实时三维超声心动图定量评价风湿性二尖瓣狭窄患者的右心室功能

　　作者：姚豪华　舒先红　潘翠珍　董丽莉　孔德红　陈昶宇　 作者单位：200032　复旦大学附属中山医院 上海市心血管病研究所心超室

　　【摘要】 目的　应用实时三维超声心动图(RT-3DE)技术评价风湿性二尖瓣狭窄(MS)患者右心室整体及局部容积与功能。方法　41例MS患者分为A组18例，轻度三尖瓣反流;B组23例，中度及中度以上三尖瓣反流。应用四维右心室定量分析法(4D-RVQ)测量41例MS患者和25例正常对照者右心室整体及局部舒张末期容积、收缩末期容积及射血分数。结果　与正常对照组和A组相比，B组的右心室整体和局部舒张末和收缩末容积均增大，差异均有统计学意义(均P<0.01)。A组和B组的右心室整体射血分数较正常对照组降低，差异有统计学意义(P<0.01)。在右心室局部收缩功能的比较中，A组和B组的流入道和流出道的射血分数降低，而且B组流入道收缩功能较A组进一步降低，差异具有统计学意义(P<0.01)。而心尖肌小梁部收缩功能差异没有统计学意义。结论　RT-3DE可以定量评价MS患者右心室整体及局部容积与收缩功能。三尖瓣反流程度影响右心室整体及局部收缩功能。

　　【关键词】 风湿性心脏病,二尖瓣狭窄,心室功能,右,超声心动描记术，三维

　　【Abstract】　Objective　To assess the global and regional right ventricular volume and function in rheumatic mitral stenosis (MS) patients using real-time three-dimensional echocardiography (RT-3DE). Methods　Forty-one patients with MS and twenty-five normal controls were studied. MS patients were divided into mild tricuspid regurgitation (group A) and moderate or severe tricuspid regurgitation (group B). RT-3DE was performed by Philips IE33 with a X3-1 probe. Right ventricular volume parameters were offline assessed by Tem Tec 4D right ventricular function software. Results　Compared with the group A and the controls， global and regional right ventricular end diastolic and systolic volume were higher in the group B(P<0.01). Global right ventricular ejection fraction of the group A and group B were lower than that of the control group (P<0.01). In the comparison of regional right ventricular function， the ejection fraction of inflow and outflow in MS patients were lower than that in the control group. With the tricuspid regurgitation increased， the ejection fraction of inflow further decreased (P<0.01). However， the ejection fraction of trabeculated apical myocardium didn′t show evident difference during the three groups. Conclusions　RT-3DE provides a fast， convenient， non-invasive technique to evaluate global and regional right ventricular volume and function in patients with MS. Regional right ventricular systolic function can be affected by tricuspid regurgitation.

　　【Key words】　Rheumatic heart disease;　Mitral valave stenosis;　Ventricular function， right;　Echocardiography， three-dimensional

　　风湿性二尖瓣狭窄(MS)患者常伴有不同程度的右心室功能不全，右心室功能不全可导致三尖瓣反流，两者与瓣膜置换术后的远期生存率密切相关[1-2]。因此，早期客观、准确地评价右心室功能对判断预后十分重要。实时三维超声心动图(RT-3DE)不依赖几何学假设，能快速采集右心室的立体解剖结构，结合定量分析软件可进行右心室容积及收缩功能的测量[3]。本研究旨在探讨RT-3DE技术在定量评价MS患者右心室整体及局部功能中的应用价值。

　　对象与方法

　　一、研究对象

　　2009年6～12月复旦大学附属中山医院确诊MS患者41例，其中男10例，女31例，年龄32～80岁，平均(51.7±11.0)岁。根据三尖瓣反流面积与右心房面积比值(TRA/RAA)分为两组：A组18例，TRA/RAA≤0.2为轻度三尖瓣反流;B组23例，TRA/RAA>0.2为中度及以上三尖瓣反流。患者均无器质性三尖瓣病变，其中单纯二尖瓣病变32例，二尖瓣合并主动脉病变9例，27例患者为房颤心律。房颤心律患者选取心率在60～90次/min，心室律相对规则者，剔除快速心室律及心室律明显不齐以至于三维成像不满意者。另选择同期查体健康成人25例为对照组，男10例，女15例，年龄20～71岁，平均(46.1±11.7)岁，心电图及常规超声心动图检查正常，均为窦性心律。

　　二、仪器与方法

　　1. 仪器：Philips iE33 彩色超声诊断仪，S5-1探头(频率1～5 MHz)及X3-1矩阵探头(频率为1～3 MHz)，具有全容积显像方式;TomTec公司的4D RV-Function CAP分析软件的三维图像处理工作站。

　　2. 检查方法：受检者取左侧卧位，同步记录心电图，使用S5-1探头，先行常规超声心动图检查，然后使用X3-1矩阵探头，显示并调节心尖四腔观，尽可能将右心室置于图像中间，启动“Full volume”键，采集右心室全容积数据库，房颤心律患者采集3个三维图像。所有存储于超声诊断仪硬盘的图像转存入光盘供脱机分析。

　　3. 三维图像分析：选用4D RV-Function CAP 行定量分析。通过任意旋转、平移调整合适的剖面图。以同步心电图R波顶点和T波终点确定心室舒张末期和收缩末期，手动勾勒右心室冠状面、矢状面及心尖四腔面3个垂直切面的初始内膜边界(图1)，软件自动分析处理得到右心室整体及局部容积-时间曲线(图2)，以Excel 格式导出数据供分析。房颤心律患者分析3个三维图像数据取平均值。

　　4. 右心室局部容积与功能数据获取：选取局部容积-时间曲线获得的Excel 工作表中的相应数据，即得到右心室局部舒张末期与收缩末期容积，局部射血分数用以下公式计算：rRVEF=[( rRVEDV-rRVESV)/RVEDV]×100%。rRVEF为局部射血分数;rRVEDV为右心室局部舒张末期容积;rRVESV为右心室局部收缩末期容积。

　　三、统计学处理

　　应用SPSS 17.0 统计软件和Excel软件。所有计量资料以均数±标准差(x-±s)表示，多组数据之间比较采用ANOVA分析，两组间比较采用非配对t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

　　结　　果

　　1. 常规超声心动图检查的比较结果(表1)：MS患者的左心房大小较正常对照组增大，差异有统计学意义(P<0.01)，而三组间左心室射血分数值差异无统计学意义(P>0.05)，A组与B组间二尖瓣瓣口面积及肺动脉压力差异也无统计学意义(P>0.05)。

　　2. 正常对照组和MS患者的右心室整体和局部容积比较结果(表2)：与正常对照组和A组相比，B组的右心室整体和局部舒张末和收缩末容积均增大，差异均有统计学意义(均P<0.01);而A组和正常对照组之间的比较，差异无统计学意义(P>0.05)。表1　所有研究对象的心率和常规超声心动图指标比较表2　三组右心室整体和局部舒张末期及收缩末容积测值比较表3　三组右心室整体和局部射血分数测值比较

　　3. 正常对照组和MS患者的右心室整体和局部收缩功能比较结果(表3)：A组和B组的右心室整体射血分数、流入道和流出道的射血分数均较正常对照组降低，而且B组流入道收缩功能较A组进一步降低，差异具有统计学意义(均P<0.01)。而心尖肌小梁部收缩功能差异无统计学意义(P>0.05)。

　　讨　　论

　　与左心室相比，右心室解剖结构复杂，有其独特的流出道结构，因此难以进行标准的几何学假设，导致常规超声心动图检查对其结构和功能测量误差较大。近年来，随着新技术的快速发展，实时三维超声心动图可定量评价左右心室容积和功能，已经在动物研究和临床试验中证实了在右心室容积和功能测量方面的优势。Nesser等[4]比较了三维超声与核磁共振、心导管技术对右心室容积及收缩功能的测量，结果表明实时三维超声测量值准确可靠。然而三维超声评价右心室局部容积和功能的相关研究较少。4D RV-Function软件基于右心室形态构建，将右心室分为3部分：流入道部，包括三尖瓣、腱索和乳头肌;流出道部，为肺动脉瓣环以下到室上嵴以上;心尖肌小梁部为右心室除外上述两部分以外至心尖的部分，包含调节束。该分法与Goor等[5]推荐的分法相一致。该软件运用半自动内膜检测功能可快速重建右心室整体和局部动态三维容积图像，从而获取右心室整体和局部容积与射血分数。

　　MS患者长期的肺淤血，肺小血管病变可导致肺动脉压升高，持续的肺动脉高压致使右心室重构及发生右心功能不全，继而出现三尖瓣反流，三尖瓣反流可进一步加重右心室功能不全。两者与瓣膜置换术后远期生存率密切相关[1-2]。因此，早期客观、准确地评价右心室功能对判断手术预后十分重要。本研究发现，轻度三尖瓣反流患者的右心室容积较正常人差别无统计学意义，但是右心室收缩功能较正常对照组降低，提示病变早期，患者的肺动脉压升高，右心室压力负荷过重，致使收缩功能减退，并且先于右心室容积变化。随着三尖瓣反流的增多，右心室容量负荷进一步加重，引起右心室重构呈球形，右心室容积增大，但是此时患者的肺动脉压力并未进一步增高，右心室收缩功能也没有进一步减退。有学者应用Tei指数得出了与本研究相类似的结果[6]。

　　以往的研究着重于右心室整体功能的改变，较少分析其节段功能。本研究发现，右心室压力负荷过高使得右心室整体收缩功能下降，然而并不代表右心室各局部收缩功能均降低。与正常对照组相比，MS患者的右心室流出道和流入道射血分数均降低，而心尖肌小梁部射血分数差异无统计学意义，表明右心室整体收缩功能的降低主要是流出道和流入道收缩功能的降低所致。心肌解剖研究发现，右心室流入道与流出道的心肌纤维走向呈直角，心内、心外膜下螺旋肌斜行在心尖处扭转，因此，右心室的收缩主要以流入道的长轴收缩以及流出道的短轴收缩为主[7]，心尖肌小梁部的收缩能力较弱，这与磁共振心脏显像的研究结果一致[8]。同样的，右心室整体收缩功能无差别并不代表局部功能也无差别。本研究中，中度及以上三尖瓣反流患者的右心室整体收缩功能与轻度三尖瓣反流组差别无统计学意义，但是流入道部收缩功能降低，表明随着三尖瓣反流的增多，流入道部的收缩功能进一步减退，由此可见，右心室流入道功能更容易受到容量负荷的影响。

　　本研究的局限性：本研究中有较多患者为房颤心律，部分三维容积图像欠满意;对右心室明显扩大的心脏病患者，右心室心内膜边界可能无法完整显示，影响右心室内膜面的手动勾画。

　　总之，实时三维超声心动图及4D RV-Function软件能形象、逼真地显示右心室腔立体形态，可准确评价并比较MS患者及正常人右心室整体及局部容积与收缩功能变化，为临床早期无创准确评价右心室形态功能及指导临床治疗提供支持。

　　【参考文献】

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　　[2]　Matsuyama K， Matsumoto M， Sugita T， et al. Predictors of residual tricuspid regurgitation after mitral valve surgery. Ann Thorac Surg， 2003， 75(6)：1826-1828.12822623

　　[3]　Liu YN， Deng YB， Liu BB， et al. Rapid and accurate quan- tification of right ventricular volume and stroke volume by real-time 3-dimensional triplane echocardiography. Clin Cardiol， 2008， 31(8)：378-382.18727079

　　[4]　Nesser HJ， Tkalec W， Patel AR， et al. Quantitation of right ventricular volumes and ejection fraction by three-dimensional echocardiography in patients： comparison with magnetic resonance imaging and radionuclide ventriculography. Echocardiography， 2006， 23(8)：666-680.16970718

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　　[6]　郑光美，黎唇雷，邓又斌，等.组织多普勒Tei指数评价风湿性心脏病患者右室功能及其影响因素的研究.中国医学影像学技术， 2005， 21(9)：1395-1397.

　　[7]　Haddad F，Hunt SA，Rosenthal DN，et al.Right ventricular function in cardiovascular disease，part I：Anatomy，physiology，aging，and functional assessment of the right ventricle.Circulation,2008， 117(11)：1436-1448.18347220

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