王勇张运杨印楼季晓平张梅李大庆张薇王旭郑昭伦
摘要目的:探讨慢性肺心病右室收缩功能的测量新方法。方法:对32例慢性肺心病患者进行经胸二维和多平面经食管超声心动图检查, 分别采用双平面Simpson法和自制的三维超声心动图软件系统测量右室射血分数(RVEF), 并与放射性核素心室造影测量的RVEF对比。 结果:经胸二维超声心动图与放射性核素心室造影的RVEF呈中度相关(r=0.08, P<0.01, SEE=0.07), 但前者显著高估了后者的测值(P<0.05)。 而多平面经食管三维超声心动图与放射性核素心室造影的测值高度相关(r=0.91, P<0.001, SEE=0.05), 且组间均数无显著性差异(P>0.05)。结论:多平面经食管三维超声心动图为定量评价右室收缩功能提供了相对无创和相当可靠的新途径。
关键词:超声心动描记术 经食管 肺心病 心室功能 右
右室收缩功能的测定对于慢性肺心病患者的病情随访、 治疗决策及预后判断具有十分重要的临床意义。 然而, 由于慢性肺心病患者声窗的限制和右室形态的复杂性, 右室收缩功能的定量分析一直是超声心动图学的难点。 为探讨慢性肺心病右室收缩功能的测量新方法, 我们对32例肺心病患者进行了经胸二维及多平面经食管三维超声心动图的对比研究, 现将结果报告如下。
资料和方法
一、 研究对象
随机选择慢性肺心病患者32例,男26例, 女6例, 年龄32~74岁, 平均(54.3±11.1)岁, 患者均为窦性心律, 心功能Ⅰ~Ⅲ级。 所有患者均在24小时内行经胸二维超声心动图、 多平面经食管超声心动图和放射性核素心室造影检查。
二、 研究方法
1. 经胸二维超声心动图检查: 采用美国HP SONOS-1500型彩色多普勒血流显像仪。 记录心尖四腔观图像及右室心尖两腔观图像。 利用北京科力公司BIE-2020型超声心动图图像处理系统, 以双平面Simpson法测得右室射血分数(RVEF)。
2. 多平面经食管超声心动图检查: 患者在检查前禁食4小时, 以2%地卡因喷雾麻醉咽部, 连接肢体导联心电图, 将探头送入食管并定位于食管中上段, 调整探头位置, 固定探头, 从0°~180°旋转扫查右室, 每隔10°记录至少3个心动周期的右室二维图像, 采用仪器中的边缘增强功能以清晰显示右室心内膜回声。 所有超声图像均储存于VHS录像带上。
3. 右室三维重建: 采用自制的多平面经食管三维超声心动图重建系统, 将记录于VHS录像带上的超声图像转化为数字图像后输入计算机, 逐帧回放, 以心动周期中最大和最小心腔作为心室舒张末期和收缩末期的标志, 每隔10°选择一幅图像, 描划心内膜边缘, 由计算机将18幅经食管右室二维图像重建为右室三维图像, 并自动计算出心室舒张末期容量(EDV)及收缩末期容量(ESV), 然后由下列公式得RVEF: RVEF=(EDV-ESV)/EDV。
4. 平衡法放射性核素心室造影: 采用ELscint Apex 409-AG ECT。 患者静注放射性核素20分钟后, 采取左前斜位30°~45°, 以心电图多门控法采集数据, 矩阵64×64, 32帧/RR间期, 共采集300秒。 通过专用核医学计算机计算出RVEF。
三、 统计分析
所有测值以均数±1倍标准差表示, 并以直线相关分析和配对t检验分别对比经胸二维和多平面经食管三维超声心动图与放射性核素心室造影的测量结果。
结果
在本研究中, 所有患者经胸二维和多平面经食管超声心动图检查均获得技术上满意的图像, 且进行各项检查期间血流动力学状态稳定。 经胸二维超声心动图所测RVEF平均(46.3±10.8)%, 放射性核素心室造影所测RVEF平均(41.3±11.5)%, 二者呈中度相关(r=0.91, P<0.001, SEE=0.07), 配对 t检验示二者有显著性差异(P>0.05), 经胸二维超声心动图明显高估RVEF。 多平面经食管三维超声心动图所测RVEF平均(42.9±11.7)%, 与放射性核素心室造影所测RVEF呈高度相关(r=0.91, P<0.001, SEE=0.05), 配对 t检验示二者无显著性差异(P<0.05)。 相关曲线见图1,2。
图1经胸二维超声心动图和放射性核素心室造影RVEF相关性分析
图2多平面经食管三维超声心动图和放射性核素心室造影RVEF相关性分析
讨论
近年来, 右室功能的研究日益受到重视, 多种影像学技术被用于右室收缩功能的定量分析, 如双平面右室造影、 放射性核素心室造影、 磁共振及超声心动图等。 其中, 超声心动图以其无创、 方便及价廉等优点成为目前临床较常用的方法。 Panidis等以经胸二维超声心动图的双平面面积-长度法及双平面Simpson法测定了39例冠心病患者的RVEF, 两种方法的结果与放射性核素心室造影结果均呈中度相关[1]。 其他学者的研究也证明, 二维超声心动图测定右室功能的准确性较差[2,3]。 其原因在于: ①右室形状复杂, 难以用固定的数学模型加以模拟, 且其形状随负荷状态不同变化显著; ②右室流入道与流出道并不位于统一的平面, 经胸二维超声心动图无法同时显示流出道和流入道, 心尖观中所显示的仅是右室的流入道部分, 故二维超声心动图所测的RVEF仅是右室流入道的功能; ③右室肌小梁较发达, 心内膜边缘不规则, 影响了右室心内膜描划的准确性[4,5]。 在慢性肺心病患者, 声窗的限制和右室形态的异常更增加了经胸二维超声心动图测量右室功能的难度。
近年研究已证明, 三维超声心动图是定量评价左室收缩功能的可靠技术[6,7], 而应用这一技术对右室功能的研究尚处于起步阶段。 Linker[8]等首先通过离体实验证实了三维超声心动图测量右室容量的准确性。 颜紫宁[9]等对8例肺心病患者的右室进行了经胸三维重建, 测得RVEF与放射性核素心室造影呈中度相关。 但利用经胸超声心动图进行右室三维重建存在许多局限性: ①经胸壁检查时超声图像分辨力较差, 右室心内膜显示不清晰, 在肺气肿、 肥胖或胸廓畸形患者尤甚; ②经胸超声心动图不能显示右室的全部结构, 造成容量计算误差; ③经胸难以获得足够的二维图像进行三维重建。 而利用经食管三维超声心动图测量右室容量不需进行几何形状假设, 不要求特定的标准切面, 且获得的二维切面图像较清晰, 故准确程度较高。 姜楞[10]等首先利用经食管三维超声心动图对离体人类右室进行了三维重建, 发现经食管三维超声心动图所测右室容量与实测值高度相关, 且其相关性优于二维超声心动图。 在此研究基础上, 姜楞[11]等利用经食管三维超声心动图对犬在体右室进行了三维重建, 测得的右室容量及射血分数均与实测值高度相关。
本研究中, 我们首次利用多平面经食管三维超声心动图测量了慢性肺心病患者的RVEF, 与经胸二维超声心动图进行对比。 该方法具有以下优点: ①图像定位准确: 二维切面图像采集依赖于探头内相控晶片的旋转, 探头位置固定; ②图像采集简便: 不需任何附加装置, 探头在食管内位置确定后, 调整手柄按钮即可在360°范围内全面扫查心脏结构, 获取三维重建所需的全部切面图像; ③图像清晰度高: 由于避免了胸壁与肺的干扰, 二维切面图像质量明显提高, 有利于三维重建; ④右室显示全面: 在探头从0°~180°旋转过程中超声束可全面显示右室流出道、 心尖和流入道, 从而可准确测量右室容量和射血分数。 本研究结果显示: 多平面经食管三维超声心动图所测RVEF与放射性核素心室造影高度相关, 且均数间无显著性差异; 而经胸二维超声心动图测值仅与放射性核素心室造影中度相关, 前者明显高估后者测值。 多平面经食管三维超声心动图技术亦有其限制性: ①食管插管具有一定的创伤性和并发症; ②三维重建方法较为复杂。 随着多平面经食管超声探头的小型化和三维重建软件的改进, 这些限制性将被克服, 从而可大大增加这一技术的临床实用性。
基于上述结果, 我们认为, 对于右室收缩功能的评价, 经胸二维超声心动图的准确性较低, 目前尚不能满足临床需要; 而多平面经食管三维超声心动图具有与放射性核素心室造影相似的准确性, 为右室收缩功能的定量分析提供了相对无创和相当可靠的新途径。
本课题受国家自然科学基金资助(69472003)
作者单位:王勇张运季晓平张梅李大庆张薇王旭郑昭伦 250012济南, 山东医科大学附属医院心内科
杨印楼山东济宁医学院附属医院内科
参考文献
1Panidis IP,Ren JF,Kotler MN,et al.Two dimensional echocardiographic estimation of right ventricular ejection fraction in patients with coronary artery disease. J Am Coll Cardiol,1983,2:911-918.
