组织多普勒超声评价核素心血池显像检测左心室同步化的研究

陈 雨CHEN Yu

马树人1MA Shuren

谢雄伟1XIE Xiongwei

李冬野2LI Dongye

李承宗2LI Chengzong

任少阳2REN Shaoyang

组织多普勒超声评价核素心血池显像检测左心室同步化的研究

陈 雨1CHEN Yu

马树人1MA Shuren

谢雄伟1XIE Xiongwei

李冬野2LI Dongye

李承宗2LI Chengzong

任少阳2REN Shaoyang

目的探讨组织多普勒超声心动图及门控心血池显像技术测定心室收缩不同步参数的价值。资料与方法筛选39例慢性心力衰竭患者，包括左心室射血分数（LVEF）≤35%者18例，LVEF＞35%者21例，同时纳入19名正常人作为对照。采集普通超声心动图、组织多普勒图像及核素心血池显像图像。采用QLab 4.2.1软件计算12个左心室节段达到峰值收缩速度时间的标准差（Ts-12SD）和最大差值（Ts-12Dif）及其与R-R间期的标化值（Ts-12SD%, Ts-12Dif%）。使用GE XT-ERNA软件自动和手动相结合进行常规和相位分析数据，获得左心室位相角平均数，左心室相角程、左心室峰相位标准差、左心室心尖-心底平均相峰之差（LVMP A-B）、左心室间隔-侧壁平均相峰之差（LVMP S-L），并计算与R-R间期标准化的左心室相角程（LVPS%）、左心室峰相位标准差（LVPSD%）。结果与正常人相比，慢性心力衰竭患者的Ts-12SD%、Ts-12Dif %、LVPS%、LVPSD%、LVMP A-B、LVMP S-L均显著增加（P＜0.05），且LVEF≤35%组增加更明显（P＜0.001）；慢性心力衰竭患者左心室不同步参数LVPS%、LVMP A-B、LVMP S-L与Ts-12Dif%均呈显著正相关（r=0.816、0.763、0.791, P＜0.001），LVPSD%与Ts-12SD%呈显著正相关（r=0.797, P＜0.001）。结论LVEF≤35%的慢性心力衰竭患者左心室不同步性比LVEF＞35%的患者严重。核素心血池显像参数与组织多普勒超声心动图参数相关性较好，均可以较好地评价左心室不同步性。

心力衰竭；超声心动描记术，多普勒；门控血池显像；心室功能，左

慢性心力衰竭是各种心脏疾病的终末阶段，具有较高的发病率和死亡率，已成为严重威胁人类生命健康的疾病[1]。近年来对慢性心力衰竭的研究逐渐深入，并认识到在中、重度心力衰竭时，心室内和心室间的运动不同步是其发生及发展过程中的一个重要的病理生理因素[2]。针对这种病理生理机制，心脏再同步治疗（CRT）越来越受到人们的重视。随着CRT的推广和应用，术前准确评价心室不同步性，对筛选合适的CRT入选者具有重要意义。本研究应用组织多普勒（TDI）超声心动图及门控核素心血池显像（equilibrium radionuclide angiography, ERNA）技术评价患者的左心室收缩不同步性，研究其相关性，并进行一致性检验。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2010-06～2012-06淮安市第一人民医院心内科住院或门诊收治的39例慢性心力衰竭患者，其中男20例，年龄（60.37±11.68）岁；女19例，年龄（61.06±11.47）岁。常规行心电图、血清生化、普通心脏超声、TDI、ERNA等检查，同时排除严重肝肾功能不全患者和不能配合检查的患者。按照左心室射血分数（LVEF）将患者分为：LVEF≤35%组（18例）和LVEF＞35%组（21例）。纳入标准：①心力衰竭患者（符合Framingham标准），NYHAⅡ～Ⅳ级12个月以上，经常规治疗后病情稳定，能平卧配合检查；②LVEF＜50%（ERNA获得）；③左心室舒张末最大内径＞55 mm；④QRS波宽大于120 ms；⑤患者为窦性心律；⑥患者在3 d内完成TDI和ERNA检查。同时纳入与患者性别及年龄相匹配的19名健康人作为对照。

1.2 仪器与方法

1.2.1 TDI检查 采用Philips iE33超声显像仪，获取大于100帧/s的TDI影像数据后转移至超声影像处理工作站，应用QLab 4.2.1高级量化软件进行分析。按照美国超声心动图协会推荐的左心室壁17节段法分段，在定量组织速度图模式下对心尖四腔切面后间隔和侧壁、心尖二腔切面的左心室前壁和下壁、心尖长轴切面的前间隔和后壁的基底段和中间段分别进行组织速度和时间间期测量，测量的部位选择在各节段的中部，选取样区大小设定为12 mm×5 mm。在每一取样点的定量组织速度成像技术曲线上测量从QRS波起始至收缩期峰值速度的时间（time to peak systolic velocity, Ts），计算去除心尖5个节段（因心尖部心肌走行方向关系而易致测量误差）后的12个左心室节段达到峰值收缩速度时间的标准差（Ts-12SD）和最大差值（Ts-12Dif）及其与R-R间期的标化值（Ts-12SD%, Ts-12Dif%）。

1.2.2 ERNA检查 采用GE Infinia Hawkeye-2型SPECT进行检查。先静脉注射亚锡焦磷酸钠20 μg/kg，20～30 min后，再静脉注射99Tcm洗脱液740～1100 MBq。分别取前后位，左前斜45°，进行心电门电路信号采集，每个心动周期内采集16°/帧，采集矩阵64×64。采用GE XT-ERNA软件自动和手动相结合进行相位分析和数据处理。首先点击左心室屏幕确定左心室中心（图1），然后确定左心室感兴趣区，最后点击相位分析即可自动获得左心室位相角平均数（mean phase, MP）、左心室相角程（left ventricular phase shift, LVPS）、左心室峰相位标准差（left ventricular phase standard deviation, LVPSD）（图2），并计算LVPS、LVPSD与R-R间期标化值LVPS%和LVPSD%。使用同样的方法得到左心室心尖、心底平均相峰，左心室间隔、侧壁平均相峰，并计算左心室心尖-心底平均相峰之差（LVMP A-B）、左心室间隔-侧壁平均相峰之差（LVMP S-L）。

图1 A为选定左心室中心屏幕；B为选定左心室感兴趣区屏幕，黄色线为舒张末期左心室感兴趣区曲线，红色线为收缩末期左心室感兴趣区曲线。左上、右上、左下、右下分别为舒张末帧过滤图、拉普拉斯图、振幅图、相位图

1.3 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，计量资料组间比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验，两变量资料行Pearson相关分析；TDI与ERNA诊断收缩不同步的一致性用Bland-Altman检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 慢性心力衰竭患者左心室不同步参数的改变 与对照组相比，LVEF≤35%组和LVEF＞35%组慢性心力衰竭患者Ts-12Dif%、Ts-12SD%、LVPS%、LVPSD%、LVMP A-B、LVMP S-L均显著增加（P＜0.05），LVEF≤35%组增加更明显（P＜0.001），见表1。

2.2 ERNA的相位图及直方图结果 对照组的相位图显示颜色相对均匀，直方图相对高、窄；慢性心力衰竭患者相位图及直方图，相位峰标准差达到84 ms，相位图显示颜色相对不均匀，出现多种颜色，直方图相对矮、宽，显示相角程288 ms（图2）。

2.3 ERNA与TDI测得的慢性心力衰竭患者左心室不同步参数间的相关性 LVPS%、LVMP A-B、LVMP S-L与Ts-12Dif%均呈显著正相关（r=0.816、0.763、0.791, P＜0.001）；LVPSD%与Ts-12SD%呈 显 著 正 相 关（r=0.797, P＜0.001）（图3）。

2.4 一致性检验 Bland-Altman一致性检验结果显示，TDI与ERNA诊断收缩不同步的一致性较好（图3）。

表1 慢性心力衰竭患者和正常人TDI及ERNA参数比较

图2 A.正常人的相位图及直方图；B.慢性心力衰竭患者的相位图及直方图

图3 TDI和ERNA参数的散点图及Bland-Altman一致性检验。A为LVMP A-B与Ts-12Dif%的散点图；B为LVMP S-L与Ts-12Dif%的散点图；C为LVPS%与Ts-12Dif%的散点图；D为LVPS%与Ts-12Dif%的Bland-Altman一致性检验图；E为PSD%与Ts-12SD%的散点图；F为PSD%与Ts-12SD的Bland-Altman一致性检验

3 讨论

自20世纪90年代初期以来，CRT作为治疗心力衰竭患者心肌收缩不同步的新方法得到了越来越广泛的应用，该技术通过植入起搏电极来纠正心脏的电活动传导延迟与机械活动的不同步性，从而提高心脏整体的做功效率[3]。美国心脏病学会、美国心脏病协会、欧洲心脏病学会和中华医学会在制订的相关指南中，把NYHAⅢ/Ⅳ级、QRS时限≥120 ms、LVEF≤35%作为心脏再同步治疗的Ⅰ类适应证[4]。然而，左心室机械运动不同步与患者的预后密切相关，是发生不良心脏事件的独立危险因素[5]。随着CRT的推广和应用，术前准确地评价左心室机械运动的不同步程度对于筛选合适的CRT入选者具有重要意义，是预测患者对CRT反应性的最佳指标[6,7]。左心室壁各节段之间的协调性对于拟行心脏同步化治疗具有重要意义。

目前评价心脏不同步性运动的检查方法包括心电图QRS波宽度、M型超声、二维超声、脉冲多普勒、核素心肌灌注显像、心脏MRI等，以上方法都存在各种难以克服的缺点[8]。因此，为了进一步了解心室的不同步性，更好地指导CRT，有必要寻找一种可靠的方法。本研究选择临床中常用的TDI为标准，以评价近年来逐渐开展的ERNA技术对左心室不同步性的价值，分析其与TDI的相关性。

ERNA是将核放射性物质均匀地标记在体内红细胞表面，利用伽马相机捕捉其所示踪的图像，其相位分析技术包括相位图和直方图，是评价心功能的重要指标。相位图以颜色深浅、直方图以度数或时间反映各部位心肌收缩的同步性及协调性。目前随着CRT研究的逐渐深入，核素相位技术越来越多地应用于评价心室不同步性的研究。Marsan等[9]使用核素心肌断层显像与TDI相比评价患者的心室不同步性；Boogers等[10]和van der Veen等[11]也使用该技术对CRT治疗的患者进行术前筛选，均取得了一定的效果。近年来，关于ERNA相位技术评价心室同步性的研究主要用于评价心室收缩功能、不同步性及CRT治疗前患者的心室不同步性[12,13]。ERNA和TDI两种检查方法在本研究中呈高度相关，提示两种方法在预测左心室不同步性上具有良好的一致性，ERNA可以用于评价室壁功能异常。同时，通过一次性的SPECT检查，可以综合评价患者的心肌缺血、梗死存活心肌、左心室功能和左心室不同步性，从而有望对CRT治疗、电极位置的选择和疗效判断提供一种有效的方法。因此，ERNA技术在评价左心室不同步性方面优于TDI。随着研究的深入，希望ERNA技术能够在评价心室收缩不同步和指导CRT治疗方面发挥更大的作用。ERNA临床应用较为成熟，但也存在局限性，患者出现心律不齐时无法进行图像采集；此外，进行平面图像分析时，左前斜位的平面图像上左心室前壁部位的放射性过高，会影响左心室前壁运动分析的准确性。

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（责任编辑 张春辉）

Evaluation of Equilibrium Radionuclide Angiography in Detecting Left Ventricular Synchronization Using Tissue Doppler Ultrasound

PurposeTo explore the value of ventricular asynchrony parameters measured with tissue Doppler ultrasound and equilibrium radionuclide angiography.Materials and MethodsThirty-nine patients with chronic heart failure were screened, including 18 cases with left ventricular ejection fraction (LVEF)≤35%, 21 cases with LVEF＞35%, and 19 healthy subjects as controls. Images of routine echocardiography, tissue Doppler imaging and equilibrium radionuclide angiography were acquired. 12 LV segments standard deviation (Ts-12SD), maximal difference (Ts-12Dif) and standardized values with R-R interval (Ts-12SD% and Ts-12Dif%) were calculated with QLab 4.2.1 software. Conventional and phase analysis of the data was executed by GE XT-ERNA software automatically combined with manually, left ventricular average phase angle, left ventricular phase angle range, standard deviation of left ventricular peak phase, the difference of mean phase of the apex and the base of the LV (LVMP A-B), the difference of mean phase of the septum and the lateral wall of the LV (LVMP S-L) were obtained, then R-R interval standardized LV phase shift (LVPS%) and standardization of LV phase standard deviation (LVPSD%) were calculated.ConclusionLeft ventricular asynchrony of patients with LVEF≤35% is more severe than patients with LVEF＞35%. Parameters of radionuclide blood pool imaging are well correlated with tissue Doppler echocardiographic parameters, thus both of them can evaluate left ventricular asynchrony well.ResultsTs-12SD%, Ts-12Dif%, LVPS%, LVPSD%, LVMP A-B, LVMP S-L of patients with chronic heart failure increased significantly (P＜0.05) compared with normal subjects, and more significant increasing can be observed in the LVEF≤35% group (P＜0.001); in patients chronic heart failure, LV asynchrony parameters LVPS%, LVMP A-B and LVMP S-L showed a significant positive correlation with Ts-12Dif% (r=0.816, 0.763, 0.791, P＜0.001), but only LVPSD% was positively correlated with Ts-12SD% (r=0.797, P＜0.001).

Heart failure; Echocardiography, Doppler; Gated blood-pool imaging; Ventricular function, left

1. 淮安市第一人民医院心内科 江苏淮安223000

2. 徐州医学院附属医院心内科 江苏徐州221000

马树人

Department of Cardiology, Huai'an First People's Hospital, Huai'an 223000, China

Address Correspondence to: MA Shuren

E-mail: 1194860507@qq.com

R541.6+1；R445.1

2013-01-28

修回日期：2013-07-02

中国医学影像学杂志

2013年 第21卷 第9期：679-682

Chinese Journal of Medical Imaging

2013 Volume 21(9): 679-682

10.3969/j.issn.1005-5185.2013.09.013