實時三維超聲評價肺動脈高壓患者右心室功能分析*

程起，陳明，相廣財，宋鑫，范齊波

（南方醫科大學附屬深圳寶安醫院 超聲醫學中心，廣東 深圳 518101）

右心室功能的準確評估對治療呼吸系統和心 血管疾病及評價其預后起著至關重要的作用，能夠為肺動脈高壓的治療和診斷提供重要信息。目前臨床上對右心室功能的常規評價方法包括右心導管檢查、X線、磁共振成像、二維超聲心動圖等[1]，但因操作難度、有創等原因均具有一定局限性。實時三維超聲心動圖技術為心臟超聲一項新興技術，能動態、實時地顯示心腔的立體結構，具有準確性高、可重復性等優點[2]，有研究顯示實時三維超聲心動圖（real time three-dimensional echocardiography, RT-3DE）評估先天性心臟病患者的右室結構及功能敏感性、特異性高于二維超聲。本研究以磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）右心室功能定量評估作為金標準，對RT-3DE評價肺動脈高壓患者右心室功能的臨床價值進行了研究，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年1月-2017年10月本院收治的50例原發性肺動脈高壓患者，根據肺動脈收縮壓（pulmonary artery systolic pressure, PASP） 將50 例患者分為輕度、中度、重度，PASP推算方法采用美國超聲心動圖學會指南中推薦的方法，輕度21例（35 mmHg≤PASP≤50 mmHg）中男11 例，女10例；年齡31～67歲，中位年齡48歲。中度18例（50 mmHg＜PASP≤70 mmHg）中男10例，女8例；年齡28～65歲，中位年齡50歲。重度11例（70 mmHg ＜PASP）男5例，女6例 ；年齡37～70歲，中位年齡56歲。納入標準 ：本次研究經本院倫理委員會批準；②所有研究對象均簽署知情同意書。排除標準：①合并三尖瓣器質性病變、右心室心肌病、冠心病、右心室流出道梗阻者；②右心室佩戴起搏器者；③肺動脈狹窄者；④左心病變者；⑤由于肺內有大量氣體、心房顫動影響檢查效果者。

1.2 研究方法

1.2.1 RT-3DE檢查 儀器選擇Philips EPIQ7C超聲心動圖診斷儀（荷蘭皇家飛利浦公司）和配套X5-1矩陣型實時三維超聲探頭及實時三維超聲成像系統。探頭頻率為1.5～3 MHz?；颊呷∽髠扰P位，實施經胸RT-3DE檢查，同步連接肢體導聯心電圖，探頭調整至心尖四腔切面，在獲得清晰的圖像后，微調探頭使右室位于圖像中心，囑咐患者深呼吸摒氣，啟動全容積現象模式，經心電圖自動觸發，采集連續3個心動周期右心室全容積三維圖像并存檔。將采集存檔的圖像導入QLAB9.0工作站并啟用3DQ advance進行分析。切割圖像選擇清晰的右心室四腔和兩腔切面，軟件自動重構右心室內膜容積立體圖像，經sequence analysis自動處理得到右心室收縮末期容積（end-systolic volume, ESV）、舒張末期容積（end-diastolic volume, EDV）、每搏輸出量（stroke volume, SV）、右心室射血分數（right ventricular ejection fractions, RVEF）。

1.2.2 MRI檢查 儀器選擇Verio 3.0T超導磁共振儀器（德國西門子），行胸前導聯回顧式心電門控技術。囑咐患者進行淺呼氣，行屏氣掃描，采用MRI屏氣電影法：先采用心電門控快速梯度回波冠狀面掃描，接著在冠狀面圖像定位并平行于右室長軸進行常規自旋回波序列掃描，最后以右心室長軸定位逐層掃描心底至心尖，掃描時間3～7 min，最終獲取右心室短軸電影圖像。將圖像存到后導入工作站，采用Argus軟件進行圖像分析，確定右心室收縮末期和舒張末期層面，將窗寬窗位調整好，獲得理想的血池-心肌對比度，顯示信號強度均勻，心外膜、內膜邊界清晰，然后描記心內外膜輪廓，軟件自動處理獲得ESV、EDV、SV、RVEF圖像。

1.3 統計學方法

采用SPSS 13.0統計學軟件分析。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較采用t檢驗；肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果的關系采用Pearson相關分析進行；P ＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比

輕度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查ESV、EDV、SV、RVEF測量值差異均無統計學意義（P ＞0.05）。見表1。

2.2 中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比

中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查ESV、EDV、SV、RVEF測量值差異均無統計學意義（P ＞0.05）。見表2。

2.3 重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比

重肺動脈高壓患者RT-3DE檢查ESV、EDV測量值低于MRI檢查測量值，差異具有統計學意義（P ＜0.05），但SV、RVEF測量值組間差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表3。

表1 輕度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比 （±s）

表1 輕度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比 （±s）

檢查方法 例數 ESV/ml EDV/ml SV/ml RVEF/%RT-3DE 21 47.62±6.18 96.37±8.22 41.35±3.74 44.62±7.25 MRI 21 47.38±5.12 98.33±10.05 41.02±3.65 44.73±6.89 t值 0.341 0.834 0.286 0.925 P值 0.782 0.225 0.893 0.224

表2 中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比 （±s）

表2 中度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比 （±s）

檢查方法 例數 ESV/ml EDV/ml SV/ml RVEF/%RT-3DE 18 63.11±6.87 113.36±9.33 38.62±4.14 35.37±6.27 MRI 18 65.13±6.62 120.33±8.14 38.75±4.44 35.82±5.45 t值 1.191 1.562 0.339 1.832 P值 0.187 0.073 0.765 0.060

表3 重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比 （±s）

表3 重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查結果對比 （±s）

檢查方法 例數 ESV/ml EDV/ml SV/ml RVEF/%RT-3DE 11 81.64±8.85 130.03±11.22 30.77±4.60 23.58±4.93 MRI 11 86.32±7.58 142.85±17.64 30.99±4.20 24.81±3.23 t值 2.811 2.679 0.384 1.959 P值 0.039 0.025 0.718 0.052

2.4 肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI測量Pearson相關性分析

肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI右心室功能參數測量值相關系數r值0.737～0.952，各參數測量值相關性均有統計學意義（P ＜0.05）。見表4。

表4 肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI右心室功能參數 測量值Pearson相關性分析

3 討論

評價右心室功能的常見臨床方法主要包括二維超聲心動圖、MRI、放射性核素、X線、心血管造影、右心導管檢查等[3]。X線和放射性核素需要患者暴露于放射線下，因此存在一定劑量的輻射，且需建立外周靜脈通路[4]，因此臨床上難以廣泛應用。右心導管檢查具有有創性。MRI是目前公認為右心室功能定量評估的“金標準”，但檢查具有一定限制，對體內安裝有心臟起搏器和金屬植入物患者，以及患有幽閉恐懼癥者不可進行MRI檢查[5]，同時MRI掃描時間較長、患者屏氣較頻繁，容易加重有心血管和呼吸系統疾病患者的癥狀，也可能對圖像質量造成影響。目前臨床上多采用二維超聲心動圖進行心功能評價，具有操作方便、無創的優點，但是在測量時需對右心室幾何形體進行簡單假設并計算，使得可重復性和準確度大大降低。近年來RT-3DE成為定量評估患者右心室功能的新技術，能在不進行幾何假設的情況下，對不規則右心室進行精確、直觀的定量分析[6]。已有一系列研究顯示RT-3DE對右室結構和功能評估較2DE更準確[7]。

本次研究結果顯示，輕度、中度肺動脈高壓 患 者 RT-3DE和 MRI檢 查 ESV、EDV、SV、RVEF測量值差異均無統計學意義（P ＞0.05），而重度肺動脈高壓患者RT-3DE和MRI檢查ESV、EDV差異有統計學意義（P ＜0.05），經過Pearson相關分析各參數相關性均有統計學意義（P ＜0.05）。值得注意的是重度肺動脈高壓患者RT-3DE檢查明顯低估了ESV和EDV，和其他學者研究基本相符，鄭楓等[8]研究顯示RT-3DE對ESV平均低估5 ml，對EDV平均低估13 ml，對RVEF平均低估0.9%；趙華等[9]研究顯 示 當 ESV＞62 ml、EDV＞89 ml時 RT-3DE 測量結果偏低。張拓偉等[10]研究通過ROV曲線獲 得 EDV＜105 ml、ESV＜54 ml、RVEF＜43% 為RT-3DT最佳診斷臨界值，以該臨界值為限度進行對照實驗得到RT-3DE診斷右心功能靈敏度為95%，特異度為91%。對于RT-3DE低估ESV、EDV的原因和機制尚不明確，在本次研究中重度肺動脈高壓患者RT-3DE低估ESV、EDV可能的影響因素是重度組患者多合并不同程度的呼吸困難、肺氣腫，大大影響了RT-3DE成像質量，對圖像的分析評估造成影響。此外，重度肺動脈高壓患者右心室容積重度增大，可能出現“漏切”部分右心室壁的情況，導致部分右心室容積殘缺，成像分析時可能低估其容量。

本次研究取得了較好的效果，但仍存在不足。首先，樣本數較少，且年齡分布多集中在中年，對青少年和老年患者右心功能的變化情況和RT-3DE評價效果缺乏說服力，需今后進一步研究。其次，本次研究發現，重度肺動脈高壓患者右心室容積增大，右心較大患者難以獲得滿意的RT-3DE圖像，影響后期評價。再次，肺動脈高壓患者多合并不同程度的呼吸困難，透聲條件較差，影響成像質量。因此，如何提高肺動脈高壓患者的RT-3DE評價準確性還值得進一步研究。

綜上所述，實時三維超聲心動圖可實時、較準確地定量評估原發性肺動脈高壓患者右心室功能，具有很高臨床應用價值，但相比于MRI技術其準確性仍有待提高。