單心動(dòng)周期全容積成像評(píng)價(jià)健康成年男性左室容積及收縮舒張同步性參數(shù)正常值的研究

孫茂盛 馬忠武 朱小敏 李春寶 劉年軍

單心動(dòng)周期全容積成像評(píng)價(jià)健康成年男性左室容積及收縮舒張同步性參數(shù)正常值的研究

孫茂盛 馬忠武 朱小敏 李春寶 劉年軍

目的 應(yīng)用單心動(dòng)周期全容積成像（IFI）技術(shù)初步建立健康成年男性左室容積及收縮與舒張同步性各參數(shù)的正常值范圍。方法 應(yīng)用IFI技術(shù)測(cè)量并分析120例健康成年男性左室容積參數(shù)（射血分?jǐn)?shù)、舒張末容積、收縮末容積、每搏量、收縮末期球形指數(shù)、舒張末期球形指數(shù)）和左室收縮及舒張期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)（包括收縮失同步性指數(shù)、舒張失同步性指數(shù)、收縮末離散度、舒張末離散度、平均收縮末時(shí)間、平均舒張末時(shí)間、收縮前時(shí)間容積、收縮后時(shí)間容積、舒張前時(shí)間容積及舒張后時(shí)間容積）。結(jié)果 成功獲得健康成年男性左室容積參數(shù)和左室收縮與舒張期各節(jié)段容積變化同步性參數(shù)95%正常參考值范圍，舒張末容積、收縮末容積、每搏量及平均收縮末時(shí)間與體表面積之間呈正相關(guān)（r=0.488、0.371、0.432、0.259，均P＜0.05）。結(jié)論 應(yīng)用IFI技術(shù)成功獲取健康成人男性左室收縮容積及收縮與舒張期同步性各參數(shù)的正常值范圍，可為IFI技術(shù)在超聲臨床研究中的應(yīng)用提供相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

單心動(dòng)周期全容積成像；容積，左室；同步性；正常參考值

單心動(dòng)周期全容積成像（instantaneous full-volume imaging，IFI）是指在單個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成整個(gè)心臟的實(shí)時(shí)全容積圖像采集，其能直觀顯示左室各節(jié)段容積的變化時(shí)序，間接反映心肌機(jī)械擴(kuò)布過(guò)程；亦能真實(shí)顯示左室各節(jié)段在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)每個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀況，判斷正常與否［1］。目前IFI技術(shù)在超聲臨床研究中的應(yīng)用越來(lái)越多，但其所測(cè)量的參數(shù)指標(biāo)是否在正常值范圍尚不確定。本研究應(yīng)用IFI技術(shù)對(duì)健康成年男性進(jìn)行測(cè)量，旨在初步建立左室容積及收縮與舒張各節(jié)段容積變化同步性參數(shù)的正常值范圍。

資料與方法

一、研究對(duì)象

于2014年1~9月在我院現(xiàn)役軍人中隨機(jī)選擇120名健康男性志愿者，年齡20~40歲，平均（21.5±4.5）歲。受檢者籍貫、出生地、生長(zhǎng)地域不限，入選標(biāo)準(zhǔn)：心電圖檢查為竇性心律，正常范圍心電圖；體格檢查及超聲心動(dòng)圖檢查均無(wú)器質(zhì)性心臟病。本研究通過(guò)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，受檢者知情同意。

二、儀器與方法

使用西門子Acuson SC 2000彩色多普勒超聲診斷儀，4Z1c探頭，頻率2.0~4.0MHz，探測(cè)深度13~15 cm，灰階三維扇角為 90°×90°，容積率gt;20 幀/s，按心動(dòng)周期取圖為capture 5 beat；同時(shí)配備4Vc探頭，頻率1.0~4.0 MHz；該儀器配備左室容積自動(dòng)分析軟件（LVA）。

受檢者取左側(cè)臥位，同步記錄模擬肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，首先應(yīng)用4Vc探頭，于心尖部獲取標(biāo)準(zhǔn)的心尖四腔切面，然后切換4Z1c探頭，在4D模式下，囑其平靜呼吸，并在呼氣末屏氣，待圖像穩(wěn)定后進(jìn)行采集，儀器自動(dòng)獲取全容積心尖四腔動(dòng)態(tài)三維圖像，且每例受檢者保存5個(gè)完整的心動(dòng)周期圖像并存儲(chǔ)。啟動(dòng)LVA軟件，根據(jù)預(yù)先設(shè)置自動(dòng)識(shí)別收縮末期容積、舒張末期容積圖像，并分別于上述圖像沿心內(nèi)膜自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)識(shí)別不滿意時(shí)也可手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整內(nèi)膜識(shí)別標(biāo)記，直至清晰勾勒出心內(nèi)膜為止。系統(tǒng)自動(dòng)將左室分為16節(jié)段，可分別顯示所有節(jié)段容積-時(shí)間曲線，自動(dòng)計(jì)算并顯示射血分?jǐn)?shù)（EF）和左室容積參數(shù)：收縮末期容積（ESV）、舒張末期容積（EDV）、每搏量（SV）、收縮末期球形指數(shù)（ESSI）、舒張末期球形指數(shù)（EDSI），以及左室收縮與舒張期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)：收縮失同步性指數(shù)（SDI）、舒張失同步性指數(shù)（DDI）、收縮末離散度（DISPES）、舒張末離散度（DISPED）、平均收縮末時(shí)間（MES）、平均舒張末時(shí)間（MED）、收縮前時(shí)間容積（Pre Contr）、收縮后時(shí)間容積（Post Contr）、舒張前時(shí)間容積（Pre Relax）及舒張后時(shí)間容積（Post Relax）。

測(cè)量每例受檢者身高、體質(zhì)量及體表面積，體表面積（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×體質(zhì)量（kg）-0.1529。最后通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以x±s表示，95%參考值范圍以x±1.96s表示，相關(guān)性分析采用Pearson積矩相關(guān)分析法。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

最終本研究中93%（112/120）的研究對(duì)象均取得了較滿意的IFI結(jié)果，健康成年男性左室形態(tài)基本呈橢圓形，左室16節(jié)段所顯示的容積-時(shí)間曲線呈規(guī)則的正弦曲線形，走形基本一致，各節(jié)段收縮及舒張時(shí)容積曲線達(dá)波峰或波谷時(shí)間的離散度較小，即DISPES、DISPED均較小，而SDI、DDI也均較小。見圖1，2。

圖1 健康成年男性單心動(dòng)周期全容積成像圖

圖2 單心動(dòng)周期全容積成像結(jié)果分析

健康成年男性左室容積參數(shù)和左室收縮與舒張期各節(jié)段容積變化同步性參數(shù)95%正常參考值范圍見表1。相關(guān)性分析顯示EDV、ESV、SV及MES均與體表面積呈正相關(guān)（r=0.488、0.371、0.432、0.259，均 P＜0.05）；EF、ESSI、EDSI及左室收縮與舒張期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)（SDI、DDI、DISPES、DISPED、MED、Pre Contr、Post Cont、Pre Relax、Post Relax）均與體表面積間無(wú)關(guān)。

討 論

傳統(tǒng)的三維超聲心動(dòng)圖是采集連續(xù)4~6個(gè)心動(dòng)周期，收集4~6個(gè)相鄰的15°×60°的窄角“蛋糕塊”立體圖像，獲得60°×60°的寬角“金字塔”立體三維圖像，將圖像存儲(chǔ)于硬盤中，后期用Qlab 6．0軟件分析圖像［2］。而IFI允許在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)獲得一個(gè)心臟瞬間全容積圖像，通過(guò)分析軟件自動(dòng)測(cè)量左室容積，不再有以往三維成像因拼接而產(chǎn)生的偽像，受患者呼吸、肥胖、心臟電生理不同步等因素的影響較小，同時(shí)也不必脫機(jī)進(jìn)行四維重建，能實(shí)時(shí)成像且同步數(shù)據(jù)處理。IFI測(cè)量幾何容積時(shí)不依賴幾何假設(shè)，而是從心室整體采集數(shù)據(jù)，根據(jù)心室實(shí)際幾何形狀，測(cè)量計(jì)算容積、左室收縮功能參數(shù)及收縮同步性參數(shù)［3］。研究［4-7］表明 IFI在左室容積參數(shù)和EF測(cè)量方面與傳統(tǒng)的二維超聲心動(dòng)圖比較，IFI與心臟MRI有更好的一致性，且操作簡(jiǎn)單、方便。當(dāng)然，在如何將小而肥厚的左室測(cè)量融入到自動(dòng)化運(yùn)算軟件方面，還有很大的開發(fā)空間。

表1 健康成年男性左室容積及收縮與舒張期節(jié)段容積變化同步性參數(shù)三維超聲測(cè)量

影響正常成人左室容積參數(shù)及左室收縮與舒張期各節(jié)段容積變化同步性參數(shù)正常參考值的因素很多，如地域因素、種族因素，但主要還是與個(gè)體身高、體質(zhì)量關(guān)系密切，即上述參數(shù)可能與體表面積關(guān)系密切。本研究通過(guò)分析各參數(shù)與體表面積之間的相關(guān)性顯示，EDV、ESV、SV均與MES與體表面積之間呈正相關(guān)，說(shuō)明EDV、ESV、SV如同基礎(chǔ)代謝一樣，與體表面積成正比，而 EF、EDSI、ESSI、DDI、SDI、DISPED、DISPES、PostRelax、Post Conrt、Pre Relax、Pre Contr、MED 均與體表面積之間無(wú)關(guān)，說(shuō)明健康成年男性上述參數(shù)的正常值在一定范圍內(nèi)，未隨身高、體質(zhì)量的改變而改變。

本研究的不足之處：①由于入組例數(shù)不多，志愿者年齡大多集中在20歲左右，其他年齡段分布的例數(shù)較少，這些軍人雖然來(lái)自全國(guó)的不同地區(qū)，但大多數(shù)集中在中原地區(qū)，地域分布上仍缺乏一定的代表性，得出的正常參考值有一定的局限性，有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，并進(jìn)行多中心研究，對(duì)數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行完善。②在本研究中，各參考值正常范圍的準(zhǔn)確性取決于三維圖像的清晰度，三維圖像又取決于二維圖像的質(zhì)量，二維圖像質(zhì)量又與受檢者的合作程度、受檢者的心臟形態(tài)、位置及透聲條件有關(guān)，對(duì)于由于各種原因?qū)е滦膬?nèi)膜不清晰者，三維圖像質(zhì)量也隨之降低，LVA分析軟件分析得出的結(jié)果也隨之出現(xiàn)偏差，而本研究只選取了心內(nèi)膜顯示相對(duì)清晰的志愿者作為研究對(duì)象，因而研究結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)一定的偏倚。③本研究?jī)H對(duì)健康成年男性進(jìn)行了研究而未涉及女性，將在今后研究中進(jìn)行完善。

綜上所述，應(yīng)用IFI技術(shù)獲取了健康成年男性左室收縮容積及收縮與舒張期同步性各參數(shù)的正常值范圍，一定程度上反映了左室收縮功能及收縮與舒張期各節(jié)段容積變化的同步性程度，而各項(xiàng)參數(shù)的正常參考值范圍又將為IFI技術(shù)在超聲臨床研究中的應(yīng)用提供了重要的價(jià)值。

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Study of normal referencevalueof adult men left ventricular volumeand systolic and diastolic synchronism by instantaneousfull-volumeimaging

SUNMaosheng，MA Zhongwu，ZHUXiaomin，LIChunbao，LIUnianjun
Department of Special Diagnosis，Jiaxing Hospital of Wujing Zhejiang Zongdui，Zhejiang 314000，China

Objective To preliminarily build normal range of left ventricular volume and systolic and diastolic synchronism by instantaneous full-volume imaging.Methods A totale of 120 normal male adults parameters of left ventricular volume（EF，EDV，ESV，SV，ESSI，EDSI）and left ventricular systolic and diastolic pushed period of volume changesynchronization parameters（SDI，DDI，DISPES，DISPED，MES，MED，Pre Contr，Post Contr，Pre Relax，Post Relax）were measured and analyzed by instantaneousfull-volumeimaging Results Left ventricular volume parameter，left ventricular systolic and diastolic segmental volume change synchronization parameters of normal male adults were successfully obtained within 95%normal reference range，it showed significant positive correlation between EDV，ESV，SV，MESand surface area（r=0.488，0.371，0.432，0.259，all P＜0.05）.Conclusion Instantaneous full-volume imaging technology plays an important role in the normal range of the parameters of measurement in left ventricular volume and systolic and diastolic synchronism.

Instantaneousfull-volumeimaging；Volume，left ventricle；Synchronism；Normal reference value

R331.3；R540.45

A

314000 浙江省嘉興市，武警浙江總隊(duì)嘉興醫(yī)院特檢科

2016-10-13）