构建德阳地区健康儿童超声心动图冠状动脉内径Z值的研究#

李金 罗乐 郑红

（1.德阳市人民医院超声医学科；2.德阳市人民医院病案管理与统计科，四川 德阳 618000）

川崎病（Kawasaki disease，KD）是儿童获得性心脏病的首要原因，导致冠状动脉受损，表现为冠状动脉扩张、冠状动脉瘤等[1]。冠状动脉内径的变化是评价川崎病冠状动脉病变严重程度与预后的关键指标。超声心动图检查因其无创、无辐射、重复性好、分辨率高等优点，已成为评估小儿冠状动脉内径的首选方法[2]。但目前国内、外评估小儿冠状动脉扩张的标准尚不统一，且忽视了儿童身体动态生长变化的过程，其冠状动脉内径与身高、体重、体表面积（Body surface area，BSA）等密切相关[3-7]。为弥补该不足，本研究采用经BSA标准化的Z值来评价儿童冠状动脉内径的变化情况，Z值是被检查者的某项生长指标实际值与参照人群该指标平均值的差值和该指标标准差的比值[8-9]，无具体单位，可以表示被检查者的体格发育水平[10]。本研究拟构建最佳冠状动脉内径Z值算法，为临床诊断儿童冠状动脉异常和监测川崎病治疗效果提供可靠依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2018年至2020年在我院就诊行超声心动图检查，且心脏结构正常的606例儿童作为研究对象。测量受试儿童身高、体重，并计算体表面积 BSA[11]：BSA（m2）=0.024265×H（cm）0.3964×Wt（kg）0.5378。纳入标准：自愿接受身高、体重测量及超声心动图、心电图检查正常的儿童。本研究经过医院伦理委员会批准同意开展，伦理审查号：2021-04-049-K01。排除标准：①1w内使用过血管活性药物；②罹患可能引起冠状动脉受损的疾病，如：结缔组织疾病、川崎病；③罹患可引起冠状动脉内径变化的疾病，如：高血压、肺动脉高压。

1.2 仪器与方法

采用飞利浦心脏超声EPIQ7C型彩色多普勒超声诊断仪(美国 PHILIPS公司)进行超声心动图检查，S8-3探头。受试儿均在睡眠或安静状态下检查，取左侧卧位，于受试儿左胸骨旁第3～4肋间探查，首先获取胸骨旁主动脉根部短轴切面，微调探头，直至获得满意左冠状动脉主干（Left main coronary artery，LMCA）、左回旋支（Left coronary artery，LCX）和左前降支（Left anterior descending，LAD）图像，在心室舒张期距离冠状动脉起始部3～5mm处测量其前壁内膜-后壁内膜的距离，均测3次,取平均数内径；在该切面基础上，仔细探查主动脉根部右前缘，获取胸骨旁左室长轴切面，微调探头，直至获得右冠状动脉主干（Right coronary artery，RCA）满意图像，在心室舒张期距离冠状动脉起始部3～5 mm处测量其前壁内膜-后壁内膜的距离，均测3次,取平均数内径。

1.3 统计学处理

用 SPSS22统计学软件进行数据处理，计量资料用均数±标准差表示。用直线相关分析，对受试儿童的年龄、身高、体重、BSA与其LMCA、RCA、LAD、LCX内径值进行相关性分析。用Kolmogorov-Smirnov方法检验冠状动脉内径与年龄、身高、体重、BSA、是否呈正态分布，检验两者之间的 Pearson相关系数。建立冠状动脉内径与BSA的线性、指数、对数、平方根回归模型，根据回归模型的决定系数R2值，确定本研究最佳回归模型并计算Z值[10]。用Kolmogorov-Smirnov方法检验Z值的正态性，Z值计算公式为：X 表示冠状动脉内径实际测值，X表示冠状动脉内径平均预测值，MSE表示均方误差。检验标准α=0.05。

2 结果

2.1 基本情况

满足本研究纳入标准的受检儿童有606例，其中，男性儿童329例，女性儿童277例，平均年龄为6.23±2.04，平均身高为77.87±27.44 cm，平均体重为11.17±9.38 kg，平均BSA为0.48±0.28 m2，平均左冠状动脉LMCA1.65±0.52 mm，平均右冠状动脉RCA 1.50±0.42 mm，平均左冠状动脉前降支LAD 1.03±0.51 mm，平均左回旋支LCX 1.02±0.50 mm。

2.2 不同年龄受试儿童冠状动脉内径值比较

不同年龄受试儿童LMCA、RCA、LAD、LCX内径值不同，随着年龄增大，其内径值也增大，其差异有统计学意义（P＜0.05），即不同年龄儿童冠状动脉内径值有差异。见表1。

表1 不同年龄受试儿童LMCA、RCA、LAD、LCX内径值比较（±SD）

表1 不同年龄受试儿童LMCA、RCA、LAD、LCX内径值比较（±SD）

注：不同年龄儿童冠状动脉内径值相比P均＜0.001，组间均数差异有统计学意义；两两年龄组比较P均＜0.001；LMCA为左冠状动脉，RCA为右冠状动脉，LAD为左冠状动脉前降支，LCX为左回旋支，BSA为人体表面积。

年龄（岁） 例数 LMCA(mm) RCA(mm) LAD(mm) LCX(mm)0～1 252 2.08±0.25 1.97±0.26 1.54±0.32 1.63±0.28～3 97 2.67±0.32 2.32±0.25 2.21±0.26 2.01±0.23～6 86 2.92±0.26 2.56±0.25 2.31±0.24 2.23±0.25～9 53 3.05±0.26 2.73±0.28 2.52±0.23 2.34±0.27～12 76 3.32±0.27 2.94±0.28 2.72±0.26 2.62±0.25～18 42 3.74±0.42 3.28±0.35 2.89±0.30 2.77±0.32

2.3 不同性别受试儿童冠状动脉内径值比较

不同性别受试儿童LMCA、RCA、LAD、LCX内径值比较，其差异无统计学意义（P＞0.05），即不同性别儿童冠状动脉内径值无差异。见表2。

表2 不同性别受试儿童LMCA、RCA、LAD、LCX内径值比较（±SD）

表2 不同性别受试儿童LMCA、RCA、LAD、LCX内径值比较（±SD）

注：不同性别受试儿童冠状动脉内径值比较P均＞0.05。 LMCA为左冠状动脉主干，RCA为右冠状动脉主干，LAD为左冠状动脉前降支，LCX为左回旋支。

性别 例数 LMCA(mm) RCA(mm) LAD(mm) LCX(mm)男 329 1.68±0.522 1.52±0.42 1.07±0.52 1.05±0.51女 277 1.61±0.512 1.48±0.43 0.98±0.49 0.98±0.48

2.4 相关性分析

受试儿童的年龄、身高、体重、BSA与冠状动脉内径均呈正相关关系（P＜0.001）。其中BSA与LMCA内径值的相关系数最大（r=0.778，P＜0.001），BSA 与 RCA 内径值的相关系数最大（r=0.772，P＜0.001），BSA与LAD内径值的相关系数最大（r=0.754，P＜0.001），BSA与LCX内径值的相关系数最大（r=0.781，P＜0.001），详见表3。因此，本研究选择BSA与冠状动脉内径值建立回归模型。

表3 儿童年龄、身高、体重、BSA与其冠状动脉内径值的相关系数(r)

2.5 建立回归模型

建立本研究受试儿童 BSA与其冠状动脉内径值（LMCA、RCA、LAD、LCX）的线性、对数、指数、平方根回归模型。其模型结果显示，在所建模型的方程中，平方根回归方程的决定系数 R2最大，分别是0.688、0.691、0.676、0.673，回归效果较其他模型好。分别是：

且该模型未对冠状动脉内径值作变量变换，在BSA＜0.3mm时该回归模型的曲线倾斜率较其他非线性回归模型斜率大[1,13]，故平方根模型可以作为最佳回归模型来计算儿童冠状动脉内径Z值。受试儿童LMCA、RCA内径测量值随BSA变化的Z=±2.5曲线图。如图1。

图1 冠状动脉内径随体表面积（BSA）变化的Z值曲线图

3 讨论

儿童冠状动脉内径的超声测量主要用于川崎病冠状动脉病变的分类[14]，目前临床评价冠状动脉扩张的方法，普遍采用1984年日本卫生部发布的标准即5岁以下的儿童冠状动脉内径值大于3 mm，或5岁以上儿童冠状动脉内径值大于4mm，或冠状动脉某一段的内径值大于相邻节段内径值的1.5倍[4]或管腔不规则明显异常者。此标准是根据年龄来划分冠状动脉内径值，从而判断是否是冠状动脉病变和病变程度，忽略了儿童自身生长，冠状动脉内径值随年龄增长而增长的特点[15]。

本研究发现冠状动脉内径值与年龄、身高、体重、BSA都有相关关系，且与体表面积BSA的相关性高于年龄、身高、体重，这与相关文献研究结果一致[14]。本研究选取了我院不同年龄段的健康儿童606例，严格按照冠状动脉内径的测量方法，准确测量其冠状动脉内径 LMCA、RCA、LAD、LCX的值，并建立冠状动脉内径随BSA变化的线性、对数、指数、平方根回归模型。根据各回归方程的R2值选择最适合的方程，最终将平方根模型作为最佳回归模型，并结合α、β、MSE等系数，根据公式[12]，计算Z值，当Z值取其等于0、±1、±2、±2.5时，画Z值曲线图，达到通过个体化来评价冠状动脉内径大小的目的。通过测量大量健康儿童冠状动脉内径值和川崎病患儿冠状动脉内径值，选择Z值在±2之间为冠状动脉内径值的正常参考值范围，适用于中国儿童的冠状动脉内径正常参考值的范围[14]，为临床准确评价冠状动脉内径提供客观依据。

在临床实践过程中，对于疑似或确诊的川崎病患儿，通过其身高、体重，可得到其BSA值，通过超声测量其冠状动脉内径值，利用公式Z=（X[12]，结合Z值曲线图，即可准确判断患儿冠状动脉的扩张情况，这对临床医生诊断和治疗川崎病都起着非常重要的作用。

因本研究样本量有限，低年龄组和高年龄组儿童数量差异较大，各年龄段人数有限，算出的冠状动脉内径正常参考值有一定局限性。在今后的研究中，应加大样本量。

平方根回归模型方程是评价冠脉异常的最佳算法，本文获得的LMCA、RCA、LAD、LCX相关回归方程可作为临床医生准确评估冠状动脉异常的客观依据。