實時三維超聲評價肺動脈高壓患者右心室功能分析*

程起，陳明，相廣財，宋鑫，范齊波

（南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳寶安醫(yī)院 超聲醫(yī)學(xué)中心，廣東 深圳 518101）

右心室功能的準(zhǔn)確評估對治療呼吸系統(tǒng)和心 血管疾病及評價其預(yù)后起著至關(guān)重要的作用，能夠為肺動脈高壓的治療和診斷提供重要信息。目前臨床上對右心室功能的常規(guī)評價方法包括右心導(dǎo)管檢查、X線、磁共振成像、二維超聲心動圖等[1]，但因操作難度、有創(chuàng)等原因均具有一定局限性。實時三維超聲心動圖技術(shù)為心臟超聲一項新興技術(shù)，能動態(tài)、實時地顯示心腔的立體結(jié)構(gòu)，具有準(zhǔn)確性高、可重復(fù)性等優(yōu)點[2]，有研究顯示實時三維超聲心動圖（real time three-dimensional echocardiography, RT-3DE）評估先天性心臟病患者的右室結(jié)構(gòu)及功能敏感性、特異性高于二維超聲。本研究以磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）右心室功能定量評估作為金標(biāo)準(zhǔn)，對RT-3DE評價肺動脈高壓患者右心室功能的臨床價值進行了研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年1月-2017年10月本院收治的50例原發(fā)性肺動脈高壓患者，根據(jù)肺動脈收縮壓（pulmonary artery systolic pressure, PASP） 將50 例患者分為輕度、中度、重度，PASP推算方法采用美國超聲心動圖學(xué)會指南中推薦的方法，輕度21例（35 mmHg≤PASP≤50 mmHg）中男11 例，女10例；年齡31～67歲，中位年齡48歲。中度18例（50 mmHg＜PASP≤70 mmHg）中男10例，女8例；年齡28～65歲，中位年齡50歲。重度11例（70 mmHg ＜PASP）男5例，女6例 ；年齡37～70歲，中位年齡56歲。納入標(biāo)準(zhǔn) ：本次研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)；②所有研究對象均簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并三尖瓣器質(zhì)性病變、右心室心肌病、冠心病、右心室流出道梗阻者；②右心室佩戴起搏器者；③肺動脈狹窄者；④左心病變者；⑤由于肺內(nèi)有大量氣體、心房顫動影響檢查效果者。

1.2 研究方法

1.2.1 RT-3DE檢查 儀器選擇Philips EPIQ7C超聲心動圖診斷儀（荷蘭皇家飛利浦公司）和配套X5-1矩陣型實時三維超聲探頭及實時三維超聲成像系統(tǒng)。探頭頻率為1.5～3 MHz。患者取左側(cè)臥位，實施經(jīng)胸RT-3DE檢查，同步連接肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，探頭調(diào)整至心尖四腔切面，在獲得清晰的圖像后，微調(diào)探頭使右室位于圖像中心，囑咐患者深呼吸摒氣，啟動全容積現(xiàn)象模式，經(jīng)心電圖自動觸發(fā)，采集連續(xù)3個心動周期右心室全容積三維圖像并存檔。將采集存檔的圖像導(dǎo)入QLAB9.0工作站并啟用3DQ advance進行分析。切割圖像選擇清晰的右心室四腔和兩腔切面，軟件自動重構(gòu)右心室內(nèi)膜容積立體圖像，經(jīng)sequence analysis自動處理得到右心室收縮末期容積（end-systolic volume, ESV）、舒張末期容積（end-diastolic volume, EDV）、每搏輸出量（stroke volume, SV）、右心室射血分?jǐn)?shù)（right ventricular ejection fractions, RVEF）。

1.2.2 MRI檢查 儀器選擇Verio 3.0T超導(dǎo)磁共振儀器（德國西門子），行胸前導(dǎo)聯(lián)回顧式心電門控技術(shù)。囑咐患者進行淺呼氣，行屏氣掃描，采用MRI屏氣電影法：先采用心電門控快速梯度回波冠狀面掃描，接著在冠狀面圖像定位并平行于右室長軸進行常規(guī)自旋回波序列掃描，最后以右心室長軸定位逐層掃描心底至心尖，掃描時間3～7 min，最終獲取右心室短軸電影圖像。將圖像存到后導(dǎo)入工作站，采用Argus軟件進行圖像分析，確定右心室收縮末期和舒張末期層面，將窗寬窗位調(diào)整好，獲得理想的血池-心肌對比度，顯示信號強度均勻，心外膜、內(nèi)膜邊界清晰，然后描記心內(nèi)外膜輪廓，軟件自動處理獲得ESV、EDV、SV、RVEF圖像。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較采用t檢驗；肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果的關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析進行；P ＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比

輕度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查ESV、EDV、SV、RVEF測量值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05）。見表1。

2.2 中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比

中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查ESV、EDV、SV、RVEF測量值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05）。見表2。

2.3 重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比

重肺動脈高壓患者RT-3DE檢查ESV、EDV測量值低于MRI檢查測量值，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05），但SV、RVEF測量值組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05）。見表3。

表1 輕度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比 （±s）

表1 輕度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比 （±s）

檢查方法 例數(shù) ESV/ml EDV/ml SV/ml RVEF/%RT-3DE 21 47.62±6.18 96.37±8.22 41.35±3.74 44.62±7.25 MRI 21 47.38±5.12 98.33±10.05 41.02±3.65 44.73±6.89 t值 0.341 0.834 0.286 0.925 P值 0.782 0.225 0.893 0.224

表2 中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比 （±s）

表2 中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比 （±s）

檢查方法 例數(shù) ESV/ml EDV/ml SV/ml RVEF/%RT-3DE 18 63.11±6.87 113.36±9.33 38.62±4.14 35.37±6.27 MRI 18 65.13±6.62 120.33±8.14 38.75±4.44 35.82±5.45 t值 1.191 1.562 0.339 1.832 P值 0.187 0.073 0.765 0.060

表3 重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比 （±s）

表3 重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結(jié)果對比 （±s）

檢查方法 例數(shù) ESV/ml EDV/ml SV/ml RVEF/%RT-3DE 11 81.64±8.85 130.03±11.22 30.77±4.60 23.58±4.93 MRI 11 86.32±7.58 142.85±17.64 30.99±4.20 24.81±3.23 t值 2.811 2.679 0.384 1.959 P值 0.039 0.025 0.718 0.052

2.4 肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI測量Pearson相關(guān)性分析

肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI右心室功能參數(shù)測量值相關(guān)系數(shù)r值0.737～0.952，各參數(shù)測量值相關(guān)性均有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。見表4。

表4 肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI右心室功能參數(shù) 測量值Pearson相關(guān)性分析

3 討論

評價右心室功能的常見臨床方法主要包括二維超聲心動圖、MRI、放射性核素、X線、心血管造影、右心導(dǎo)管檢查等[3]。X線和放射性核素需要患者暴露于放射線下，因此存在一定劑量的輻射，且需建立外周靜脈通路[4]，因此臨床上難以廣泛應(yīng)用。右心導(dǎo)管檢查具有有創(chuàng)性。MRI是目前公認為右心室功能定量評估的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但檢查具有一定限制，對體內(nèi)安裝有心臟起搏器和金屬植入物患者，以及患有幽閉恐懼癥者不可進行MRI檢查[5]，同時MRI掃描時間較長、患者屏氣較頻繁，容易加重有心血管和呼吸系統(tǒng)疾病患者的癥狀，也可能對圖像質(zhì)量造成影響。目前臨床上多采用二維超聲心動圖進行心功能評價，具有操作方便、無創(chuàng)的優(yōu)點，但是在測量時需對右心室?guī)缀涡误w進行簡單假設(shè)并計算，使得可重復(fù)性和準(zhǔn)確度大大降低。近年來RT-3DE成為定量評估患者右心室功能的新技術(shù)，能在不進行幾何假設(shè)的情況下，對不規(guī)則右心室進行精確、直觀的定量分析[6]。已有一系列研究顯示RT-3DE對右室結(jié)構(gòu)和功能評估較2DE更準(zhǔn)確[7]。

本次研究結(jié)果顯示，輕度、中度肺動脈高壓 患 者 RT-3DE和 MRI檢 查 ESV、EDV、SV、RVEF測量值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P ＞0.05），而重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查ESV、EDV差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05），經(jīng)過Pearson相關(guān)分析各參數(shù)相關(guān)性均有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。值得注意的是重度肺動脈高壓患者RT-3DE檢查明顯低估了ESV和EDV，和其他學(xué)者研究基本相符，鄭楓等[8]研究顯示RT-3DE對ESV平均低估5 ml，對EDV平均低估13 ml，對RVEF平均低估0.9%；趙華等[9]研究顯 示 當(dāng) ESV＞62 ml、EDV＞89 ml時 RT-3DE 測量結(jié)果偏低。張拓偉等[10]研究通過ROV曲線獲 得 EDV＜105 ml、ESV＜54 ml、RVEF＜43% 為RT-3DT最佳診斷臨界值，以該臨界值為限度進行對照實驗得到RT-3DE診斷右心功能靈敏度為95%，特異度為91%。對于RT-3DE低估ESV、EDV的原因和機制尚不明確，在本次研究中重度肺動脈高壓患者RT-3DE低估ESV、EDV可能的影響因素是重度組患者多合并不同程度的呼吸困難、肺氣腫，大大影響了RT-3DE成像質(zhì)量，對圖像的分析評估造成影響。此外，重度肺動脈高壓患者右心室容積重度增大，可能出現(xiàn)“漏切”部分右心室壁的情況，導(dǎo)致部分右心室容積殘缺，成像分析時可能低估其容量。

本次研究取得了較好的效果，但仍存在不足。首先，樣本數(shù)較少，且年齡分布多集中在中年，對青少年和老年患者右心功能的變化情況和RT-3DE評價效果缺乏說服力，需今后進一步研究。其次，本次研究發(fā)現(xiàn)，重度肺動脈高壓患者右心室容積增大，右心較大患者難以獲得滿意的RT-3DE圖像，影響后期評價。再次，肺動脈高壓患者多合并不同程度的呼吸困難，透聲條件較差，影響成像質(zhì)量。因此，如何提高肺動脈高壓患者的RT-3DE評價準(zhǔn)確性還值得進一步研究。

綜上所述，實時三維超聲心動圖可實時、較準(zhǔn)確地定量評估原發(fā)性肺動脈高壓患者右心室功能，具有很高臨床應(yīng)用價值，但相比于MRI技術(shù)其準(zhǔn)確性仍有待提高。