王秀芹，陳燕，牟蕓，鄭哲嵐浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院心血管超聲中心，浙江杭州　310003

探討三維等速表面積法評價二尖瓣反流的可行性研究

王秀芹，陳燕，牟蕓，鄭哲嵐
浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院心血管超聲中心，浙江杭州310003

目的 探討三維等速表面積法（3D-proximal isovelocity surface area，3D PISA）評價二尖瓣反流的可行性研究。方法 于2015年3—8月在該院檢查發(fā)現(xiàn)二尖瓣反流病例70例，其中偏心性反流46例，分別給與2D PISA及3D PISA定量評價二尖瓣的反流程度。結(jié)果2D PISA及3D PISA所測反流口面積差異有統(tǒng)計學意義，3D PISA的反流口面積要高于2D PISA，平均有效反流口面積對于定量評價二尖瓣反流更實用。結(jié)論 3D PISA作為一種新的定量評價二尖瓣反流程度的方法應(yīng)該得到廣泛的應(yīng)用。

超聲心動描記術(shù)；三維超聲心動描記術(shù)；等度表面積；二尖瓣反流

［Abstract］Objective Feasibility of three dimensional proximal isovelocity surface area in quantitative evaluate mitral regurgitation.Methods Sevevnty patients who diagnosed mitral valve regurgitation，we use different method 2D PISA and 3D PISA quantitative evaluate the degree of mitral regurgitation.Results The results of this study demonstrate the area of 3D PISA more than 2D PISA.diagnostic value of an averaged effective orifice area are more utility.Conclusion 3D PISA a new method of evaluate the degree of mitral regurgitation should be used in clinic practice.

［Key words］Echocardiography；Three dimensionalEchocardiography；Proximal isovelocity surface area；Mitral regurgitation.

二尖瓣反流（mitral regurgitation，MR）是心血管疾病中最常見的病理生理現(xiàn)象之一，中至重度MR可以進展為左心室功能不全，準確評價二尖瓣反流程度在臨床工作中有至關(guān)重要的作用［1］。目前臨床上最常用的定量及半定量評價二尖瓣反流程度的方法是二維彩色多普勒顯像，而二維彩色多普勒僅依據(jù)彩色反流束的長度、寬度、面積來對瓣膜的反流程度進行分級，但其精確性較差，受儀器設(shè)備及人為因素影響較大，特別是對偏心性反流的評價，有明顯的技術(shù)局限性［2］。近年來發(fā)展的三維容積多普勒技術(shù)脫離了幾何形態(tài)學的假設(shè)能夠自動計算血流會聚區(qū)三維表面積，并計算有效反流口面積（MVOR）及反流率，此方法能夠定量二尖瓣反流程度，因此該研究的目的是探索應(yīng)用3D PISA方法計算MVOR及反流率的準確性和可行性。該研究整群收集2015年3—8月在該院診斷MR的患者給予不同的方法進行定量及半定量評價，明確瓣膜反流程度，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料

方便選取在該院經(jīng)超聲心動圖應(yīng)用二維彩色多普勒半定量方法診斷MR患者半患者共70例，其中男38例，女32例，年齡32～70歲，平均（48.8±5.9）歲，其中輕中度反流15例，中度反流18例，中重度反流20例，重度反流例17例，其中風濕性心臟20例，瓣葉脫垂25例，缺血性二尖瓣反流15例，感染性心內(nèi)膜炎5例，先天性心臟病二尖瓣反流5例。該研究經(jīng)浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院倫理委員會審批同意，所有納入病歷資料均獲得患者書面知情同意。

1.2基本原理

血流動力學原理表明當血液加速通過一較小孔徑時，在此較小孔徑近端存在一放射狀的血流會聚區(qū)，當血流速度超過彩色多普勒Nyquist極限時彩色發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而可以顯示血流會聚混疊界面。2D-PISA假設(shè)混疊界面為規(guī)則的球形，需要手動測量球形半徑，而3DPISA為計算機自動測量血流會聚混疊界面的表面積EROA 3DPISA=3D-PISA×Va/Vmax（cm/s），其中3DPISA為計算機自動計算血流匯聚區(qū)等速表面積（cm2），Va為確定的Nyquist（cm/s），Vmax為反流最大流速（cm/s）有效返流口面積 （EROA）2DPISA=2πR2×Va/ Vmax（cm/s），R為手動測量血流匯聚區(qū)半徑2πR2，Va為確定的Nyquist（cm/s），Vmax為反流最大流速（cm/s）。

1.3圖像采集

采用Siemens sc2000，使用4V1c及 4Z1C探頭，頻率1.0～4.0 MHZ，并連接心電圖，患者左側(cè)臥位，平靜呼吸，記錄常規(guī)超聲心動圖。應(yīng)用4V1c探頭，記錄二維及彩色多普勒超聲心動圖，測量二尖瓣反流峰值流速，及時間流速積分，并存儲數(shù)據(jù)，選擇3個心動周期，應(yīng)用2D PISA計算有效返流口面積及反流率，更換4Z1C探頭記錄二尖瓣彩色全容積圖像，調(diào)節(jié)Nyquist30～40 cm/使反流口的血流匯聚呈藍黃紅清晰的圖像，選擇二尖瓣前后葉交接 處左室側(cè)為起始點 ，沿二尖瓣收縮期血流的反流方向畫線，點擊PISA按鈕應(yīng)用軟件自動計算3D PISA有效返流口面積及反流率。

1.4統(tǒng)計方法

采用SPSS 16.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料用（±s）表示。組間比較用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結(jié)果

3D PISA法可以直觀的觀察到二尖瓣反流經(jīng)過狹小的二尖瓣口形成的血流匯聚區(qū)的三維結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié) （Nyquist 28～37 cm/s）3D PISA技術(shù)自動識別血流匯聚區(qū)等速度面，從左室左房面觀面血流匯聚的形態(tài)并不是表面光滑的半球形，其形態(tài)多種多樣，瓣膜病變的性質(zhì)不一樣，血流匯聚帽的形態(tài)也會不同（圖1，圖2）。

圖1　清晰顯示血流匯聚冒，畫線確定最大反流束方向

圖2　實時彩色全容積成像獲得的左心室觀，二尖瓣血流匯聚面積呈不規(guī)則形

3D-PISA測得的平均反流口面積與反流量EROA （0.34±0.18）cm2和 （47.6±27.6）mL明顯高于2D-PISA測得的平均反流口面積與反流量EROA（0.20±0.14）cm2和（33.3±21.9）mL（表1）。3D-PISA測得平均反流瓣口面積對于重度二尖瓣反流程度的評價的敏感性及特異性均高于峰值反流口面積（表2）。3D-PISA對于偏心性反流的程度的評價與其他方法比較更準確更接近于術(shù)中探查的結(jié)果（表3）。

表1　3D-PISA與2D-PISA測得的平均反流口面積與反流量比較（±s）

表1　3D-PISA與2D-PISA測得的平均反流口面積與反流量比較（±s）

方法　平均有效返流口面積（cm2）　反流量（mL）3D PISA 2D PISA 0.34±0.18 0.20±0.14 47.6±27.6 33.3±21.96

表2　平均反流瓣口面積與峰值反流口面積的比較

表3　3D-PISA、2D-PISA及二維彩色多普勒對于偏心性反流的程度的評價

3　討論

中、重度二尖瓣反流的患者90%以上可通過瓣膜置換或二尖瓣成形來改善患者癥狀、提高生活質(zhì)量，因此外科手術(shù)治療的時機尤為重要［3］。不論急性或是慢性二尖瓣反流出現(xiàn)左心室容量負荷增加，導致左心室收縮功能下降，均應(yīng)立即手術(shù)［4］。因此二尖瓣反流程度的定量評價對于手術(shù)時機的選擇很重要。目前對二尖瓣反流程度的評價方法有很多，但是臨床上多采用傳統(tǒng)二維彩色多普勒血流顯像法［5］，觀察二尖瓣反流的起源部位，并且能夠定位瓣膜病變位置，同時還可半定量評價反流程度。但對于偏心性反流，二維彩色多普勒很難觀察到反流束的全貌，很容易低估反流程度。RT-3D CDFI不受反流束形態(tài)、空間走行影響，可克服傳統(tǒng)二維方法評估偏心性反流程度時的空間問題，但是RT-3D CDFI的幀頻較低，彩色圖像是由幾個心動周期拼接而成，出現(xiàn)拼接偽像，使反流的三維圖形失真，錯誤評估瓣膜反流程度［6］。2D-PISA定量評價可以測量反流口面積（EROA）及反流量（RV），EROA一直被公認為最精確的參數(shù)之一，但PISA法計算EROA的前提是假設(shè)反流為立體半球形，而實際上反流的匯聚形狀不可能是理想的立體半球。3D-PISA與2D-PISA的不同之處就是反流口面積是計算機自動測量的，減少手動操作誤差，同時等速表面積是不規(guī)則形，可以更直觀的看到反流等速表面積的形態(tài)［7］。該研究的目的就是應(yīng)用3D-PISA方法定量評價二尖瓣反流的實用性及有效性，為以后臨床工作中提供更直接更有效的方法。

該研究的顯示平均反流口面積對于定量評價二尖瓣反流的程度有明確的診斷價值，3D-PISA減少估計近端等速表面積不是半球型造成的判斷二尖瓣反流量的偏差，可以實時三維計算近端等速表面積的實際形狀和面積，比如變形的、狹長的、或者多孔甚至不規(guī)則的等速表面積，這樣可以測量實際的準確的二尖瓣反流等速表面積，從而得到準確的三維PISA計算得到的二尖瓣反流率，反流量和有效反流口面積，較二維PISA法有了明顯的提升。Siemens sc 2000超聲診斷儀在應(yīng)用連續(xù)多普勒測量二尖瓣反流流速時，可以任意調(diào)節(jié)取樣角度，徹底改變了以往儀器的角度依賴性，這對于偏心性的反流診斷反流程度的診斷意義更明確。是Choi J對221例二尖瓣反流患者分別用3D-PISA和3D-PISA法進行測量，并以磁共振作為金標準進行對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三維法明顯優(yōu)于二維法，判斷二尖瓣反流量，二維法與三維法誤差大于15 mL，三維法與磁共振結(jié)果更一致［8］。

綜上所述，3D-PISA方法定量評價二尖瓣反流程度具有更準確、更快捷的特點，尤其是對于偏心性反流程度的評價明顯高于以往任何一種評價方法，對于二尖瓣反流患者術(shù)前評估提供更可靠的診斷價值。

［1］Robert A.Levine，Albert A.Hagége，Daniel P.Judge.Mitral valve disease—morphology and mechanisms［J］.Nat Rev Cardiol，2015，12（12）：689-710.

［2］Jacob P.Dal-Bianco，Jonathan Beaudoin.Basic Mechanisms of Mitral Regurgitation［J］.Can J Cardiol，2014，30（9）：971-981.

［3］Frank P.Schmidt.Theresa Gniewosz.Alexander JabsUsefulness of 3D-PISA as compared to guideline endorsed parameters for mitral regurgitation quantification［J］.Int J Cardiovasc Imaging，2014，30：1501-1508.

［4］David M Dudzinski and Judy Hung.Echocardiographic assessment of ischemic mitral regurgitation［J］.Cardiovasc Ultrasound，2014，12：46.

［5］Alaa Mabrouk Salem Omar，Mohamed Ahmed Abdel-Rahman，Hala Raslan.Radius of proximal isovelocity surface area in the assessment of rheumatic mitral stenosis：Connecting flow to anatomy and hemodynamics［J］.J Saudi Heart Assoc，2015，27（4）：244-255.

［6］Thomas Buck，Bjrn Plich.Real-Time Three-Dimensional E-chocardiographic Assessment of Severity of Mitral Regurgitation Using Proximal Isovelocity Surface Area and Vena Contracta Area Method.Lessons We Learned and Clinical Implications［J］.Curr Cardiovasc Imaging Rep，2015，8（10）：38.

［7］Nishath Quader，Vera H Rigolin.Two and three dimensional echocardiography for pre-operative assessment of mitral valve regurgitation［J］.Cardiovasc Ultrasound，2014，12：42.

［8］Choi J，Thavendiranathan P，Liu S，Datta S，Rajagopalan S，Ryan T，Igo SR，et al.Quantification of chronic functional mitral regurgitation by automated 3-d peak and integrated proximal isovelocity surface area and stroke volume techniques using realtime 3-D volume color Doppler echocardiography.In vitro and clinical validation［J］.Circ Cardiovasc Imaging，2013，6：125-133.

Feasibility of Three Dimensional Proximal Isovelocity Surface Area in Quantitative Evaluate Mitral Regurgitation

WANG Xiu-qin，CHEN Yan，MOU Yun，ZHENG Zhe-lan
The First Affiliated Hospital of Zhejiang University Medical College，Hangzhou，Zhejiang Province，310003 China

R445.1

A

1674-0742（2016）07（c）-0092-03

10.16662/j.cnki.1674-0742.2016.21.092

王秀芹（1982.4-），女，河北唐山人，碩士，醫(yī)師，研究方向：心血管超聲。

2016-04-27）