萬野

[摘要] 目的 探討三維超聲心動圖全自動左心定量技術(shù)（three-dimensional echocardiography Heart Model，3D-HM）在左室收縮功能評估中的應(yīng)用價值。 方法 選取我院2018年1月～2019年5月健康體檢的正常成年人58例，男24例，女34例。均采用常規(guī)M型超聲、雙平面辛普森法、二維心功能定量（2DQ）、三維自動化心功能定量（3DQA）、3D-HM分別測量左室舒張末期容積（LVEDV）、收縮末期容積（LVESV）、射血分數(shù)（LVEF），對比分析3D-HM與其他方法測量的差異性和相關(guān)性。 結(jié)果 ESV：3D-HM組較M型超聲、Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA組ESV值偏高，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）;EDV：3D-HM組較Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA組EDV值偏高，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），較M型超聲組EDV值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;EF：3D-HM組較M型超聲、Bi-plane、2DQ組EF值偏低，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），較X-plane、3DQA組EF值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。相關(guān)性分析：ESV：3D-HM組與M型超聲、Bi-plane、2DQ、X-plane、3DQA組ESV值呈正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）;EDV：3D-HM組與M型超聲、Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA組EDV值呈正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）;EF：3D-HM組與M型超聲、Bi-plane、2DQ、3DQA組EF值呈正相關(guān)（P<0.05），與X-plane組EF值無直線相關(guān)關(guān)系。 結(jié)論 3D-HM可以準確、快速量化左室容量及射血分數(shù)，在左心收縮功能評價中具有較高的臨床價值。

[關(guān)鍵詞] 左室容量;左室射血分數(shù);Heart Model;超聲心動描記術(shù)

[中圖分類號] R540.45 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] B ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701（2020）12-0132-04

[Abstract] Objective To investigate the application value of three-dimensional echocardiography Heart Model（3D-HM） in the assessment of left ventricular systolic function. Methods A total of 58 normal adults in our hospital from January 2018 to May 2019 were selected， including 24 males and 34 females. Left ventricular end-diastolic volume（LVEDV）， end-systolic volume（LVESV） and ejection fraction（LVEF） were measured by conventional M-mode ultrasound， biplane Simpson method， two-dimensional cardiac function quantification（2DQ）， three-dimensional automated cardiac function quantification（3DQA）， and 3D-HM. The differences and correlations between 3D-HM and other methods were compared and analyzed. Results ESV： 3D-HM group had higher ESV value than the M-mode ultrasound， Bi-plane， X-plane， 2DQ， and 3DQA group， and the difference was statistically significant（P<0.01）. The EDV： The EDV value in the 3D-HM group was higher than that in the Bi-plane， X-plane， 2DQ， and 3DQA group， and the difference was statistically significant（P<0.01）; and there was no significant difference in EDV value between the 3D-HM group and the M ultrasound group（P>0.05）. EF： 3D-HM group had lower EF value than M-mode ultrasound， Bi-plane， and 2DQ groups， and the difference was statistically significant（P<0.01）. There was no significant difference in the EF value between 3D-HM group and X-plane， 3DQA group（P>0.05）. Correlation analysis： ESV： 3D-HM group had positive correlation with ESV value of M-mode ultrasound， Bi-plane， 2DQ， X-plane， and 3DQA group（P<0.05）; EDV： 3D-HM group was positively correlatedwith the EDV value of M-mode ultrasound， Bi-plane， X-plane， 2DQ， and 3DQA group（P<0.05）. EF： 3D-HM group was positively correlated with the M-mode ultrasound， Bi-plane， 2DQ， and 3DQA group（P<0.05）， and there was no linear correlation in the EF values between the 3D-HM group and the X-plane group. Conclusion 3D-HM can accurately and quickly quantify left ventricular volume and ejection fraction， and has high clinical value in the evaluation of left ventricular systolic function.

[Key words] Left ventricular volume; Left ventricular ejection fraction; Heart Model; Echocardiography

左心整體功能的評估在心臟疾病的診治以及預(yù)后評估中起重要指導(dǎo)作用。在心肌梗死、瓣膜疾病和心力衰竭等疾病中，評估左室容積和射血分數(shù)（LVEF）是非常重要的。M型超聲由于操作簡便，是目前臨床使用最多的方法，但其僅能顯示左室局部的心肌運動，不能準確評估左室整體容量[1]。二維雙平面辛普森法（Two-dimensional Simpsons biplane）是指南推薦的首選方法，該方法是通過圓盤疊加的方法計算左室容量，同時該方法受心臟平面短縮的影響，容易出現(xiàn)低估心腔容積等問題[2-3];實時三維超聲（real-time three-dimensionale chocardiography，RT-3DE）的自動化心功能定量技術(shù)3DQA，對腔室體積的測量不依賴幾何假設(shè)，同時不受心臟平面短縮的影響，與心臟磁共振相比，三維超聲心動圖測量左室容積的準確性更高[4]。但是由于3DQA費時等因素，限制了三維超聲的臨床應(yīng)用。3D-HM技術(shù)是一種全自動化三維量化軟件，它能夠在短時間內(nèi)從實時三維容積中量化左室容量及計算左室射血分數(shù)[5]，本研究旨在探討一種全新的自動定量軟件3D-HM與M型超聲、二維辛普森法（two-dimensional Simpson）、二維心功能定量（two-dimensional quantification，2DQ）及3DQA等技術(shù)在測量左室容量及左室射血分數(shù)的差異性及相關(guān)性，為臨床上測量左室容積及射血分數(shù)尋求更準確、有效的方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2018年1月～2019年5月健康體檢的正常成年人58例，男24例，女34例，平均年齡（32.56±14.15）歲，以上志愿者均排除高血壓、心臟器質(zhì)性病變等相關(guān)疾病。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，入選者均知情同意。

1.2 研究方法

采用超聲檢查儀Philips EPIQ 7C，探頭選用X5-1三維探頭，2DQ及3DQA分析采用脫機QLAB軟件。

所有志愿者圖像采集由同一名從事超聲心動圖工作且經(jīng)驗豐富的醫(yī)生完成?；颊呷∽髠?cè)臥位，分別采集胸骨旁左室長軸圖像、左室長軸腱索水平M型超聲圖像、心尖四腔心、兩腔心的動態(tài)圖像、三維模式心尖雙平面動態(tài)圖像、3D-HM在標準心尖四腔心切面點擊HM按鈕（調(diào)節(jié)參數(shù)為60/40）采集圖像。

圖像的分析由兩名醫(yī)生分別對所有志愿者圖像進行分析。均采用常規(guī)M型超聲測量左室舒張末期容積（EDV）、收縮末期容積（ESV）、射血分數(shù)（EF）;2DE下分別使用雙平面辛普森法（Bi-plane、X-plane）及2DQ模式測量EDV、ESV、EF;在RT-3DE下進入HM模式，設(shè)定心內(nèi)膜邊界值HM60/40，完成EDV、ESV、EF的測量;應(yīng)用QLAB軟件在3DQA模式下分析心臟三維圖像，測量EDV、ESV、EF。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行分析。各種方法測量的ESV、EDV、EF均行正態(tài)性檢驗及方差同質(zhì)性檢驗，均服從正態(tài)分布（P>0.05），方差齊（P>0.05）。各組變量均為連續(xù)性變量，均以均數(shù)±標準差（x±s）表示，兩兩間比較采用t檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。應(yīng)用Pearson相關(guān)分析評價3D-HM組與其他組別ESV、EDV、EF值的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 3D-HM組與其他組別ESV、EDV、EF值比較

ESV值：3D-HM組較M型超聲、Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA組ESV值偏高，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。EDV值：3D-HM組較Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA組EDV值偏高，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），較M型超聲組EDV值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。EF值：3D-HM組較M型超聲、Bi-plane、2DQ組EF值偏低，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），較X-plane、3DQA組EF值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）（表1）。

2.2 3D-HM組與其他組別相關(guān)性分析

ESV值：3D-HM組與M型超聲、Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA組ESV值呈正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）;EDV值：3D-HM組與M型超聲、Bi-plane、X-plane、2DQ、3DQA 組EDV值呈正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）;EF值：3D-HM組與M型超聲、Bi-plane、2DQ、3DQA組EF值呈正相關(guān)（P<0.05），與X-plane組EF值無直線相關(guān)關(guān)系（表2）。

3討論

左室容量及左室射血分數(shù)是評估左室收縮功能的重要指標，由于超聲心動圖具有無創(chuàng)、簡便、可重復(fù)等優(yōu)點，已成為臨床首選的檢查方法[6]。目前臨床常用的超聲測量M型超聲是將取樣線置于胸骨旁左室長軸腱索水平，觀察室間隔和左室后壁的位移，大致估算左心室的容量及射血分數(shù)，不能準確評價左室整體功能[1]，對左室壁節(jié)段性運動異常的患者左室功能的評價具有較大的誤差。雙平面Simpson法是基于圓盤疊加的方法計算左室容量及射血分數(shù)，盡管較M型超聲更加準確，但仍有其局限，第一，僅僅通過兩個平面的顯示，不能完整顯示左室全貌，對于某些室壁節(jié)段性運動異常的患者，仍然存在一定的誤差[7-9];第二，圖像質(zhì)量要求高，需要對心內(nèi)膜清晰顯示，對于部分圖像顯示不清的患者，其測量存在困難;第三，對心室短縮的圖像可能低估其容量，造成EF值的不準確[10]。2DQ雖然能提高室壁運動異?；颊邷y值的準確性，但對于心室短縮的圖像，同樣存在容量的低估[11-12]。3DQA是通過三維超聲圖像自動數(shù)字化重建，真實反映心室各壁的運動及功能狀態(tài)，對左室形態(tài)及功能的評價優(yōu)于二維超聲心動圖，但目前3DQA在臨床應(yīng)用上存在一定的局限，首先，相對于二維超聲，三維超聲的時間分辨率較低，其識別真正的收縮末期和舒張末期幀有一定誤差[13-16];其次，由于3DQA需要三維技術(shù)分析且耗時長等弊端，很難在臨床上推廣應(yīng)用。

近年來，隨著三維超聲心動圖的飛速發(fā)展，Philips公司推出了一項全新的技術(shù)Heart Model用于測量左室容量及射血分數(shù)。該項技術(shù)是基于常規(guī)超聲心動圖檢查基礎(chǔ)上，通過儀器自身的三維模型與測量得到的三維圖像，利用人工智能匹配，實現(xiàn)一鍵自動化測量左室容量及左室射血分數(shù)。

3D-HM作為全自動定量軟件，僅需數(shù)秒就可以得出左室容量及EF值，很大程度上提高了工作的效率;同時3D-HM技術(shù)提高了空間和時間的分辨率，能有效降低人為的隨機誤差和儀器的系統(tǒng)誤差[17-19]，真實地反映左室壁各部位的實際運動及心肌的功能狀態(tài)。

本研究數(shù)據(jù)表明，全自動定量軟件3D-HM測量左室容積、EF值與其他方法對比，左室收縮末期及舒張末期的容量高于其他方法測量數(shù)值，EF值低于其他測量數(shù)值。EF值測量中3D-HM組與3DQA組測值無明顯差異，相關(guān)性檢驗中3D-HM與M型超聲、Bi-plane Simpson法、2DQ、3DQA法測量顯著相關(guān)，證實其準確性。3D-HM測量時間較其他方法明顯縮短且重復(fù)性高，有助于臨床推廣應(yīng)用，同時二維測量常出現(xiàn)心尖透視短縮和幾何形態(tài)假設(shè)的問題，3D-HM能有效避免這一問題。但是3D-HM受圖像質(zhì)量和不同左室形態(tài)的影響，對于不規(guī)則心腔形態(tài)識別的準確性需進一步研究確定。

心臟三維定量技術(shù)Heart Model模式，可以準確、快速量化左室容量及左室射血分數(shù)，對容量的測量較傳統(tǒng)M型超聲、Simpson法、二維心功能定量、3D分析技術(shù)測值偏高，射血分數(shù)較傳統(tǒng)M型超聲、Simpson法、二維心功能定量測值偏低。與3DQA組對比EF值測量無明顯差異，同時與傳統(tǒng)測量方法的相關(guān)性好，具有較高的臨床應(yīng)用價值。

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（收稿日期：2020-02-19）