張梅青，王秋霜*，安秀芝，王淑華，楊菲菲，黃黨生，雷繼曉

1.解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心心內(nèi)科，北京 100048；2.解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心核醫(yī)學(xué)科，北京 100048； *通訊作者 王秋霜 jennywqs@sina.com

心臟收縮失同步嚴(yán)重程度是心力衰竭患者出現(xiàn)心臟性猝死事件及死亡率增高的獨立預(yù)測因子[1]，因此準(zhǔn)確評價心臟運動同步性對明確心力衰竭進展并及時治療至關(guān)重要。目前超聲因其便捷、無創(chuàng)、經(jīng)濟的優(yōu)勢成為臨床評價心臟運動同步性的首選方法，而常用的TDI、二維斑點追蹤技術(shù)等參數(shù)用于評價心臟收縮不同步尚存在不足[2-3]，臨床迫切需要開發(fā)新的參數(shù)及方法。實時三維超聲心動圖（real-time threedimensional echocardiography，RT3DE）通過定量評價心室整體與節(jié)段的時間-容積變化狀態(tài)，從而準(zhǔn)確評價左心室收縮同步性和心功能[4-5]，而左心室超聲造影能清晰地顯示左心室內(nèi)膜邊界，克服了三維超聲依賴清晰圖像的局限性，兩者結(jié)合可明顯提高診斷準(zhǔn)確性[6-8]，目前國內(nèi)外三維超聲左心室造影（contrast enhanced real-time three-dimensional echocardiography，3D-CE）評價左心室收縮同步性的相關(guān)研究鮮有報道。本研究擬以門控SPECT心肌灌注顯像（gated SPECT myocardial perfusion imaging，GSMPI）為參照，探討3DCE評價左心室收縮同步性的準(zhǔn)確性及臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 納入2017年2月—2018年9月于解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心心內(nèi)科住院的慢性心力衰竭患者32例，包括心肌梗死26例和擴張性心肌病6例，其中男23例，女9例；年齡29~78歲，平均（64±10）歲，根據(jù)心力衰竭程度分為輕中度心力衰竭組[左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）35%~50%）]20例和重度心力衰竭組（LVEF<35%）12例；選擇同期20例健康志愿者為對照組，其中男14例，女6例；年齡45~78歲，平均（62.9±9.1）歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：藥物過敏、嚴(yán)重心律失常、嚴(yán)重肝腎功能不全、起搏器安裝、動靜脈瘺及圖像質(zhì)量差不利于分析者。所有檢查均經(jīng)受檢者知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 RT3DE檢查 采用Philips 7C型彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1型探頭（探頭頻率2~3.5 MHz）?；颊呷∽髠?cè)臥位，平靜呼吸連接胸前導(dǎo)聯(lián)心電圖。獲取滿意的左心室長軸觀切面、短軸觀乳頭肌水平切面，短軸觀二尖瓣水平切面、心尖四腔觀切面，測量心腔大小，以Simpson法測量LVEF。在二維超聲基礎(chǔ)上獲取滿意的心尖四腔觀切面，此時點擊全容積顯像鍵，將圖像的幀頻設(shè)置為15幀/s以上，囑患者盡量屏氣，采集由4個心動周期圖像疊加而成的三維數(shù)據(jù)庫（圖1A），獲取并存儲全容積動態(tài)三維超聲圖像，然后進入造影模式。

1.3 左心室超聲造影 于患者右手背建立靜脈通道，連接三通管，注射用生理鹽水加入六氟化硫微泡粉末瓶中，并振蕩形成微泡混懸液，待檢查者顯示清晰心尖四腔觀模式時，緩慢靜推微泡超聲對比劑1~2 ml，后繼續(xù)推注生理鹽水5 ml，右心房、室順序顯影，約35 s左心室腔對比劑顯影，45 s左心室心內(nèi)膜邊界清晰顯影，左心室腔內(nèi)對比劑充填完整，采集左心室全容積切面（圖1B）。將圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入硬盤，以供脫機分析。以上檢查由2名超聲科副主任醫(yī)師完成。

圖1 男，63歲，LVEF=38%，造影前后對比。

1.4 左心室收縮同步性測量 數(shù)據(jù)導(dǎo)入Qlab 10.0工作站，選中三維全容積圖像，點擊3DQ Advance分析功能鍵，進入分析界面，同時顯示左心室心尖四腔、兩腔觀及左心室短軸觀切面。分別于舒張末期（R波頂點）和收縮末期（T波結(jié)束點）放置左心室側(cè)壁、后間隔、前壁、下壁二尖瓣環(huán)及心尖部5個取樣點，分析軟件將自動勾畫心內(nèi)膜并進行序列分析，必要時可對心內(nèi)膜區(qū)域進行微調(diào)，最后點擊序列分析鍵，系統(tǒng)即刻自動描繪出動態(tài)三維心腔“薄殼樣”立體圖像，自動測得左心室收縮同步性參數(shù)：左心室第16節(jié)段、12節(jié)段達最小收縮末容積時間的標(biāo)準(zhǔn)差（time to minimum systolic volume，Tmsv），即Tmsv16-SD、Tmsvl2-SD，為消除心率對數(shù)據(jù)的影響，以上數(shù)據(jù)除以心電圖R-R間期，得到校正后的百分?jǐn)?shù)分別定義為左心室16節(jié)段、12節(jié)段收縮非同步指數(shù)（systolic dyssynchrony index，SDI）：16R-SDI、12R-SDI。同時描繪出左心室整體及節(jié)段容積-時間曲線的變化趨勢及時間-位移參數(shù)圖。

1.5 門控SPECT心肌灌注顯像 采用Siemens Symbia T16型SPECT儀，所有患者均在靜息狀態(tài)下經(jīng)肘靜脈注射99Tcm-MIBI 740 MBq（20 mCi），于60~90 min后行心肌灌注斷層掃描，采集的圖像經(jīng)重建處理，應(yīng)用4D-MSPECT軟件處理數(shù)據(jù)，測得所有患者的左心室收縮同步性及收縮功能定量參數(shù)：相位直方圖帶寬（phase histogram bandwidth，BW）即 左心室各區(qū)域心肌開始收縮相位分布的95%的寬度，相位標(biāo)準(zhǔn)差（phase standard deviation，SD）即相位分布起始時間點的標(biāo)準(zhǔn)差，左心室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）及LVEF。

所有數(shù)據(jù)的獲取及分析均由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的2位有經(jīng)驗的主治醫(yī)師及以上完成，數(shù)據(jù)測量3次，取平均值。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 23.0軟件，正態(tài)分布的計量資料以表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。 3D-CE同步性參數(shù)與核素心肌灌注顯像同步參數(shù)間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。兩種檢查方法診斷左心室收縮不同步的一致性采用Kappa檢驗，采用組內(nèi)相關(guān)性系數(shù)（ICC）檢驗操作者內(nèi)、操作者間測量數(shù)據(jù)的一致性。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 對照組、輕中度心力衰竭組及重度心力衰竭組患者性別、年齡等比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），LVEF依次減低（F=27.7，P<0.05），重度心力衰竭組較對照組及輕中度心力衰竭組心率快，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表1。

表1 對照組與輕中度心力衰竭組及重度心力衰竭組患者一般資料比較（±s）

表1 對照組與輕中度心力衰竭組及重度心力衰竭組患者一般資料比較（±s）

注：LVEF為左心室射血分?jǐn)?shù)；與對照組比較，*P<0.05；與輕中度心力衰竭組比較，#P<0.05

項目 對照組（n=20） 輕中度心力衰竭組（n=20） 重度心力衰竭組（n=12） F/χ2值 P值 男性[例（%）] 14（70） 14（70） 9（75） 2.7 0.081 0.586 身高（cm） 167.2±11.1 165.8±7.9 166.2±12.3 1.0 0.412 年齡（歲） 62.9±9.1 66.9±8.3 68.2±12.5 0.9 0.330 心率（次/min） 71.2±13.6 76.2±9.0 81.5±13.4*# 6.2 0.026 體重（kg） 62.8±9.6 63.2±11.3 65.7±10.6 1.1 LVEF（%） 59.7±6.5 48.4±5.2* 31.4±3.7*# 27.7 0.000

2.2 左心室收縮同步性比較三維超聲非造影條件（RT3DE） 與對照組比較，重度心力衰竭組左心室同步性較低，Tmsv16-SD、16R-SDI差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=5.8、6.0，P<0.05），對照組與輕中度心力衰竭組、輕中度心力衰竭組與重度心力衰竭組比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05，表2）。

3D-CE：重度心力衰竭組較對照組、輕中度 心力衰竭組同步性減低，4個參數(shù)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（F=18.5、11.6、15.6、12.8，P<0.05），輕中度心力衰竭組與照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）（圖2、3，表2）。

門控SPECT心肌灌注顯像：重度心力衰竭組較對照組和輕中度心力衰竭組左心室同步性減低，BW、SD差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）（圖4，表2）。

圖2 三維超聲17節(jié)段校正的時間-容積曲線。

圖3 三維超聲左心室17節(jié)段時間-位移參數(shù)圖，計時圖（上圖）為左心室各節(jié)段達到最小容積的時間，位移圖（下圖）顯示左心室各節(jié)段達到最小容積的位移運動方向。

圖4 門控核素心肌灌注顯像相位直方圖帶寬（BW）。

表2 RT3DE、3D-CE及GSMPI評價左心室收縮同步性（±s）

表2 RT3DE、3D-CE及GSMPI評價左心室收縮同步性（±s）

注：與對照組比較，*P<0.05；與輕中度心力衰竭組比較，#P<0.05。RT3DE為實時三維超聲，3D-CE為三維超聲左心室造影，GSMPI為門控核素心肌灌注顯像，Tmsv16-SD、12 SD為左心室16節(jié)段、12節(jié)段達最低收縮末容積時間標(biāo)準(zhǔn)差，16R、12R-SDI為左心室16節(jié)段、12節(jié)段收縮非同步指數(shù)，BW為相位直方圖帶寬，SD為相位標(biāo)準(zhǔn)差

指標(biāo) 對照組（n=20） 輕中度心力衰竭組（n=20） 重度心力衰竭組（n=12） F值 P值 RT3DE Tmsv16-SD（ms） 47.0±30.9 71.7±64.3 107.8±65.1* 5.8 0.040 Tmsv12-SD（ms） 49.1±37.0 76.9±50.9 109.7±69.4 2.7 0.080 16R-SDI（%） 5.3±4.6 8.3±7.5 11.8±6.3* 6.0 0.035 0.331 12R-SDI（%） 5.6±4.3 8.9±7.4 12.2±6.8 1.1 3D-CE Tmsv16-SD（ms） 46.3±35.1 70.1±41.7 143.7±39.0*# 18.5 ＜0.001 Tmsv12-SD（ms） 37.4±21.2 58.3±30.6 133.1±38.5*# 11.6 ＜0.001 16R-SDI（%） 5.6±4.5 8.3±4.6 15.8±3.3*# 15.6 ＜0.001 ＜0.001 12R-SDI（%） 4.3±3.3 5.0±3.2 13.4±5.5*# 12.8 GSMPI BW 26.0±19.6 30.4±18.9 69.6±25.5*# 12.7 ＜0.001 SD 6.0±3.4 7.6±4.8 16.1±6.0*# 14.7 ＜0.001

2.3 RT3DE及3D-CE與GSMPI評價左心室收縮同步性的相關(guān)性 RT3DE左心室同步性參數(shù)16R-SDI與BW、SD呈正相關(guān)（r=0.360、0.340，P<0.05）；3D-CE結(jié)果顯示16R-SDI與BW、SD呈正相關(guān)（r=0.479，0.470，P<0.05），12R-SDI與BW、SD呈正相關(guān)（r=0.444、0.426，P<0.05），Tmsv16-SD與BW、SD呈正相關(guān)（r=0.424、0.403，P<0.05），Tmsv12-SD與BW、SD呈正相關(guān)（r=0.387、0.383，P<0.05）（表3）。

2.4 3D-CE與GSMPI診斷左心室收縮不同步的一致性 對照組BW為26.0±19.6、16R-SDI為（5.6±4.5）%，分別以其最大值為界值，即認(rèn)為BW>45.6、16RSDI>11.1%為左心室收縮不同步，結(jié)果顯示，GSMPI 診斷左心室收縮不同步15例，左心室收縮同步37例， 左心室收縮不同步者中2例3D-CE診斷為左心室收縮同步，診斷為左心室收縮同步者中5例3D-CE診斷為左心室收縮不同步（表4），兩種檢查方法的一致性較好（Kappa=0.690），提示3D-CE與GSMPI診斷左心室收縮不同步具有中高度一致性。

2.5 重復(fù)性檢驗 RT3DE及3D-CE同步性參數(shù)16RSDI操作者內(nèi)ICC值分別為0.626（95%CI0.652~0.949）和0.822（95%CI0.623~0.903）；操作者間ICC值分別為0.603（95%CI0.592~0.857）和0.813（95%CI0.603~0.895），操作者間和操作者內(nèi)測量結(jié)果具有較高的一致性，3D-CE較RT3DE重復(fù)性顯著提高。

表3 RT3DE、3D-CE所測左心室同步性與GSMPI測值的相關(guān)性

表4 3D-CE與GSMPI診斷左心室收縮不同步（例）

3 討論

慢性心力衰竭的治療是心內(nèi)科的難點，而左心室不同步是導(dǎo)致和加重心力衰竭的重要原因。因此，研究準(zhǔn)確測定左心室不同步的方法是近年臨床關(guān)注的焦點。目前，評價心臟機械收縮同步性的影像學(xué)方法主要有超聲心動圖和核醫(yī)學(xué)。超聲心動圖的TDI技術(shù)有角度依賴，斑點追蹤技術(shù)則存在“跨平面失追蹤”的不足，且以上方法均無法在同一心動周期內(nèi)完成所有節(jié)段運動的評估，因此可能造成一定的誤差。RT3DE通過自動描記心內(nèi)膜技術(shù)，不需要對正?；驑?gòu)型改變的心臟進行幾何假設(shè)，同一心動周期內(nèi)快速采集實時多平面圖像，在評估左心室同步運動方面具有無可替代的優(yōu)勢，但RT3DE的準(zhǔn)確評價依賴清晰的圖像質(zhì)量，準(zhǔn)確勾畫心內(nèi)膜邊界是準(zhǔn)確評價左心室收縮同步性的關(guān)鍵。3D-CE通過注入對比劑顯著增加二次諧波量，使原來沒有明顯回聲反射的心腔內(nèi)血流得到顯像，從而清楚地觀察心內(nèi)膜邊界；與普通三維超聲比較，3D-CE在保留同一時間、同一實相多個角度全面觀察心肌運動的同時，可獲得更準(zhǔn)確的診斷信 息，尤其對于體位受限、聲窗條件欠佳、圖像質(zhì)量差等心內(nèi)膜顯示不清的重癥患者。GSMPI相位分析技術(shù)通過計算一個心動周期中單位體積心肌放射性計數(shù)反映室壁運動情況，分析左心室700多個區(qū)域的心肌收縮起始時間相位分布圖，不但評估左心室整體收縮同步性，還準(zhǔn)確判定收縮最晚部位，又因技術(shù)高度自動化而具有高度的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，是評估左心室收縮同步性的標(biāo)準(zhǔn)參考方法[9-12]。因此，本研究以GSMPI為對照，探討3D-CE診斷左心室收縮同步性的臨床價值。

本研究顯示，對照組、輕中度心力衰竭組及重度心力衰竭組間左心室收縮同步性呈逐步減低的趨勢，提示慢性心力衰竭患者發(fā)生不同程度的左心室收縮不同步，表明心肌梗死和心肌缺血直接導(dǎo)致心肌收縮力減低，同時梗死和缺血心肌節(jié)段達峰時間延長造成左心室收縮不同步，且與左心室收縮功能狀態(tài)密切相關(guān)，與以往應(yīng)用RT3DE評價左心室收縮同步性的相關(guān)研究結(jié)論一致[13-18]。Nucifora等[16]研究顯示心肌梗死后左心室收縮同步性明顯受損，且相同梗死面積時左心室收縮不同步者左心室功能更差；對于重度心力衰竭接受再同步化治療（CRT）的患者，應(yīng)答組的不同步指數(shù)（SDI）明顯高于無應(yīng)答組，SDI>11.9%可預(yù)測CRT反應(yīng)，敏感度為90%，特異度為75%，較組織多普勒有預(yù)測價值[18]。同時研究發(fā)現(xiàn)，RT3DE的重復(fù)性不理想[19]。本研究實時RT3DE發(fā)現(xiàn)重度心力衰竭組較對照組左心室收縮同步性減低，但未發(fā)現(xiàn)不同程度心力衰竭組間左心室收縮同步性的差異，而結(jié)合3D-CE后，重度心力衰竭組較對照組和輕中度心力衰竭組左心室收縮同步性減低，Tmsv16-SD、Tmsv12-SD、16R-SDI及12R-SDI差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），與門控SPECT心肌灌注顯像結(jié)論一致，表明RT3DE結(jié)合3D-CE后較非造影條件下診斷左心室收縮同步性的敏感度和準(zhǔn)確度明顯提高。

目前關(guān)于3D-CE評價左心室收縮同步性的研究鮮有報道，但部分研究表明RT3DE結(jié)合3D-CE在診斷左心室收縮功能方面的準(zhǔn)確度較非造影條件下明顯提高，觀察者間的變異度由RT3DE非造影條件下的14.3%降低至造影后的7.0%[20]，RT3DE結(jié)合3DCE后評估LVEF較非造影增強時與MRI的相關(guān)性明顯提高（r=0.75、0.51，P<0.05）[6]；對于需要準(zhǔn)確評價左心室功能而圖像質(zhì)量不佳或不宜搬動的重癥患者，可由3D-CE代替MRI檢查[7-8]。本研究結(jié)果顯示，RT3DE結(jié)合3D-CE后操作者內(nèi)及操作者間左心 室同步性參數(shù)的重復(fù)性明顯提高，造影后左心室收縮不同步參數(shù)與GSMPI測值的相關(guān)程度明顯提高，相關(guān)參數(shù)也增多。在診斷左心室不同步方面，兩種方法的一致性較好（Kappa=0.690），提示3D-CE與GSMPI診斷左心室收縮不同步具有中高度一致性。

本研究的局限性：①樣本量較小，未能根據(jù)心力衰竭程度精細(xì)分組，結(jié)果的精確性和代表性受限，有待擴大樣本量進一步研究；②僅評價左心室整體收縮同步性，未評估節(jié)段心肌改變；③三維超聲評估左心室收縮同步性缺乏正常參考值，診斷左心室收縮不同步的閾值有待進一步探討。

總之，慢性心力衰竭患者存在不同程度的左心室收縮不同步，隨心力衰竭程度加重逐步減低。3D-CE可客觀、有效地評價慢性心力衰竭患者的左心室收縮同步性，較RT3DE的診斷敏感度和準(zhǔn)確度明顯提高，與GSMPI有較高的一致性，具有重要的臨床應(yīng)用價值。