实时三维超声心动图与平衡法核素心血池显像评价左心室收缩功能的临床对照研究

李 权LI Quan

程蕾蕾1CHENG Leilei

史 静1SHI Jing

宋飞燕1SONG Feiyan

郭 晔2GUO Ye

舒先红1SHU Xianhong

实时三维超声心动图与平衡法核素心血池显像评价左心室收缩功能的临床对照研究

李 权1LI Quan

程蕾蕾1CHENG Leilei

史 静1SHI Jing

宋飞燕1SONG Feiyan

郭 晔2GUO Ye

舒先红1SHU Xianhong

作者单位
1. 复旦大学附属中山医院心脏超声诊断科，上海市心血管病研究所，上海市影像医学研究所 上海 200032
2. 复旦大学附属肿瘤医院肿瘤内科 上海200032

Department of Echocardiography， Zhongshan Hospital of Fudan University， Shanghai Institute of Cardiovascular Diseases， Shanghai Institute of Medical Imaging， Shanghai 200032， China

Address Correspondence to： CHENG Leilei

E-mail： cheng.leilei@zs-hospital.sh.cn

国家自然科学基金（81201095）；

复旦大学附属中山医院人才培养计划

（2015ZSYXGG04）。

2016-01-25

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第7期：497-499

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （7）： 497-499

目的 蒽环类药物作为淋巴瘤患者的主要化疗用药，可造成不可逆的心脏损害。本研究旨在以平衡法核素心血池显像（ERNA）为标准，探讨实时三维超声心动图（RT-3DE）评价拟行蒽环类药物化疗的淋巴瘤患者左心室收缩功能（LVSF）的准确性及其临床应用价值。资料与方法 回顾性分析2012年12月—2014年9月于复旦大学附属肿瘤医院确诊的51例淋巴瘤患者，于化疗前分别行RT-3DE及ERNA检查，测定左心室射血分数（LVEF），分析RT-3DE与ERNA测得LVEF的相关性和一致性。结果 RT-3DE较ERNA所测LVEF平均高估0.35%，但差异无统计学意义（P＞0.05）；经相关分析，RT-3DE与ERNA所测LVEF有较好的相关性（r=0.559，P＜0.001）；经Bland-Altman一致性检验，RT-3DE与ERNA所测LVEF具有一致性。结论 RT-3DE能够较为准确地测量LVEF，且操作便捷、价格相对低廉、无放射性损伤，可广泛应用于肿瘤化疗患者的心功能随访。

淋巴瘤；蒽环类；门控血池显像；超声心动描记术；心室功能，左

【Abstract】Purpose Anthracyclines， as primary chemotherapy drugs in patients with lymphoma， can cause irreversible cardiac toxicity. The purpose of this study is to explore the accuracy and clinical value of real-time three-dimensional echocardiography （RT-3DE）in left ventricular systolic function （LVSF） assessment in lymphoma patients underwent anthracycline chemotherapy， using equilibrium radionuclide angiography （ERNA） as the reference standard.Materials and Methods Fifty-one lymphoma patients were enrolled into this retrospective study during the period between December 2012 and September 2014. All patients were confirmed without cardiovascular disease and received RT-3DE as well as ERNA before chemotherapy. The left ventricular ejection fraction （LVEF） calculated with two different examination methods were underwent the correlation analysis as well as the consistency check.Results For the measurement of LVEF， RT-3DE was overvalued by an average of 0.35% compared with ERNA. There was no significantly statistical difference between RT-3DE and ERNA （P＞0.05）. Good correlation were validated between RT-3DE and ERNA （r=0.559， P＜0.001）. Furthermore， LVEF derived from RT-3DE and ERNA achieved consistency by the Bland-Altman consistency check.Conclusion RT-3DE is an accurate measurement for LVEF. Given these advantages such as convenient operation，relatively cheap and no radiation injury， RT-3DE can be widely used in evaluating the left ventricular systolic function on patients accepting chemotherapy in the regular follow-up.

【Key words】Lymphoma； Anthracyclines； Gated blood-pool imaging； Echocardiography；Ventricular function， left

蒽环类药物是淋巴瘤患者的主要治疗药物之一，但其不可逆的剂量累积性的心脏毒性不容忽视［1］。对此类患者准确评价左心室收缩功能（left ventricular systolic function，LVSF）具有重要的临床意义。心肌MRI、平衡法核素心血池显像（equilibrium radionuclide angiography，ERNA）与左心室造影均是准确评估LVSF的可靠方法，但因价格昂贵、检查费时、放射性损伤以及创伤性，临床上难以普及。超声心动图具有无创、易行的特点，目前广泛应用于测定LVSF。实时三维超声心动图（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）是心脏超声领域一项重大的技术突破，也是对二维心脏超声的补充，是测定LVSF的理想工具［2］。本研究以ERNA为对照标准，探讨RT-3DE测定淋巴瘤患者LVSF的准确性及其临床应用价值。

1　资料与方法

1.1 研究对象 收集2012年12月－2014年9月于复旦大学附属肿瘤医院确诊的化疗前淋巴瘤患者51例，其中男29例，女22例；年龄20～70岁，平均（48.2±13.3）岁。纳入标准：基础心率为窦性心律、无显著贫血、常规二维超声心动图未见异常。所有患者均签署知情同意书，并经伦理委员会审核批准。

1.2 仪器与方法

1.2.1RT-3DE评价LVSF 采用Philips iE33型多功能超声诊断仪，X3-1探头，频率1.0～3.0 MHz。数据分析采用Tomtec软件（4D LV-Analysis 3.1，Tomtec公司，德国）。患者取左侧卧位，完成常规经胸二维超声心动图检查后，采用X3-1探头，于心尖部得到理想的左心室四腔观图像后，启动全容积成像方式，调节深度、增益等参数，保证图像帧频在30～45 Hz之间。经连续6个心动周期采集金字塔形左心室实时三维全容积图像，导入光盘后脱机分析。三维超声图像采用Tomtec软件进行分析，测定每位患者的左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）（图1）。所有测值均取6个心动周期平均值。采集一幅左心室实时三维全容积图像用时（28±3）s，采用Tomtec软件脱机分析得出LVEF用时（36±10）s。

图1　左心室实时三维全容积图像采用Tomtec软件测定LVEF

1.2.2ERNA评价LVSF 采用Infinia多功能SPECT仪（GE公司，美国），配低能高分辨（LEHR）准直器，矩阵64×64，图像放大1.5～2.0倍，能峰选用140 keV。

静脉注射焦磷酸锡（PYP）1～2支，等待30 min后静脉注射99TcmO4-25-30 mCi。当99Tcm-RBC在体内达到动态平衡后，正确安放电极，患者取LAO 30°体位，避免甲状腺、肝脾干扰，3.5M总计数，心率窗宽±10%。利用多门控帧模式技术，以R波为触发信号，在每个心动周期采集24帧图像，共采集300～500幅。将上述采集的图像利用GE Xeleris多功能影像工作站的EF Analysis及Peak Filling Rate功能进行自动勾画，分析计算LVEF。见图2。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0软件，RT-3DE与ERNA测得LVEF比较采用配对t检验，相关性及一致性分析采用Pearson相关分析及Bland-Altman一致性检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

图2　ERNA采用Xeleris多功能影像工作站测定LVEF

2　结果

所有检查者均获取满意的RT-3DE与ERNA图像，并成功实现软件定量分析。RT-3DE较ERNA所测LVEF平均高估0.35%，但差异无统计学意义（P＞0.05）；经Pearson相关分析，RT-3DE与ERNA所测LVEF具有较好的相关性（r=0.559，P＜0.001），见图3；经Bland-Altman一致性检验，所有数据的差值均数（d）± 标准差（Sd）：0.35%±4.03%，95% CI －7.55%～8.25%，表明RT-3DE与ERNA所测LVEF具有较好的一致性，见图4。

图3　同一位患者RT-3DE与ERNA所测LVEF值的相关性

图4　同一位患者RT-3DE与ERNA所测LVEF值的Bland-Altman一致性检验

3　讨论

采用蒽环类药物治疗的淋巴瘤患者，及时识别其心脏毒性对长期预后的影响尤为重要［3］。因此，此类患者化疗期间LVSF的定期随访结果直接关系到临床治疗方法的选择。LVEF是临床评价LVSF的重要指标；而心肌MRI、ERNA与左心室造影能够准确、可靠地评估LVEF。MRI以其高度的准确性和可重复性，在评价LVSF方面成为“金标准”。与MRI比较，核素心血池显像在检测LVSF方面相对准确、一致性好，且具有等价性［4］。然而，核素心血池显像存在放射性损伤的固有缺陷以及检查费时等因素，限制了其广泛应用；但在肿瘤患者中，该方法使用频率仍然较高。而MRI与左心室造影因价格昂贵或属于有创检查，亦难以普及。目前，利用心脏超声评估LVEF成为临床常用的检查手段。

然而，传统超声心动图测量LVSF的方法包括M型超声心动图Teichholz法和二维超声心动图双平面Simpsion法。两者均以心室构型几何学假设为基础，对于形状不规则的左心室测量准确性较低［5］。RT-3DE图像获取所借助的全容积矩阵探头由数千个同时激活的压电元件构成，可通过计算机处理，提供近似于实时的容积扫描。这些图像几乎是瞬时获得，具备较高质量［6］。RT-3DE并不依赖任何几何学假设，不受心脏形态的影响，理论上对LVSF检测具有较高的准确性。潘永寿等［7］研究表明，RT-3DE比M型及二维超声心动图在定量评价LVSF方面更加准确。

本研究显示RT-3DE与ERNA在测定LVEF具有较好的相关性（r=0.559），与李晶晶等［8］在正常人群中得到的结果类似（r=0.653）；对于两者未达到高度相关，其原因可能与RT-3DE对左心室内膜边界界定相对模糊有关。本研究中并未剔除因肥胖等原因导致超声成像不是非常理想的患者，故有待于进一步增加采用RT-3DE进行心功能检测的实践经验。此外，2种检测方法在评价LVEF具有较强的一致性。在采集一幅左心室实时三维全容积图像并进行数据分析耗时方面，RT-3DE用时明显更短，共需1 min左右。因此，RT-3DE在测定LVEF方面不仅具备较好的准确性，且检查用时更短、操作更加便捷，与ERNA相比优势明显。

RT-3DE为LVEF的精确测定提供了可靠的评价方法。通过提供准确的LVSF的动态评价，从而为临床快速监测接受蒽环类药物治疗的肿瘤患者的心脏毒性提供了便捷的手段。然而RT-3DE目前仍存在一定的局限性：①RT-3DE图像质量受二维超声心动图图像质量影响较大，而帧频较低会降低其分辨力；②RT-3DE受采集角度范围影响，易造成漏切，影响测量数据的准确性；③患者呼吸、移动或心律不齐可导致心电触发的子容积数据库不连续，从而导致测量不准确［9-10］。

随着RT-3DE的快速发展，未来可以在三维空间领域快速、准确、无创地评估LVSF，特别是评估使用蒽环类药物治疗的淋巴瘤患者化疗期间的LVSF变化，从而成为临床常用、可靠、便捷的诊断工具。

［1］ Villarraga HR， Herrmann J， Nkomo VT. Cardio-oncology： role of echocardiography. Prog Cardiovasc Dis， 2014， 57（1）： 10-18.

［2］ Arai K， Hozumi T， Matsumura Y， et al. Accuracy of measurement of left ventricular volume and ejection fraction by new real-time three-imensional echocardiography in patients with wall motion abnormalities secondary to myocardial infarction. Am J Cardiol， 2004， 94（5）： 552-558.

［3］ Franco VI， Henkel JM， Miller TL， et al. Cardiovascular effects in childhood cancer survivors treated with anthracyclines. Cardiol Res Pract， 2011， 2011： 134679.

［4］ 古志明. 核素心肌显像、心肌磁共振显像及超声心动图测定左心室功能的对比研究. 医学综述， 2014， 20（8）： 1523-1525.

［5］ 孙思娟， 陈国珍. 实时三维超声心动图定量评估心功能研究及临床应用进展. 中国超声医学杂志（电子版）， 2012，9（9）： 760-763.

［6］ 朱天刚. 超声心动图实时心脏全容积成像. 中华医学超声杂志（电子版）， 2010， 7（2）： 238-244.

［7］ 潘永寿， 庾红玉， 王高兴， 等. M型，二维，实时三维超声心动图评价冠心病左心室收缩功能的对比研究. 医学影像学杂志， 2010， 20（2）： 185-188.

［8］ 李晶晶， 周微微， 赵蕊， 等. 实时三维超声与门控心肌灌注显像对心衰患者CRT术前心功能的评价. 中国超声医学杂志， 2015， 31（1）： 18-21.

［9］ 魏常华， 袁建军. 实时三维超声心动图评价左心室收缩功能的研究进展. 中华医学超声杂志（电子版）， 2008， 5（3）： 465-470.

［10］ 高峻. 谢明星.实时三维超声心动图全容积成像定量分析心腔容积. 中国医学影像技术， 2010， 26（8）： 1579-1581.

（本文编辑闻浩）

Evaluation of Left Ventricular Systolic Function Using Real-time Three-dimensional Echocardiography Compared with Equilibrium Radionuclide Angiography： A clinical Study

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.07.005

程蕾蕾

2015-12-28

R445.1；R733