研究[J].中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志,2010,26(7):615-618.

[4] Anwar AM,Soliman OI,Geleijnse ML,et al.Assessment of left atrial volume and function by teal-time three-dimensional echocardiography[J].Int J cardiol,2008,123(2):155-161.

[5] 李春芳,房芳,桑清,等.實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左心室容積的臨床應(yīng)用:與二維超聲心動(dòng)圖的對(duì)比研究[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像,2013,5(11):26-30.

[6] Soliman OI,Krenning BJ,Geleijnse ML,et al.A comparison between QLAB and TomTec fu11 volume reconstruction for real time three dimensional echocardiographic quantification of left ventricular volumes[J].Echocardiography,2007,24(9):967-974.

[7] Hansegard J,Urheim S,Lunde K,et al.Semi-automated quantifcation of left ventricular volumes and ejection fraction by real-time threedimensional echocardiography[J].Cardiovasc Ultrasound,2009, 7:18.

[8] 齊欣,郭繼鴻,熊名琛,等.實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖與磁共振成像對(duì)比評(píng)價(jià)老年患者左心室容量[J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志,2014,33(3): 229-231.

[9] Bauer F,Shiota T,Qin JX,et al.Measurement of left artial and ventricular volumes in real-time 3D echocardiography.Validation by nuclear magnetic resonance[J].Arch Mal Coeur Vaiss,2001, 94:31-38.

[10] 鄧艷,李春梅,尹立雪,等.實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)高血壓肥厚型心肌病患者左心室節(jié)段收縮功能[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2012,5(9):498-503.

Application of Real-time Three-Dimensional Echocardiography in the Evaluation of Left Ventricular Systolic Function in Patients with Myocardial Infarction

WAN Lin-lin, ZHANG Ping-yang, DONG Jing, FANG Ling-ling, WU Wen-fang, LI Lin
Department of Сardiovascular Ultrasound, Nanjing First Hospital Affliated to Nanjing Medical University, Nanjing Frist Hospital, Nanjing Jiangsu 210006, Сhina

ObjectiveTo study the accuracy of the real-time three-dimensional echocardiography (RT-3DE) in evaluating left ventricular systolic function in patients with myocardial infarction.Methods48 cases that were clinically diagnosed of left ventricular infarction were divided into 4 groups based on infarction sites: inferior wall (n= 11), posterior wall (n= 13), anterior and anteroseptal wall (n=12), and lateral wall (n=12). By using the methods of two-dimensional echocardiography (2DE) Simpson, RT-3DE and magnetic resonance imaging (СMRI), each cases was measured in categories of left ventricle diastolic volume (LVEDV), stoke volume (SV), and left ventricular ejection fraction (LVEF); parameters obtained from the former two methods were analyzed in comparison with which obtained from СMRI.ResultsThere was statistically signifcant difference in group 1, 3, and 4 in LVEDV and SV (P＜0.05); there was no statistically signifcant difference in group 1, 3, and 4 in LVEF by using 2DE Simpson and СMRI (P＞0.05). The cases of group 2 all showed statistically significant difference in LVEDV, SV, and LVEF by using 2DE Simpson and СMRI (P＜0.05). There was no statistically signifcant difference in all four groups in LVEDV, SV and LVEF by using RT-3DE and СMRI (P＞0.05). LVEDV, SV, LVEF measured by Simpson method correlated with the results obtained from СMRI respectively. There was good correlation between LVEDV, SV, and LVEF from RT-3DE and those from СMRI respectively.ConclusionIt was proved that left ventricular systolic function could be evaluated accurately by RT-3DE, which might provide a reliable way to appraise cardiac function in patients with myocardial infarction. This would compensate for the low accuracy of Simpson method so that measurement of left ventricular systolic function in patients with left ventricular posterior wall myocardial infarction could be more accurate. RT-3DE is worthy of clinical promotion.

real-time three-dimensional echocardiography technology; myocardial infarction; leftventricular heart function; magnetic resonance imaging

R445.1

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.05.012

1674-1633(2016)05-0051-03

2015-08-25

2015-09-21

南京市衛(wèi)生青年人才培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)資助（QRX11034）。

張平洋，教授，主任醫(yī)師。

通訊作者郵箱：zhpy28@hotmail.com