實時三維超聲心動圖在風濕性心臟病診斷中的應用

張靜

【摘要】 目的：探究實時三維超聲心動圖（RT-3DE）在風濕性心臟病中的診斷價值。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）患者為研究對象。患者均行常規二維超聲檢查及實時RT-3DE檢查，測定二尖瓣面積（MVA）并與手術切除MVA進行比較，并比較不同檢查者采用三維超聲測定MVA值的差異及相關性。結果：手術標本、二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時間法、實時雙平面成像、三維全容積成像檢查測得MS患者MVA的結果比較，差異無統計學意義（P>0.05）。Pearson相關性分析顯示，二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時間法、實時雙平面成像、三維全容積成像測定的MVA值與手術標本測定的MVA值均呈高度正相關（P<0.05）。實時三維容積成像對狹窄程度的診斷準確度為100%，二維超聲診斷準確度為96.15%，兩種方法診斷的準確度比較，差異無統計學意義（P>0.05）。不同觀察者采用三維容積成像檢查測定患者MVA值比較，差異無統計學意義（P>0.05），Pearson相關性分析顯示，2名醫師所測MVA值具有良好的相關性（P<0.05）。結論：RT-3DE可較好的測定MS程度，較二維超聲有更高的診斷價值。

【關鍵詞】 實時三維超聲心動圖 風濕性心臟病 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]。在疾病活動期可累及心臟瓣膜，導致瓣膜邊緣、基底部水腫，二尖瓣面積（mitral valve area， MVA）縮小，疾病進展可進一步累及腱索、乳頭肌，導致瓣膜狹窄及關閉障礙[2]。未加以控制的風濕性心臟病可引起心室腔擴大、心肌細胞變形及壞死，最終發展為心力衰竭。對于MS，臨床主要治療手段為通過介入治療糾正狹窄的二尖瓣口面積，準確評價MS程度可為臨床提供可靠的診療數據[3-4]。二維超聲心動圖是臨床測定MVA的常用方法，但在臨床實踐中其應用準確性受受檢者聲窗條件及操作者技術的影響。三維超聲心動圖（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，可允許實時、直觀顯示心臟解剖結構的三維立體影像，也可允許在實時顯像下隨意旋轉圖像，從各個方位進行切割，直至獲得理想圖像，以便于醫師對病變有更好的理解，提高診療效率[5-6]。本研究以本院收治的MS患者為研究對象，分析RT-3DE及二維超聲評估MVA的效率，并分析RT-3DE對手術前后MS左心功能的評價價值。現報道如下。

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）納入標準：擬行手術治療;超聲檢查透聲條件良好，可獲得滿意的二維及三維超聲圖像;行二尖瓣置換術，可獲得手術二尖瓣標本。（2）排除標準：多普勒檢查提示E/A<1或>2的患者;存在左房栓塞史者;存在主動脈瓣病變者;未控制的感染性心內膜炎者。患者均對本研究知情并簽署同意書，研究經醫院倫理委員會批準。

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 常規超聲檢查 （1）直接法測定MVA：患者取左側臥位，檢查時保持平靜呼吸，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，選取舒張早期瓣口開至最大時停幀，采用軌跡法測定瓣口面積，取3個連續心動周期瓣口的平均測定值。（2）多普勒頻譜壓力降半時間測定：取S4探頭，調整角度使其清晰顯示心尖四腔面，在多普勒引導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，采用壓力降半時間法測定二尖瓣口面積。

1.2.3 RT-3DE檢查 （1）實時雙平面成像：取X4探頭，調整角度選取胸骨左室長軸切面，顯示二尖瓣，調整位置保證二尖瓣尖位于顯示器中央，啟動Biplane按鍵顯示長軸及短軸相互正交切面，調整側向旋轉角度使短軸切面超過二尖瓣尖，采集圖像并測定面積。（2）實時灰階成像：在二維超聲顯示最好的情況下啟動Live鍵，生成“瓜瓣樣”立體圖像，調節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Full volume鍵，顯示二尖瓣結構相交的二維切面，固定探頭啟動Acquire鍵，采集4個瓜瓣圖疊加形成的三維數據，儲存圖像，使用Q-Lab5.0三維圖像處理工作站，選擇三維成像滿意的數據，調節平滑度及三維視覺效果，使圖像達到最佳效果，旋轉圖像，在冠狀、矢狀及水平面上對圖像進行剖切，轉動軌跡球，觀察二尖瓣的三維空間關系，選取二尖瓣平面，采用心電圖標記并計算舒張早期二尖瓣口最大開放時的瓣口面積。

1.2.4 重復性檢驗 在獲得的數據庫中隨機收取20例受檢者圖像，由2名超聲中心醫師采用三維容積成像進行盲法測定MVA。

1.2.5 手術二尖瓣測定 取手術切除的二尖瓣標本，手術標本取停跳于舒張期，保留完整瓣口、瓣葉的二尖瓣，采用外科測口器撐開，在紙上勾畫其輪廓，掃描打印輪廓圖像并用已知長度的線段定標，采用Photoshop7.0處理圖像，描記瓣口并測定其面積。

1.3 觀察指標 （1）分析實時三維超聲顯像對二尖瓣顯示情況。（2）分析各檢查方法對MVA測定結果及各檢查方法與手術標本測定MVA值的相關性。（3）比較二維超聲及三維超聲對MS的判定結果。（4）比較不同觀察者采用三維容積成像檢查測定患者的MVA值。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗，多組間比較行單因素方差分析;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗;各方法測定值的相關性采用Pearson相關性分析。檢驗水準α=0.05，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 實時三維超聲顯像對二尖瓣顯示情況分析 實時雙平面成像可快速獲取胸骨旁二尖瓣口左室長軸、短軸交互切面，觀察MS圖像，無需改變探頭方向即可快速測定二尖瓣口面積;三維灰階成像可從多個方位、角度觀察二尖瓣結構及活動，但顯示范圍較小，難以進行瓣口面積的測定;三維容積成像可從各角度觀察二尖瓣結構及其周圍立體結構和活動，從左房可見瓣膜狹窄呈現漏斗狀，左室觀察可見狹窄瓣口呈魚口狀。見圖1。

2.2 各檢查方法對MVA測定結果分析 手術標本、二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時間法、實時雙平面成像、三維全容積成像等檢查方法測得MS患者MVA分別為（0.96±0.25）、（1.01±0.28）、（1.07±0.30）、（0.98±0.33）、（0.97±0.32）cm2，上述各檢查方法測定MVA的結果比較，差異均無統計學意義（F=2.317，P>0.05）;Pearson相關性分析顯示，二維超聲直接法、二維超聲壓力降半時間法、實時雙平面成像、三維全容積成像測定的MVA值與手術標本測定的MVA值均呈高度正相關（P<0.05）。見表1。

2.3 二維超聲及三維超聲對MS的判定結果比較 104例MS患者中，實時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，與手術結果相符，其診斷準確度為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手術確診為重度狹窄，二維超聲診斷準確度為96.15%，二維超聲及三維超聲診斷MS準確度比較，差異無統計學意義（P>0.05）。

2.4 不同觀察者采用三維容積成像檢查測定患者的MVA值比較 2名醫師采用三維容積成像檢查測定的20例患者的MVA值分別為（0.97±0.33）cm2及（0.97±0.32）cm2，2名醫師所測得MVA值比較，差異無統計學意義（P>0.05）。Pearson相關性分析顯示，2名醫師所測MVA值具有良好的相關性（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間法是臨床常用的MS測定方法，二維超聲測定MVA的關鍵在于顯示真正的二尖瓣平面，對于檢查醫師的經驗要求較高，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二尖瓣平面的顯示，影響測定結果[7]。壓力降半時間法是通過經驗公式測定MVA的方法，可不受輕度二尖瓣反流、心臟輸出量的影響，因此測定準確度稍高[8-9]，本研究中二維超聲直接法及二維超聲壓力降半時間法所測定的MVA與手術所測值有較高的相關性，提示其對MS均有一定診斷價值。

實時三維超聲成像包含三種技術，三維雙平面成像是讓超聲聲束在橫向及縱向進行同時成像的技術，減少操作者需移動探頭進行觀察的操作，其本質是兩個不同平面的實時二維圖像，因此其所測得的MVA仍為一個二維平面概念，但該技術簡化了圖像采集的過程，減少對操作者經驗的要求，為經驗較少的操作者快速獲取感興趣平面提供便利[10-11]。本研究中實時三維雙平面技術與手術標本測定的MVA值相關性高于常規二維超聲測定值，這一結果與既往文獻[12-13]研究結果類似。實時三維灰階圖像顯像較窄，但該方法為真正意義上的三維實時成像，其圖像直觀，偽影較少，可實時、動態、任意角度觀察病變情況并測定面積，對于臨床診斷有重要價值，本研究三維灰階成像對所有受試者二尖瓣結構均顯示良好，對于觀察二尖瓣病變情況及空間結構有較大助益，但因圖像較窄，不能獲取瓣口全貌，因而不能測得MVA數值。實時三維全容積成像是通過任意旋轉及切割三維圖像獲取任意方向二維圖像并準確定位有效的二尖瓣瓣口平面，從而達到準確測定瓣口面積的方法，該方法突破前面幾種方式對測定瓣口平面的限制，可更為準確地尋找最佳測定平面，從而達到更好的測定效果[14]。本研究三維全容積成像技術與手術MVA值相關性較好，優于二維超聲心動圖方法，提示其在測定MS方面有較高的價值。另外本研究通過三維容積成像技術對MS均全部準確診斷，二維超聲有4例誤診，進一步證實其在觀察診斷方面有獨特的優勢。

既往二維超聲的劣勢在于其測定受操作者經驗影響較大，本研究對不同檢查者三維容積成像測定的MVA值進行比較，結果顯示，2名醫師所測得MVA值比較，差異無統計學意義（P>0.05）。且具有較高程度的正相關，提示其可能更加有助于超聲醫師對圖像檢查質量進行觀察，提高工作效率，對于年輕醫師來說，這一技術也可能縮短其學習曲線，降低檢查效率對檢查者經驗的依賴性[15]。實時三維超聲成像系統功能強大，可在短時間內收集患者心臟二尖瓣三維數據，圖像顯示清晰，周圍結構清楚，可一定程度縮短操作者的學習曲線，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，影響結構的顯示;另外在三維全容積成像過程中，受試者呼吸及輕微身體移位可造成圖像重組的錯位，因此在進行三維超聲成像時，需遵循儀器設置要求及操作規范，提高自身操作技術水平，降低患者等因素對圖像質量的影響[18-19]。

綜上，RT-3DE可較好的測定MS程度，較二維超聲有更高的診斷價值，對于評估手術效果、指導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）