吳力軍，孫 錕

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院超聲中心，上海 200092）

單心室是一種比較少見的紫紺型先天性心臟病，是指一個(gè)心室接受經(jīng)兩組或共同房室瓣兩側(cè)大部分心房血液。Van Praagh等根據(jù)殘余心腔的位置將其分為左室型單心室、右室型單心室、共同心室、不定型單心室四型。單心室主心腔同時(shí)接受腔靜脈及肺靜脈大部分血流，造成容量負(fù)荷增加；同時(shí)承擔(dān)體、肺兩個(gè)循環(huán)的負(fù)荷，造成壓力負(fù)荷增加；由于心腔容量和壓力的超負(fù)荷可導(dǎo)致心腔變形，收縮和舒張功能低下。早期行腔-肺分流術(shù)可減輕心臟的容量負(fù)荷，有可能改善患者的心功能；腔肺分流術(shù)后近期效果較好，但中遠(yuǎn)期效果較差，分析認(rèn)為可能與心功能不全有關(guān)[1-2]。因此，對(duì)單心室患者腔肺分流術(shù)前后的心功能變化進(jìn)行評(píng)估十分重要。

心血管造影是診斷先天性心臟病的金標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用心腔內(nèi)峰值壓力變化率（dp/dt）等指標(biāo)來估測單心室患者的心功能，但該技術(shù)具有創(chuàng)傷性、放射性，復(fù)查隨訪不方便，臨床應(yīng)用受限[3]。超聲心動(dòng)圖技術(shù)具有無創(chuàng)、簡便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于心功能的評(píng)估。核磁共振在目前的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中分辨率最高，可用來估測心功能。隨著心胸外科技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行腔肺分流術(shù)患者逐漸增多，無創(chuàng)估測單心室患者手術(shù)前后心功能的研究較多，本文對(duì)應(yīng)用超聲心動(dòng)圖、核磁共振技術(shù)無創(chuàng)估測單心室患者腔肺分流術(shù)前后心功能的研究新進(jìn)展綜述如下。

1 根據(jù)超聲心動(dòng)圖技術(shù)進(jìn)行估測

1.1 心肌工作指數(shù)（Myocardial performance index，MPI）

1995年日本學(xué)者Chuwa Tei[4]在研究中發(fā)現(xiàn)心室收縮功能不全時(shí)，等容收縮期（ICT）延長，心室射血時(shí)間（ET）縮短；舒張功能不全時(shí)，等容舒張期（IRT）延長，ET縮短；由于心室收縮功能與舒張功能不全往往同時(shí)存在，ICT與IRT之和與ET的比值有可能反映心室的整體功能變化（包括收縮功能和舒張功能）。由于房室瓣血流A峰與下一心動(dòng)周期E峰間的時(shí)間間隔減去半月瓣射血時(shí)間即為ICT與IRT之和，MPI可以利用公式MPI=（ICT+IRT）/ET計(jì)算。

朱善良等[5]以25例功能性單心室患兒為研究對(duì)象，測得單心室患者 MPI為 0.446±0.099，正常兒童左心室 MPI為0.292±0.045，單心室患者的MPI明顯高于正常兒童，單心室患兒的MPI與心導(dǎo)管測定的單心室最大峰值壓力變化率Max（dp/dt）呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.820，P<0.01），與患兒年齡呈正相關(guān)（r=0.519，P<0.01），表明MPI可以比較準(zhǔn)確地反映單心室患者的整體心功能；單心室患者存在一定程度的心功能不全，且隨年齡增長，心功能有惡化趨勢。Zhang等[6]對(duì)161例單心室患兒的研究發(fā)現(xiàn)，單心室患者的MPI明顯高于正常兒童，左室型、右室型、不定型間的MPI差異無顯著性意義（P>0.05），48例 6歲前行腔肺分流術(shù)的患者 MPI為 0.480±0.180，明顯低于手術(shù)前的 0.550±0.210（P<0.01），提示不同類型單心室間心功能狀況無差異，早期手術(shù)可以改善單心室患者的心功能。而Atz等[7]研究則表明不同合并畸形的單心室間腔肺分流術(shù)后心功能間無明顯差異。

應(yīng)用MPI估測心功能存在以下問題：①IRT與ICT受多種血流動(dòng)力學(xué)因素的影響，如心率、血壓、瓣膜返流、心臟前負(fù)荷等，影響其準(zhǔn)確性；②只能評(píng)價(jià)心室的整體功能，不能區(qū)分舒張或收縮功能不全；③心律失?；颊卟荒軕?yīng)用；④是否能夠反映心功能不全的程度尚存在爭議。

1.2 三維超聲心動(dòng)圖（3DE）

臨床上常用射血分?jǐn)?shù)、縮短分?jǐn)?shù)等指標(biāo)來評(píng)價(jià)心室的收縮功能，但心腔容量的計(jì)算依賴心室的幾何形態(tài)假設(shè)。單心室患者的心腔形態(tài)極不規(guī)則，再加上殘余心腔存在，常用的容積相關(guān)指標(biāo)測定困難，準(zhǔn)確性較差[8]。3DE技術(shù)克服了二維平面顯像的限制，無需幾何學(xué)假設(shè)，有可能準(zhǔn)確估測單心室患者的心腔容量及心功能[9]。

Altmann等[10]研究了12例左室型單心室患兒，分別用二維及三維超聲方法測量心室容量、射血分?jǐn)?shù)、心肌質(zhì)量并與磁共振測值相比較，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用三維超聲所測的射血分?jǐn)?shù)（誤差4.4%±5.3%）比二維超聲所得值（誤差8.5%±10.3%）更接近MRI測值。然而，由于三維超聲技術(shù)采樣需要笨重的設(shè)備，重構(gòu)花費(fèi)時(shí)間長，容易造成圖像移位，估測的準(zhǔn)確性較差，臨床應(yīng)用困難。

近年來，實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（RT-3DE）技術(shù)發(fā)展較快，可以在數(shù)秒內(nèi)獲得心臟動(dòng)態(tài)立體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而計(jì)算各項(xiàng)心功能指標(biāo)；由于采樣時(shí)間短，重復(fù)性好，使臨床應(yīng)用成為可能。Sorinao等[11]應(yīng)用3DE對(duì)29例患者進(jìn)行研究，27例獲得滿意的3DE圖像進(jìn)行分析，3DE估測的單心室收縮末期容量、心室質(zhì)量及射血分?jǐn)?shù)，與MRI測值高度相關(guān)，表明3DE為評(píng)價(jià)單心室的心腔大小及功能提供了一個(gè)新方法。

但是，RT-3DE亦有其局限性，全容積成像過程中，受檢者的呼吸或身體移位易造成圖像重組處的錯(cuò)位；其“瓜瓣樣”視角無法包含過度增大的單心室主心腔及殘余心腔；RT-3DE應(yīng)用的探頭仍較大，難以透過小嬰兒的肋間隙進(jìn)行采樣。

1.3 組織多普勒成像（TDI）

TDI以心內(nèi)膜的運(yùn)動(dòng)或者室壁的增厚為基礎(chǔ)，通過濾掉高速低振幅的血流運(yùn)動(dòng)信號(hào)、放大低速高振幅的的心肌運(yùn)動(dòng)信號(hào)并以彩色亮度階差顯示心肌運(yùn)動(dòng)的速度。高速的脈沖波心肌組織多普勒成像能實(shí)時(shí)、定量地測量心肌運(yùn)動(dòng)速度，測量沿心臟長軸方向的房室瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度可以反映心室的收縮和舒張功能。

Bassareo等[12]對(duì)16例單心室患者進(jìn)行研究，應(yīng)用TDI技術(shù)測量12個(gè)不同心肌節(jié)段的TDI指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單心室患者的心肌最大收縮期速度（S）、E′/A′明顯下降， ICT、IRT 明顯延長，提示單心室患者存在一定程度的收縮及舒張心功能不全，而TDI技術(shù)可以克服傳統(tǒng)超聲技術(shù)的缺陷，比較好地反映單心室患者Fontan術(shù)后的心功能變化。

Abdul-Khaliq等[13]應(yīng)用TDI技術(shù)研究21例功能性單心室患者，發(fā)現(xiàn)殘余心腔前壁運(yùn)動(dòng)速度較后壁顯著減弱，殘腔的環(huán)向收縮及舒張功能及其加速、減速時(shí)間均明顯低于正常對(duì)照組。朱善良等[14]研究了23例功能性單心室患兒，發(fā)現(xiàn)單心室腔肺分流術(shù)后兩側(cè)壁房室瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度Sm、Em、Am均較術(shù)前顯著降低，而Em/Am比值、Q-Sm間期無顯著變化。Vitarelli等[15]分組研究了24例Fontan術(shù)后患者，發(fā)現(xiàn)未表現(xiàn)出收縮功能不全的Fontan術(shù)后患者收縮速度不變而節(jié)段及瓣環(huán)的舒張?jiān)缙谒俣葴p慢，說明充盈不足。

TDI技術(shù)受聲束方向與室壁運(yùn)動(dòng)方向夾角的影響，受幀頻高低的影響，若聲束與室壁間夾角較大，引起的誤差將較大；若圖像質(zhì)量較差，誤差也較大。

1.4 斑點(diǎn)追蹤顯像（Speckle tracking imaging，STI）

STI是以二維灰階圖像為基礎(chǔ)，在室壁中選取一定范圍的感興趣區(qū)，在每個(gè)心動(dòng)周期，分析軟件根據(jù)組織灰階自動(dòng)追蹤感興趣區(qū)內(nèi)心肌組織的信號(hào)，并與上一幀圖像相比較，計(jì)算整個(gè)感興趣區(qū)內(nèi)各節(jié)段心肌形變程度。由于斑點(diǎn)追蹤技術(shù)克服了傳統(tǒng)的組織多普勒技術(shù)的缺點(diǎn)，不受聲束方向與室壁運(yùn)動(dòng)方向夾角的影響，不受幀頻的影響，有可能更加準(zhǔn)確地反映心肌的形變情況。

Moiduddin等[16]對(duì)13例行Fontan術(shù)后及13名年齡匹配的正常兒童進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單心室患者右心室6個(gè)節(jié)段的應(yīng)變明顯低于對(duì)照組，右心室游離壁基底段的應(yīng)變率及位移明顯低于正常人，右心室各節(jié)段的收縮活動(dòng)不同步，提示單心室患者存在一定程度的心功能不全，存在心臟收縮活動(dòng)不同步，STI可以反映右室型單心室患者術(shù)后的心功能變化。

Chen等[17]研究認(rèn)為，任何室壁運(yùn)動(dòng)都是一個(gè)三維立體的空間運(yùn)動(dòng)，而過去提出的應(yīng)變率成像（SRI）及STI僅在一維或二維空間反映心肌的形變，不能完全反映心肌的空間位置變化，具有一定的局限性；只有三維應(yīng)變成像才可能準(zhǔn)確反映心肌的節(jié)段運(yùn)動(dòng)。

2 根據(jù)核磁共振技術(shù)進(jìn)行估測

核磁共振對(duì)心腔內(nèi)結(jié)構(gòu)的分辨率較高，通過三維重構(gòu)可以比較準(zhǔn)確地測定心腔的容量，進(jìn)而計(jì)算射血分?jǐn)?shù)，具有準(zhǔn)確性高、不依賴心腔的幾何形態(tài)、無放射性等優(yōu)點(diǎn)，有可能比較準(zhǔn)確地估測單心室患者的心功能指標(biāo)[18]。

鐘玉敏等[19]對(duì)53例單心室患者進(jìn)行研究，應(yīng)用核磁共振技術(shù)評(píng)估其射血分?jǐn)?shù)，并與心血管造影估測的射血分?jǐn)?shù)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者間高度相關(guān)，兩者間無顯著性差異，證明了MRI估測單心室患者心功能的可行性。

Truong等[20]首次應(yīng)用核磁共振中的速度向量成像技術(shù)，對(duì)38例Fontan術(shù)后的單心室患者的主心腔進(jìn)行分析，并與14例正常兒童及成人進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單心室患者的心尖部旋轉(zhuǎn)角度明顯低于正常人，單心室術(shù)后患者單心室腔的應(yīng)變明顯下降，提示單心室術(shù)后患者存在一定程度的節(jié)段性心功能障礙。

目前評(píng)估單心室患者心功能的方法，有的影響因素較多，有的處于研究階段，臨床應(yīng)用受限；今后應(yīng)繼續(xù)尋找影響因素少，適用范圍廣的新指標(biāo)。

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