吳妮懋 任建麗

準(zhǔn)確評估冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。╟oronary heart atherosclerotic disease，CAD）患者的心臟容積、運(yùn)動(dòng)及功能情況有助于早期診斷疾病，預(yù)防急性心血管事件的發(fā)生。MRI、CT、核素左室造影因放射性、價(jià)格貴、耗時(shí)長等缺點(diǎn)臨床應(yīng)用受限，超聲心動(dòng)圖具有無創(chuàng)、便捷、實(shí)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，已成為臨床常用的定量評估CAD的影像學(xué)技術(shù)。目前，臨床廣泛使用的二維超聲心動(dòng)圖（two-dimensional echocardiography，2DE）具有幾何假設(shè)、心尖短縮、平面單一等不足，對于準(zhǔn)確評估CAD有一定困難。近年來，三維超聲已實(shí)現(xiàn)靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的突破，隨著全容積矩陣傳感器的引入，實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）已成為研究熱點(diǎn)。RT-3DE分別通過經(jīng)胸和經(jīng)食管探頭在采集多切面二維圖像的同時(shí)即刻合成心臟立體結(jié)構(gòu)，可準(zhǔn)確、快速地對心腔、瓣膜進(jìn)行定量分析，為量化CAD患者心腔容積和功能提供了更可靠的依據(jù)，同時(shí)為準(zhǔn)確評估心肌運(yùn)動(dòng)及心室、瓣膜重構(gòu)提供了新方法，能敏感地發(fā)現(xiàn)心肌梗死并發(fā)癥。本文就RT-3DE定量評估CAD的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、RT-3DE評價(jià)心腔容積和功能

1.左室：左室容積和功能不僅是CAD早期的重要觀察指標(biāo)，也是反映患者預(yù)后的關(guān)鍵參數(shù)。RT-3DE無需幾何形態(tài)的假設(shè)，可實(shí)時(shí)、立體地顯示心臟圖像，通過心內(nèi)膜邊界追蹤技術(shù)快速獲得左室舒張末期容積（LVEDV）、左室收縮末期容積（LVESV）及左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF），其結(jié)果與MRI比較一致性較好，準(zhǔn)確性和重復(fù)性均優(yōu)于2DE，且RT-3DE不受左室形態(tài)、大小及室壁厚度的影響［1-2］。Meng等［3］研究發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)脈介入治療（PCI）術(shù)后3個(gè)月和9個(gè)月CAD患者LVEDV、LVESV均較術(shù)前減小，LVEF較術(shù)前增加（均P＜0.05），說明RT-3DE可評估CAD患者PCI術(shù)后療效，其潛在價(jià)值是可對心肌梗死或心力衰竭后左室功能不全患者進(jìn)行危險(xiǎn)分層評估，從而指導(dǎo)心肌梗死后LVEF＜40%的患者進(jìn)行心肌再同步化治療。Gopal等［4］應(yīng)用2DE和RT-3DE對心肌梗死或充血性心力衰竭患者進(jìn)行危險(xiǎn)分層，結(jié)果與MRI比較，發(fā)現(xiàn)RT-3DE分類錯(cuò)誤率最低，其中LVEF＜40%的患者2DE和RT-3DE分類錯(cuò)誤率分別為11%、5%；LVEF＜30%的患者2DE和RT-3DE分類錯(cuò)誤率分別為24%、15%，說明RT-3DE對心肌梗死后LVEF的危險(xiǎn)分層效果較好，但該結(jié)論仍需更多大樣本研究證實(shí)。另有研究［5］證明，RT-3DE的峰值充盈率、平均充盈率及1/3充盈分?jǐn)?shù)均可定性、定量反映穩(wěn)定性CAD患者左室舒張功能變化，其中1/3充盈分?jǐn)?shù)可在一定程度上檢測CAD患者早期以舒張?jiān)缙谛募〕诰彯惓橹鞯妮p度舒張功能受損。亦有研究［6］指出，峰值充盈率可作為評估左室舒張功能的首選參數(shù)。

2.左房：CAD患者的左房功能反映了左室舒張壓的長期改變，可提示潛在的左室舒張功能障礙。RT-3DE主要通過測量左房容積評價(jià)其功能，結(jié)果與MRI相關(guān)性高［7］。Russo等［8］研究證明RT-3DE測量的左房容積是未來心臟事件的有力預(yù)測因子，且左房最小容積較左房最大容積預(yù)測價(jià)值更高。另有研究［9］指出，左房擴(kuò)張指數(shù)（LAEI）是預(yù)測左室舒張末壓的最佳獨(dú)立預(yù)測因子。Yang等［10］發(fā)現(xiàn)左房管道功能隨病變血管數(shù)量增加而降低，且左房被動(dòng)排空分?jǐn)?shù)（LAVpEF）是鑒別重度CAD與非重度CAD患者的重要指標(biāo)，受試者工作特征（ROC）曲線下面積為0.864。值得注意的是，臨床上部分CAD患者左房容積早期改變并不明顯，此時(shí)需聯(lián)合三維斑點(diǎn)追蹤（3D-STE）技術(shù)檢測左房應(yīng)變參數(shù)以更全面地評估左房功能。

3.右室：由于右室形態(tài)、空間構(gòu)型較復(fù)雜，且在不同負(fù)荷狀態(tài)下右室形態(tài)可發(fā)生改變，因此準(zhǔn)確評估CAD患者右心功能一直是臨床面臨的難題。常規(guī)右室功能評價(jià)參數(shù)如右室Tei指數(shù)、三尖瓣環(huán)收縮期位移、三尖瓣環(huán)側(cè)壁收縮速度等因受聲束角度、前后負(fù)荷及年齡等影響無法客觀、準(zhǔn)確地評價(jià)右室功能。RT-3DE從三維角度對右室進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、切割，全面顯示右室流入道、流出道和頂部，在準(zhǔn)確評估右室容積成像和功能方面已得到臨床認(rèn)可。但由于右室流出道與胸壁非常接近，偶爾會(huì)出現(xiàn)回聲脫落，因此RT-3DE在評估心室異常擴(kuò)大或胸壁薄弱患者右室容積時(shí)仍有局限。Kidawa等［11］使用RT-3DE測得右室射血分?jǐn)?shù)（RVEF）＜51%診斷右室心肌梗死（RVMI）的敏感性為91%，特異性為80%。羅娜等［12］使用RT-3DE觀察到心肌梗死后心力衰竭的老年患者右室容積在LVEF＜30%時(shí)明顯增大，其中RVEF、右室每搏輸出量與LVEF均呈正相關(guān)（r=0.638、0.385，均P＜0.05）。另有學(xué)者［13］發(fā)現(xiàn)右冠狀動(dòng)脈狹窄組患者右室容積和功能測值與正常對照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，原因可能為右室代償能力強(qiáng)于左室，早期輕微病變未見明顯右室功能改變。目前，右室三維應(yīng)變參數(shù)較常規(guī)右室容積、功能參數(shù)在評價(jià)CAD患者右心功能方面具有更好的價(jià)值，但RT-3DE針對右室容積定量分析的軟件較少，未來需開發(fā)更多先進(jìn)的軟件包以提高評估右室功能的準(zhǔn)確性。

4.右房：冠狀動(dòng)脈缺血極少獨(dú)立損害右房功能，因此臨床上單獨(dú)針對CAD患者右房功能的研究較少。CAD患者右房功能受損通常是由于下壁心肌梗死（IMI）導(dǎo)致右室急性收縮和舒張功能改變，從而使右房壓力增加。Kanar等［14］發(fā)現(xiàn)急性IMI患者右室受累可能導(dǎo)致右房體積增加和導(dǎo)管功能惡化，RT-3DE測得的右室最大體積指數(shù)＞27.9 ml/m2是急性IMI患者右室受累的獨(dú)立預(yù)測因子。肺動(dòng)脈壓力改變與右心功能密切相關(guān)，未來可應(yīng)用RT-3DE測量右房、右室功能以反映CAD患者肺動(dòng)脈壓力的變化，為其預(yù)后評估提供新的思路。

二、RT-3DE評價(jià)室壁運(yùn)動(dòng)及同步性

節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常（RWMA）是冠狀動(dòng)脈缺血、梗塞時(shí)的特征性改變。CAD患者常表現(xiàn)為缺血室壁運(yùn)動(dòng)減低、消失甚至反向，鄰近正常心肌的收縮力可出現(xiàn)代償性增強(qiáng)。RT-3DE的17節(jié)段容積時(shí)間曲線（VTC）圖可直接觀察運(yùn)動(dòng)異常節(jié)段心肌，正常人左室VTC呈規(guī)則的拋物線形，曲線波幅大，波谷趨近；而CAD患者VTC形態(tài)不規(guī)則、雜亂，正常節(jié)段波幅大，缺血節(jié)段波幅小，發(fā)生心肌梗死時(shí)梗死節(jié)段甚至可呈反向運(yùn)動(dòng)。另外，17節(jié)段心肌的劃分與冠狀動(dòng)脈分布區(qū)域相關(guān)，可通過運(yùn)動(dòng)異常節(jié)段推斷犯罪血管。Youssef等［15］發(fā)現(xiàn)RT-3DE能準(zhǔn)確評估缺血性心肌病患者RWMA，且2DE的局部室壁運(yùn)動(dòng)評分與3DE的節(jié)段射血分?jǐn)?shù)顯著相關(guān)。研究［16］證實(shí)RT-3DE牛眼圖顯示的節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)偏移可較準(zhǔn)確地區(qū)分冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)中患者短暫性與持續(xù)性的RWMA。

由于CAD患者心肌供血不足，左室由迅速、整體、同步的收縮轉(zhuǎn)變成緩慢、節(jié)段性、不同步的收縮。左室的17節(jié)段VTC圖和牛眼圖均可直觀顯示心肌運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)，通過測量VTC離散度、16節(jié)段最小收縮容積時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差（Tmsv 16-SD）、最大時(shí)間差（Tmsv16-Dif），以及左室收縮不同步指數(shù)（Tmsv 16-SD%，SDI）可定量分析心肌運(yùn)動(dòng)的不同步。田雨等［17］研究顯示CAD患者的Tmsv 16-SD、Tmsv 16-Dif、R-R間期校正后的Tmsv 16-SD%、Tmsv 16-Dif%均高于正常成人（均P＜0.05），且多支病變患者均高于單支病變患者（均P＜0.05）。Aggarwal等［16］使用RT-3DE準(zhǔn)確檢出CAD患者心肌運(yùn)動(dòng)的不同步。然而，CAD患者可因輕度心肌缺血或側(cè)支循環(huán)建立使其室壁運(yùn)動(dòng)異常改變在RT-3DE上表現(xiàn)不明顯。3D-STE是目前評估室壁運(yùn)動(dòng)同步性的新技術(shù)，該技術(shù)在長軸、徑向及圓周運(yùn)動(dòng)上的時(shí)間應(yīng)變參數(shù)均可早期發(fā)現(xiàn)受損心肌，與RT-3DE聯(lián)合應(yīng)用可提高對缺血心肌的診斷準(zhǔn)確性。

三、RT-3DE評價(jià)心室及瓣膜重構(gòu)

CAD患者發(fā)生心室重構(gòu)主要包括心室形態(tài)、大小及功能的改變。既往評價(jià)左室重構(gòu)的超聲指標(biāo)主要包括左室容積和質(zhì)量參數(shù)，近來有學(xué)者［18］提出左室重構(gòu)指數(shù)（LVRI）可作為評價(jià)CAD患者左室重構(gòu)的新指標(biāo)。國外學(xué)者［19］發(fā)現(xiàn)RT-3DE測得的三維球形指數(shù)（3D-LVSI）不僅能準(zhǔn)確地反映左室形態(tài)，還能預(yù)測急性心肌梗死后左室重構(gòu)的發(fā)生。Karuzas等［20］認(rèn)為3D-LVSI較3D-STE能更準(zhǔn)確地預(yù)測急性心肌梗死后左室重構(gòu)的發(fā)生，其敏感性和特異性分別為90%、91%。心肌持續(xù)缺血、梗死亦可導(dǎo)致二尖瓣裝置重構(gòu)，研究［21］證明經(jīng)食管RT-3DE可量化分析二尖瓣及瓣下解剖結(jié)構(gòu)、瓣葉-瓣環(huán)復(fù)合體構(gòu)型的解剖學(xué)參數(shù)，能準(zhǔn)確評估二尖瓣復(fù)合體構(gòu)型特點(diǎn)。有學(xué)者［22］使用RT-3DE觀察器質(zhì)性和缺血性二尖瓣反流患者瓣環(huán)及瓣葉的三維幾何構(gòu)型變化，發(fā)現(xiàn)缺血性組二尖瓣瓣環(huán)擴(kuò)張較器質(zhì)性組更明顯，且瓣環(huán)整體形態(tài)更趨于扁平化，但無明顯的瓣葉面積增大，說明RT-3DE能夠區(qū)分不同病因致二尖瓣反流時(shí)瓣環(huán)和瓣葉的形態(tài)變化。

四、RT-3DE評價(jià)CAD心肌梗死并發(fā)癥

張明珠等［23］應(yīng)用RT-3DE清晰顯示心肌梗死患者左室心尖部室壁瘤（LVA）的形態(tài)和大小，準(zhǔn)確識(shí)別室壁瘤伴血栓形成，通過定量分析LVEF和左室球形指數(shù)監(jiān)測功能性LVA、解剖性LVA及血栓性LVA患者PCI術(shù)后短期療效。Arisha等［24］應(yīng)用經(jīng)食管RT-3DE直觀顯示心肌梗死后患者室間隔穿孔的大小、位置及鄰近結(jié)構(gòu)，為外科手術(shù)提供了可靠依據(jù)。Havins等［25］應(yīng)用經(jīng)食管RT-3DE成功識(shí)別1例非ST段抬高型心肌梗死患者后內(nèi)側(cè)乳頭肌破裂，并清晰顯示P2、P3脫垂的二尖瓣圖像。RT-3DE能多角度全面觀察心腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以早期診斷和評價(jià)心肌梗死并發(fā)癥，指導(dǎo)臨床治療，最大程度地減少不良預(yù)后因素的影響，提高患者生活質(zhì)量。但目前RT-3DE多用于慢性期患者的檢查，對部分急性期CAD患者或心肌梗死急性并發(fā)癥患者，RT-3DE的應(yīng)用價(jià)值有限，今后需進(jìn)一步研究。

五、總結(jié)與展望

總之，RT-3DE可以從任意角度透視心臟，能快速、準(zhǔn)確地評估CAD患者的心臟結(jié)構(gòu)和功能，豐富了臨床診療信息。但其在一定程度上受呼吸和心率的影響，可能造成拼接偽像，最新的單心動(dòng)周期模式可以克服此不足。另外，窄角成像模式尚不能完整顯示心室明顯擴(kuò)大或胸壁較薄患者的近場圖像，且傳統(tǒng)的RT-3DE需要人工勾勒心內(nèi)膜邊界，操作過程繁雜、耗時(shí)長。今后，開發(fā)商應(yīng)致力于發(fā)展RT-3DE傳感器，提高三維圖像質(zhì)量，開發(fā)更準(zhǔn)確、高效的全自動(dòng)定量軟件，以提高心內(nèi)膜邊界量化的清晰度和分析速度。此外，多模態(tài)無創(chuàng)影像學(xué)技術(shù)融合評估已成為研究趨勢，RT-3DE結(jié)合其他影像學(xué)技術(shù)綜合評估CAD患者的心臟功能，建立冠狀動(dòng)脈血管分支立體圖，精準(zhǔn)判斷冠狀動(dòng)脈狹窄位置，亦具有良好的發(fā)展前景。