汪雨珊，張 麗，李玉曼，吳 純，張 雨，黎 夢(mèng)，王書(shū)媛，孫 薇，呂 清，謝明星*

(1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院超聲影像科，湖北 武漢 430022； 2.分子影像湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430022)

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(簡(jiǎn)稱冠心病)在中國(guó)心血管疾病死因中居第2位，疾病負(fù)擔(dān)持續(xù)增加[1]。目前經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(percutaneous coronary intervention， PCI)是治療冠心病的重要手段，通過(guò)疏通閉塞或狹窄冠狀動(dòng)脈改善血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，從而恢復(fù)心肌血流灌注[2]。準(zhǔn)確評(píng)估冠心病患者左心室容積及收縮功能改變對(duì)于評(píng)估病情、選擇治療方案、監(jiān)測(cè)療效及判斷預(yù)后具有重要意義[3]。三維超聲心動(dòng)圖(three-dimensional echocardiography, 3DE)能真實(shí)反映心臟三維立體結(jié)構(gòu)，指南[4]推薦用其評(píng)估可滿足聲窗條件患者的左心室容積及功能。三維超聲心動(dòng)圖自動(dòng)定量(three-dimensional echocardiographic automated algorithm, 3DEA)技術(shù)是更為簡(jiǎn)便的在機(jī)容積自動(dòng)定量3DE技術(shù)[5]，可準(zhǔn)確定量隨機(jī)人群左心室容積和功能，包括節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異?；颊遊6-7]。本研究旨在利用3DEA測(cè)量冠心病患者PCI術(shù)前、術(shù)后左心室容積和收縮功能，探討其在冠心病患者PCI術(shù)后隨訪中的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年3—7月50例接受PCI術(shù)的冠心病患者，男32例，女18例，年齡55～67歲，平均(59.2±2.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①冠狀動(dòng)脈造影檢查確診病變血管狹窄率≥75%；②具有胸悶、胸痛等癥狀，內(nèi)科治療無(wú)明顯改善，擇期或急診行冠狀動(dòng)脈造影檢查及PCI術(shù)治療；③患者自愿參加本研究并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①左心室17節(jié)段≥3個(gè)節(jié)段顯示不清；②心律失常；③肥厚型心肌病、擴(kuò)張型心肌病、風(fēng)濕性心臟病、先天性心臟病、心臟瓣膜病及導(dǎo)致右心增大疾病。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 采用Philips EPIQ7C超聲心動(dòng)圖診斷儀，配備常規(guī)二維超聲系統(tǒng)及三維超聲自動(dòng)定量HeartModel(HM)系統(tǒng)及S5-1、X5-1探頭(頻率3.5～5.0 Hz)。

1.2.2 常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖圖像采集及分析 連接心電圖，完成常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖檢查。將探頭置于心尖，采集連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期的心尖四腔及心尖二腔動(dòng)態(tài)圖像，采用雙平面Simpson's(2DBP)法測(cè)量左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV)及左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)，記錄2DBP分析測(cè)量所需時(shí)間。

1.2.3 3DEA圖像采集及分析 連接心電圖，將探頭置于心尖，調(diào)節(jié)探頭角度清晰顯示心尖四腔及心尖二腔圖像，調(diào)節(jié)圖像深度、增益、扇角及聚焦，使左室顯示最佳，待心電圖穩(wěn)定后點(diǎn)擊HM鍵進(jìn)入HM模式，調(diào)節(jié)扇角及深度使容積幀頻≥18 Hz；囑患者于呼氣末屏氣，點(diǎn)擊“Acquire”鍵，采集連續(xù)4個(gè)心動(dòng)周期，至少采集3個(gè)3DE數(shù)據(jù)集。對(duì)獲取的3DE數(shù)據(jù)進(jìn)行在機(jī)分析：選取HM模式圖像，點(diǎn)擊HM鍵，檢查自動(dòng)重建的左心室三維心腔輪廓，對(duì)自動(dòng)重建欠佳的節(jié)段進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)，獲得LVEDV、LVESV、LVEF，見(jiàn)圖1，并記錄3DEA分析測(cè)量所需時(shí)間。

1.2.4 重復(fù)性檢驗(yàn) 隨機(jī)抽取20例，分別對(duì)3DEA、2DBP測(cè)量的LVEDV、LVESV和LVEF進(jìn)行觀察者內(nèi)及觀察者間重復(fù)性檢驗(yàn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示。對(duì)所有患者共150次超聲心動(dòng)圖檢查的3DEA、2DBP法的LVEDV、LVESV和LVEF測(cè)值進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析及Bland-Altman一致性分析，計(jì)算相關(guān)系數(shù)(r)、偏倚(bias)、一致性區(qū)間(limit of agreement)和精確度(LOA百分比誤差)。兩種技術(shù)之間測(cè)值比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，PCI術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月測(cè)值比較采用重復(fù)測(cè)量資料的方差分析。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient， ICC)進(jìn)行觀察者間及觀察者內(nèi)重復(fù)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 三維超聲自動(dòng)定量技術(shù)和常規(guī)二維雙平面法相關(guān)性和一致性分析

注：*：與2DBP相比，P<0.05

表2 3DEA、2DBP定量PCI術(shù)前、術(shù)后左心室容積和收縮功能測(cè)值(±s)

表2 3DEA、2DBP定量PCI術(shù)前、術(shù)后左心室容積和收縮功能測(cè)值(±s)

檢查方法檢查時(shí)間LVEDV(ml)LVESV(ml)LVEF(%)3DEA術(shù)前130.36±15.7273.65±12.8743.75±3.92術(shù)后1個(gè)月112.17±8.85*51.54±6.78*52.57±3.69*術(shù)后3個(gè)月101.43±7.91*#38.37±4.84*#60.57±3.81*#2DBP術(shù)前107.35±19.4360.57±10.3644.34±4.44術(shù)后1個(gè)月96.97±10.56*45.45±6.21*53.26±4.24*術(shù)后3個(gè)月91.39±8.24*32.74±5.16*59.73±4.75*

注：*：與術(shù)前同種檢查方法比較，P<0.05；#：與術(shù)后1個(gè)月同種檢查方法比較，P<0.05

圖1 3DEA技術(shù) 根據(jù)冠心病患者的高幀率3DE數(shù)據(jù)集(左)自動(dòng)檢測(cè)出左心室心內(nèi)膜表面，軟件自動(dòng)計(jì)算LVEDV、LVESV及LVEF。肉眼觀察自動(dòng)重建的三維心腔輪廓，對(duì)局部自動(dòng)勾畫(huà)不準(zhǔn)確的節(jié)段進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)(中)，再次生成左心室心腔的三維彩色模型(右)，并記錄LVEDV、LVESV及LVEF

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料 患者心率(112±19)次/分。穩(wěn)定性心絞痛7例(7/50，14.00%)，不穩(wěn)定性心絞痛6例(6/50，12.00%)；非ST段抬高型心肌梗死14例(14/50，28.00%)，ST段抬高型心肌梗死23例(23/50，46.00%)。36例(36/50，72.00%)存在節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常；31例(31/50，62.00%)心功能不全。

2.2 3DEA與2DBP相關(guān)性和一致性分析 以2DBP為標(biāo)準(zhǔn)，3DEA測(cè)量的LVEDV、LVESV及LVEF與其相關(guān)性較高(P均<0.001)，LVEDV及LVEF與其一致性好(精確度<30%)，LVESV與其一致性欠佳(精確度>30%)(表1)。

2.3 3DEA與2DBP定量PCI術(shù)前、術(shù)后左心室容積及收縮功能測(cè)值變化 與PCI術(shù)前相比，P術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月兩種超聲方法測(cè)量的LVEDV、LVESV均減低，LVEF均增加(P均<0.05)；與術(shù)后1個(gè)月相比，術(shù)后3個(gè)月3DEA測(cè)量的LVEDV、LVESV減低，LVEF增加(P均<0.05)，而2DBP測(cè)量的LVEDV、LVESV及LVEF差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見(jiàn)表2。

2.4 3DEA與2DBP分析時(shí)間和重復(fù)性比較 3DEA平均分析時(shí)間(65.26±13.56)s較2DBP(124.71±21.49)s明顯縮短(t=19.93，P<0.001)。3DEA測(cè)值觀察者內(nèi)及觀察者間重復(fù)性高于2DBP。3DEA測(cè)量的LVEDV、LVESV和LVEF觀察者內(nèi)ICC分別為0.95、0.94和0.96，觀察者間ICC分別為0.92、0.90和0.91；2DBP測(cè)量的LVEDV、LVESV和LVEF觀察者內(nèi)ICC分別為0.83、0.81和0.83，觀察者間ICC分別為0.81、0.74和0.80。

3 討論

心血管疾病是我國(guó)重大公共衛(wèi)生問(wèn)題，而冠心病是其中最常見(jiàn)者。PCI是治療冠心病的重要手段，術(shù)后可以使用多種影像學(xué)方法評(píng)價(jià)療效，如冠狀動(dòng)脈造影可直接評(píng)估支架處血管狹窄情況，心肌灌注顯像和MRI有利于評(píng)估節(jié)段血流灌注及解剖結(jié)構(gòu)。超聲心動(dòng)圖是臨床上最廣泛使用的便捷的影像學(xué)檢查技術(shù)，是術(shù)后療效監(jiān)測(cè)的理想手段[8-9]。左心室容積和收縮功能是超聲心動(dòng)圖評(píng)估的重要指標(biāo)，目前推薦使用2DBP[4]。研究[10]表明，相對(duì)于二維超聲心動(dòng)圖，3DE定量評(píng)價(jià)心腔容積和功能具有更高準(zhǔn)確性和重復(fù)性，但傳統(tǒng)3DE獲取和分析圖像過(guò)程繁瑣，使其臨床應(yīng)用受到限制。

本研究顯示，對(duì)比2DBP，3DEA分析所需時(shí)間更短，與既往研究[5,11]結(jié)果一致，原因在于3DEA基于心臟三維圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)待測(cè)對(duì)象的心臟三維圖像整體形態(tài)和曲率，從數(shù)據(jù)庫(kù)中挑選出最匹配的模型，自動(dòng)計(jì)算左心室容積和射血分?jǐn)?shù)，故可顯著減少分析時(shí)間，并有利于降低操作難度和主觀性誤差，提高重復(fù)性和準(zhǔn)確性[5]。

TSANG等[5]以MRI為金標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)3DEA能準(zhǔn)確、可重復(fù)地定量左心容積和功能。TAMBORINI等[11]將3DEA與二維、三維超聲及MR分別進(jìn)行對(duì)比分析，均顯示出較高相關(guān)性。MEDVEDOFSKY等[6]也證實(shí)該技術(shù)在大批隨機(jī)心臟疾病患者中具有很高可行性和準(zhǔn)確性。王江濤等[7]報(bào)道，3DEA可以快捷、準(zhǔn)確地定量節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常。本研究中3DEA技術(shù)與2DBP測(cè)量的LVEDV、LVEF相關(guān)性和一致性高，LVESV相關(guān)性高，與以往研究結(jié)果一致[11-12]，提示3DEA技術(shù)能較為準(zhǔn)確地評(píng)估冠心病患者左心室容積和LVEF。

冠心病患者PCI術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月左心室容積較術(shù)前縮小，LVEF升高，表明PCI術(shù)可以改善冠心病患者左心室重構(gòu)，提高左心室收縮功能，與既往應(yīng)用實(shí)時(shí)3DE等技術(shù)的研究結(jié)果一致[2,13]。與PCI術(shù)后1個(gè)月相比，術(shù)后3個(gè)月3DEA測(cè)量的左心室容積和功能進(jìn)一步改善，提示3DEA可監(jiān)測(cè)冠心病患者PCI術(shù)后左心室容積和功能恢復(fù)情況。監(jiān)測(cè)左心室容積和收縮功能的改變對(duì)判斷左心室重構(gòu)情況、患者治療管理和預(yù)后判斷具有臨床價(jià)值。MCMURRAY等[3]認(rèn)為左心室功能受損是心肌梗死后死亡率的主要預(yù)測(cè)因素，而LVESV較LVEDV或LVEF對(duì)生存率的預(yù)測(cè)值更高。對(duì)于非ST段抬高型心肌梗死患者，監(jiān)測(cè)LVEF對(duì)于指導(dǎo)藥物治療和判斷侵入性治療的時(shí)機(jī)具有臨床指導(dǎo)作用[9]。ST段抬高型心肌梗死后左心室功能恢復(fù)是動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，必要時(shí)應(yīng)對(duì)功能恢復(fù)情況進(jìn)行重復(fù)評(píng)估[8]。

本研究顯示3DEA重復(fù)性較2DBP更高，原因可能在于相比二維超聲心動(dòng)圖，3DEA不僅能夠減少操作者間變異，更能減低觀察者內(nèi)變異，同時(shí)三維圖像還可避免二維圖像幾何假設(shè)和采圖時(shí)平面外運(yùn)動(dòng)的影響。MEDVEDOFSKY等[14]研究證實(shí)，相對(duì)于2DBP，3DEA技術(shù)觀察者內(nèi)及觀察者間變異更低、重復(fù)性更好，可提升結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

本研究存在一定局限性：①排除了聲窗不佳者，因而不能將結(jié)論推廣至此類(lèi)人群；②排除了心律失?；颊?但既往研究[15]表明，3DEA定量評(píng)價(jià)房顫患者左心室容積和功能與傳統(tǒng)三維超聲檢查結(jié)果的相關(guān)性高(r=0.88～0.98)；③缺乏MRI作為金標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照；④樣本量較少，尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，3DEA技術(shù)分析時(shí)間短、重復(fù)性高，與2DBP相關(guān)性高，能監(jiān)測(cè)冠心病患者PCI術(shù)左心室容積及功能改善，對(duì)PCI術(shù)后療效評(píng)估及隨訪具有臨床應(yīng)用價(jià)值。