基于三维心脏超声定量分析冠心病介入治疗前后心肌运动及心功能

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冠状动脉狭窄引起的急慢性缺血导致心肌顿抑[1]或心肌冬眠[2]，心肌可出现局部运动障碍，失去正常心肌收缩运动的协调性，甚至出现心功能下降。经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention，PCI)可有效恢复心肌血流灌注，改善收缩同步性及心功能[3]。正确评价冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)病人冠状动脉血运重建术前后的局部心肌运动和心功能指标能够帮助临床医生明确病情、评价手术效果、调整药物治疗方案、评估病人预后。超声心动图是诊断和随访多种心脏病的无创检查手段，多种新技术的涌现使得超声心动图的应用更加广泛。本研究旨在探讨实时三维超声心动图(RT-3DE)在PCI术后随访中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 入选2013年1月—2015年5月在我院行冠心病PCI术病人280例为PCI组，分别于术前2 d、术后1个月及6个月行实时三维超声心动图检查。另外选取年龄、性别相匹配的120例冠心病未行PCI术病人作为对照组。两组病人入选标准均为冠状动脉造影存在1支或1支以上直径≥2.5 mm，冠状动脉狭窄程度大于75%。排除标准：心力衰竭或心肌病；既往心肌梗死；心律失常；严重肝肾功能不全；严重慢性呼吸系统疾病；甲状腺功能亢进；存在血液系统疾病或出血性疾病病人。本研究已征求所有入选病人知情同意，并签署书面知情同意书。两组病人合并高血压和糖尿病情况，年龄、吸烟、家族史、血脂水平、血肌酐、同型半胱氨酸、高敏C反蛋白(CRP)、临床药物使用等基线情况相匹配。详见表1。

1.2 研究方法

1.2.1 图像采集 受检者左侧卧位，连接胸导联心电图，同步记录心电图。采用PHILIPS EPIQ.7C彩色多普勒超声诊断仪，应用X5-1三维探头，置于心尖部，在心尖四腔切面上调整探头声束方向，得到理想的左室图像后，取得快速重建的心脏全容量三维图像，经心电图自动触发，获取心律稳定状态下的连续4个心动周期的15°×60°的窄角“蛋糕块”立体图像，形成60°×60°的宽角“金字塔”样全容积成像三维数据库。记录并存储后将图像传输至工作站以备脱机分析。

表1 两组病人基线资料对比

1.2.2 图像处理与分析 脱机后在工作站中打开QLAB8.1定量分析软件，应用3DQAdvanced插件对存储图像进行定量分析处理。获取左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、左室射血分数(LVEF)及左室整体时间-容积曲线(VTC)等参数。在左心室舒张末期和收缩末期分别选取5个左心室心内膜取样点，描绘动态三维心内膜轮廓。成功完成序列分析后产生三维图像，按照2005年美国超声心动图协会的标准[4]，计算VTC中相应心肌节段达最小收缩容积时间(Tmsv)的最大差值 (Tmsv-dif)及其标准差(Tmsv-SD)：16节段到最小收缩容积时间的最大差值、标准差(Tmsv-16Dif、Tmsv-16SD)，12节段到最小收缩容积时间的最大差值、标准差(Tmsv-12Dif、Tmsv-12SD)，6节段到最小收缩收缩容积时间的最大差值、标准差(Tmsv-6Dif、Tmsv-6SD)。

2 结 果

2.1 三维超声心动图分析左心室收缩功能变化 PCI组治疗前LVEDV、LVESV及LVEF值与对照组差异无统计学意义 (P>0.05)；PCI术后1个月和6个月LVESV低于同期对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；PCI术后1个月和6个月LVEF高于同期对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 两组治疗前后左心室收缩功能变化比较(±s)

2.2 三维超声心动图分析同步性指标变化 两组病人治疗前Tmsv-16SD、Tmsv-16Dif、Tmsv-12SD、Tmsv-12Dif、Tmsv-6SD、Tmsv-6Dif差异均无统计学意义(P>0.05)；PCI组术后1个月和6个月Tmsv-16SD、Tmsv-16Dif、Tmsv-12SD、Tmsv-12Dif、Tmsv-6SD、Tmsv-6Dif低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表3。

表3 PCI术前后左心室收缩同步性指标变化对比(±s)

3 讨 论

常规左心室收缩功能的测定采用M型超声或二维超声心动图辛普森法测量，其前提是心脏形态规则。在病理情况下，如室壁瘤、室壁运动异常等心脏形态或功能异常时，其准确性将明显受到影响。实时三维超声心动图则是由计算机控制的三维矩阵探头，根据多方位声束快速扫描的机制，在探头位置固定不变、扫描方向不变的情况下，向心脏发出三维扫查声束，由于声束在3个相互垂直的方向同时进行扫描，故形成一个覆盖心脏各区域的金字塔形状的立体结构图像数据库，从而获得实时的心脏三维图像。相比之下，三维超声心动图能够在直接追踪心内膜的基础上自动分析得出左心室容积，克服了几何假设的缺陷，测量值更接近实际值[5]。既往有研究表明，三维超声心动图比传统二维超声心动图测量左室舒张末期容积与作为评价左室容积金标准的MRI测量值更接近，说明三维超声心动图的准确性高于传统二维超声心动图[6-7]。

三维超声心动图还能提供左心室各个节段同步性收缩运动的量化指标。国外学者采用超声组织多普勒发现在PCI术后4周～8周可见左心室收缩功能明显改善[8]。本研究发现，PCI术后1个月左心室的收缩运动已有增强，术后6个月左心室的收缩功能已有明显改善，与国外研究结果一致。本研究中冠心病病人PCI术后LVEDV较术前有所降低，而LVESV下降明显，因此LVEF有所提高。PCI组术前各项Tmsv标准差和最大差值与对照组的差异均无统计学意义，而PCI组术后1个月和6个月Tmsv-16SD、Tmsv-16Dif、Tmsv-12SD、Tmsv-12Dif、Tmsv-6SD和Tmsv-6Dif均低于对照组，且差异有统计学意义。以上结果表明，PCI术后左心室收缩同步性与整体收缩功能逐渐改善。

PCI术有效改善冠心病病人的左心室功能及收缩同步性；三维超声心动图能够客观定量地评价冠脉血运重建术前后左室心肌运动状态，能够帮助了解病变区域心肌的病理生理变化和运动改善情况。因其简单、无创，有可能替代传统的评价方法或作为一种有益的补充，在PCI术后预后评估方面有可能发挥更大作用。

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