全容积三维超声对冠心病患者左心局部结构及收缩功能的评估价值

关义满，房勤茂

河北医科大学第三医院 超声科，河北石家庄 050051

全容积三维超声对冠心病患者左心局部结构及收缩功能的评估价值

关义满，房勤茂

河北医科大学第三医院 超声科，河北石家庄 050051

目的 探讨全容积三维超声心动图（FV-3DE）对冠心病患者左心室局部结构和收缩功能的评估价值。方法 选取25例符合临床支架介入标准的冠心病患者和20例正常对照者，均行FV-3DE检查，采用自带QLAB软件对三维超声图像进行处理，得到左室整体及17节段容量-时间曲线，获取左心室17节段局部舒张末期容量（REDV）、局部收缩末期容量（RESV）、局部心搏量（RSV）和局部射血分数（REF），采用SPSS 13.0统计学软件对组间测值进行对比分析。结果 ①冠心病组与正常对照组相比，左室17节段容量-时间曲线运动分散、不规则，彼此交错，各节段曲线不同步，缺血梗死节段容积曲线波动幅度小，非缺血区相应节段局部容量增大，表示其收缩代偿功能增强。正常对照组曲线均呈“U”字抛物线形，排列规则有序，各节段曲线步调一致，该17节段室壁容积从心底至心尖各节段容积测值呈递减趋势。②冠心病组左心室17节段中大部分REDV和RESV数值明显大于正常对照组，REF明显小于正常对照组（P＜0.05），以运动异常的节段前间壁、前壁、后壁及心尖段下壁显著（P＜0.05或P＜0.01）；术后较术前REDV、RESV有所减低，REF数值均不同程度增高至正常，以前间壁、前壁、后壁及心尖段下壁显著（P＜0.05）。结论 FV-3DE技术能定量评价正常心脏及冠心病缺血重构心脏局部容积和心功能，在临床中能提供丰富准确的信息，是一项新方法。

冠心病；支架介入术；全容积三维超声心动图；左室局部收缩功能

0 前言

冠心病（Coronary Heart Disease，CHD）是国内外心血管疾病死亡的主要原因。实验证明，冠状动脉闭塞或严重狭窄、心肌血供减少，致使心肌细胞缺血、缺氧甚至发生形变，在不能及时恢复冠脉灌注时，心脏可能反复经历缺血和建立侧支循环，终会导致整体心肌组织重构。左室重构的基础是缺血区或梗死区心肌细胞的形变重构，包括心肌细胞丧失、心肌细胞肥大和细胞外基质纤维化[1]。非缺血梗死区的重构使心肌细胞肥厚、细胞外基质中胶原增加，此改变始于早期并贯穿于全程，以上改变将导致心室腔扩大、室壁肥厚和几何形状改变，出现节段性室壁运动异常，心脏舒缩功能降低，从而进一步加剧心肌结构改建。因此，再灌注的恢复在逆转左心室重构中起首要作用。本研究选取25例冠心病患者和20例正常对照者，均行全容积三维超声心动图（Full-Volume Three-Dimensional Echocardiography，FV-3DE）检查，旨在探讨FV-3DE在评估左心室局部结构和收缩功能中的的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2008年12月～2009年11月我院经冠状动脉造影确诊的25例冠心病患者，其中男15例，女10例，平均年龄（55.3±10.6）岁。入选标准：3支主干中至少1支内径狭窄率≥75％。符合标准者行支架植入。另选取20例正常对照者，平均年龄（49.5±10.9）岁，均无心肌缺血症状，血清肌钙蛋白I（Chronic Troponin I，cTnI）、心肌酶学检查、心电图、超声心动图检查及冠脉造影检查均无异常。

1.2 仪器与方法

采用Philips IE33型超声仪及配备的矩阵型实时三维超声X3-1探头进行检查，频率为1～3 MHz，同步显示心电图，并具有QLAB分析软件。

实时三维超声心动图（Real-Time Three-Dimensional Echocardiography，RT-3DE）包括3种显像方式：实时灰阶三维成像（Live 3D）、全容积显像（Full Volume）及实时三维血流成像（Color RT-3DE）。本研究采用Full Volume成像方式（又称FV-3DE技术）。检查步骤如下：①患者取左侧卧位，连接心电图，探头置于心尖声窗，获得标准心尖四腔心；②启动“Full Volume”功能键，获取左右排列的两幅互为正交的二维图像，使左心室心内膜及心外膜轮廓显示清晰；③嘱患者呼气末屏气，按“acquire”键连续采集4个心动周期15°×60°窄角“蛋糕块”立体图像，形成“金字塔”形三维数据库（由4个扇角宽60°、取样厚度15°的“蛋糕块”立体图像叠加而成），每例均采集3个“金字塔”数据图像；④点击Qlab4.2软件Cardiac 3DQ Advanced插件对数据进行分析，根据美国心脏协会（American Heart Association，AHA）心脏影像学委员会推荐的左室壁分段法，自动划分心脏17节段，每一节段以不同颜色用牛眼观（Bull’Eye Vew）表示，并绘制整体和17节段容积—时间变化曲线。根据曲线纵坐标可以得出左心室局部舒张末期容积（Regional End-Diastolic Volume，REDV）、局部收缩末期容积（Regional End-Systolic Volume，RESV）、局部每搏量（Regional Stroke Volume，RSV）和局部射血分数（Regional Eject Fraction，REF），其中RSV=REDV-RESV，REF=RSV/REDV×100％。所有冠心病患者均在支架植入前3～7 d及支架植入后1个月内进行FV-3DE检查。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 冠心病组及正常对照组左室三维立体图

正常对照组左室三维立体图外形规则（图1），左室17节段容积-时间曲线呈抛物线形，排列有序，各节段步调一致（图2）。

图1 正常对照组左室三维立体图

图2 正常对照组左室17节段容积-时间曲线

冠心病组左室心肌发生重构后，左室三维立体图外观形态失常，欠规则或不规则（图3）。介入术前左室17节段容积-时间曲线运动分散、彼此交错，缺血梗死节段运动幅度低于正常供血节段（图4）。介入术后三维立体图显示左室重构得到逆转（图5），缺血梗死节段曲线运动趋于正常幅度（图6）。

图3 冠心病介入术前左室三维立体图

图4 冠心病介入术前17节段容积-时间曲线

图6 冠心病介入术后17节段容积-时间曲线

2.2 冠心病组和正常对照组各测值比较

冠心病组和正常对照组各测值比较，见表1。冠心病组REDV、RESV大于正常对照组，REF小于正常对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。术后较术前REDV、RESV均减小，差异有统计学意义（P＜0.05），REF恢复至正常范围，见表2。

表1 冠心病组与正常对照组各测值比较

表2 冠脉支架术前术后各测值比较

2.3 正常对照组及冠心病组术前、术后左室17节段局部射血分数比较

正常对照组及冠心病组术前、术后左室17节段局部射血分数比较，见表3。REF从心底至心尖部递增，其测值在基底段后室间隔最小，心尖段下壁最大，表明基底段至心尖段收缩渐强，游离室壁收缩性较室间隔增强。术前绝大多数REF显著低于正常对照组，以前间壁、前壁、后壁及心尖段下壁极为显著（P＜0.01），基底及中段的侧壁下壁显著（P＜0.05）。术后较术前REF数值均不同程度增高至正常范围，以前间壁、前壁、后壁及基底下壁极为显著（P＜0.01），中段及心尖段侧壁、下壁、基底侧壁显著（P＜0.05）。

表3 正常对照组及冠心病术前、术后左室17节段局部射血分数

3 讨论

冠心病又称缺血性心肌病（Ischemic Heart Disease，IHD），作为导致中老年人死亡的首要病因，其早期诊疗对预防急性心血管突发事件和改善预后有重要作用[2]。目前常用的M型二维超声及单、双平面Simpson’s技术在评价左室局部容积和射血分数方面有局限性。FV-3DE技术能直接勾勒正常及冠心病患者心脏左室心内膜面，多方位观察左心室内立体形状[3]，并显示左室整体及17节段在心动周期各个时相的三维容积和射血分数，精确定量分析其整体及局部收缩功能[4]。以心脏磁共振成像（Cardiac Magnetic Resonance Imaging，CMRT）为“金标准”，FV-3DE技术评价左室容积及射血分数的准确性已得到广泛证实[5]。

本研究采用FV-3DE技术对左心整体进行检查，得到左室整体及17节段容量-时间曲线，获取左心室17节段REDV、RESV、RSV和REF。结果显示，冠心病术前组左室17节段容量-时间曲线为运动分散、不规则曲线；对照组为规则抛物线形；冠心病术后组为大致抛物线形。说明冠心病组出现缺血运动异常节段，且缺血越严重，运动幅度越小，曲线越平缓，术后缺血节段曲线显示缺血心肌运动明显改善。冠心病术前组各节段达最大容积及最小容积的时间点不同，提示左室壁各节段收缩不同步，而对照组曲线为同步收缩，术后组曲线近似抛物线，各节段运动较术前组趋向同步。

术前冠心病患者左室发生重构，心室发生形态变化。冠心病组REDV、RESV均大于正常对照组，REF小于正常对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。说明冠心病患者缺血区域心肌梗死，节段性室壁运动减低，表明术前患者左室发生一定程度的重构，心功能受到严重损害，这与国内相关研究结果基本一致[6]。

冠状动脉病变逐渐发展至严重狭窄者，其心肌长期处于缺氧状态，导致心肌细胞代谢和收缩功能均减低[7-8]。此时植入支架可使狭窄的血管再开放，为功能受损的心肌提供再灌注，达到抑制重构的目的。本研究中，术后REF恢复至正常范围，表明心肌功能有所恢复是因为增加了早期心肌灌注。但术后与正常对照组比较，REDV、RESV、REF均减小，这可能是因为缺血再灌注后心肌组织功能恢复需要一定时间，但该样本术后随访时间较短，心肌功能尚未恢复。

本研究仍有一定的局限性：①样本量少；②只随访了支架术后1个月的各项指标，有待于进一步长期随访至6个月甚至1年。

综上所述，FV-3DE技术能实时显示心腔立体结构，准确测量左室局部容积及收缩功能，为定量评价冠心病介入术前术后左心局部结构功能提供一种新的可靠、无创检查方法。

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Evaluation Value of Full-Volume Three Dimension Echocardiography in Left Ventricular Regional Configuration and Systolic Function for Patients w ith Coronary Heart Disease

GUAN Yi-man, FANG Qin-mao Department of Ultrasound, The Third
Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang Hebei 050051, China

Ob jec tive To exp lo re the evaluation value o f fu ll-vo lum e th ree d im ensional echocardiography（FV-3DE）in left ventricular regional configuration and systolic function for patients w ith coronary heart diseases. Methods Altogether 25 cases w ith coronary heart diseases who were suitable for PCI（Percutaneous Coronary Intervention）and 20 healthy people underwent FV-3DE exam inations. QLAB Software was applied to process the three dimensional images so as to obtain complete left ventricle and 17 segment volume-time curve, regional end diastolic volume（REDV）, regional end systolic volume（RESV）, regional stroke volume（RSV）and regional ejection fraction（REF）. The SPSS 13.0 statistics software was applied to compare the categorical variables between two groups. Results（1）Compared w ith Normal Group, the regional volume-time curve of 17 segments in the left ventricle in Coronary Heart Disease Group was overlap and disorder. Small fluctuation of the ischem ic region volume curve was seen. Normal region myocardium local volume was enlarged, which indicated that compensatory constriction was larger. The regional volume-time curve of 17 segments in the left ventricle in Normal Group displayed U shape w ith orderly arrangements. The volume was decreased form the base of heart to apex of heart.（2）Most of the REDV and RESV of 17 segments in the left ventricle in Coronary Heart Disease Group were more larger than Normal Group；while most of REF in Coronary Heart Disease Group was lower than Normal Group（P＜0.05）, especially in the anteroseptal, anterior, posterior and apical inferior segments（P＜0.05 or P＜0.01）. Post-PCI RE DV and RESV were reduced compared to pre-PCI patients；while REF was increased to normality, especially in the anteroseptal, anterior, posterior and inferior segments（P＜0.05）. Conclusion FV-3DE provided a new potential method in assessing left ventricular regional volume and heart functions, which could offer rich and accurate clinical information.

coronary heart disease；percataneous coronary artery intervention；full-volume three dimension echocardiography；the left ventricular regional functions

R445.1；R543.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.10.016

1674-1633（2015）10-0059-04

2015-03-15

2015-03-30

作者邮箱：treejone@hotmail．com