實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖在風(fēng)濕性心臟病診斷中的應(yīng)用

張靜

【摘要】 目的：探究實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE）在風(fēng)濕性心臟病中的診斷價(jià)值。方法：選擇2016年2月-2019年3月本院收治的104例單純二尖瓣狹窄（MS）患者為研究對(duì)象?；颊呔谐Ｒ?guī)二維超聲檢查及實(shí)時(shí)RT-3DE檢查，測(cè)定二尖瓣面積（MVA）并與手術(shù)切除MVA進(jìn)行比較，并比較不同檢查者采用三維超聲測(cè)定MVA值的差異及相關(guān)性。結(jié)果：手術(shù)標(biāo)本、二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時(shí)間法、實(shí)時(shí)雙平面成像、三維全容積成像檢查測(cè)得MS患者M(jìn)VA的結(jié)果比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。Pearson相關(guān)性分析顯示，二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時(shí)間法、實(shí)時(shí)雙平面成像、三維全容積成像測(cè)定的MVA值與手術(shù)標(biāo)本測(cè)定的MVA值均呈高度正相關(guān)（P<0.05）。實(shí)時(shí)三維容積成像對(duì)狹窄程度的診斷準(zhǔn)確度為100%，二維超聲診斷準(zhǔn)確度為96.15%，兩種方法診斷的準(zhǔn)確度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。不同觀察者采用三維容積成像檢查測(cè)定患者M(jìn)VA值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），Pearson相關(guān)性分析顯示，2名醫(yī)師所測(cè)MVA值具有良好的相關(guān)性（P<0.05）。結(jié)論：RT-3DE可較好的測(cè)定MS程度，較二維超聲有更高的診斷價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖 風(fēng)濕性心臟病 二尖瓣狹窄 二維超聲

Abstract] Objective： To explore the diagnostic value of real-time three-dimensional echocardiography （RT-3DE） in rheumatic heart disease. Method： A total of 104 patients with simple mitral stenosis （MS） admitted to our hospital from February 2016 to March 2019 were selected as study subjects. All patients underwent conventional two-dimensional ultrasound examination and RT-3DE. The mitral valve area （MVA） was measured and compared with the MVA after surgical resection， and the difference and correlation of the MVA values measured by three-dimensional ultrasound were compared among different examinees. Result： Comparison of MVA results in MS patients measured by surgical specimens， two-dimensional direct ultrasound method， two-dimensional ultrasound pressure drop half time method， real-time biplane imaging， three-dimensional full volume imaging， the difference were not statistically significant （P>0.05）. Pearson correlation analysis showed that the MVA values measured by 2D direct ultrasound method， 2D ultrasonic pressure drop half time method， real-time biplane imaging and 3D full volume imaging were highly positive correlated with the MVA values measured by surgical specimens （P<0.05）. The diagnostic accuracy of real-time 3D volumetric imaging on the degree of stenosis was 100%， the accuracy of two-dimensional ultrasound diagnosis was 96.15%， the difference between the two methods was not statistically significant （P>0.05）. Comparing the MVA values of patients measured by three-dimensional volumetric imaging among different observers， the difference was not statistically significant （P>0.05）. Pearson correlation analysis showed that the MVA values measured by the two physicians had a good correlation （P<0.05）. Conclusion： RT-3DE can better determine the degree of MS and has higher diagnostic value than two-dimensional ultrasound.

[Key words] Real-time three-dimensional echocardiography Rheumatic heart disease Mitral stenosis Two-dimensional ultrasound

First-authors address： Lianyungang Guanyun Renji Hospital， Lianyungang 222200， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.20.033

風(fēng)濕性心臟病是由溶血性鏈球菌感染引起的自身免疫性疾病，其中單純二尖瓣狹窄（mitral stenosis， MS）占25%以上[1]。在疾病活動(dòng)期可累及心臟瓣膜，導(dǎo)致瓣膜邊緣、基底部水腫，二尖瓣面積（mitral valve area， MVA）縮小，疾病進(jìn)展可進(jìn)一步累及腱索、乳頭肌，導(dǎo)致瓣膜狹窄及關(guān)閉障礙[2]。未加以控制的風(fēng)濕性心臟病可引起心室腔擴(kuò)大、心肌細(xì)胞變形及壞死，最終發(fā)展為心力衰竭。對(duì)于MS，臨床主要治療手段為通過(guò)介入治療糾正狹窄的二尖瓣口面積，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)MS程度可為臨床提供可靠的診療數(shù)據(jù)[3-4]。二維超聲心動(dòng)圖是臨床測(cè)定MVA的常用方法，但在臨床實(shí)踐中其應(yīng)用準(zhǔn)確性受受檢者聲窗條件及操作者技術(shù)的影響。三維超聲心動(dòng)圖（real-time three-dimensional echocardiogram， RT-3DE）包括三維雙平面成像、灰階成像及全容積成像等方式，可允許實(shí)時(shí)、直觀顯示心臟解剖結(jié)構(gòu)的三維立體影像，也可允許在實(shí)時(shí)顯像下隨意旋轉(zhuǎn)圖像，從各個(gè)方位進(jìn)行切割，直至獲得理想圖像，以便于醫(yī)師對(duì)病變有更好的理解，提高診療效率[5-6]。本研究以本院收治的MS患者為研究對(duì)象，分析RT-3DE及二維超聲評(píng)估MVA的效率，并分析RT-3DE對(duì)手術(shù)前后MS左心功能的評(píng)價(jià)價(jià)值。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2016年2月-2019年3月本院收治的104例MS患者為研究對(duì)象，其中男56例，女48例;年齡22～78歲，平均（40.12±8.45）歲。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：擬行手術(shù)治療;超聲檢查透聲條件良好，可獲得滿(mǎn)意的二維及三維超聲圖像;行二尖瓣置換術(shù)，可獲得手術(shù)二尖瓣標(biāo)本。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：多普勒檢查提示E/A<1或>2的患者;存在左房栓塞史者;存在主動(dòng)脈瓣病變者;未控制的感染性心內(nèi)膜炎者?；颊呔鶎?duì)本研究知情并簽署同意書(shū)，研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 檢查儀器 飛利浦Sonos 7500三維彩色多普勒超聲診斷儀，常規(guī)超聲采用S4探頭，頻率為2～4 MHz;三維超聲采用X4探頭，頻率為2～4 MHz。

1.2.2 常規(guī)超聲檢查 （1）直接法測(cè)定MVA：患者取左側(cè)臥位，檢查時(shí)保持平靜呼吸，采用S4探頭，選取胸骨旁二尖瓣口水平左室短軸切面，增益以剛好顯示瓣口為宜，選取舒張?jiān)缙诎昕陂_(kāi)至最大時(shí)停幀，采用軌跡法測(cè)定瓣口面積，取3個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期瓣口的平均測(cè)定值。（2）多普勒頻譜壓力降半時(shí)間測(cè)定：取S4探頭，調(diào)整角度使其清晰顯示心尖四腔面，在多普勒引導(dǎo)下將取樣容積置于心尖瓣下0.5 cm，記錄心尖瓣向前血流頻譜，采用壓力降半時(shí)間法測(cè)定二尖瓣口面積。

1.2.3 RT-3DE檢查 （1）實(shí)時(shí)雙平面成像：取X4探頭，調(diào)整角度選取胸骨左室長(zhǎng)軸切面，顯示二尖瓣，調(diào)整位置保證二尖瓣尖位于顯示器中央，啟動(dòng)Biplane按鍵顯示長(zhǎng)軸及短軸相互正交切面，調(diào)整側(cè)向旋轉(zhuǎn)角度使短軸切面超過(guò)二尖瓣尖，采集圖像并測(cè)定面積。（2）實(shí)時(shí)灰階成像：在二維超聲顯示最好的情況下啟動(dòng)Live鍵，生成“瓜瓣樣”立體圖像，調(diào)節(jié)功能鍵及軌跡球觀察二尖瓣病變的三維立體圖像。（3）三維容積成像：在清晰顯示心尖四腔面情況下啟動(dòng)Full volume鍵，顯示二尖瓣結(jié)構(gòu)相交的二維切面，固定探頭啟動(dòng)Acquire鍵，采集4個(gè)瓜瓣圖疊加形成的三維數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存圖像，使用Q-Lab5.0三維圖像處理工作站，選擇三維成像滿(mǎn)意的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)平滑度及三維視覺(jué)效果，使圖像達(dá)到最佳效果，旋轉(zhuǎn)圖像，在冠狀、矢狀及水平面上對(duì)圖像進(jìn)行剖切，轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡球，觀察二尖瓣的三維空間關(guān)系，選取二尖瓣平面，采用心電圖標(biāo)記并計(jì)算舒張?jiān)缙诙獍昕谧畲箝_(kāi)放時(shí)的瓣口面積。

1.2.4 重復(fù)性檢驗(yàn) 在獲得的數(shù)據(jù)庫(kù)中隨機(jī)收取20例受檢者圖像，由2名超聲中心醫(yī)師采用三維容積成像進(jìn)行盲法測(cè)定MVA。

1.2.5 手術(shù)二尖瓣測(cè)定 取手術(shù)切除的二尖瓣標(biāo)本，手術(shù)標(biāo)本取停跳于舒張期，保留完整瓣口、瓣葉的二尖瓣，采用外科測(cè)口器撐開(kāi)，在紙上勾畫(huà)其輪廓，掃描打印輪廓圖像并用已知長(zhǎng)度的線(xiàn)段定標(biāo)，采用Photoshop7.0處理圖像，描記瓣口并測(cè)定其面積。

1.3 觀察指標(biāo) （1）分析實(shí)時(shí)三維超聲顯像對(duì)二尖瓣顯示情況。（2）分析各檢查方法對(duì)MVA測(cè)定結(jié)果及各檢查方法與手術(shù)標(biāo)本測(cè)定MVA值的相關(guān)性。（3）比較二維超聲及三維超聲對(duì)MS的判定結(jié)果。（4）比較不同觀察者采用三維容積成像檢查測(cè)定患者的MVA值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較行單因素方差分析;計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn);各方法測(cè)定值的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)時(shí)三維超聲顯像對(duì)二尖瓣顯示情況分析 實(shí)時(shí)雙平面成像可快速獲取胸骨旁二尖瓣口左室長(zhǎng)軸、短軸交互切面，觀察MS圖像，無(wú)需改變探頭方向即可快速測(cè)定二尖瓣口面積;三維灰階成像可從多個(gè)方位、角度觀察二尖瓣結(jié)構(gòu)及活動(dòng)，但顯示范圍較小，難以進(jìn)行瓣口面積的測(cè)定;三維容積成像可從各角度觀察二尖瓣結(jié)構(gòu)及其周?chē)Ⅲw結(jié)構(gòu)和活動(dòng)，從左房可見(jiàn)瓣膜狹窄呈現(xiàn)漏斗狀，左室觀察可見(jiàn)狹窄瓣口呈魚(yú)口狀。見(jiàn)圖1。

2.2 各檢查方法對(duì)MVA測(cè)定結(jié)果分析 手術(shù)標(biāo)本、二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時(shí)間法、實(shí)時(shí)雙平面成像、三維全容積成像等檢查方法測(cè)得MS患者M(jìn)VA分別為（0.96±0.25）、（1.01±0.28）、（1.07±0.30）、（0.98±0.33）、（0.97±0.32）cm2，上述各檢查方法測(cè)定MVA的結(jié)果比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=2.317，P>0.05）;Pearson相關(guān)性分析顯示，二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時(shí)間法、實(shí)時(shí)雙平面成像、三維全容積成像測(cè)定的MVA值與手術(shù)標(biāo)本測(cè)定的MVA值均呈高度正相關(guān)（P<0.05）。見(jiàn)表1。

2.3 二維超聲及三維超聲對(duì)MS的判定結(jié)果比較 104例MS患者中，實(shí)時(shí)三維容積成像顯示重度狹窄40例、中度狹窄59例、輕度狹窄5例，與手術(shù)結(jié)果相符，其診斷準(zhǔn)確度為100%;二維超聲顯示重度狹窄36例、中度狹窄63例、輕度狹窄5例;其中4例二維超聲提示中度狹窄的病例經(jīng)手術(shù)確診為重度狹窄，二維超聲診斷準(zhǔn)確度為96.15%，二維超聲及三維超聲診斷MS準(zhǔn)確度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.4 不同觀察者采用三維容積成像檢查測(cè)定患者的MVA值比較 2名醫(yī)師采用三維容積成像檢查測(cè)定的20例患者的MVA值分別為（0.97±0.33）cm2及（0.97±0.32）cm2，2名醫(yī)師所測(cè)得MVA值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。Pearson相關(guān)性分析顯示，2名醫(yī)師所測(cè)MVA值具有良好的相關(guān)性（r=0.896，P<0.05）。

3 討論

二維超聲直接法及二維超聲壓力降半時(shí)間法是臨床常用的MS測(cè)定方法，二維超聲測(cè)定MVA的關(guān)鍵在于顯示真正的二尖瓣平面，對(duì)于檢查醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)要求較高，檢查者操作熟練程度及患者聲像透視條件不同均可影響其對(duì)二尖瓣平面的顯示，影響測(cè)定結(jié)果[7]。壓力降半時(shí)間法是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式測(cè)定MVA的方法，可不受輕度二尖瓣反流、心臟輸出量的影響，因此測(cè)定準(zhǔn)確度稍高[8-9]，本研究中二維超聲直接法及二維超聲壓力降半時(shí)間法所測(cè)定的MVA與手術(shù)所測(cè)值有較高的相關(guān)性，提示其對(duì)MS均有一定診斷價(jià)值。

實(shí)時(shí)三維超聲成像包含三種技術(shù)，三維雙平面成像是讓超聲聲束在橫向及縱向進(jìn)行同時(shí)成像的技術(shù)，減少操作者需移動(dòng)探頭進(jìn)行觀察的操作，其本質(zhì)是兩個(gè)不同平面的實(shí)時(shí)二維圖像，因此其所測(cè)得的MVA仍為一個(gè)二維平面概念，但該技術(shù)簡(jiǎn)化了圖像采集的過(guò)程，減少對(duì)操作者經(jīng)驗(yàn)的要求，為經(jīng)驗(yàn)較少的操作者快速獲取感興趣平面提供便利[10-11]。本研究中實(shí)時(shí)三維雙平面技術(shù)與手術(shù)標(biāo)本測(cè)定的MVA值相關(guān)性高于常規(guī)二維超聲測(cè)定值，這一結(jié)果與既往文獻(xiàn)[12-13]研究結(jié)果類(lèi)似。實(shí)時(shí)三維灰階圖像顯像較窄，但該方法為真正意義上的三維實(shí)時(shí)成像，其圖像直觀，偽影較少，可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、任意角度觀察病變情況并測(cè)定面積，對(duì)于臨床診斷有重要價(jià)值，本研究三維灰階成像對(duì)所有受試者二尖瓣結(jié)構(gòu)均顯示良好，對(duì)于觀察二尖瓣病變情況及空間結(jié)構(gòu)有較大助益，但因圖像較窄，不能獲取瓣口全貌，因而不能測(cè)得MVA數(shù)值。實(shí)時(shí)三維全容積成像是通過(guò)任意旋轉(zhuǎn)及切割三維圖像獲取任意方向二維圖像并準(zhǔn)確定位有效的二尖瓣瓣口平面，從而達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)定瓣口面積的方法，該方法突破前面幾種方式對(duì)測(cè)定瓣口平面的限制，可更為準(zhǔn)確地尋找最佳測(cè)定平面，從而達(dá)到更好的測(cè)定效果[14]。本研究三維全容積成像技術(shù)與手術(shù)MVA值相關(guān)性較好，優(yōu)于二維超聲心動(dòng)圖方法，提示其在測(cè)定MS方面有較高的價(jià)值。另外本研究通過(guò)三維容積成像技術(shù)對(duì)MS均全部準(zhǔn)確診斷，二維超聲有4例誤診，進(jìn)一步證實(shí)其在觀察診斷方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

既往二維超聲的劣勢(shì)在于其測(cè)定受操作者經(jīng)驗(yàn)影響較大，本研究對(duì)不同檢查者三維容積成像測(cè)定的MVA值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，2名醫(yī)師所測(cè)得MVA值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。且具有較高程度的正相關(guān)，提示其可能更加有助于超聲醫(yī)師對(duì)圖像檢查質(zhì)量進(jìn)行觀察，提高工作效率，對(duì)于年輕醫(yī)師來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)也可能縮短其學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，降低檢查效率對(duì)檢查者經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)性[15]。實(shí)時(shí)三維超聲成像系統(tǒng)功能強(qiáng)大，可在短時(shí)間內(nèi)收集患者心臟二尖瓣三維數(shù)據(jù)，圖像顯示清晰，周?chē)Y(jié)構(gòu)清楚，可一定程度縮短操作者的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，提高工作效率[16-17]。但仍有較多因素可影響其診斷，如目前常用超聲探頭體積較大，透聲窗極易限制其聲束通過(guò)，影響結(jié)構(gòu)的顯示;另外在三維全容積成像過(guò)程中，受試者呼吸及輕微身體移位可造成圖像重組的錯(cuò)位，因此在進(jìn)行三維超聲成像時(shí)，需遵循儀器設(shè)置要求及操作規(guī)范，提高自身操作技術(shù)水平，降低患者等因素對(duì)圖像質(zhì)量的影響[18-19]。

綜上，RT-3DE可較好的測(cè)定MS程度，較二維超聲有更高的診斷價(jià)值，對(duì)于評(píng)估手術(shù)效果、指導(dǎo)后期治療具有一定獲益。

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（收稿日期：2019-12-04） （本文編輯：姬思雨）