王晶，李玉宏

（錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科，遼寧 錦州 121001）

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（簡稱冠心?。┦?全球關(guān)注的公共衛(wèi)生問題，人口老齡化及危險因素的持續(xù)作用使其發(fā)病率仍然處于較高水平，隨病情進(jìn)展，可導(dǎo)致心力衰竭甚至猝死，造成巨大的精神和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)［1］。目前，冠狀動脈造影是診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，但該方法不能了解心室重構(gòu)及缺血對心肌的影響程度。超聲心動圖是最便捷的檢查方式，可以通過評估室壁運(yùn)動情況、左心室容積及射血分?jǐn)?shù)為臨床診斷冠心病提供影像學(xué)依據(jù)，有助于監(jiān)測冠心病患者藥物治療或PCI手術(shù)前后心功能變化，準(zhǔn)確評估患者預(yù)后，及時調(diào)整治療方案，減緩冠心病導(dǎo)致的心功能損傷。三維全自動左心室容積定量技術(shù)（3D-heart model，HM）是近年來發(fā)展的新技術(shù)，利用人工智能特點(diǎn)一鍵式測量左心室容積和射血分?jǐn)?shù)［2-4］，本研究旨在探討HM技術(shù)在冠心病患者左心收縮功能的定量分析中的可行性和可重復(fù)性，為臨床提供一種可快速、準(zhǔn)確評估冠心病患者左心收縮功能的方法。

1 材料與方法

1.1 一般資料及分組

選取2019年6月至2020年6月于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科住院的冠心病患者100例。排除RT-3DE聲像圖中左心室心肌17節(jié)段中3節(jié)段以上顯示不清者；臨床資料不全者；合并心律失常、瓣膜病變、先天性心臟病患者等。納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床確診冠心病患者符合《穩(wěn)定性冠心病診斷與治療指南》［5］；冠狀動脈造影至少1支血管狹窄≥50%，超聲心動圖檢查圖像清晰者。

根據(jù)冠狀動脈造影檢查結(jié)果、心電圖、病史及心肌酶學(xué)水平將患者分為冠心病心梗組（A組，n=60），其 中，男39例，女21例，年 齡（58.750±14.498）歲，心率（77.280±12.408）次/min，收縮壓為（126.520±7.108）mmHg，舒張壓為（79.580±7.198）mmHg；冠心病非心梗組（B組，n=40），其中，男25例，女15例，年齡（59.050±11.325）歲，心率（72.880±11.241）次/min，收縮壓為（125.200±7.148）mmHg，舒張壓為（78.700±7.304）mmHg。同期選取與病例組相匹配的正常對照組（C組，n=50），既往均無心臟病史、高血壓病史，行常規(guī)心電圖及超聲心動圖檢查均正常，其中，男30例，女20例，年齡（54.020±16.069）歲，心率（73.260±9.398）次/min，收縮壓為（125.180±6.365）mmHg，舒張壓為（77.780±6.028）mmHg。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核通過，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

采用Philips EPIQ 7C型彩色多普勒超聲診斷儀，探頭X5-1，S5-1，頻率1～5 MHz，內(nèi)置3D-HM圖像采集模式。囑患者左側(cè)臥位，連接心電圖，必要時囑患者改變體位并配合屏氣，獲得清晰內(nèi)膜圖像，分別記錄圖像采集時間（T1）、分析時間（T2）及總時間（T3）。雙平面Simpson’s法：在心尖分別采集并存儲4個周期心尖四腔觀和兩腔觀動態(tài)圖像；分別描繪心尖四腔觀和兩腔觀的左心室舒張末和收縮末心內(nèi)膜曲線，以Simpson’s法計算出左心室容積和射血分?jǐn)?shù)。HM法：HM邊界值設(shè)為舒張末60%，收縮末40%［6］，心尖四腔觀使左心室中心沿著軸線，點(diǎn)擊屏幕上的HM ACQ按鈕收集圖像，啟動HM自動分析獲得HM結(jié)果。RT-3DE法：全容積模式下，存儲4個心動周期心尖四腔觀的動態(tài)圖像，采用QLab 10.7軟件3DQ Advance插件脫機(jī)分析，于舒張末和收縮末分別在心尖長軸四腔、兩腔觀二尖瓣環(huán)水平及左心室心尖部心內(nèi)膜面標(biāo)記5個參考點(diǎn)，獲得RT-3DE結(jié)果。見圖1。

圖1 雙平面Simpson’s 法、HM法及RT-3DE法測量圖像Fig.1 Pictures of biplane Simpson’s，HM and RT-3DE

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計數(shù)資料采用χ2檢驗。計量資料以±s表示。多組間比較方差齊時采用單因素方差分析，方差不齊時采用非參數(shù)Kruskal-WallisH檢驗；相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性檢驗；采用Bland-Altman進(jìn)行一致性檢驗，分析散點(diǎn)的分布與一致性界限的位置關(guān)系，若一致性界限在臨床上可接受，則認(rèn)為2種方法之間一致性較好。重復(fù)性檢驗采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC），ICC＜0.4為重復(fù)性差，0.4～0.75為重復(fù)性好，＞0.75為重復(fù)性很好。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組一般資料比較

3組年齡（F=2.511，P=0.081）、性別（F=0.292，P=0.864）、心率（F=1.923，P=0.150）、收縮壓（F=0.670，P=0.513）、舒張壓（F=0.944，P=0.392）比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.2 HM法、Simpson’s法與RT-3DE法測量結(jié)果比較

如表1～3所示，HM法測得的左心室舒張末容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）均高于RT-3DE法測得值，左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）無統(tǒng)計學(xué)差異；A、B組中HM法及RT-3DE法測得的LVEF略低于雙平面Simpson’s法，而C組中3種方法測得的LVEF無統(tǒng)計學(xué)差異。HM法、Simpson’s法及RT-3DE法A組LVEDV及LVESV均高于B組及C組，LVEF低于B組和C組（均P＜0.05）。

表1 正常對照組Simpson’s、HM與RT-3DE測量結(jié)果比較Tab.1 Comparison of Simpson’s method，3D-HM，and RT-3DE in the control group

表2 冠心病心梗組Simpson’s、HM與RT-3DE測量結(jié)果比較Tab.2 Comparison of Simpson’s，3D-HM，and RT-3DE in the group with myocardial infarction

2.3 HM法、Simpson’s法與RT-3DE法測量結(jié)果相關(guān)性及一致性分析

HM法LVEDV、LVESV、LVEF測得值與RT-3DE法相關(guān)性高，一致性均在臨床接受范圍內(nèi)，見表4。

表4 冠心病組與正常對照組Simpson’s、HM與RT-3DE的相關(guān)性分析和一致性檢驗Tab.4 Correlation and consistency analysis of Simpson’s，3D-HM，and RT-3DE

2.4 3種方法測量時間比較

3D-HM法T1 ［（8.127±0.932）s］、T2 ［（21.198±3.246）s］及T3 ［（29.325±4.136）s］均短于雙平面Simpson’s法 ［（15.197±1.411，73.805±3.431，89.002±4.796）s］及RT-3DE法 ［（13.736±1.311，79.547±3.772，93.282±5.057）s］，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 冠心病非心梗組Simpson’s、HM與RT-3DE測量結(jié)果比較Tab.3 Comparison of Simpson’s，3D-HM，and RT-3DE in the group with non-myocardial infarction

2.5 重復(fù)性檢驗

從納入的100例患者中隨機(jī)抽取20例，由2名醫(yī)師分別以HM法測量LVEDV、LVESV和LVEF，ICC分別為0.987，0.993，0.989；其中1名醫(yī)師10 min后再次測量，ICC分別為0.996，0.996，0.990。

3 討論

由于冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化管腔狹窄，導(dǎo)致冠心病心肌缺血，當(dāng)斑塊破裂或血管完全閉塞時發(fā)生心肌壞死，終末期并發(fā)心力衰竭。目前，臨床上推薦冠心病患者使用雙平面Simpson’s 法評估左心收縮功能，但受幾何假設(shè)及局部空間形態(tài)影響［7］。本研究中以RT-3DE作為評估的金標(biāo)準(zhǔn)，但是RT-3DE數(shù)據(jù)后處理需要繁瑣的手動調(diào)節(jié)，主觀性強(qiáng)且耗時。HM技術(shù)是飛利浦公司開發(fā)的一種全自動左心定量分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在三維圖像基礎(chǔ)上一鍵式采集、分析，從而快速、準(zhǔn)確測出左心室容積及射血分?jǐn)?shù)，本研究對比分析了HM法的可行性。HM運(yùn)用一種自適應(yīng)智能分析算法，通過獲取最優(yōu)的邊界識別左心室心內(nèi)膜面，通過運(yùn)動分析自動建立左心室3D模型，匹配大數(shù)據(jù)庫中的模型，呈現(xiàn)左心室容積參數(shù)和射血分?jǐn)?shù)值［4，8］。

本研究結(jié)果顯示，HM法測得的LVEDV及LVESV均高于RT-3DE法，這與BARLETTA等［3］研究結(jié)果相似，可能是由于圖像分析的原理及對心內(nèi)膜邊界的界定不同，HM檢測血流組織與致密心肌間界面，更易識別心內(nèi)膜小梁，本研究中HM邊界值設(shè)為舒張末期60%，收縮末期40%，與李萌等［6］研究一致，根據(jù)邊界設(shè)定值識別心內(nèi)膜區(qū)域并自動匹配數(shù)據(jù)庫模型，而RT-3DE在界定界面時由操作者勾畫內(nèi)膜可能未將小梁納入左心室心腔，導(dǎo)致其三維容積偏小，TAMBORINI等［9］研究也曾報道三維超聲心動圖測值小于心臟磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）。冠心病心梗組LVEDV及LVESV高于正常組，LVEF低于正常組，這是由于冠狀動脈閉塞，心肌缺血壞死，出現(xiàn)左心室重構(gòu)，代償失調(diào)則會導(dǎo)致射血能力減低、心腔擴(kuò)大等。本研究表明冠心病患者中HM法及RT-3DE法測得的LVEF略低于雙平面Simpson’s法，可能是由于HM是在三維基礎(chǔ)上建立的心臟模型，而雙平面的二維心腔不能完全表示左心室整體結(jié)構(gòu)，容積差異可導(dǎo)致LVEF的高估［10］。相關(guān)性和一致性分析中顯示HM法與RT-3DE法存在正相關(guān)，且高于雙平面Simpson’s法與RT-3DE法的相關(guān)性，一致性均在臨床可接受范圍內(nèi)。HM法圖像采集、分析時間均短于雙平面Simpson’s法及RT-3DE法，可能由于后者圖像采集時呼吸、體位移動等會造成圖像拼接的錯位，采集時間延長，后兩者分析時均需要操作者主觀描記心內(nèi)膜，耗時較長。本研究還表明HM可重復(fù)性高，HM重復(fù)分析同一數(shù)據(jù)集時具有確定性收斂效應(yīng)。

本研究的局限性在于樣本量小；未與CMR金標(biāo)準(zhǔn)對比；未納入心內(nèi)膜圖像欠清晰者，未研究HM局部編輯功能對于圖像欠清晰者的價值。

綜上所述，HM是一項重復(fù)性好、客觀性強(qiáng)且快速、準(zhǔn)確的心功能測定方法，對于長期監(jiān)測冠心病患者左心功能的波動及評估治療效果具有重要意義。