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(南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院，1.心血管內(nèi)科，2.超聲科，湖南 衡陽(yáng) 421001)

近年來冠心病的發(fā)病率和死亡率逐年上升，心肌梗死是目前全世界人口致死和致殘的主要原因之一[1]，經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)已成為冠心病再灌注的首選治療方式[2]，冠狀動(dòng)脈造影是診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，但屬于有創(chuàng)操作，特別不適宜在隨訪中反復(fù)應(yīng)用。因此探討一種簡(jiǎn)便、精準(zhǔn)、無創(chuàng)的診療隨訪手段在臨床上將具有重要價(jià)值。本課題試圖利用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(real-time three dimensional echocardiography，RT-3DE)和Q-Lab軟件測(cè)量并分析正常成人和心肌梗死患者行PCI術(shù)前后左心室心肌力學(xué)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化，探討RT-3DE評(píng)估心肌力學(xué)的可行性，判斷不同心肌力學(xué)參數(shù)在診斷心肌梗死及評(píng)價(jià)PCI術(shù)后療效中的價(jià)值，為心肌梗死的臨床診斷及療效評(píng)估提供新的更豐富更有價(jià)值的信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料

心肌梗死組：選取2016年8月至2017年10月在本院心內(nèi)科住院并接受PCI治療的100例心肌梗死患者，男63例，女37例，年齡42～86歲，平均年齡(68.2±8.9)歲，所有入選者均根據(jù)臨床癥狀、超聲心動(dòng)圖、心電圖、心肌酶學(xué)及冠狀動(dòng)脈造影檢查明確診斷，且無嚴(yán)重高血壓病、心肌病、嚴(yán)重瓣膜病、先天性心臟病、中等量以上心包積液及嚴(yán)重持續(xù)性心律失常。于術(shù)前和術(shù)后1個(gè)月分別應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(RT-3DE)采集圖像。正常對(duì)照組：選取來本院體檢的100例健康成人志愿者，男女各50例，年齡18～75歲，平均年齡(46.5±10.3)歲，均無心血管疾病，糖尿病、其他代謝性及免疫性疾病等病史，臨床表現(xiàn)、心電圖、超聲心動(dòng)圖及冠脈造影等檢查均無異常。

1.2 檢測(cè)儀器

應(yīng)用飛利浦公司的Philips IE33高檔彩色多普勒超聲診斷儀，配置有實(shí)時(shí)三維超聲成像技術(shù)，探頭S5-1的頻率為1.7～3.4MHz，矩陣探頭X3-1的頻率為1～3MHz，并自帶Q-Lab8.1 3DQ Advanced定量分析軟件。

1.3 檢查方法

受檢者取左側(cè)臥位，連接心電圖，使之掃查時(shí)與心動(dòng)周期同步；首先使用S5-1探頭進(jìn)行常規(guī)二維超聲檢查和測(cè)量(參照美國(guó)超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)推薦的標(biāo)準(zhǔn))，再使用X3-1矩陣探頭進(jìn)行RT-3DE檢查，將探頭置于心尖部，首先在二維模式下獲取最佳的心尖四腔心圖像，再轉(zhuǎn)換為三維全容積(full-volume)模式，調(diào)整幀頻等參數(shù)，得到清晰左心室三維圖像后，囑受檢者呼氣末屏氣，經(jīng)心電圖自動(dòng)觸發(fā)，采集連續(xù)的3～5個(gè)心動(dòng)周期的立體圖像，形成60×60寬角“金字塔”樣成像三維數(shù)據(jù)，并將三維圖像導(dǎo)入工作站，等待后期分析及數(shù)據(jù)處理。

1.4 心肌力學(xué)參數(shù)分析

啟動(dòng)Q-Lab8.0定量分析軟件，選定清晰的三維全容積圖像，以心尖四腔及二腔觀作為基礎(chǔ)切面，首先確定舒張末期及收縮末期，然后標(biāo)記二尖瓣瓣環(huán)水平的室間隔、側(cè)壁、前壁、下壁4點(diǎn)和心內(nèi)膜面心尖頂點(diǎn)，軟件自動(dòng)勾畫左室動(dòng)態(tài)三維心內(nèi)膜輪廓(如圖1)，如儀器描繪與實(shí)際吻合欠佳，可手動(dòng)逐幀作局部凋整，以達(dá)到最佳吻合，最后軟件將左室容積分成17個(gè)亞節(jié)段(前壁的基底段、中間段及心尖段；側(cè)壁的基底段、中間段及心尖段；后壁的基底段、中間段；下壁的基底段、中間段及心尖段；前間壁的基底段、中間段；后間壁的基底段、中間段和心尖段；心尖帽)，自動(dòng)跟蹤各個(gè)節(jié)段容積隨時(shí)間的變化情況，從而得到左心室整體和17節(jié)段的容積-時(shí)間曲線(volumes time curve，VTC)及三維圖像(如圖2)。

在左室整體VTC上獲得收縮及舒張功能參數(shù)，包括收縮末期容積(ESV)；舒張末期容積(EDV)；計(jì)算射血分?jǐn)?shù)(EF)；收縮期最大斜率即為左室最大射血速率(PER)；舒張期最大斜率即為左室最大充盈速率(PFR)。以“牛眼圖”顯示17節(jié)段，并在VTC上測(cè)量左心室各節(jié)段的收縮功能參數(shù)，包括節(jié)段收縮末期容積(rESV)、節(jié)段舒張末期容積(rEDV)，然后計(jì)算節(jié)段射血分?jǐn)?shù)(rEF)；Q-Lab定量分析軟件計(jì)算16個(gè)節(jié)段達(dá)收縮末最小容積時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差(Tmsv16-SD)及其最大差值(Tmsv16-Dif)，同時(shí)為了消除不同受檢者之間因心率差異造成的影響，故將上述指標(biāo)分別除以受檢者1個(gè)心動(dòng)周期的持續(xù)時(shí)間，用百分?jǐn)?shù)表示，從而得到校正后的標(biāo)化值(Tmsv16-SD%、Tmsv16-Dif%)，利用這些指標(biāo)以評(píng)估左室收縮的同步性。

圖1 心臟的三維立體圖像，3DQ Advanced自動(dòng)描繪出左室四腔心、兩腔心短軸切面心內(nèi)膜

圖2 正常人17節(jié)段容積-曲線圖

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 RT-3DE評(píng)估左心室整體收縮功能參數(shù)

實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖顯示心梗患者PCI術(shù)前組左室ESV及EDV較正常對(duì)照組明顯增大(P<0.01)，而術(shù)后與術(shù)前比較明顯減小(P<0.01)；左心室EF、PER、PFR較正常對(duì)照組明顯減小(P<0.01)，而術(shù)后與術(shù)前比較明顯增大(P<0.01)，見表1。

2.2 RT-3DE評(píng)估左室17節(jié)段收縮功能參數(shù)

心梗患者PCI術(shù)前組絕大多數(shù)節(jié)段rESV、rEDV較正常對(duì)照組增高(P<0.05)，rEF較正常對(duì)照組減低(P<0.05)；PCI術(shù)后，心?；颊咻^術(shù)前大多數(shù)節(jié)段rESV、rEDV減低，rEF增高(P<0.05)，見表2。

表1 RT-3DE評(píng)估左心室整體收縮功能參數(shù)的比

表2 RT-3DE評(píng)估左心室各節(jié)段收縮功能參數(shù)的比較

2.3 RT-3DE評(píng)估左心室同步性參數(shù)

心?；颊逷CI術(shù)前左心室Tmsv16-SD、Tmsv16-Dif及Tmsv16-SD%、Tmsv16-Dif%較正常對(duì)照組明顯增大(P<0.01)，而PCI術(shù)后各參數(shù)較術(shù)前減小(P<0.01)，見表3。

表3 RT-3DE評(píng)估左心室同步性參數(shù)的比較

3 討 論

左心室整體收縮舒張功能是決定心肌梗死患者預(yù)后、有效評(píng)價(jià)左室重構(gòu)及估測(cè)患者PCI術(shù)耐受性的重要因素，對(duì)于臨床分析病情、確定治療方案及估計(jì)預(yù)后起著至關(guān)重要的作用。左心室整體功能評(píng)判的一個(gè)重要組成部分就是左心室容積的測(cè)量。傳統(tǒng)的超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左心室容積的方法主要是M型及二維雙平面Simpson’s法，它們均需要對(duì)左心室腔進(jìn)行幾何假設(shè)，當(dāng)心腔形態(tài)正常時(shí)其擁有較高的準(zhǔn)確性。但是，當(dāng)心腔形態(tài)發(fā)生改變時(shí)，如心肌梗死后左室腔增大，左室形態(tài)改變且偏離了假設(shè)模型，特別是合并室壁瘤患者差異更為顯著，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性[3]。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖是一項(xiàng)新的超聲心動(dòng)圖檢查技術(shù)，它采用全容積矩陣探頭，能夠直觀地顯示心臟結(jié)構(gòu)的解剖特征和空間關(guān)系，通過實(shí)時(shí)三維重建，可以迅速獲得全部腔室容積信息，能提供多方面的心肌力學(xué)參數(shù)，包括心臟的整體功能、局部節(jié)段功能及心肌的同步性參數(shù)[4-5]。因此，使用RT3-DE無須進(jìn)行任何幾何假設(shè)，通過三維重建，能快速呈現(xiàn)左心室的整體形態(tài)，無論心腔結(jié)構(gòu)改變與否，都能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)左心室容積[6]。有研究證實(shí)與傳統(tǒng)的M型超聲及二維超聲相比，RT3-DE能更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)冠心病左室重構(gòu)患者左心室容積及左室整體收縮功能[7]。另外，Riehle等[8]研究表明RT3-DE在評(píng)估左室容積和心功能的精確性方面可以與MRI相媲美。同樣，本研究結(jié)果表明RT-3DE能夠全面、準(zhǔn)確的定量評(píng)價(jià)左室容積和整體收縮功能在正常成人、心梗患者術(shù)前及術(shù)后的變化，為臨床更精準(zhǔn)診斷術(shù)前心?；颊呒霸u(píng)估術(shù)后心?；颊咛峁┯辛σ罁?jù)。

心肌缺血導(dǎo)致心肌細(xì)胞缺氧變性壞死，使梗死區(qū)室壁變薄，同時(shí)造成梗死心肌局部收縮能力下降。冠心病最初往往表現(xiàn)為左心室心肌節(jié)段功能障礙，而不是整體功能不全，故單純?cè)u(píng)價(jià)左心室整體功能已不能滿足臨床要求，節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常是冠心病患者心肌缺血的敏感和特征性指標(biāo)。目前應(yīng)用于臨床的多種新技術(shù)如彩色室壁運(yùn)動(dòng)分析和組織多普勒，都是在二維圖像的基礎(chǔ)上分析，不能同時(shí)體現(xiàn)整個(gè)心臟的室壁運(yùn)動(dòng)情況。而RT3-DE能夠?qū)崟r(shí)顯示心臟三維結(jié)構(gòu)，并能按照美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)推薦的心臟影像學(xué)檢查方法，用時(shí)間-容積曲線和牛眼圖同時(shí)顯示出左心室17節(jié)段心肌的收縮功能，在評(píng)價(jià)節(jié)段室壁運(yùn)動(dòng)和局部功能方面具有優(yōu)越性[9]。Nesser等[10]研究表明RT3-DE能同步呈現(xiàn)心臟整體及局部的立體形態(tài)及運(yùn)動(dòng)情況，定量評(píng)估缺血部位及面積。本研究利用RT-3DE技術(shù)對(duì)左室17節(jié)段心肌進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示心?；颊遰EDV及rESV較正常對(duì)照組明顯增大，梗死節(jié)段rEF明顯降低，而術(shù)后較術(shù)前均明顯改善，表明RT-3DE能夠快速簡(jiǎn)便、精準(zhǔn)無創(chuàng)定量評(píng)估左室具體某一節(jié)段收縮功能，從而判斷心肌梗死區(qū)域以及術(shù)后血流再灌注的恢復(fù)情況。

正常人心室壁有節(jié)律地同步收縮和舒張以實(shí)現(xiàn)心臟有效的泵血，供應(yīng)機(jī)體所需。其實(shí)有許多心臟疾病在早期時(shí)，左心室的整體收縮及舒張功能并未發(fā)生改變，而其局部心肌卻已表現(xiàn)出收縮或舒張的不同步。因此，超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)左心室收縮同步性廣泛應(yīng)用于心臟病患者的診斷和療效觀察。新近發(fā)展的斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)通過定量心肌的應(yīng)變來對(duì)左室收縮的同步性進(jìn)行評(píng)估，有效避免了組織多普勒的角度依賴性[11]，但其對(duì)圖像的清晰度要求較高，并且在一幅二維圖像上左心室的各節(jié)段不可能同時(shí)顯示，故需要心尖四腔、心尖長(zhǎng)軸和心尖二腔觀等多個(gè)切面進(jìn)行分析，因而各節(jié)段是在非同一心動(dòng)周期的不同切面上，由此可能導(dǎo)致一定的誤差[11]。RT3-DE可在同一心動(dòng)周期提供各節(jié)段室壁的容積-時(shí)間曲線，自動(dòng)顯示各節(jié)段室壁達(dá)到最小收縮容積的時(shí)間，故可快速地評(píng)價(jià)左心室收縮的同步性[12]。Rüssel，等[13]研究顯示RT3-DE能夠有效識(shí)別左心室不同步，測(cè)量重復(fù)性高，且與MRI測(cè)值相關(guān)性良好，在評(píng)價(jià)左心室機(jī)械運(yùn)動(dòng)同步性方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。而本研究應(yīng)用左室Tmsv16-SD、Tmsv16-Dif及Tmsv16-SD%、Tmsv16-Dif%來評(píng)價(jià)左室收縮的同步性，研究結(jié)果顯示心?；颊逷CI術(shù)后各參數(shù)術(shù)前比較減小，同步性得到提高，說明隨著冠狀動(dòng)脈供血功能的改善，左室收縮功能提高，左室16節(jié)段的同步性也隨之提高，左室壁運(yùn)動(dòng)更協(xié)調(diào)。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)心肌梗死患者收縮不同步，并盡早采取各種治療方法減輕收縮不同步．可避免心功能持續(xù)減低，改善心?；颊叩念A(yù)后，提高遠(yuǎn)期治療效果，降低死亡率。

當(dāng)然，本研究仍存在以下不足：①三維圖像的合成受患者透聲窗條件、呼吸心律及體位移動(dòng)等的影響，會(huì)造成三維圖像的錯(cuò)位。②RT-3DE三維容積扇角為60°，觀察范圍較小，對(duì)于心腔明顯增大的患者，存在室壁殘缺的現(xiàn)象，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確測(cè)量。③三維超聲圖像的清晰度、分辨率以及幀頻在其技術(shù)上還有待進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。④術(shù)后隨訪時(shí)間短，通過長(zhǎng)時(shí)間隨訪，能夠更有效反映心?；颊逷CI術(shù)后左室心肌力學(xué)各參數(shù)的變化。

RT-3DE通過實(shí)時(shí)成像，操作簡(jiǎn)便，快捷無創(chuàng)，可重復(fù)性高，不依賴幾何形態(tài)的假設(shè)，只需1個(gè)心動(dòng)周期即可反映左室整體及節(jié)段容積的變化，準(zhǔn)確分析出左室整體、局部收縮功能參數(shù)及同步性參數(shù)。因此，PCI術(shù)前、術(shù)后應(yīng)用RT-3DE能夠準(zhǔn)確定位、定量反映左心室17節(jié)段的局部收縮功能及運(yùn)動(dòng)同步性，對(duì)心肌梗死患者的診斷治療、療效觀察、預(yù)后評(píng)估提供更有價(jià)值的信息。