實時三維超聲心動圖診斷節段性室壁運動異常冠心病患者臨床價值研究

宿海峰,裴娟慧,甘 豐,崔麗萍,郭 艷

(1.北京航天總醫院心內科,北京100760;2.解放軍總醫院第二醫學中心心內科, 北京 100036)

冠心病是近年來臨床上較為常見的心血管疾病,也是各個國家所有疾病中引起死亡的最關鍵因素[1-2]?，F階段隨著經濟的發展和人們生活方式的改變,我國人口老齡化速度也在不斷攀升,冠心病的發病率與病死率也隨之增加。故及時準確的明確冠心病的診斷得到及時治療顯得尤為重要。冠心病的輔助檢查臨床中較為常見的是冠脈CT、心電圖、心臟彩超和冠狀動脈造影等。其中,冠脈CT雖無創、簡單,但受影像學重建技術及對病變的認識水平影響,心電圖檢查診斷的敏感性及特異性偏低并且存在較多的干擾因素。冠狀動脈造影作為當下冠心病診斷的金標準,但費用高并具有一定的創傷性和風險性[3-4]。而超聲心動圖檢測則以便捷、無創、價格低廉等優點在當前心臟病的臨床診斷和隨訪中取得了廣泛應用。其中,實時三維超聲心動圖 (Real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE)彌補了頻譜多普勒角度依賴與二維平面展示的不足,通過將圖像以三維空間的形式進行定位和重建,客觀顯示心室空間結構以及心臟的動態變化,精確的評價各節段心肌運動功能,且具有無創、無輻射等優點[5]。目前通過RT-3DE診斷冠心病方面的研究較少,本研究通過探討RT-3DE在冠心病患者節段性室壁運動異常的應用分析,初步研究RT-3DE對冠心病節段性室壁運動異?；颊叩臋z測價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年5月至2021年12月于本院接受冠狀動脈造影檢查的具有節段性左室壁運動異常的100例冠心病患者為對照組,男51例,女49例;年齡40～84歲,平均 (61.23±3.12)歲,冠脈造影結果顯示為單支病變冠脈狹窄大于75%的38例;雙支病變冠脈狹窄大于75%的患者30例;多支病變冠脈狹窄>75%的有32例。另選擇同期100例冠脈造影正常者為對照組,其中男48 例,女52例;年齡41～82歲,平均(61.10±3.26)歲。病例納入標準:所有患者均符合美國心臟病協會(AHA)冠心病診斷標準[6]。本次納入的患者均為竇性心律,均行常規超聲心動圖檢查。排除標準:患有先天性心臟病以及嚴重心律失常的患者;經檢測圖像不能清晰顯示心內膜邊緣的;患有嚴重心肺等功能障礙的患者;以往進行過心臟相關手術治療的患者。本研究符合本院倫理委員會審核標準。

1.2 研究方法

1.2.1 儀器:Philips iE33彩色多普勒超聲儀,頻率1～3 MHz的S5-1探頭,頻率1～3 MHz的X3-1矩陣探頭,Qlab 8.1圖像定量分析軟件。

1.2.2 圖像采集:取患者左側仰臥位進行穩定呼吸后,將心電圖進行連接取得清晰全面的心尖四腔二維圖像,將圖像調整后告知患者呼氣末屏氣取得3個連續心動周期的立體影像,同時對心尖兩腔切面/三腔切面/四腔切面,以及二尖瓣、乳頭肌及心尖水平左心室短軸二維灰階動態圖像等進行記錄保存并分析。

1.2.3 RT-3DE圖像分析:在系統中將圖像打開后,應用Qlab 8.1圖像定量分析軟件獲取舒張末期容積(End-diastolic volume,EDV)和收縮末期容積(End-systolic volume,ESV),并通過序列分析得到節段時間-容積曲線以及節段局部EDV相關圖像分布,同時經由曲線取得左室的總體評估指標。自動測算出左室收縮末容積(LVESV)、左心室舒張末容積(LVEDV)、左心室射血分數(LVEF)。通過軟件計算出左室心肌質量(Left ventricular mass,LVM),并以(LVRI= LVM/LVEDV)公式算出相應指數。采用美國心臟病學會制定17段心肌分段法,通過軟件獲取容積曲線及時間-位移牛眼圖。

2 結 果

2.1 RT-3DE檢測左心室各節段左心室舒張末期容積(REDV)比較 與對照組比較,觀察組患者的左心室基底段、中間段的REDV均較高,差異有統計學意義( 均P<0.05 ),見表1。

表1 RT-3DE檢測左心室各節段REDV比較(ml)

2.2 RT-3DE檢測左心室各節段左心室收縮末期容積比較(RESV) 與對照組比較,觀察組患者的左心室基底段、中間段的RESV均較高,差異有統計學意義(均P<0.05),見表2。

表2 RT-3DE檢測左心室各節段RESV比較(ml)

2.3 RT-3DE檢測心功能參數比較 與對照組比較,RT-3DE檢測的觀察組(單只、雙只、多只)患者心功能參數中LVEDV、LVESV升高以及LVEF、LVRI降低的較為顯著,兩組比較差異有統計學意義(均P<0.05);而兩組的LVM比較無統計學差異(P>0.05),見表3。

表3 RT-3DE檢測心功能參數比較

2.4 兩組患者 RT-3DE心室參數圖比較 對照組左心室容積-時間曲線(Volume-time curve,VTC)排列有序,各節段曲線形態一致 ,下降支與上升對稱性良好,各節段曲線走向以及到達曲線波峰及波谷的時間趨于一致,時間牛眼圖上左室整體達收縮末期時間相近為綠色,位移牛眼圖上運動正常為藍色(圖1)。觀察組病變區域VTC形態不規則、雜亂,曲線的波峰、波谷后移,時間牛眼圖上為紅色,其周圍節段出現藍色、綠色,位移牛眼圖上為黑色(圖2)。

注:A、B為心室容積-時間參數圖;C為心室時間-位移參數圖圖1 對照組心室參數圖

注:A、B為心室容積-時間參數圖;C為心室時間-位移參數圖圖2 觀察組心室參數圖

2.5 RT-3DE在冠心病節段性室壁運動異?；颊吖诿}病變患者中的敏感性、特異性分析 RT-3DE在冠心病節段性室壁運動異常患者冠脈病變患者ROC曲線結果顯示,RT-3DE檢測的靈敏度為68.59%,特異度為85.72%,AUC值為0.866。

3 討 論

冠心病是指由冠狀動脈粥樣硬化引起管腔狹窄、痙攣或閉塞,出現心肌供血不足、缺氧、壞死[7-8],冠心病心肌局部缺血進而使得心室的運動及容積發生變化,心肌節段性室壁運動異常通?？勺鳛榕袛喙谛牟〉囊豁椫匾獏⒖家罁9]。目前二維超聲可實現對室壁節段性運動異常及心功能的檢測,但其受到檢測者主觀因素影響及檢測心功能時受幾何假設及心內膜清晰度影響使數據準確性存在一定誤差。同時在評價心肌的局部收縮功能方面有一定局限性。RT-3DE為現階段心臟超聲評估的一項新技術,可以很好的呈現左心室內膜面和左心室內結構的立體形態,其在實時觀測左室容積與運動功能的同時,不僅能夠在整體上將心臟各節段時間-容積曲線以及“牛眼圖”進行立體呈現,還能分節段的將心臟的收縮功能及同步變化進行定量分析,并將整個心室的狀態由局部到整體以全方位的立體形態進行同步呈現,并可在無創前提下最大程度的提高了室壁節段性運動異常和心功能評估的可靠性[10-12]。

本研究與對照組比較發現左心室基底段、中間段的局部REDV、RESV均較高,提示前降支血管出現一定程度狹窄,這為我們及早發現冠心病,給予及時合理的治療,預防急性心血管事件和改善預后具有重要意義。其可能的機制為:血管出現一定程度狹窄后,其供應相應區域出現缺血、缺氧,引起心肌節段性運動異常,后導致左心室室腔擴張以及病變后的非節段延長,這與相關研究結果基本一致[13-14]。

同時對于左室整體功能的研究發現與對照組相比(單只、雙只、多只)的患者LVEDV、LVESV均升高以及LVEF、LVRI降低的較為顯著,說明伴隨著室壁運動異常表征的不斷加劇,心室整體與節段的心肌運動功能也會相應減弱,不僅收縮的容積時間延遲,同時收縮的同步性也發生了不協調性的改變。缺血性心臟病最初往往表現為節段功能障礙,而不是左心室整體功能不全,冠心病節段性室壁運動異常的病理過程是逐漸演變的過程,其發病的早期冠脈被阻塞后,心肌細胞長期處于缺血缺氧狀態,最終發生變性壞死,室腔壓力逐漸增強,心肌逐漸變薄、擴大,最終引起幾何形態的改變[15]。由于心肌質量與室腔的大小以及室壁的薄厚具有一定相關性,因此心腔擴大,心肌質量增加,室壁變薄,射血分數降低,LVRI降低[16]。以往在使用2DE、MRI以及RT-3DE對冠心病患者心室收縮功能進行分析的結果中發現,采用RT-3DE分析檢測所取得患者的左心室收縮/舒張末容積、射血分數等的結果準確性均較高[17]。且在眾多動物試驗及臨床研究都證實了,RT-3DE能夠對心肌功能及心臟收縮的同步性進行精確評估,應用價值較高。

目前統一采用17段心肌分段方法,且其各分段都有對應的冠狀動脈供血,所以由節段收縮功能異常可以提示發生病變的具體冠脈分支[18-19],文中VTC及心室時間-位移參數圖顯示,與對照組相比觀察組血管嚴重狹窄的供血節段VTC形態不規則、雜亂,曲線的波峰、波谷后移,提示缺血節段舒張和收縮運動延遲,時間牛眼圖上嚴重狹窄的血管供血區域為紅色,其周圍節段出現藍色、綠色,位移牛眼圖上嚴重狹窄的血管供血區域為黑色。上述明顯看出缺血損失使室壁運動在時間和空間上的不同步,同時反過來也可以應用RT-3DE觀察有無室壁運動異常來推測嚴重血管狹窄的位置。同時本文通過預測值對RT-3DE在冠心病動脈病變患者進行識別診斷繪制的ROC曲線結果中發現,RT-3DE檢測的靈敏性為68.59%,特異度為85.72%均較高,進一步證實了RT-3DE診斷冠心病價值,故RT-3DE彌補了部分檢測成像技術的不足,可通過全方位立體化的實時監測技術對患者的心臟功能進行定量分析,進而評價心室各節段運動功能,做出冠心病診斷[20],對及時、無創傷的發現冠心病,提高診斷率,減少漏診率有著重要意義。

綜上所述,RT-3DE不僅能夠更加整體和全面的反映冠心病患者心室的容積,室壁運動以及心室功能的動態變化情況,還可為冠心病的診斷與評估提供更為全面的定量信息。