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实时三维超声心动图测量室壁瘤左心室功能的临床应用

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中华医学超声杂志(电子版)2010年7月第7卷第7期Chin J Med Ultrasound(Electronic Editi ̄,Ju Y zU Q ol! .! ‘57‘ .临床研究. 实时三维超声心动图测量室壁瘤 左心室功能的临床应用 王勇 黄云洲 李冬蓓【摘要】 目的性。方法仁书堂龙进王翠华 周建华 探讨实时三维超声心动图(RT-3DE)检测室壁瘤左心室功能的可行性与准确 分别应用实时三维超声心动图和二维超声心动图测量了12个有室壁瘤的心脏,使用实时 实 三维全容积成像勾画左心室心内膜面,结合实时三维测量分析软件,分别采用二、四、八平面法测量 左心室功能;将三维测量的左心室功能与二维超声测量以及左心室造影测量结果相比较。结果时三维超声心动图能显示室壁瘤左心室的整体形态;实时三维超声心动图测量的左心室射血分数 (LVEF)与二维Simpson法及左心室造影测量的LVEF有较好的相关性(r=0.77,r=0.95,P<0.01); 但采用二维方法测量的左心室容积小于三维方法;使用三维各平面法测量左心室容积时,二平面法与 四、八平面法测值之间差异存在统计学意义(P<0.O1),四平面法与八平面法测值之间差异则不存在 统计学意义(P>0.05)。结能提供了新的工具。 实时三维超声心动图能准确测量室壁瘤左心室容积,为评价左心室 【关键词】 实时三维超声心动描记术;室壁瘤;左心室功能 Clinical application of real--time three-・dimensional echocardiography for aneurysmal left ventricular function WANG y0 ,HUANG Yun-zhou,LI Dong-pei,REN Shu—tang,LONG fin,WANG Cui—hua,ZHOU Jian-hua.Department of Ultrasound,TEDA International Cardiovascular Hospital,咒Ⅱnjin 300457,Chia n【Abstract】Objective To evaluate the feasibility and accuracy of real—time three—dimensional echocar- idography(RT-3DE)foraneurysmalleft ventrieular(LV)function.Methods Atotal oftwelve aneurysmal hearts was measured by RT-3DE and two—imednsional echocardiography(2DE).In RT一3DE“full volume”imaging,LV volume were outlined and calculated using 2,4、8-plane method 血the analysis software of RT一3DE.111e LV function Was measured by Simpson’S method th 2DE.The LV function by RT-3DE Was compared to 2DE and left ventricular angiography.Results The RT-3DE could show the whole shape of aneurysmal LV:There Was moderate correlation between left ventricular ejection fraction(LVEF)measurd by eRT-3DE and 2DE(r=Q 77, P<0.01).A signiifcant corelation between I|VEF measurd by RT-e3DE and LV angiography(r=0.95,P< 0.0o1)was observed;but LV volume with 2DE Was smaller compared to those with other methods;here were sig- Tniifcant diference between LV volmeu in 2-plnea nd atllose in 4,8一plne(P<0.aO1),but no sinigifcant diference Was found etbween 4一plane and 8-plne(aP>0.05 .Conclusion RT一3DE can accurately quantify aneurysmal LV volume,which could provide a new technique for evaluation of LV function. 【Key words】 Real—time three-dimension echoeardiography;Aneurismal;Left ventricular function 实时三维超声不仅可实时、立体地观察左心室 解剖结构,还可以进行准确的定量分析¨.2』。应用实 时三维超声心动图(real time three dimensional echo. cardiography,RT一3DE)测量心肌梗死合并左心室室 一资料与方法 、研究对象 2003年10月至2005年10月来我院住院的心 壁瘤患者的左心室舒张末容积(1eft ventricular end 肌梗死患者共l2例,男10例,女2例,年龄55~71 diastolic volume,LVEDV)、收缩末期容积(1eft ven. 岁,平均(63.5±6.8)岁。5例为急性心肌梗死合并 tricular end systolic volume,LVESV)、左心室射血分 室壁瘤,7例为陈旧性心肌梗死合并室壁瘤。11例 数(1eft ventricular ejection fraction,LVEF),探讨该 为左心室心尖部室壁瘤,1例为左心室下壁室壁瘤。 技术对室壁瘤患者左心室功能测量的可行性、准确 所有患者均进行了冠状动脉造影检查,并行手术治 性及临床应用。 疗(室壁瘤部分或全部切除术+冠状动脉搭桥术)。 DOI:10.3877/cma.J.issn.1672-6448.2010.07.022 二、仪器与方法 采用Philips Sonos 7500型彩色超声诊断仪,X4 作者单位:300457天津,泰达国际心血管病医院超声科 2010年7月第7卷第7期Chin J Med Ultrasound(Electronic Edition).July 2010.V01 7.No.7 探头,频率为2~4 MHz,用于三维超声检查及测量。 量的LVEF与心导管左心室造影测量的LVEF值有 其实时三维成像方式主要有两种:实时三维成像方 很好的相关性(r=0.958,P<0.01;r=0.928,P< 式(Live 3D)和全容积成像方式(Full volume);S4探 0.O1;r=0.829,P<0.O1),并且三维八平面法、四平 头频率为2~4 MHz,用于二维及M型超声心动图检 面法测量结果与左心室造影相关性好于二平面法与 查及测量。德国Tom Tec公司推出的带有4D Cardio 左心室造影相关性;(2)三维八平面法测量LVEF值 View RT 1.0容积分析软件的三维工作站。 与二维Simpson法测量的LVEF值有较好的相关性 1.三维重建图像采集:受检者取左侧卧位,连接 (r=0.77,P<0.O1),但是三维八平面法测量的 心电图,将探头置于心尖部,在心尖四腔切面上仔细 LVEDV值均高于二维方法测量值(P<0.01);(3)二 调整探头声束方向,在获得满意的左心室图像后,嘱 维Simpson法测量的LVEF值与左心室造影测值之 患者屏住呼吸,启动“Full volume”功能键,此时心动 间也有较好的相关性(r=0.697,P<0.05),但相关 图自动触发,收集4个相邻的15。×60。的窄角“瓜瓣 性低于三维八平面法与左心室造影的相关性(图1, 图”立体数据库,依次叠加形成60。x60。的宽角“金字 2);三维八平面法不仅可准确测量有室壁瘤形成的 塔”样三维图像数据库,并储存于光盘上。 左心室功能,而且可显示左心室立体形态,为临床提 2.图像处理及分析:将存储在光盘上的全容积 供更准确可靠的信息。 三维图像在Tom Tec的三维工作站上进行脱机分 析。分别采用二、四、八平面法进行测量,选择收缩 讨 论 与舒张末期手动勾画心内膜面,最后由计算机软件 室壁瘤是急性心肌梗死(acute myocardial infarc— 自动计算出LVEDV、LVESV和LVEF。 tion,AMI)的常见并发症,是由于患者心肌梗死面积 3.二维超声心动图检查:三维图像采集后,立 较大且呈透壁性,局部收缩力下降或丧失所致局部 即采集二维心尖四腔切面以及两腔切面,采用二维 向外膨出形成。本组统计的12例室壁瘤均为真性 Simpson法测量LVEDV、LVESV及LVEF。各测值均 室壁瘤。准确了解心肌梗死合并室壁瘤患者心功能 取连续3次测量的平均值。 情况可指导临床选择治疗方案及判定预后,因此寻 三、统计学处理 求一种精确测定室壁瘤患者左心室功能的方法在临 应用SPSS 11.0统计分析软件进行统计,所有 床上极为重要。现有4种心功能测量方法:二维超 数据以 ±s表示,相关性分析采用线性相关方法并 声、心导管左心室造影、核磁共振、核素左心室造影, 绘制图表,以P<0.05为差异有统计学意义。 后三者因是有创检查或检查费用高而难以推广应 用。传统的二维超声心动图方法虽可定量测量左心 结 果 室功能且简便易行,但此方法是基于左心室腔几何 12例室壁瘤患者均成功地获得了实时三维心 学形状假设,根据公式计算获得的反映左心室功能 脏超声图像,并显示左心室室壁瘤的三维立体形态 的各项测值。当患者出现室壁瘤时,左心室显著扩 以及左心室与室壁瘤二者解剖关系,采用二、四、八 大、扭曲变形,二维法难以对心室容量作出精确的评 平面法测得LVEDV、LVESV、LVEF测值与二维 价 。近年问世的实时三维超声心动图是超声领 Simpson法及x线左心室造影测值进行比较(表1)。 域的一次重大技术突破,该技术将超声矩阵探头、高 三维二、四、八平面法测量LVEDV结果显示,二平面 通量的数据处理系统和三维空间定位系统等3种先 法测量的LVEDV均低于四、八平面法(Jp<0.01), 进技术融为一体,图像采集以经胸超声为基础,操作 四平面法与八平面法测量的LVEDV之问差异无统 简便,迅速高效,三维重建无需脱机处理。其技术关 计学意义。 键是采用二维矩阵换能器和16:1声束扫描线并行 三维测量法与二维Simpson法及左心室造影测 处理,从而能在4个心动周期仅5~7 S内采集所有 量LVEF值相关性分析:(1)三维二、四、八平面法测 的三维数据 J。实时三维超声心动图最大优点在于 表1三维各平面法与二维Simpson法、左心室造影法测量的室壁瘤左心室功能结果(i±S) 中华医学超声杂志(电子版)2010年7月第7卷第7期Chin J Med Ultrasound(Electronic Edition),July 2010,Vol 7,No.7 无需心室腔几何学假设就可以准确测定容量和功 与左心室腔二者在解剖学上是如何连续的,通过这 能 。当患者心肌梗死伴室壁瘤形成时,实时三维 些信息可以帮助外科医师制订手术方案,模拟心脏 超声心动图可实时获取感兴趣区的立体结构数据, 外科手术路径,提高手术成功率。在实际测量中比 直观显示重构左心室腔的立体结构及在心动周期中 较RT.3DE各平面法测得LVEDV值,发现四、八平面 的变化,尤其在心肌梗死室壁瘤形成时,室壁瘤局部 膨出的部位、范围及严重程度均能真实显示(图3), 因此实时三维超声心动图能提供更为丰富的诊断信 息[8-10],应用该技术评价合并室壁瘤患者的左心室 法测得的LVEDV值均明显大于二平面法,差异有统 计学意义(P<0.01);而四、八平面法的测值间差异 则无统计学意义(P>0.05)。其原因在于二平面法 切取平面之间夹角为9O。,而四、八平面法切取相邻 功能有其独特的优势。在临床上应用RT 3DE测量 的平面间夹角减小,分别为45。、22.5。,插补的像素 左心室形态及运动均正常患者左心室容积及射血分 相应减少,勾画出来的左心室内膜轮廓与左心室真 数与二维、M型超声心动图的测值差异无统计学意 实轮廓更加贴近(图4),故其测值增大,更接近真实 义,但有很好的相关性,因而对于形态结构正常的左 容积;从理论上讲,三维16平面法测值准确性最高, 心室,应用二维或M型超声心动图就可以准确测量 但耗时过大,缺乏实用性,本研究认为对室壁瘤患者 左心室功能。但对于心肌梗死伴有室壁瘤患者,RT一 测定左心室容积使用八平面法较好,即准确又省时。 3DE八平面法与二维Simpson法测得的LVEF测值 总之,实时三维超声心动图为准确评价室壁瘤 差异无统计学意义,但有较好的相关性。二维Simp一 患者左心功能提供了一种崭新方法,随着超声医师 son法虽然有较高的准确性,但由于经胸超声探测心 对三维超声认识、理解的逐步加深,以及三维超声技 尖切面时往往低估左心室长径及容量,因而二维 术的不断改进,必将在临床上发挥无可比拟的作用。 Simpson法测得的左心室容积偏低;RT-3DE与M型 (本文图1~4见光盘) 超声心动图测得的LVEDV、LVEF值差异有统计学 意义,而M型超声心动图是以心室腔几何学假设为 容积,当发生室壁瘤时左心室腔扩大、严重变形、心 l王新房实时三维超 及 临床应用前景.生物医学 工程与临床,2002,6(1):59-60. .前提,采用Teichh。lz提出的校正公式来计算左心室 奉耄鲁 尖上翘(取样线不能与室壁垂直),均可造成高估或 低估左心室功能,故测量室壁瘤左心室功能最好不 技术领域内的新突破‘中 :m。。e n。t a n d iti lt  ng  on l : : 3 Mannae ̄s HF,Kamp o,van der Heide JA,et a1.Impo ̄ance oftrans- : in vitro study.J Am Soc Echoeardiogr,2002,15(1):46-54. 采用M型超声心动图。RT-3DE与X线左心室造影 : 法测量的LVEF值具有很好的相关性,本组12例室 SP ,et 。a 1., : 警薏 : ’ m.eE vo 。l h oc a唧rdioid- 容量与射 quantiifeation。f ventricular volume in normal and aneurysmal letf 血分数的实验研究冲华超声影像学杂志,2004,13(8):609-611. 17(8):773-779. ’ s lo J,y oph,K is:壁测量结果提示即使在左心室腔扩大、严重变形等 病理状态下RT一3DE测量的LVEF值也是准确的。 室壁瘤的治疗主要根据室壁瘤大小,亦即室壁瘤对 血流动力学是否产生影响来决定。室壁瘤较小的患 者预后好,无需特殊治疗;室壁瘤较大的患者目前多 l。n sf OT 。 , et。 al 二 -ftoimre hv  采用外科手术方法。自1958年Cooley等… 首次进越多。目前临床主要采用室壁瘤直接缝合术和补片 适用于中小型室壁瘤;后者目的在于切除室壁瘤的 同时兼顾保护左心室形态,两种手术方式在疗效和 diac volume and function.J Cardiol,2001,37(Suppl 1):93.101. 行室壁瘤切除术并获成功以来,外科治疗病例越来 掌 量 票 : : 动图应用初步探讨’ 9费洪文,王新房.实时三维超声心动图的应用概况.中华超声影 sional echocardiography for quantifying left ventifcular volumes in the letfrAese nce0e1olf; 嘶 mm ‘ a 成形术两种方式,前者是以单纯切除室壁瘤为目的, 10盏 宝 ali da【i。 0fr。a1. h 。.di 。 一 icrd。l 适应证方面存在争议。1989年Dor等¨ 提出了左 11 Cooley DA,Hen1y WS,Ahmad KH,et a1.Ventifcular aneufysm o l1owig’ 协 啷 呲・An“ y心室进行几何重建的新概念,认为左心室壁切除术 fnms%19591 ,不仅是切除室壁瘤,更重要的是将左心室几何重建, 12 DorV,Saab M,Coste P,et a1.Left—tricular aneurysm:a new su . 1 9.恢复左心室原始形态。RT一3DE不仅可以准确测量 cal印 ch・Th。 ∞ su , 89 :期11-.20f19_11_271 室壁瘤患者左心室容积、功能,而且可以通过三维图 (本文编辑:杨咏莉) 像立体直观的显示室壁瘤大小和形态、室壁瘤瘤体 王勇,黄云洲,李冬蓓,等.实时三维超声心动图测量室壁瘤左心室功能的I】盏床应用[J/CD].中华医学超声杂志:电子版, 2010,7(7):1208—1214. 

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