冠状动脉病变支数对二维和三维超声心动图左室功能测量准确性的影响

1、    冠状动脉病变支数对二维和三维超声心动图左室功能测量准确性的影响        摘要为了探讨冠状动脉病变支数对二维(2DE)和三维超声心动(3DE)左室功能测量结果的影响，应用多平面经食管3DE技术测量了9例冠状动脉单支血管病变患者(A组)及11例多支血管病变患者(B组)的左室舒张末期容量(EDV)、收缩末期容量(ESV)、心搏量(SV)及射血分数(EF)，并与2DE及左室造影(LVA)的测值进行了对比，结果显示：在A、B两组患者中2DE测量的EDV、ESV、SV及EF

2、与LVA相应测值仅呈中度相关，3DE则均呈高度相关，且3DE所测EDV、ESV对左室造影结果的低估程度仅为2DE方法的一半；在A、B两组患者中，2DE所测EF均高于左室造影结果(P<0.01)，3DE所测EF则与左室造影测值无显著性差异(P>0.05)。B组患者的EF用2DE、3DE及LVA三种方法测量均较A组患者明显降低(P<0.05)，而EDV则显著增加(P<0.05)。关键词多平面经食管超声冠心病左室功能 Quantification of the Left Ventricular Function in Patients with Coronary Artery

3、 Disease by Two-dimensional and Three-dimensional Echocardiography:Impact of the Number of Coronary Artery Branch StenosisZheng Zhaolun,Zhang Yun,Zhang Wei,et al. Affiliated Hospital,Shandong Medical University(Jinan 250012)AbstractTo evaluate the impact of the number of coronary artery branch steno

4、sis on quantification of the left ventricular systolic function by two-dimensional(2DE) and multiplane transesophageal three-dimensional echocardiography(3DE),9 patients with stenosis of 1 branch of coronary artery (group A) and 11 patients with stenosis of 2 or 3 branches of coronary artery (hroup

5、B) were examined with 2DE ,3DE and left heart catheterization(LVA) within 24 hours.The results showed that:1. in group A and group B,there were high correlations of EDV,ESV,SV and EF measured by 3DE and LVA;whereas there were only moderate correlations measured by 2DE and LVA;2.In group A and B,ther

6、e were no siginificant differences between EF measured by 3DE and LVA, but EF measured by 2DE were overestimated(P<0.01).In conclusion,3DE provides a highly feasible approach to the measurement of the left ventricular volume and ejection fraction,and is superior to 2DE in quantitating left ventri

7、cular systolic function in patients with coronary artery disease.Key wordsMultiplane transesophageal echocardiographyCoronary heart diseaseLeft ventricular function本文应用九十年代先进的多平面经食管3DE技术对20例冠心病心绞痛患者的左室收缩功能进行了研究，并与心导管左室造影(LVA)及二维超声心动(2DE)进行对比，以探讨冠状动脉病变支数对于二维和三维超声心动左室功能测量准确性的影响。1资料和方法1.1研究对象20例经选择性冠状动

8、脉造影确诊为冠心病的患者构成本研究的对象，男16例，女4例，年龄4072岁，平均51±10岁。1.2研究方法(1)经胸二维超声心动检查：采用美国惠普公司SONOS-1500型彩色多普勒超色诊断仪，探头频率2.5/2.0MHz。应用心尖双平面Simpson方法计算出左室舒张末期容量(EDV)和收缩末期容量(ESV)，并进而求出心搏量(SV)及射血分数(EF)。所有测值均取三个心动周期的平均值。(2)多平面经食管超声心动检查：多平面经食管超声探头频率3.7/5.0MHz，患者术前准备及插管方法同我们以往的报道3。将探头定位于食管中下段，使探头尖端前屈紧贴食管前壁，反复调整探头位置，直至扫

9、查切面在0°180°的旋转过程中能全面显示左室，同时启动仪器中的边缘增强系统(edge enhancement system)以使心内膜的显示更加清晰，然后固定探头，在患者平静呼吸状态下，自0°180°旋转相控阵装置，每隔10°记录至少3个完整心动周期的左室二维切面象，并同步记录心电和相控阵旋转角度。(3)左室三维重建：将多平面经食管超声技术所采集的18幅二维切面像回放，以最大和最小心腔面积为标准选择左室舒张末期和收缩末期像，采用北京科力公司产BIE-2020型超声心动像处理系统将其转换为数字像后输入装有三维重建软件的486计算机，并同时输入同

10、步记录的心电和切面像的角度信息，用计算机鼠标器逐帧半自动描绘心内膜边缘，由计算机将描绘的轮廓线上各个光点数字化并输入计算机存储器，利用自行研制的计算机软件进行三维重建。该软件自动重组出左室的三维轮廓后采用多面体法计算出EDV及ESV。SV和EF以下式计算：SV=EDV-ESV,EF=(EDV-ESV)/EDV。(4)左室造影检查：所有患者于超声心动检查24小时内行选择性冠状动脉造影及左室造影。左室造影采用日本导津公司HD-150G双向心血管造影系统或荷兰菲力普公司产V-3000型心血管数字减影机，用高压注射器以20ml/s的速度向左室注入造影剂4050ml，取右前斜位45°投照心脏，

11、以单平面Simpson方法计算左室EDV及ESV。为纠正X线散射作用造成的左室容量高估，以Wynne4提出的回归方程加以纠正。所有测值均取三个心动周期的平均值。(5)统计分析：测值以±s表示，以配对t检验和直线相关分析对比2DE、经食管3DE与LVA测量的左室EDV、ESV、SV及EF。2结果2DE、3DE和LVA三种技术左室功能的测值见表1，两种超声技术与LVA测值的相关分析见表2。在9例单支血管病变患者中，2DE所测EDV、ESV、SV及EF与左室造影相应测值仅呈中度相关，3DE则呈高度相关；2DE所测EDV、ESV较左室造影测值分别低估12.6%和18.4%，3DE则分别低估6

12、.8%和7.2%，3DE所测EF与左室造影测值无显著性差异(P>0.05),2DE所测EF高于左室造影结果(P<0.01)。表1超声心动和左室造影的左室功能测值EDV(ml)ESV(ml)SV(ml)EFABABABAB2DE105.61118.4344.3753.0261.2465.420.580.55±13.64±15.02*±8.65±11.08±11.86±12.36±0.02±0.03*3DE112.62129.5450.4663.2762.1666.270.550.52±16.49

13、±19.74*±11.83±19.89±12.14±13.38±0.03±0.03*LVA120.84142.3554.3868.3366.4674.020.550.51±19.32±23.63*±15.03±20.79±15.42±18.48±0.03±0.04*2DE：二维超声心动3DE：三维超声心动LVA：左室造影A：单支血管病变组B：多支血管病变组 表2超声心动与左室造影测值的相关分析EDVESVSVEFABABABAB2DE0.890.

14、890.890.910.900.870.920.903DE0.950.940.960.940.940.890.950.94A：单支血管病变组B：多支血管病变组 在11例多支血管病变患者中，2DE所测EDV、ESV、SV和EF与左室造影相应测值的相关系数分别为0.89、0.91、0.87和0.90，3DE所测各项指标与左室造影结果的相关系数则分别为0.94、0.94、0.89和0.94。2DE所测EDV和ESV对左室造影结果的低估明显增加，分别为16.8%和22.4%，3DE则分别低估9.0%和7.4%。2DE所测EF高于左室造影结果(P<0.01)，3DE所测EF与左室造影测值无显著性差

15、异(P>0.05)。11例冠心病多支血管病变患者的EF用2DE、3DE及LVA三种方法测量均明显低于单支血管病变患者(P<0.05)，而EDV则显著增加(P<0.05)。3讨论在本研究中，3DE对9例冠状动脉单支血管病变和11例多支血管病变患者所测EVD、ESV、SV和EF均与左室造影相应测值呈高度相关关系，其相关程度优于2DE方法；3DE所测EVD、ESV对左室造影结果的低估程度仅为2DE方法的一半。此外，多支血管病变组用2DE、3DE和LVA三种方法所测得的LVEF较单支血管病变组显著下降(P<0.05)，而EDV则明显增加，与Hirai5的结果相似。原因可能是冠心

16、病患者的心功能和室壁运动异常的程度除受到病变血管支数的影响外，还与病变血管的狭窄程度和是否建立侧支循环密切相关。正常情况下，冠状动脉在心室壁分支之间存在细小的交通支，当冠状动脉病变影响到心肌供血时，这些交通支显著扩张，并建立起有功能意义的侧支循环，对缺血心肌的存活起到重要作用，在慢性缺血的条件下，侧支循环有时能够取代阻塞的冠状血管保护心肌，已有动物实验证实，在冠状动脉完全闭塞时，经侧支循环的血流量可达原梗阻血管流量的90%，从而保证了心肌供血。但侧支循环一般只能维持心肌的基础供血，若冠状动脉有多支病变且心肌需血量增加时，则会引起心肌功能受损，如果心肌完全或大部分由侧支循环供血，则会引起局部心肌

17、供血不足、室壁节段性运动异常，从而影响心功能。这些结果提示，冠状动脉病变支数对于2DE和3DE心功能测量的准确性以及静息状态下冠心病患者的左室收缩功能均具有重要影响。然而，由于本组样本较小，有关血管病变支数及侧支循环与心功能的关系尚需进一步研究。左室射血分数(EF)是一项能敏感反映左室射血功能的常用指标，在前后负荷及心率等因素相对稳定的情况下，EF能准确反映心肌的收缩功能，因此对EF测定的准确程度是衡量3DE临床价值的重要指标。在本研究中，3DE所测量的冠状动脉单支及多支病变患者的EF均与左室造影结果高度相关，且两者无显著性差异(P>0.05)；而2DE所测EF仅与左室造影呈中度相关，2

18、DE所测EF高于左室造影测值(P<0.05)。近年来研究证明，EF和ESV是预测心肌梗塞后死亡率的最有价值的指标，因此，应用3DE准确地测量这两项指标，将为临床提供选择治疗决策的重要依据。250012山东医科大学附属医院心内科*国家自然科学基金资助项目参考文献1 Martin RW,Bashein G.Measurement of stroke volume with three -dimensional transesophageal ultrasonic scanning:comparision with thermodilution measurement.Anesthesiology,1989,70:4702 Pandian NG,N