組織多普勒超聲評價核素心血池顯像檢測左心室同步化的研究

陳 雨CHEN Yu

馬樹人1MA Shuren

謝雄偉1XIE Xiongwei

李冬野2LI Dongye

李承宗2LI Chengzong

任少陽2REN Shaoyang

組織多普勒超聲評價核素心血池顯像檢測左心室同步化的研究

陳 雨1CHEN Yu

馬樹人1MA Shuren

謝雄偉1XIE Xiongwei

李冬野2LI Dongye

李承宗2LI Chengzong

任少陽2REN Shaoyang

目的探討組織多普勒超聲心動圖及門控心血池顯像技術(shù)測定心室收縮不同步參數(shù)的價值。資料與方法篩選39例慢性心力衰竭患者，包括左心室射血分數(shù)（LVEF）≤35%者18例，LVEF＞35%者21例，同時納入19名正常人作為對照。采集普通超聲心動圖、組織多普勒圖像及核素心血池顯像圖像。采用QLab 4.2.1軟件計算12個左心室節(jié)段達到峰值收縮速度時間的標準差（Ts-12SD）和最大差值（Ts-12Dif）及其與R-R間期的標化值（Ts-12SD%, Ts-12Dif%）。使用GE XT-ERNA軟件自動和手動相結(jié)合進行常規(guī)和相位分析數(shù)據(jù)，獲得左心室位相角平均數(shù)，左心室相角程、左心室峰相位標準差、左心室心尖-心底平均相峰之差（LVMP A-B）、左心室間隔-側(cè)壁平均相峰之差（LVMP S-L），并計算與R-R間期標準化的左心室相角程（LVPS%）、左心室峰相位標準差（LVPSD%）。結(jié)果與正常人相比，慢性心力衰竭患者的Ts-12SD%、Ts-12Dif %、LVPS%、LVPSD%、LVMP A-B、LVMP S-L均顯著增加（P＜0.05），且LVEF≤35%組增加更明顯（P＜0.001）；慢性心力衰竭患者左心室不同步參數(shù)LVPS%、LVMP A-B、LVMP S-L與Ts-12Dif%均呈顯著正相關(guān)（r=0.816、0.763、0.791, P＜0.001），LVPSD%與Ts-12SD%呈顯著正相關(guān)（r=0.797, P＜0.001）。結(jié)論LVEF≤35%的慢性心力衰竭患者左心室不同步性比LVEF＞35%的患者嚴重。核素心血池顯像參數(shù)與組織多普勒超聲心動圖參數(shù)相關(guān)性較好，均可以較好地評價左心室不同步性。

心力衰竭；超聲心動描記術(shù)，多普勒；門控血池顯像；心室功能，左

慢性心力衰竭是各種心臟疾病的終末階段，具有較高的發(fā)病率和死亡率，已成為嚴重威脅人類生命健康的疾病[1]。近年來對慢性心力衰竭的研究逐漸深入，并認識到在中、重度心力衰竭時，心室內(nèi)和心室間的運動不同步是其發(fā)生及發(fā)展過程中的一個重要的病理生理因素[2]。針對這種病理生理機制，心臟再同步治療（CRT）越來越受到人們的重視。隨著CRT的推廣和應(yīng)用，術(shù)前準確評價心室不同步性，對篩選合適的CRT入選者具有重要意義。本研究應(yīng)用組織多普勒（TDI）超聲心動圖及門控核素心血池顯像（equilibrium radionuclide angiography, ERNA）技術(shù)評價患者的左心室收縮不同步性，研究其相關(guān)性，并進行一致性檢驗。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2010-06～2012-06淮安市第一人民醫(yī)院心內(nèi)科住院或門診收治的39例慢性心力衰竭患者，其中男20例，年齡（60.37±11.68）歲；女19例，年齡（61.06±11.47）歲。常規(guī)行心電圖、血清生化、普通心臟超聲、TDI、ERNA等檢查，同時排除嚴重肝腎功能不全患者和不能配合檢查的患者。按照左心室射血分數(shù)（LVEF）將患者分為：LVEF≤35%組（18例）和LVEF＞35%組（21例）。納入標準：①心力衰竭患者（符合Framingham標準），NYHAⅡ～Ⅳ級12個月以上，經(jīng)常規(guī)治療后病情穩(wěn)定，能平臥配合檢查；②LVEF＜50%（ERNA獲得）；③左心室舒張末最大內(nèi)徑＞55 mm；④QRS波寬大于120 ms；⑤患者為竇性心律；⑥患者在3 d內(nèi)完成TDI和ERNA檢查。同時納入與患者性別及年齡相匹配的19名健康人作為對照。

1.2 儀器與方法

1.2.1 TDI檢查 采用Philips iE33超聲顯像儀，獲取大于100幀/s的TDI影像數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)移至超聲影像處理工作站，應(yīng)用QLab 4.2.1高級量化軟件進行分析。按照美國超聲心動圖協(xié)會推薦的左心室壁17節(jié)段法分段，在定量組織速度圖模式下對心尖四腔切面后間隔和側(cè)壁、心尖二腔切面的左心室前壁和下壁、心尖長軸切面的前間隔和后壁的基底段和中間段分別進行組織速度和時間間期測量，測量的部位選擇在各節(jié)段的中部，選取樣區(qū)大小設(shè)定為12 mm×5 mm。在每一取樣點的定量組織速度成像技術(shù)曲線上測量從QRS波起始至收縮期峰值速度的時間（time to peak systolic velocity, Ts），計算去除心尖5個節(jié)段（因心尖部心肌走行方向關(guān)系而易致測量誤差）后的12個左心室節(jié)段達到峰值收縮速度時間的標準差（Ts-12SD）和最大差值（Ts-12Dif）及其與R-R間期的標化值（Ts-12SD%, Ts-12Dif%）。

1.2.2 ERNA檢查 采用GE Infinia Hawkeye-2型SPECT進行檢查。先靜脈注射亞錫焦磷酸鈉20 μg/kg，20～30 min后，再靜脈注射99Tcm洗脫液740～1100 MBq。分別取前后位，左前斜45°，進行心電門電路信號采集，每個心動周期內(nèi)采集16°/幀，采集矩陣64×64。采用GE XT-ERNA軟件自動和手動相結(jié)合進行相位分析和數(shù)據(jù)處理。首先點擊左心室屏幕確定左心室中心（圖1），然后確定左心室感興趣區(qū)，最后點擊相位分析即可自動獲得左心室位相角平均數(shù)（mean phase, MP）、左心室相角程（left ventricular phase shift, LVPS）、左心室峰相位標準差（left ventricular phase standard deviation, LVPSD）（圖2），并計算LVPS、LVPSD與R-R間期標化值LVPS%和LVPSD%。使用同樣的方法得到左心室心尖、心底平均相峰，左心室間隔、側(cè)壁平均相峰，并計算左心室心尖-心底平均相峰之差（LVMP A-B）、左心室間隔-側(cè)壁平均相峰之差（LVMP S-L）。

圖1 A為選定左心室中心屏幕；B為選定左心室感興趣區(qū)屏幕，黃色線為舒張末期左心室感興趣區(qū)曲線，紅色線為收縮末期左心室感興趣區(qū)曲線。左上、右上、左下、右下分別為舒張末幀過濾圖、拉普拉斯圖、振幅圖、相位圖

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件，計量資料組間比較采用t檢驗，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，兩變量資料行Pearson相關(guān)分析；TDI與ERNA診斷收縮不同步的一致性用Bland-Altman檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 慢性心力衰竭患者左心室不同步參數(shù)的改變 與對照組相比，LVEF≤35%組和LVEF＞35%組慢性心力衰竭患者Ts-12Dif%、Ts-12SD%、LVPS%、LVPSD%、LVMP A-B、LVMP S-L均顯著增加（P＜0.05），LVEF≤35%組增加更明顯（P＜0.001），見表1。

2.2 ERNA的相位圖及直方圖結(jié)果 對照組的相位圖顯示顏色相對均勻，直方圖相對高、窄；慢性心力衰竭患者相位圖及直方圖，相位峰標準差達到84 ms，相位圖顯示顏色相對不均勻，出現(xiàn)多種顏色，直方圖相對矮、寬，顯示相角程288 ms（圖2）。

2.3 ERNA與TDI測得的慢性心力衰竭患者左心室不同步參數(shù)間的相關(guān)性 LVPS%、LVMP A-B、LVMP S-L與Ts-12Dif%均呈顯著正相關(guān)（r=0.816、0.763、0.791, P＜0.001）；LVPSD%與Ts-12SD%呈 顯 著 正 相 關(guān)（r=0.797, P＜0.001）（圖3）。

2.4 一致性檢驗 Bland-Altman一致性檢驗結(jié)果顯示，TDI與ERNA診斷收縮不同步的一致性較好（圖3）。

表1 慢性心力衰竭患者和正常人TDI及ERNA參數(shù)比較

圖2 A.正常人的相位圖及直方圖；B.慢性心力衰竭患者的相位圖及直方圖

圖3 TDI和ERNA參數(shù)的散點圖及Bland-Altman一致性檢驗。A為LVMP A-B與Ts-12Dif%的散點圖；B為LVMP S-L與Ts-12Dif%的散點圖；C為LVPS%與Ts-12Dif%的散點圖；D為LVPS%與Ts-12Dif%的Bland-Altman一致性檢驗圖；E為PSD%與Ts-12SD%的散點圖；F為PSD%與Ts-12SD的Bland-Altman一致性檢驗

3 討論

自20世紀90年代初期以來，CRT作為治療心力衰竭患者心肌收縮不同步的新方法得到了越來越廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)通過植入起搏電極來糾正心臟的電活動傳導(dǎo)延遲與機械活動的不同步性，從而提高心臟整體的做功效率[3]。美國心臟病學(xué)會、美國心臟病協(xié)會、歐洲心臟病學(xué)會和中華醫(yī)學(xué)會在制訂的相關(guān)指南中，把NYHAⅢ/Ⅳ級、QRS時限≥120 ms、LVEF≤35%作為心臟再同步治療的Ⅰ類適應(yīng)證[4]。然而，左心室機械運動不同步與患者的預(yù)后密切相關(guān)，是發(fā)生不良心臟事件的獨立危險因素[5]。隨著CRT的推廣和應(yīng)用，術(shù)前準確地評價左心室機械運動的不同步程度對于篩選合適的CRT入選者具有重要意義，是預(yù)測患者對CRT反應(yīng)性的最佳指標[6,7]。左心室壁各節(jié)段之間的協(xié)調(diào)性對于擬行心臟同步化治療具有重要意義。

目前評價心臟不同步性運動的檢查方法包括心電圖QRS波寬度、M型超聲、二維超聲、脈沖多普勒、核素心肌灌注顯像、心臟MRI等，以上方法都存在各種難以克服的缺點[8]。因此，為了進一步了解心室的不同步性，更好地指導(dǎo)CRT，有必要尋找一種可靠的方法。本研究選擇臨床中常用的TDI為標準，以評價近年來逐漸開展的ERNA技術(shù)對左心室不同步性的價值，分析其與TDI的相關(guān)性。

ERNA是將核放射性物質(zhì)均勻地標記在體內(nèi)紅細胞表面，利用伽馬相機捕捉其所示蹤的圖像，其相位分析技術(shù)包括相位圖和直方圖，是評價心功能的重要指標。相位圖以顏色深淺、直方圖以度數(shù)或時間反映各部位心肌收縮的同步性及協(xié)調(diào)性。目前隨著CRT研究的逐漸深入，核素相位技術(shù)越來越多地應(yīng)用于評價心室不同步性的研究。Marsan等[9]使用核素心肌斷層顯像與TDI相比評價患者的心室不同步性；Boogers等[10]和van der Veen等[11]也使用該技術(shù)對CRT治療的患者進行術(shù)前篩選，均取得了一定的效果。近年來，關(guān)于ERNA相位技術(shù)評價心室同步性的研究主要用于評價心室收縮功能、不同步性及CRT治療前患者的心室不同步性[12,13]。ERNA和TDI兩種檢查方法在本研究中呈高度相關(guān)，提示兩種方法在預(yù)測左心室不同步性上具有良好的一致性，ERNA可以用于評價室壁功能異常。同時，通過一次性的SPECT檢查，可以綜合評價患者的心肌缺血、梗死存活心肌、左心室功能和左心室不同步性，從而有望對CRT治療、電極位置的選擇和療效判斷提供一種有效的方法。因此，ERNA技術(shù)在評價左心室不同步性方面優(yōu)于TDI。隨著研究的深入，希望ERNA技術(shù)能夠在評價心室收縮不同步和指導(dǎo)CRT治療方面發(fā)揮更大的作用。ERNA臨床應(yīng)用較為成熟，但也存在局限性，患者出現(xiàn)心律不齊時無法進行圖像采集；此外，進行平面圖像分析時，左前斜位的平面圖像上左心室前壁部位的放射性過高，會影響左心室前壁運動分析的準確性。

[1] 陳萬林, 吳繼雄, 姜凡, 等. 實時三維超聲心動圖評價左室收縮功能及同步性與心電活動的關(guān)系. 中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2011, 19(5): 346-351.

[2] Curry CW, Nelson GS, Wyman BT, et al. Mechanical dyssynchrony in dilated cardiomyopathy with intraventricular conduction delay as depicted by 3D tagged magnetic resonance imaging. Circulation, 2000, 101(1): E2.

[3] Abraham WT, Hayes DL. Cardiac resynchronization therapy for heart failure. Circulation, 2003, 108(21): 2596-2603.

[4] 王方正, 張澍, 黃德嘉, 等. 心臟再同步治療慢性心力衰竭的建議. 中華心律失常學(xué)雜志, 2006, 10(2): 90-102.

[5] Bader H, Garrigue S, Lafitte S, et al. Intra-left ventricular electromechanical asynchrony. A new independent predictor of severe cardiac events in heart failure patients. J Am Coll Cardiol, 2004, 43(2): 248-256.

[6] Yu CM, Lin H, Zhang Q, et al. High prevalence of left ventricular systolic and diastolic asynchrony in patients with congestive heart failure and normal QRS duration. Heart, 2003, 89(1): 54-60.

[7] Penicka M, Bartunek J, De Bruyne B, et al. Improvement of left ventricular function after cardiac resynchronization therapy is predicted by tissue Doppler imaging echocardiography. Circulation, 2004, 109(8): 978-983.

[8] Bax JJ, Ansalone G, Breithardt OA, et al. Echocardiographic evaluation of cardiac resynchronization therapy: ready for routine clinical use? A critical appraisal. J Am Coll Cardiol, 2004, 44(1): 1-9.

[9] Marsan NA, Henneman MM, Chen J, et al. Left ventricular dyssynchrony assessed by two three-dimensional imaging modalities: phase analysis of gated myocardial perfusion SPECT and tri-plane tissue Doppler imaging. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2008, 35(1): 166-173.

[10] Boogers MJ, Chen J, van Bommel RJ, et al. Optimal left ventricular lead position assessed with phase analysis on gated myocardial perfusion SPECT. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2011, 38(2): 230-238.

[11] van der Veen BJ, Al Younis I, Ajmone-Marsan N, et al. Ventricular dyssynchrony assessed by gated myocardial perfusion SPECT using a geometrical approach: a feasibility study. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2012, 39(3): 421-429.

[12] Fauchier L, Marie O, Casset-Senon D, et al. Interventricular and intraventricular dyssynchrony in idiopathic dilated cardiomyopathy: a prognostic study with fourier phase analysis of radionuclide angioscintigraphy. J Am Coll Cardiol, 2002, 40(11): 2022-2030.

[13] Burri H, Domenichini G, Sunthorn H, et al. Right ventricular systolic function and cardiac resynchronization therapy. Europace, 2010, 12(3): 384-394.

（責(zé)任編輯 張春輝）

Evaluation of Equilibrium Radionuclide Angiography in Detecting Left Ventricular Synchronization Using Tissue Doppler Ultrasound

PurposeTo explore the value of ventricular asynchrony parameters measured with tissue Doppler ultrasound and equilibrium radionuclide angiography.Materials and MethodsThirty-nine patients with chronic heart failure were screened, including 18 cases with left ventricular ejection fraction (LVEF)≤35%, 21 cases with LVEF＞35%, and 19 healthy subjects as controls. Images of routine echocardiography, tissue Doppler imaging and equilibrium radionuclide angiography were acquired. 12 LV segments standard deviation (Ts-12SD), maximal difference (Ts-12Dif) and standardized values with R-R interval (Ts-12SD% and Ts-12Dif%) were calculated with QLab 4.2.1 software. Conventional and phase analysis of the data was executed by GE XT-ERNA software automatically combined with manually, left ventricular average phase angle, left ventricular phase angle range, standard deviation of left ventricular peak phase, the difference of mean phase of the apex and the base of the LV (LVMP A-B), the difference of mean phase of the septum and the lateral wall of the LV (LVMP S-L) were obtained, then R-R interval standardized LV phase shift (LVPS%) and standardization of LV phase standard deviation (LVPSD%) were calculated.ConclusionLeft ventricular asynchrony of patients with LVEF≤35% is more severe than patients with LVEF＞35%. Parameters of radionuclide blood pool imaging are well correlated with tissue Doppler echocardiographic parameters, thus both of them can evaluate left ventricular asynchrony well.ResultsTs-12SD%, Ts-12Dif%, LVPS%, LVPSD%, LVMP A-B, LVMP S-L of patients with chronic heart failure increased significantly (P＜0.05) compared with normal subjects, and more significant increasing can be observed in the LVEF≤35% group (P＜0.001); in patients chronic heart failure, LV asynchrony parameters LVPS%, LVMP A-B and LVMP S-L showed a significant positive correlation with Ts-12Dif% (r=0.816, 0.763, 0.791, P＜0.001), but only LVPSD% was positively correlated with Ts-12SD% (r=0.797, P＜0.001).

Heart failure; Echocardiography, Doppler; Gated blood-pool imaging; Ventricular function, left

1. 淮安市第一人民醫(yī)院心內(nèi)科 江蘇淮安223000

2. 徐州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心內(nèi)科 江蘇徐州221000

馬樹人

Department of Cardiology, Huai'an First People's Hospital, Huai'an 223000, China

Address Correspondence to: MA Shuren

E-mail: 1194860507@qq.com

R541.6+1；R445.1

2013-01-28

修回日期：2013-07-02

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2013年 第21卷 第9期：679-682

Chinese Journal of Medical Imaging

2013 Volume 21(9): 679-682

10.3969/j.issn.1005-5185.2013.09.013