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即時三維超聲心動圖在評價心肌梗死患者左心室收縮功能中的應用

來源 : 中國醫療設備 2016年第5期
update : 2016/07/26
萬林林張平洋董靜方玲玲吳文芳李林–南京醫科大學附屬南京醫院(南京市第一醫院)心臟超聲科,江蘇 南京
 
目的:探討即時三維超聲心動圖(RT-3DE)評價心肌梗死患者左心室收縮功能的準確性。
 
方法:選擇臨床已確診的左心室心肌梗死患者48例,根據梗死部位分為第1~4組:分別為下壁組(n=11)、後壁組(n=13)、前壁及前間壁組(n=12)、側壁組(n=12),先後利用二維超聲心動圖(2DE)Simpson法、即時三維超聲心動圖(RT-3DE)全容積法、核磁共振成像(CMRI)測量每例患者的左室舒張末容積(LVEDV)、每搏輸出量(SV)、左室射血分數(LVEF),並將前兩種方法所得參數與CMRI所得參數進行對照分析。
 
結果:Simpson法與CMRI測得第1、3、4組患者的LVEDV、SV間差異有統計學意義(P<0.05),LVEF間差異無統計學意義(P>0.05); Simpson法與CMRI測得第2組患者的LVEDV、SV、LVEF間差異均有統計學意義(P<0.05)。RT-3DE與CMRI測得4組患者的LVEDV、SV、LVEF間差異均無統計學意義(P>0.05)。Simpson法與CMRI測得的LVEDV、SV、LVEF間存在相關性,RT-3DE與CMRI測量的LVEDV、SV、LVEF間有良好的相關性。
 
結論:RT-3DE可以準確評價心肌梗死患者的左心室收縮功能,可以彌補Simpson法評價左室後壁心肌梗死患者左心室收縮功能準確性較低的不足,值得臨床推廣。
 
引言
左心室收縮功能的準確判斷對於心肌梗死患者的診斷及臨床治療至關重要。目前心臟核磁共振成像(Cardiac Magnetic Resonance Imaging,CMRI)被認為是評價左心室收縮功能的“金標準”[1-2]。即時三維超聲心動圖(Real-time Three-dimensional Echocardiography,RT-3DE)採用高通量資料處理系統(x-stream)、超矩陣(x-matrix)、即時三維空間定位系統等先進技術,能夠快速、即時地顯示完整的心臟三維空間動態結構、空間毗鄰關係,對圖像可以進行任意切割,無需依賴幾何形狀的假設[3]。本研究通過探討RT-3DE 評價心肌梗死患者左心室收縮功能的準確性,旨在為臨床提供參考資訊。
 
資料與方法
1.1 研究物件
選取經心電圖、心肌酶學、超聲心動圖及冠狀動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)、後壁組(n=13)、前壁及前間壁組(n=12)、側壁組(n=12)。
 
1.2 儀器與方法
(1)應用Philips iE33 彩色多普勒超聲診斷儀及Philips3.0T 核磁共振。
(2)囑受檢者取左側臥位元,於靜息狀態下連接心電圖,選擇二維超聲探頭S5-l 探頭(頻率l~5 MHz),行常規二維超聲檢查,取標準心尖四腔切面圖及二腔切面圖,測量左室舒張末容積(LVEDV,單位:mL)、每搏量(SV,單位:mL)、左心室射血分數(LVEF,單位:%)。隨後切換成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,連續採集4 個心動週期心尖四腔心圖像,將所有圖像存儲於超聲診斷儀中。應用QLAB分析軟體進行三維資料分析,獲得LVEDV、SV、LVEF參數值(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)、左心室長軸位和四腔心位元圖像,分析磁共振圖像,獲得LVEDV、SV、LVEF 參數值。

圖1 即時三維超聲心動圖全容積法評估一例心肌梗死患者左心室容積及射血分數的示意圖注:即時三維超聲測得該患者LVEDV=143 mL,SV=40 mL,LVEF=28%。
 
1.3 統計學分析
採用SPSS 16.0 統計套裝軟體進行分析,所得資料採用均數± 標準差(xs) 表示, 對2DE(Simpson 法) 及RT-3DE 全容積方法測得的LVEDV、SV、LVEF 參數值分別與CMRI 所得的相應參數值進行單因素方差分析,組間均數比較採用檢驗,以P<0.05 為差異有統計學意義;同時對前兩種方法所得的參數值與CMRI 所得的參數值採用Correlate 分析法(Bivariate 方法)進行相關性分析,以P<0.05 為差異有統計學意義。
 
結果
Simpson 法與CMRI 測得第1、3、4 組患者的LVEDV、SV 間差異有統計學意義(P<0.05),LVEF 間差異無統計學意義(P>0.05);Simpson 法與CMRI 測得第2 組患者的LVEDV、SV、LVEF 間差異均有統計學意義(P<0.05)。RT-3DE 與CMRI 測得4 組患者的LVEDV、SV、LVEF 間差異均無統計學意義(P>0.05),具體結果見表1。


Simpson 法與CMRI 測得的LVEDV、SV、LVEF 間存在相關性( 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CMRI 測量得的LVEDV、SV、LVEF 間有良好的相關性(第1 組r=0.89,r=0.88,r=0.91 ;第2 組=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)。結果顯示,與2DE 相比,RT-3DE 全容積法測得的參數與CMRI 測得的參數間的相關性顯著升高,表明RT-3DE 全容積法能較準確地評價左心室收縮功能,對左心室後壁心肌梗死患者心功能的評價較2DE(Simpson 法)更加準確。
 
討論
CMRI 能準確評價左心室容積及射血功能,被公認為是評價左心室收縮功能的“金標準”,但CMRI 設備及檢查費用昂貴,圖像獲取及分析費時、費力,且具有一定的使用禁忌症(如冠狀動脈支架植入術後、體內有金屬植入等),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 法評價患者尤其是具有左室壁節段性運動異常或左室形態明顯異常的患者左心室收縮功能,但其在評價心肌梗死患者的左室收縮功能時,有時會受到圖像品質、左室形態等因素的影響,此時評價可能會出現明顯誤差[5]。
 
RT-3DE 技術不基於幾何圖形的假設,只按心室實際形狀計算容積,能即時獲得心臟立體形態以及動態變化,清晰顯示各結構與病變的毗鄰位置及空間關係,較少受到諸如超聲、遠場及深度等因素的影響,能提供更豐富的診斷資訊,且操作簡單、方便、快捷、重複性強。
 
Soliman 等關於正常人的研究也表明RT-3DE 能較準確地評價左心功能[6-7]。齊欣等[8] 的研究也表明RT-3DE 在測量正常人的左室容積方面與CMRI 無顯著差異。此外,Bauer 等[9] 對30 例心肌病患者進行了CMRI 和RT-3DE 測量左室容量的對比研究,結果表明,二者的左心室容積相關性很好。目前,已經有人將RT-3DE 應用於評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在評估患者心肌整體收縮功能、節段收縮功能、收縮同步性方面具有一定臨床價值。
 
本研究結果表明,雖然Simpson 法能準確評價一般心肌梗死患者的射血分數,但在評價左室容積方面不夠理想。在評價左室後壁心梗患者心功能方面,RT-3DE 全容積法更準確。分析原因主要是在心尖切面,超聲束是利用側向分辨力顯示心內膜的大部分輪廓,因而分辨力較低,對於部分患者(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;經胸探查超聲切面時,探頭常位於真正的心尖之上,超聲束斜切左室故常低估左室長徑及容量。2DE 的Simpson 法原理是將左心室分割成若干個形狀相似的圓柱幾何體,分別測量各個圓柱體的容積,其總和即為左室容積。當患者出現左室後壁心梗時,由於2DE的Simpson 法只取心尖四腔心、二腔心進行描記測量,不涉及到左室後壁,不能顯示左室全貌,其測量結果將出現很大的誤差,將會高估左心室收縮功能。而RT-3DE 不需要進行任何幾何圖形假設的近似計算,通過一次完整的容積採樣,採用實際的圖元資料,即可得出心動週期的容積曲線,因此能夠準確評價心肌梗死患者的左室容量和射血分數。
 
結論
RT-3DE 較2DE(Simpson 法)可更加準確地評估心肌梗死患者的心功能,為臨床診斷及治療提供準確的資訊。不過,目前,RT-3DE 評估心功能也存在一定的局限性,如對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;當患者存在心房顫動、頻發早搏等心率失常時,無法獲得滿意的圖像,不過隨著超聲顯像技術的發展,這些不足或將很快得到解決。
 
[參考文獻]
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[2] Miller S,Simonetti OP,Carr J,et al.MR imaging of the heart withcine true fast imaging with steady-state precession:influence of spatial and temporal resolutions on left ventricular functional parameters[J].Radiology,2002,223(1):263-269.
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[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.即時三維超聲心動圖評價左心室容積的臨床應用:與二維超聲心動圖的對比研究[J].現代醫學成像,2013,5(11):26-30.
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[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] 鄧豔,李春梅,尹立雪,等.即時三維超聲心動圖評價高血壓肥厚型心肌病患者左心室節段收縮功能[J].中華醫學超聲雜誌(電子版),2012,5(9):498-503.