实时三维超声心动图定量评估左室舒张功能的研究

邓 燕，郭盛兰，马国添，陈敏华，覃诗耘，白凤鸣

（广西医科大学第一附属医院，广西 南宁 530021）

流行病学研究表明40%～50%心功能不全患者维持正常左室收缩功能，被称为舒张性心功能不全。左室舒张功能是心血管疾病患者运动耐受与预后的重要评价指标。近年已有研究[1-2]表明左室舒张功能与容积变化有显著相关性。实时三维超声心动图（RT-3DE）左室时间-容积曲线用于评估左室收缩功能价值肯定，但该方法评估左室舒张功能的价值尚不确切。本研究通过RT-3DE时间-容积曲线测量左室舒张功能相关参数，并将其与多普勒测量左室舒张功能相关参数对比，旨在探讨RT-3DE时间-容积曲线评价左室舒张功能可行性以及左室时间-容积曲线评估左室舒张功能新的评价指标。

1 资料与方法

1.1 病例选择

连续收集2008年9月～2009年3月我院行超声心动图检查的患者93例，其中男51例，女42例，年龄21～71岁，平均（48.2±13.6）岁。其中包括高血压性心脏病36例，冠心病34例，扩张型心肌病16例，糖尿病3例，尿毒症性心肌病2例，血液病2例。收集临床检查、X线、心电图和超声心动图均无异常发现健康受检者35例，其中男19例，女16例，年龄21～47岁，平均（35.7±13.6）岁。排除标准：①各种房性心律失常：包括房颤、房扑及起搏心律；②心瓣膜病变：主要包括二尖瓣狭窄、轻微以上的二尖瓣关闭不全及主动脉瓣关闭不全；③室间隔运动异常：包括各种原因导致右室容量或压力负荷过重。根据目前左室舒张功能分类标准[3-4]将所有受检者分为4组：①正常组35例，即舒张早期前向血流峰值速度（E）/舒张晚期前向血流速度（A）>1.0；②左室舒张功能降低52例，即E/A<1.0 和 E 峰减速时间（Dct）>250ms。男 29 例，女 23 例，年龄 31～71 岁，平均（38.5±15.8）岁；③假性正常化 22 例，即 E/A>1.0，E/二尖瓣环舒张早期峰值速度 （E’）>10， 同时 Dct>150ms。 男 13 例，女 9 例，年龄 30～56 岁，平均（43.5±14.2）岁；④限制性充盈障碍19例，即E/A>1.5，E/E’>10，同时Dct<150ms。 男 11 例，女 8 例，年龄 26～56 岁，平均（40.5±14.2）岁。4组入选者间年龄、性别差异无统计学意义。

1.2 仪器与方法

入选者取左侧卧位，连接胸前二导联心电图，应用HP iE33型超声诊断仪，配S5-1探头（频率 1～5MHz）及 X3-1矩阵探头 （频率1～3MHz）对入选者行超声心动图检查。①用S5-1探头在心尖四腔心切面取样容积置于二尖瓣瓣口，测量E，A，Dct，计算E/A；②切换至组织多普勒模式，取心尖四腔观，以组织多普勒的速度脉冲方式将取样容积置于二尖瓣前瓣环根部，多普勒扫描速度定为 100mm/s；测量E’，计算 E/E’。③用X3-1探头于心尖四腔观取样，图像清晰显示左室，获取心尖四腔观的全容积图像，启动QLAB4.0图像分析软件，作出时间-容积曲线，软件自动测量左室收缩末期容积（EDV）、左室舒张末期容积（ESV）、左室每搏输出量（SV）=EDV-ESV，测量计算左室舒张功能相关参数：于时间-容积曲线上计算左室舒张充盈1/4、1/3、1/2、3/4时间及舒张期充盈时间：a、b、c、d、t（图 1），计算左室舒张 1/4、1/3、1/2、3/4 容积时间比率，即左室舒张 1/4（SV）、1/3（SV）、1/2（SV）、3/4（SV）时的时间比率：D1/4=a/t，D1/3=b/t，D1/2=c/t，D3/4=d/t；从时间-容积曲线上获得峰值充盈时间（T），计算峰值充盈率（PFR）=dV/dt=EDV/T，计算左室舒张期1/3充盈时间，从时间-容积曲线上获得1/3充盈时间的容积（V1），计算平均充盈率（MFR）=（ESV-EDV）/d=SV/d，1/3 充 盈 分 数 （1/3FF）=（V1-EDV）/（EDV-ESV）=（V1-EDV）/SV（图 2）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件包。计量资料采用±s，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用q检验，相应指标间进行Pearson’s相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 4组患者间多普勒左室舒张功能相关参数

4 组患者 E/E’、Dct差异具有显著性意义（P<0.05），见表 1。

表1 4组患者间多普勒左室舒张功能相关参数比较（±s）

表1 4组患者间多普勒左室舒张功能相关参数比较（±s）

注：与正常组比较，1：P<0.05；与假性正常化组比较，2：P<0.05；与限制性充盈障碍组比较，3：P<0.05；与舒张功能降低组比较，4：P<0.05。

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2.2 4组患者间RT-3DE左室舒张功能相关参数

4 组患者 D1/4、D1/3、D1/2、PFR、MFR 及 1/3FF 差异有显著性意义 （P<0.05）， 即 D1/4、D1/3、D1/2随着舒张功能障碍加重而增高，PFR、MFR及1/3FF随着舒张功能障碍加重而降低，见表2。

表2 4组患者间RT-3DE左室舒张功能相关参数比较（±s）

表2 4组患者间RT-3DE左室舒张功能相关参数比较（±s）

注：与正常组比较，1：P<0.05；与假性正常化组比较，2：P<0.05；与限制性充盈障碍组比较，3：P<0.05；与舒张功能降低组比较，4：P<0.05。

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2.3 RT-3DE左室舒张功能参数与多普勒左室舒张功能相关参数相关性分析

D1/4、D1/3、D1/2与 E/E’呈正相关，而 PFR、1/3FF 与 E/E’呈负相关，其中 D1/3、PRF、1/3FF 与 E/E’的相关性最佳；D1/3、PRF与 E/E’ 呈正相关 （r=0.80，P<0.01；r=0.75，P<0.01）；1/3FF 与E/E’呈负相关（r=-0.74，P<0.01），见表 3。

表3 RT-3DE左室舒张功能参数与多普勒

3 讨论

左室舒张功能受损主要表现为左室松弛性减退，心肌僵硬度增加，左室充盈减低。左室舒张功能的准确评估对临床治疗方案的选择及预后判断有重要意义。目前临床估测左室舒张功能方法较多，其中最常用的方法有E/A，Dct及E/E’，但这些参数存在一定局限性[5]，目前这些指标均需综合分析从而评价左室舒张功能，本研究根据该3项参数对病人分组。因此有必要进一步探讨左室舒张功能简化的评估指标。

目前研究表明[1-2]，左室造影、核素成像、磁共振等方法均可获得左室时间-容积曲线，在评价左室舒张功能中有重要参考价值，但由于有创、放射线、价格高等原因，其临床应用受到限制。RT-3DE是近年发展较快的新技术，该技术为获得左室时间-容积曲线提供了新方法。 Tashiro 等[6]提出了 D1/4、D1/2、D3/43个新的参数用于左室舒张功能评价得出了较好的结果，另外本研究引入D1/3指标，并比较不同舒张功能状态患者该参数的差异，以期找到一个能够较好地评价左室舒张功能的指标。研究结果显示，D1/4、D1/3、D1/2、D3/4随舒张功能的降低而增大；其中，D1/4、D1/3、D1/2能很好的区分4组舒张功能不同状态患者，该研究结果与Tashiro等[6]研究结果类似；但本研究发现D3/4能将舒张功能异常患者与正常组患者区分，而不能区分舒张功能障碍的不同状态，原因可能是左室舒张功降低主要表现在左室舒张早期，即左室舒张的前50%，因此左室舒张后50%的相关参数区分舒张功能降低患者的状态不如舒张前50%的相关参数敏感。PFR在评价左室舒张功能参数的价值尚不确切，Zeidan等[7]及费洪文等[8]认为该参数可反映左室舒张功能，而Tashiro等[6]则认为该参数与左室舒张功能无关，而与左室射血分数有关，本研究发现，PFR能较好区分不同左室舒张功能状态的患者，考虑该参数虽与左室射血分数有关，但舒张功能严重障碍即假性正常化及限制性充盈障碍患者均伴有左室收缩功能的降低，故该参数同样能反映左室不同舒张功能状态。本研究显示1/3FF亦能较好的区分左室不同舒张功能状态患者，与Nakae等[2]研究结果一致。另外笔者发现，MFR亦可作为反映左室舒张功能的评价指标。

本研究将RT-3DE左室舒张功能相关参数与多普勒左室舒张功能相关参数作相关分析发现，D1/4、D1/3、D1/2、1/3FF 与E/E’相关性良好，与Tashiro等[6]的研究结果类似，与该研究不同的是，本研究发现D1/3与E/E’的相关性最佳，而D1/2与E/E’ 的相关性不如 D1/4、D1/3；PFR、1/3FF 与 E/E’ 相关性最佳，MFR与E/E’相关性次之，这些差异可能与研究对象不同有关，本研究包括了4种类型的舒张功能状态受检者，而Tashiro等[6]的研究对象仅包括舒张功能降低的患者。由于目前有研究表明[4]，E/E’与左室充盈压相关性较好，故提示这些参数可能较好的反映左室舒张功能。

本研究尚存在一定的局限性，故本研究未能与代表左室舒张功能金标准的心导管所测左室舒张末期压力相对比，因此有待进一步研究；另外本组病例中假性正常化组及限制性充盈障碍组病例偏少，需扩大样本进一步探讨不同舒张功能参数的正常值及舒张功能不同状态的截点。

目前初步研究证实了RT-3DE时间-容积曲线有望成为评价左室舒张功能无创性新手段，有助于临床早期动态评价心血管疾病过程中左室舒张功能的病理生理变化。

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[1]Akncioglu C,Berman D,Nishina H,et al.Assessement of diastolic function using 16-frame99mTc-sestamibi gated myocardial perfusion SPECT:normal values[J].J Nucl Med,2005,46(9):1102-1108.

[2]Nakae I,Matsuo S,Koh T,et al.Left ventricular systolic/diastolic function evaluated by quantitative ECG-gate SPECT:comparison with echocardiography and plasma BNP analysis[J].Ann Nucl Med,2005,19（6）:447-454.

[3]Nishimura RA,Tajik AJ.Evaluation of diastolic filling of left ventricle in health and disease:Doppler echocardiography is the clinician’s Rosetta Stone[J].J Am Coll Cardiol,1997,30(1):8-18.

[4]Ommen SR,Nishimura RA,Appleton CP,et al.Clinical utility of Doppler echocardiography and tissue Doppler imaging in the estimation of left ventricular filling pressures:a comparative simultaneous Doppler-catheterization study[J].Circulation,2000,102(15):1788-1794.

[5]Nagueh SF,Appleton CP,Gillebert TC,et al.Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography[J].J Am Soc Echocardiography,2009,22(2):107-133.

[6]Tashiro H,Aiki T,Sadamatsu K,et al.Evaluation of the left ventricular diastolic function using three-dimensional echocardiography[J].Echocardiogr,2008,25(9):968-973.

[7]Zeidan Z,Erbel R,Barkhausen J,et al.Anaysis of global systolic and diastolic left ventricular performance using volume-time curves by real-time three-dimensional echocardiography[J].J Am Soc Echocardiogr,2003,16(2):29-37.

[8]费洪文，何亚乐，梁志敏，等.实时三维超声心动图容积-时间曲线评价左室舒张功能的初步研究[J].中华超声影像学杂志，2006，15（1）：9-12.