使用xPlane多平面成像技術(shù)對正常人冠狀靜脈竇的初步研究

許建萍，王 健，郝美芳，王慧英

冠狀靜脈竇（CS）為心臟自身血液循環(huán)回流通路，走行于心臟后方左房室間溝內(nèi)，開口于右心房。目前，冠狀靜脈竇的顯示方法主要有經(jīng)胸或經(jīng)食道超聲心動圖、冠狀動脈造影顯示冠狀靜脈、逆行冠狀靜脈造影，其中常規(guī)經(jīng)胸超聲心動圖無創(chuàng)、簡便易行，不僅可以觀察冠狀靜脈竇的形態(tài)，還可對其內(nèi)徑及相關(guān)血流參數(shù)進行測量［1，2］。本研究使用xPlane 多平面成像技術(shù)及常規(guī)經(jīng)胸超聲心動圖對32名健康成人的冠狀靜脈竇構(gòu)型及血流動力學(xué)參數(shù)進行分析，探討xPlane多平面成像技術(shù)在冠狀靜脈竇研究方面的優(yōu)越性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 于2013年4月—2013年10月收集志愿者健康成人32名，女13名，男19名，年齡26歲～78歲，平均53.2歲。志愿者無任何不適主訴，無冠心病、糖尿病、高血壓、高脂血癥、心律不齊、先天性心臟病等病史，經(jīng)系統(tǒng)健康體檢及超聲心動圖檢查無心臟疾患。

1.2 儀器與方法 采用PHILIPS IE33 多功能彩色多普勒超聲診斷儀，X5－1探頭，探頭頻率為（1.6～3.2）MHz。志愿者進行常規(guī)經(jīng)胸超聲心動圖檢查并進行相關(guān)參數(shù)測量，常規(guī)超聲心動圖顯示正常后，在標(biāo)準(zhǔn)左室長軸切面基礎(chǔ)上，探頭位置微調(diào)，聲束向后壓縮，顯示右室流入道切面，于該切面右房室交界后方顯示冠狀靜脈竇右房開口，啟動彩色多普勒血流顯像觀察局部彩色血流，將取樣容積置于冠狀靜脈竇右房開口處，使聲束與血流夾角小于20°，啟動脈沖多普勒測量冠狀靜脈竇收縮期最大流速（CSSVmax）、舒張早期最大流速（CSDVmax）、心房收縮期最大流速（CSAVmax）及各期血流積分VTIS、VTID、VTIA；在標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面基礎(chǔ)上，聲束向右后壓縮可清晰顯示冠狀靜脈竇長軸，觀察其開口部分形態(tài)學(xué)特征，將取樣線置于距離開口（0.5～1.0）cm 處，啟動M 型超聲，通過M 型超聲曲線分析冠狀靜脈竇管徑變化特點，并記錄相應(yīng)數(shù)值CSSD、CSDD、CSAD，計算不同時相橫截面積CSSA、CSDA、CSAA；在相同取樣線處啟動xPlane多平面成像程序，取得冠狀靜脈竇短軸動態(tài)圖像，逐幀回放，通過軌跡法測量與M 型超聲同時相冠狀靜脈竇相應(yīng)面積xCSSA、xCSDA、xCSAA。以上需測量的指標(biāo)均取3個心動周期平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 使用SPSS20.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示。通過Kolmogorov－Smirnov和Shapiro－Wilk 方法對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗，服從正態(tài)分布的資料采用兩組間的配對t檢驗，不服從正態(tài)分布的資料采用兩組間的配對秩和檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 二維超聲心動圖、M 型超聲心動圖、多普勒超聲冠狀靜脈竇影像表現(xiàn) 正常冠狀靜脈竇在左室長軸上位于心臟后方左房室交界處，一般不顯示；心尖四腔心切面上聲束向后壓縮左房，可顯示冠狀靜脈竇長軸，開口于右房，其開口根據(jù)形態(tài)可分為喇叭口狀和管狀［3］，本研究中管狀開口24 例（75%），喇叭狀開口8 例（25%）。M 型超聲心動圖均表現(xiàn)為心電圖Q 波起始至T 波結(jié)束（收縮期）冠狀靜脈竇向心尖方向運動，管徑于T波結(jié)束時達到最大值CSSD，范圍為（0.98±0.14）cm；T 波結(jié)束至P 波起始（舒張早期）表現(xiàn)為冠狀靜脈竇向心底方向運動，管徑逐漸減小，減小到一定程度表現(xiàn)為一水平平臺期，記為CSDD，范圍（0.59±0.17）cm；P波起始至Q 波起始（心房收縮期），冠狀靜脈竇繼續(xù)向心底方向運動，管徑于心房收縮期達到最小值CSAD，范圍為（0.36±0.09）cm（見圖1）。在與M 型超聲取樣線相同位置時啟動xPlane按鈕觀察冠狀靜脈竇橫截面形態(tài)，最大橫截面為類圓形1 2例（37.5%），其他形狀（橢圓形、扁圓形、不規(guī)則形）20例（62.5%）；除最大橫截面外，其余時相的橫截面形狀多為其他形狀；橫截面積大小變化規(guī)律與M 型超聲管徑大小變化規(guī)律時相相同（見圖2）。彩色多普勒表現(xiàn)為暗淡的紅色回心血流，頻譜多普勒表現(xiàn)為收縮期和舒張早期各一正向脈沖波及心房收縮期一較小負向脈沖波，CSSVmax均大于CSDVmax。

圖1 正常冠狀靜脈竇M 型曲線管徑測量點

圖2 使用xPlane多平面成像技術(shù)測量不同時相正常冠狀靜脈竇面積

2.2 兩種測量冠狀靜脈竇橫截面積的不同方法計算冠狀靜脈竇回流血量比較 xPlane多平面成像技術(shù)與M 型超聲心動圖分別測量冠狀靜脈竇橫截面積計算冠狀靜脈竇回心血量，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。詳見表1。

表1 兩種計算冠狀靜脈竇面積方法對冠狀靜脈竇回流血量比較

表1 兩種計算冠狀靜脈竇面積方法對冠狀靜脈竇回流血量比較

與M 型超聲法比較，1）P＜0.01。

方法 CSSA（cm2） CSDA（cm2） CSAA（cm2） VTIS（cm） VTID（cm） VTIA（cm） Qnet（mL／min）M 型超聲法 0.77±0.22 0.30±0.18 0.11±0.06 6.17±1.75 3.92±1.17 1.86±0.42 387.63±134.55 xPlane多平面成像法 1.06±0.341） 0.59±0.231） 0.27±0.101） 6.17±1.75 3.92±1.17 1.86±0.42 577.09±258.231）

3 討 論

冠狀靜脈竇作為心臟自身血液循環(huán)的主要回流途徑，回心血量占心肌循環(huán)總量的70%～90%［4］，為左心與右心間聯(lián)系的橋梁。以往對冠狀靜脈竇的研究多與先天性心臟病有關(guān)，近年來有學(xué)者開始研究冠狀靜脈竇回流是否能反映冠狀動脈供血，肺動脈高壓是否影響心肌血液回流等［5－8］。

目前，對冠狀靜脈竇回心血流量的計算沒有統(tǒng)一方法。劉增波等［2］對正常冠狀靜脈竇研究中，冠狀靜脈竇回心血流量的計算方法為：平均內(nèi)徑＝（Dmax＋Dmin）／2，通過平均內(nèi)徑計算平均截面積Aa，再計算血流量Q＝VTI×Aa×心率。鄭兆通等［8］在肺動脈高壓

對冠狀靜脈竇血流動力學(xué)影響的研究中，回流血流量的計算使用VTInet×心率，未考慮冠狀靜脈竇橫截面積對回心血流量的影響。

本研究發(fā)現(xiàn)，正常冠狀靜脈竇時相變化可分為心臟收縮期、舒張早期及心房收縮期，最大內(nèi)徑及最大血液回流速度出現(xiàn)于心臟收縮期，次大內(nèi)徑及次大血液回流速度出現(xiàn)于舒張早期，心房收縮期內(nèi)徑最小且為反向血流頻譜，各時相血流速度不等，通過各時相橫截面積及血流積分計算回心血流量可能更合理。研究結(jié)果顯示使用xPlane多平面成像技術(shù)與M 型超聲心動圖分別測量冠狀靜脈竇橫截面積計算所得冠狀靜脈竇回心血流有統(tǒng)計學(xué)意義，前者明顯大于后者。

xPlane實時任意多平面成像技術(shù)是使用xMatrix矩陣探頭的多重數(shù)據(jù)流實時動態(tài)聚焦技術(shù)，可在實時狀態(tài)下獲取任意相交角度的兩幅動態(tài)圖像，并可隨時任意調(diào)整角度以適應(yīng)診斷的需求，是相對于傳統(tǒng)二維成像的新模式。本研究觀察到，冠狀靜脈竇橫截面可為類圓形或其他多種形狀，尤其是在舒張早期及心房收縮期多為不規(guī)則形，這點對使用內(nèi)徑計算橫截面積必定會造成影響；而xPlane實時任意多平面成像可以輕松獲取冠狀靜脈竇橫截面圖像，得到與冠狀靜脈竇長軸相垂直橫截面動態(tài)圖，逐幀回放，利用軌跡法測量各期面積，計算回心血流量，簡化了測量過程，并且使結(jié)果更為精準(zhǔn)。

由于冠狀靜脈竇形態(tài)學(xué)特點，使用xPlane多平面成像技術(shù)測量冠狀靜脈竇各時相面積來計算冠狀靜脈竇回心血量可能更為簡便、準(zhǔn)確。本研究使用xPlane多平面成像技術(shù)探討正常人冠狀靜脈竇形態(tài)學(xué)及血流動力學(xué)特點，為進一步研究肺心病肺動脈高壓對冠狀靜脈竇構(gòu)型及血液回流的影響、肺心病肺動脈高壓對左心功能影響的研究奠定基礎(chǔ)。

［1］ 朱向明，王新房，謝明星，等.正常冠狀靜脈竇的超聲心動圖初步研究［J］.中華超聲影像學(xué)雜志，2002，11（8）：453－456.

［2］ 劉增波，譚躍萍，方平，等.經(jīng)胸多普勒超聲心動圖對正常冠狀靜脈竇的測定及其可重復(fù)性的研究［J］.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2005，21（12）：1888－1890.

［3］ 孫占國，唐光才，黃新文，等.64層螺旋CT 顯示冠狀靜脈系統(tǒng)形態(tài)學(xué)的研究［J］.中華老年心腦血管病雜志，2008（10）：744－747.

［4］ Alexamder RW，Schlant RC，F(xiàn)uster V.Hurst’s the Heart［M］.9th ed.New York：Mc Graw.1998：58－60.

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［6］ 汪太平，史學(xué)功，趙勇，等.經(jīng)胸超聲測定冠狀竇血流評價左冠狀動脈狹窄［J］.中國動脈硬化雜志，2006，14（12）：1065－1067.

［7］ Gunes Y，Guntekin U，Tuncer M，et al.Association of coronary sinus diameter with pulmonary hypertension［J］.Echocardiography，2008，25（9）：935－940.

［8］ 鄭兆通，張薇，黎莉，等.肺動脈高壓對冠狀靜脈竇血流動力學(xué)的影響［J］.中華超聲影像學(xué)雜志，2005，14（2）：106－108.