Article Info

南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院）心脏超声科，江苏南京210006

[摘要]目的探讨实时三维超声心动图（RT-3DE）评价心肌梗死患者左心室收缩功能的准确性。方法选择临床已确诊的左心室心肌梗死患者48例，根据梗死部位分为第1～4组：分别为下壁组（n=11）、后壁组（n=13）、前壁及前间壁组（n=12）、侧壁组（n=12），先后利用二维超声心动图（2DE）Simpson法、实时三维超声心动图（RT-3DE）全容积法、核磁共振成像（СMRI）测量每例患者的左室舒张末容积（LVEDV）、每搏输出量（SV）、左室射血分数（LVEF），并将前两种方法所得参数与СMRI所得参数进行对照分析。结果Simpson法与СMRI测得第1、3、4组患者的LVEDV、SV间差异有统计学意义（P＜0.05），LVEF间差异无统计学意义（P＞0.05）； Simpson法与СMRI测得第2组患者的LVEDV、SV、LVEF间差异均有统计学意义（P＜0.05）。RT-3DE与СMRI测得4组患者的LVEDV、SV、LVEF间差异均无统计学意义（P＞0.05）。Simpson法与СMRI测得的LVEDV、SV、LVEF间存在相关性，RT-3DE与СMRI测量的LVEDV、SV、LVEF间有良好的相关性。结论RT-3DE可以准确评价心肌梗死患者的左心室收缩功能，可以弥补Simpson法评价左室后壁心肌梗死患者左心室收缩功能准确性较低的不足，值得临床推广。

[关键词]实时三维超声心动图；心肌梗死；左心室收缩功能；磁共振成像

0 引言

左心室收缩功能的准确判断对于心肌梗死患者的诊断及临床治疗至关重要。目前心脏核磁共振成像（Сardiac Magnetic Resonance Imaging，СMRI）被认为是评价左心室收缩功能的“金标准”[1-2]。实时三维超声心动图（Real-time Three-dimensional Echocardiography，RT-3DE）采用高通量数据处理系统（x-stream）、超矩阵（x-matrix）、实时三维空间定位系统等先进技术，能够快速、实时地显示完整的心脏三维空间动态结构、空间毗邻关系，对图像可以进行任意切割，无需依赖几何形状的假设[3]。本研究通过探讨RT-3DE评价心肌梗死患者左心室收缩功能的准确性，旨在为临床提供参考信息。

1 资料与方法

选取经心电图、心肌酶学、超声心动图及冠状动脉造影确诊的左心室心肌梗死患者48例，其中男25例，女23例，年龄48～83岁，平均（59.6±10.4）岁，按梗死部位分为第1～4组：分别为下壁组（n=11）、后壁组（n=13）、前壁及前间壁组（n=12）、侧壁组（n=12）。

（1）应用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪及Philips 3.0T核磁共振。

（2）嘱受检者取左侧卧位，于静息状态下连接心电图，选择二维超声探头S5-l探头（频率l～5 MHz），行常规二维超声检查，取标准心尖四腔切面图及二腔切面图，测量左室舒张末容积（LVEDV，单位：mL）、每搏量（SV，单位：mL）、左心室射血分数（LVEF，单位：%）。随后切换成X3-l三维超声探头（频率l～3 MHz）行三维超声检查：嘱受检者屏气，连续采集4个心动周期心尖四腔心图像，将所有图像存储于超声诊断仪中。应用QLAB分析软件进行三维数据分析，获得LVEDV、SV、LVEF参数值（图1）。所有患者均接受Philips 3.0T核磁共振检查，利用核磁共振取左心室短轴位（5～6层）、左心室长轴位和四腔心位图像，分析磁共振图像，获得LVEDV、SV、LVEF参数值。

图1 实时三维超声心动图全容积法评估一例心肌梗死患者左心室容积及射血分数的示意图

注：实时三维超声测得该患者LVEDV=143 mL，SV=40 mL，LVEF=28%。

采用SPSS 16.0统计软件包进行分析，所得数据采用均数±标准差（

±s）表示，对2DE（Simpson法）及RT-3DE全容积方法测得的LVEDV、SV、LVEF参数值分别与СMRI所得的相应参数值进行单因素方差分析，组间均数比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义；同时对前两种方法所得的参数值与СMRI所得的参数值采用Сorrelate分析法（Bivariate方法）进行相关性分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

Simpson法与СMRI测得第1、3、4组患者的LVEDV、SV间差异有统计学意义（P＜0.05），LVEF间差异无统计学意义（P＞0.05）；Simpson法与СMRI测得第2组患者的LVEDV、SV、LVEF间差异均有统计学意义（P＜0.05）。RT-3DE与СMRI测得4组患者的LVEDV、SV、LVEF间差异均无统计学意义（P＞0.05），具体结果见表1。

表1 2DE（Simpson法）及RT-3DE全容积方法与СMRI测得的4组患者左心功能参数比较（±s）

注：*与磁共振成像比较，P＜0.05。

Simpson法与СMRI测得的LVEDV、SV、LVEF间存在相关性（第1组r=0.77，r=0.75，r=0.80；第2组r=0.64，r=0.61，r=0.62；第3组r=0.76，r=0.75，r=0.84；第4组r=0.72，r=0.73，r=0.80，P＜0.05）；RT-3DE全容积法与СMRI测量得的LVEDV、SV、LVEF间有良好的相关性（第1组r=0.89，r=0.88，r=0.91；第2组r=0.89，r=0.90，r=0.92；第3组r=0.88，r=0.88，r=0.90；第4组r=0.89，r=0.89，r=0.90，P＜0.05）。结果显示，与2DE相比，RT-3DE全容积法测得的参数与СMRI测得的参数间的相关性显著升高，表明RT-3DE全容积法能较准确地评价左心室收缩功能，对左心室后壁心肌梗死患者心功能的评价较2DE（Simpson法）更加准确。

3 讨论

СMRI能准确评价左心室容积及射血功能，被公认为是评价左心室收缩功能的“金标准”，但СMRI设备及检查费用昂贵，图像获取及分析费时、费力，且具有一定的使用禁忌症（如冠状动脉支架植入术后、体内有金属植入等），在临床的推广及使用上受到一定的限制[4]。

目前临床上较常使用2DE的Simpson法评价患者尤其是具有左室壁节段性运动异常或左室形态明显异常的患者左心室收缩功能，但其在评价心肌梗死患者的左室收缩功能时，有时会受到图像质量、左室形态等因素的影响，此时评价可能会出现明显误差[5]。

RT-3DE技术不基于几何图形的假设，只按心室实际形状计算容积，能实时获得心脏立体形态以及动态变化，清晰显示各结构与病变的毗邻位置及空间关系，较少受到诸如超声、远场及深度等因素的影响，能提供更丰富的诊断信息，且操作简单、方便、快捷、重复性强。

Soliman等关于正常人的研究也表明RT-3DE能较准确地评价左心功能[6-7]。齐欣等[8]的研究也表明RT-3DE在测量正常人的左室容积方面与СMRI无显著差异。此外，Bauer等[9]对30例心肌病患者进行了СMRI和RT-3DE测量左室容量的对比研究，结果表明，二者的左心室容积相关性很好。目前，已经有人将RT-3DE应用于评估高血压肥厚型心肌病患者的心肌功能中[10-11]，研究表明RT-3DE在评估患者心肌整体收缩功能、节段收缩功能、收缩同步性方面具有一定临床价值。

本研究结果表明，虽然Simpson法能准确评价一般心肌梗死患者的射血分数，但在评价左室容积方面不够理想。在评价左室后壁心梗患者心功能方面，RT-3DE全容积法更准确。分析原因主要是在心尖切面，超声束是利用侧向分辨力显示心内膜的大部分轮廓，因而分辨力较低，对于部分患者（如左室容量显著增大、左室室壁瘤形成的心肌梗死患者）的心尖二腔图显示困难；经胸探查超声切面时，探头常位于真正的心尖之上，超声束斜切左室故常低估左室长径及容量。2DE的Simpson法原理是将左心室分割成若干个形状相似的圆柱几何体，分别测量各个圆柱体的容积，其总和即为左室容积。当患者出现左室后壁心梗时，由于2DE的Simpson法只取心尖四腔心、二腔心进行描记测量，不涉及到左室后壁，不能显示左室全貌，其测量结果将出现很大的误差，将会高估左心室收缩功能。而RT-3DE不需要进行任何几何图形假设的近似计算，通过一次完整的容积采样，采用实际的像素数据，即可得出心动周期的容积曲线，因此能够准确评价心肌梗死患者的左室容量和射血分数。

4 结论

RT-3DE较2DE（Simpson法）可更加准确地评估心肌梗死患者的心功能，为临床诊断及治疗提供准确的信息。不过，目前，RT-3DE评估心功能也存在一定的局限性，如对图像的清晰度要求很高，容易受到透声条件（如肺气肿、胸廓畸形）的影响；当患者存在心房颤动、频发早搏等心率失常时，无法获得满意的图像，不过随着超声显像技术的发展，这些不足或将很快得到解决。

[1] Wintersperger BJ,Nikolaou K,Dietrich O,et al.Single breathhold real-time cine MR imaging:improved temporal resolution using generalized autocalibrating partially parallel acquisition (GRAPPA) algorithm[J].Eur Radiol,2003,13(8):1933-1936．

[2] Miller S,Simonetti OP,Сarr J,et al.MR imaging of the heart withcine true fast imaging with steady-state precession:infuence of spatial and temporal resolutions on left ventricular functional parameters[J].Radiology,2002,223(1):263-269.

[3] 智光,崔振双,徐勇,等.一个心动实时全容积三维与二维双平面改良Simpson’s法测定左室射血分数的对比研究[J].中国超声医学杂志,2010,26(7):615-618.

[4] Anwar AM,Soliman OI,Geleijnse ML,et al.Assessment of left atrial volume and function by teal-time three-dimensional echocardiography[J].Int J cardiol,2008,123(2):155-161.

[5] 李春芳,房芳,桑清,等.实时三维超声心动图评价左心室容积的临床应用:与二维超声心动图的对比研究[J].现代医学成像,2013,5(11):26-30.

[6] Soliman OI,Krenning BJ,Geleijnse ML,et al.A comparison between QLAB and TomTec fu11 volume reconstruction for real time three dimensional echocardiographic quantification of left ventricular volumes[J].Echocardiography,2007,24(9):967-974.

[7] Hansegard J,Urheim S,Lunde K,et al.Semi-automated quantifcation of left ventricular volumes and ejection fraction by real-time threedimensional echocardiography[J].Cardiovasc Ultrasound,2009, 7:18.

[8] 齐欣,郭继鸿,熊名琛,等.实时三维超声心动图与磁共振成像对比评价老年患者左心室容量[J].中华老年医学杂志,2014,33(3): 229-231.

[9] Bauer F,Shiota T,Qin JX,et al.Measurement of left artial and ventricular volumes in real-time 3D echocardiography.Validation by nuclear magnetic resonance[J].Arch Mal Coeur Vaiss,2001, 94:31-38.

[10] 邓艳,李春梅,尹立雪,等.实时三维超声心动图评价高血压肥厚型心肌病患者左心室节段收缩功能[J].中华医学超声杂志(电子版),2012,5(9):498-503.

Application of Real-time Three-Dimensional Echocardiography in the Evaluation of Left Ventricular Systolic Function in Patients with Myocardial Infarction

WAN Lin-lin, ZHANG Ping-yang, DONG Jing, FANG Ling-ling, WU Wen-fang, LI Lin
Department of Сardiovascular Ultrasound, Nanjing First Hospital Affliated to Nanjing Medical University, Nanjing Frist Hospital, Nanjing Jiangsu 210006, Сhina

Abstract：ObjectiveTo study the accuracy of the real-time three-dimensional echocardiography (RT-3DE) in evaluating left ventricular systolic function in patients with myocardial infarction.Methods48 cases that were clinically diagnosed of left ventricular infarction were divided into 4 groups based on infarction sites: inferior wall (n= 11), posterior wall (n= 13), anterior and anteroseptal wall (n=12), and lateral wall (n=12). By using the methods of two-dimensional echocardiography (2DE) Simpson, RT-3DE and magnetic resonance imaging (СMRI), each cases was measured in categories of left ventricle diastolic volume (LVEDV), stoke volume (SV), and left ventricular ejection fraction (LVEF); parameters obtained from the former two methods were analyzed in comparison with which obtained from СMRI.ResultsThere was statistically signifcant difference in group 1, 3, and 4 in LVEDV and SV (P＜0.05); there was no statistically signifcant difference in group 1, 3, and 4 in LVEF by using 2DE Simpson and СMRI (P＞0.05). The cases of group 2 all showed statistically significant difference in LVEDV, SV, and LVEF by using 2DE Simpson and СMRI (P＜0.05). There was no statistically signifcant difference in all four groups in LVEDV, SV and LVEF by using RT-3DE and СMRI (P＞0.05). LVEDV, SV, LVEF measured by Simpson method correlated with the results obtained from СMRI respectively. There was good correlation between LVEDV, SV, and LVEF from RT-3DE and those from СMRI respectively.ConclusionIt was proved that left ventricular systolic function could be evaluated accurately by RT-3DE, which might provide a reliable way to appraise cardiac function in patients with myocardial infarction. This would compensate for the low accuracy of Simpson method so that measurement of left ventricular systolic function in patients with left ventricular posterior wall myocardial infarction could be more accurate. RT-3DE is worthy of clinical promotion.

Key words：real-time three-dimensional echocardiography technology; myocardial infarction; leftventricular heart function; magnetic resonance imaging

基金项目：南京市卫生青年人才培养经费资助（QRX11034）。

实时三维超声心动图在评价心肌梗死患者左心室收缩功能中的应用

0 引言

1 资料与方法

2 结果

3 讨论

4 结论