实时三维超声心动图测量左室重构患者左室容积的评价

【摘要】 目的：评价实时三维超声心动图(RT3DE)测量左室重构患者左室容积的准确性。 方法：对 17 例健康体检者和 15 例左室重构患者，应用实时三维超声诊断仪采集心尖长轴 左室全容积图，脱机后应用容积分析软件测量左室舒张末期容积(LVEDV)，同时应用常规 二维超声心动图 Simpsons 法和 M 型超声心动图法测量 LVEDV。测值分别与多层螺旋 CT(MSCT)结果进行对照分析。结果：正常组： LVEDV 测值： RT3DE 法、Simpson s 法 及 M 型法与 MSCT 之间 的相关性 r 分别为 0.938、0.854、0.760(P 均0.05).Conclusion:RT3DE can accurately measure left ventricular volume in normal and left ventricular remolding patients.The accuracy of RT3DE is higher than that of traditional echocardiography and its repeatability is excellent. Key words：Echocardiography;Ventricular remolding;Cardiac volume 近年来三维超声心动图技术得到迅速发展，实时三维超声心动图(real time three dimensional echocardiography，RT3DE)的优势在于它无须几何模型假设可以快速地测量左 室容积13 。本研究应用 RT3DE 和常规超声心动图测量正常人及左室重构患者的左室容 积，并与多层螺旋 CT(multi slice computed tomography，MSCT)进行比较，判断 RT3DE 在临床上测量左室容积的准确性。 1 资料与方法 1.1 一般资料 左室重构组：共 15 例，男 11 例，女 4 例，其中扩张型心肌病 7 例，缺血性心肌病 5 例，先天性心脏病 3 例，年龄 1461，平均(38.116.9)岁，窦性心率(6118)次/min 。正 常组：共 17 例，男 12 例，女 5 例，年龄 1256，平均(33.415.2) 岁，窦性心率(6516) 次/min。全部病例经体检、心电图、常规超声心动图以及心血管造影等检查明确诊断。同 一患者 MSCT 与超声检查均在同一天完成。 1.2 仪器与设备 Philips Sonos7500 实时三维超声成像系统，具有二维超声 S4 探头和实时三维超声 X4 探头，频率 24MHz，既可行 M 型、二维检查，亦可行实时三维显像。实时三维显像包 括实时显示(3D Live)与全容积(full volume)两种实时三维显像方式。图像后处理分析采用德 国 TomTec 超声工作站，配备 4D Cardio View RT1.0 软件，可对实时三维数据库进行任意 切割，并可测量心腔容积。 16 层螺旋 CT 扫描仪(SOMATOM Sensation 16;Siemens，德国)，扫描参数：准直器宽 度 160.75 mm、床进速度 2.8mm/圈、球管旋转时间 420ms/圈、时间分辨率 105210ms。多层螺旋 CT 工作站(Wizard Workstation) ，利用 Argus 软件进行分析。 1.3 研究方法 1.3.1 超声研究方法：选用常规超声心动图 S4 探头，分别清晰显示心尖长轴四腔和两 腔切面、胸骨旁左室长轴切面，采用 Simpsons 法和 M 型超声心动图 Teichohholz 法分别 测量左室舒张末期容积(LVEDV)。换用矩阵型 X4 探头，启动全容积显像方式，实时三维 超声心动图仪在心电自动触发下，采集 “金字塔”形全容积图像。将上述全容积图像导入 TomTec 工作站，用 4D cardio view RT 1.0 软件进行后处理分析，确定左室舒张末期，通 过正交的八个平面勾画左室心内膜获取 LVEDV。 1.3.2 MSCT 数据分析：采用回顾性心电门控技术，使用非离子型碘造影剂，扫描整个 心脏，获取原始数据(raw data)，利用原始数据重建心脏左室舒张末期图像，利用工作站 Argus 软件进行分析。软件半自动勾画每幅图像心内膜轮廓，人工修正，软件自动计算 LVEDV。 1.4 可重复性观察 一周后由同一超声观测者及另一观测者重复 RT3DE 测量步骤勾画左室内膜获取 LVEDV，对比分析结果确定观察者自己及观察者间测定差异。 1.5 统计学分析 采用 SPSS 11.5 统计软件分析，计量资料以均数标准差(s) 表示。两组均数比较及 重复性观察采用配对 t 检验和直线回归分析， P0.05)。见表 2，( 正常组 r 分别为 0.983、0.964; 左室重构组 r 分别为 0.958、0.929，P 均0.05)。表 1 超声各方法及 CT 的左室舒张末期容积(LVEDV) 测值(mm)。注：MSCT ：多层螺旋 CT;RT3DE：实时三维超声心动图。与 MSCT 比较 P0.05)。 3 讨 论 M 型超声心动图 Teichholtz 公式法和二维超声心动图 Simpsons 法已广泛应用于临床 测量左室容积来评估左室功能，但上述方法均依靠形态学假设来计算左室容积。正常人左 室形态较规则，适用于上述两种形态学假设方法。而对于左室重构患者，其左室发生明显 的形态学改变且心室腔变得不规则，此时使用 M 型或二维超声心动图方法来计算左室容积 将产生较大偏差，评价心功能的准确性明显降低。 RT3DE 是超声技术领域的一项重大突破，其矩阵型探头成像技术可以获取心脏的三维 空间形态结构，它无需对心室进行几何形态学假设，通过计算机后处理技术勾画矩阵型探 头成像技术所采集的“金字塔”三维数据库即可获取心室容积，因而更接近心室腔的真实 容积。RT3DE 的诞生为准确评价左室重构患者的心功能提供了可行的理论与方法。 Fei 等4通过橡胶水囊模拟正常及异常形态的左室，应用常规超声及 RT3DE 分别测量 水囊的体积，证实 RT3DE 测量左室容积准确性更高，尤其是左室发生形态学改变时， RT3DE 的测值准确性明显高于常规超声心动图。Qin JX 等5 在活体动物实验中，证实 RT3DE 测值准确性高于 2DE 且 RT3DE 较二维超声心动图更接近实际值。同样，本研究证 实 RT3DE 可以准确测量正常人左室及发生明显形态学改变的重构左室容积，RT3DE 的准 确性明显高于传统超声心动图，可重复性好。RT3DE 及常规二维超声心动图的 LVEDV 测 值均要低于 MSCT 且均有显著性差异，出现这种差异主要考虑是两种影像学在成像原理及 图像测量方法学上的差异。 尽管 RT3DE 是超声技术史上的一次重大飞跃，但有些细节技术方面还不够完善，主 要有以下几点：晶片数目较多而探头体形过大，导致肋间隙较窄的患者检查受限。三 维容积立体图整合过程中容易受呼吸或体位变化造成图像错位;图像分辨率及帧频还有待提 高。与 RT3DE 配套使用的测量软件 4D cardio-View RT 1.0 中没有导入心电图功能。 总之，RT3DE 可以准确测量左室重构患者的左室容积，可重复性好，为临床评价心功 能提供一种准确而可靠的方法。 【参考文献】 1 陈春林, 张随学 . 在体女性盆腔动脉血管网数字化三维模型构建方法及意义J. 中 国实用妇科与产科杂志. /yxyy/main/index.php.2011(04) 2 徐玉静,欧阳振波,刘萍,陈春林. 磁共振成像在子宫肌瘤动脉栓塞术中的应用价值 J. 中国实用妇科与产科杂志. 2011(04) 3 方驰华,苏仲和. 数字医学技术在胰腺肿瘤诊断和可切除性评估中的研究J. 实用 医学杂志. /xyfm/class/. 2010(10) 4 欧阳振波, 刘萍,余艳红. 女性骨盆研究进展及意义 J. 中国实用妇科与产科杂志. /chuanmei/class/.2010(02) 5 刘萍,余艳红,陈春林,欧阳振波,宋小磊,王宏琢,昌仁民,王建平. CT 扫描计算机三维 重建女性骨盆的研究方法和应用J. 中国实用妇科与产科杂志 . 2010(01) 6 欧阳振波,张随学,刘萍,陈春林,唐雷,李泽宇,黄睿,钟光明,梁波,全显跃,刘畅,钟世镇. 宫颈癌子宫动脉血管网模型的构建及其三维可视化研究J. 中国临床解剖学杂志. 2009(06) 7 吴龙 ,周义军 ,高劲松,孙建永 ,李玉飞,马俊,金科. 女性盆腔的 MRI 三维重建J. 第四 军医大学学报. /qikan/class/. 2009(12) 8 张绍祥. 数字化人体与数字医学的研究概况及发展趋势J. 第三军医大学学报. /.2009(01) 9 高成杰, 张随学 ,裴强,徐达传 . 成人盆腔血管多层螺旋 CT 三维重建初步研究J. 中 国临床解剖学杂志. 2006(01) 10 单锦露,张绍祥,刘正津,谭立文,林支付,唐泽圣. 中国数字化可视人女性盆腔的计算 机三维重建J. 解剖学杂志. 2005(03) 11 续靖宁,邓晓红 . 子痫前期患者血清游离脂肪酸浓度测定的临床意义J. 右江医学. 2009(02) 12 刘增佑 ,朱艳宾 ,王淼,崔艳双, 张随学,胡群英. 巨噬细胞集落刺激因子与妊娠期高 血压疾病相关性的初步探讨J. 中国妇幼保健. 2010(31) 13 佟艳,张晶,钱荣华,李蕊. 血清钙水平与妊娠期高血压疾病的关系分析J. 河北医 药. /news/class/.2010(24) 14 林丽珍,杨茵 . 妊娠期高血压疾病的临床预测研究进展J. 中国优生与遗传杂志. 2010(11) 15 狄海红. 妊娠期高血压疾病子痫前期对胎儿的影响 J. 临床医学. 2011(09) 16 张随学,杨彦,杨伟文. 可溶性细胞间粘附分子-1 在妊娠期高血压疾病中的作用J. 中国妇幼保健. /news/class/. 2007(09) 17 马丽,叶新红,张文静. 311 例妊娠期高血压临床分析 J. 河南科技大学学报(医学版). 2008(04) 18 冯妍,刘蒙娜 ,赵兰娣. 褪黑