對比全身成像三維量化超聲心動(dòng)圖與MRI定量評估主動(dòng)脈瓣反流

唐海霞，林 凌，鐘文津，劉麗莉

(海南省人民醫(yī)院 海南醫(yī)學(xué)院附屬海南醫(yī)院超聲科，海南 ?？?570311)

圖1 2種方法評估AR-Vol A.GI3DQ評估AR-Vol； B.MRI評估AR-Vol

主動(dòng)脈瓣反流(aortic regurgitation, AR)是常見瓣膜病變，及時(shí)診斷和準(zhǔn)確評價(jià)AR對于臨床治療決策甚為重要。外科手術(shù)中只能通過灌注后觀察左心室是否飽漲和主動(dòng)脈根部壓力對AR進(jìn)行半定量評價(jià)，而主動(dòng)脈根部造影有創(chuàng)且費(fèi)用高，不宜作為常規(guī)檢查。目前主要采用超聲心動(dòng)圖定量分析 AR程度，AR容積(AR volume, AR-Vol)是其重要指標(biāo)。隨著超聲新技術(shù)的發(fā)展和軟件的不斷更新，全身成像三維量化法(general imaging three-dimensional quantification, GI3DQ)已成為直接測量和評估AR的新方法；而MR多序列綜合掃描可對心臟瓣膜病進(jìn)行準(zhǔn)確定性及定量評價(jià)。本研究對比觀察GI3DQ超聲心動(dòng)圖與MRI定量評估AR的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年1月—2019年9月海南省人民醫(yī)院收治的45例AR患者，男29例，女16例，年齡31～71歲，平均(52.4±11.6)歲；其中9例主動(dòng)脈瓣環(huán)或升主動(dòng)脈擴(kuò)張，8例瓣葉對合不良或脫垂，5例二葉畸形，23例主動(dòng)脈瓣鈣化。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡>18歲，根據(jù)文獻(xiàn)[1]標(biāo)準(zhǔn)診斷AR。排除標(biāo)準(zhǔn)：頻發(fā)房性或室性期前收縮，房室傳導(dǎo)阻滯(Ⅱ度以上)，主動(dòng)脈瓣狹窄及極重度AR[1]，心房纖維顫動(dòng)、先天性心臟病及嚴(yán)重肺部疾病患者，或超聲檢查中不能較好控制呼吸及存在MR禁忌證。

1.2 儀器與方法 于入院后同日先行超聲心動(dòng)圖檢查，再行MR檢查。

1.2.1 GI3DQ評估AR 采用Philips iE33超聲診斷儀，二維相控陣探頭S5-1(頻率2～4 MHz)，實(shí)時(shí)三維矩陣探頭X5-1(頻率1～3 MHz)；三維彩色多普勒血流成像系統(tǒng)；QLab 9.0及GI3DQ圖像處理工作站。行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查，連接心電圖肢體導(dǎo)連，取心尖五腔心切面，采用X5-1探頭經(jīng)胸獲取AR血流圖，囑患者吸氣后屏氣，于AR血流匯聚區(qū)域連續(xù)采集4個(gè)心動(dòng)周期彩色全容積圖像。將圖像導(dǎo)出，采用Philips QLab 9.0軟件GI3DQ插件載入導(dǎo)出數(shù)據(jù)，連接反流束起點(diǎn)和終點(diǎn)，軟件自動(dòng)切割為15層；于每層手動(dòng)勾畫AR輪廓邊緣，軟件自動(dòng)計(jì)算得出AR-Vol(圖1A)；同時(shí)采集4個(gè)心動(dòng)周期的心尖四腔心切面三維全容積圖像，以QLAB 3DQ Adv軟件測量左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)和左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV)，獲得每搏量(stroke volume， SV)，計(jì)算反流分?jǐn)?shù)(reflux fraction， RF)。RF%=AR-Vol/SV×100%。

1.2.2 MRI評估AR 囑患者仰臥，行心臟及主動(dòng)脈軸位、矢狀位成像。以TrueFISP電影序列采集左心室短軸電影，對相應(yīng)瓣膜切面依次采用TrueFISP快速小角度激發(fā)成像電影序列掃描及相位流速編碼電影成像。采用Siemens血流分析軟件對AR相位圖進(jìn)行手工描記和分析，獲得LVEDV、LVESV及SV。AR束為舒張期左心室內(nèi)出現(xiàn)的來自主動(dòng)脈瓣的低信號區(qū)，選取有低信號區(qū)的層面，沿低信號區(qū)邊緣勾畫，得到每層反流面積，以相鄰兩層的面積均值為層面間隔面積，獲得反流束容積(即AR-Vol)，計(jì)算RF%，見圖1B。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用配對t檢驗(yàn)；2種方法評估數(shù)據(jù)的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析法，一致性分析采用Bland-Altman分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

GI3DQ與MRI所測AR-Vol、RF%差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表1；2種方法所測AR-Vol(r=0.93，P<0.001)、RF%均呈正相關(guān)(r=0.94，P<0.001)，見圖2。2種方法評價(jià)AR-Vol的平均差為-4.25 ml，95%一致性界限(-20.65，-12.16)，評價(jià)AR-Vol差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；2種方法評價(jià)RF%的平均差為6.56%，95%一致性界限(-5.85%，-18.97%)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖3。

圖2 GI3DQ與MRI評價(jià)AR-Vol、RF%的相關(guān)性散點(diǎn)圖 A.AR-Vol； B.RF%

圖3 GI3DQ與MRI評價(jià)AR-Vol、RF%的Bland-Altman一致性分析散點(diǎn)圖 A.AR-Vol； B.RF%

3 討論

急性AR主要見于細(xì)菌性心內(nèi)膜炎、主動(dòng)脈夾層、創(chuàng)傷及人工血管轉(zhuǎn)換術(shù)急性功能障礙等，慢性AR最常見原因?yàn)轱L(fēng)濕熱、主動(dòng)脈瓣退行性改變、先天性主動(dòng)脈瓣畸形(發(fā)病率為0.5%～2.0%)[2]、結(jié)締組織病引起的主動(dòng)脈瓣環(huán)擴(kuò)張及嚴(yán)重高血壓(舒張壓≥110 mmHg)致升主動(dòng)脈增寬或主動(dòng)脈瓣相對關(guān)閉不全[3]等。AR對人體的危害主要取決于反流量。隨著AR加重，患者從勞力性呼吸困難、夜間陣發(fā)性呼吸困難發(fā)展至端坐呼吸，部分急性患者可突發(fā)左心衰竭甚至死亡。

表1 GI3DQ與MRI測量AR-Vol、RF%比較(±s，n=45)

表1 GI3DQ與MRI測量AR-Vol、RF%比較(±s，n=45)

方法AR-Vol(ml)RF%GI3DQ29.26±19.8448.56±22.57MRI32.10±19.0155.31±29.78t值-2.483-1.900P值0.0570.064

無論何種病因所致主動(dòng)脈瓣病變，手術(shù)均為AR的主要治療方式，而選擇手術(shù)時(shí)機(jī)對預(yù)后具有決定性意義，故術(shù)前準(zhǔn)確判斷反流程度極為重要。術(shù)前經(jīng)超聲心動(dòng)圖診斷結(jié)果對于手術(shù)與否及手術(shù)方案具有關(guān)鍵性作用。臨床發(fā)現(xiàn)部分病例經(jīng)超聲心動(dòng)圖檢測結(jié)果與手術(shù)結(jié)果不相符，二維超聲心動(dòng)圖對于瓣膜反流程度可能低估，如超聲心動(dòng)圖示主動(dòng)脈瓣未見明顯增厚、回聲增強(qiáng)，瓣膜反流程度為輕度，而術(shù)中經(jīng)注水發(fā)現(xiàn)左心室明顯飽漲、主動(dòng)脈根部壓力較大，瓣膜對合度欠佳，診斷為中度以上反流，需手術(shù)更換瓣膜。

AR-Vol和RF%是定量評估瓣膜反流程度的常用指標(biāo)。本研究以GI3DQ評估AR，并與MRI相對照，結(jié)果顯示GI3DQ與MRI所測AR-Vol差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但MRI測值略高于GI3DQ，提示GI3DQ可能低估AR-Vol。分析可能原因：①實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖采集圖像時(shí)對患者呼吸、心率有一定要求，患者如不能很好地配合，則測量誤差相對較大；②實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖顯像幀頻較低，且其觸發(fā)采集模式可能產(chǎn)生時(shí)間偽差，造成血流信號部分丟失而被低估；③AR在部分患者為呈偏心性，GI3DQ以疊式輪廓進(jìn)行分析時(shí)，較難辨別其邊緣輪廓。本研究中GI3DQ與MRI所測量RF%差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示輕微低估AR-Vol并不影響對于RF%的評估結(jié)果；且本研究中2種方法所測AR-Vol、RF%均呈正相關(guān)，一致性較好，提示GI3DQ可用于評估AR。

目前評價(jià)AR-Vol的方法主要有心導(dǎo)管造影、雙源CT、超聲心動(dòng)圖和MRI。心導(dǎo)管檢查有創(chuàng)，操作復(fù)雜，且有輻射[4]。雙源CT可用于評估AR[5]，其結(jié)果與超聲心動(dòng)圖相關(guān)性良好，但存在對比劑過敏風(fēng)險(xiǎn)，且其判斷AR程度并不精確，原因在于CT只能測量解剖結(jié)構(gòu)而不能評價(jià)血流動(dòng)力學(xué)情況。超聲心動(dòng)圖診斷心臟瓣膜病和評估其嚴(yán)重程度的準(zhǔn)確性較高[6-7]。二維彩色血流成像法是目前最常用于評價(jià)AR的方法，但其僅依據(jù)反流束長度對反流程度進(jìn)行分級評估，受反流束速度和心腔順應(yīng)性等諸多因素影響而精確性較差。實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖可從三維空間對AR進(jìn)行定量評價(jià)，操作簡便，結(jié)果可靠[8]，但實(shí)際上超聲心動(dòng)圖測得的AR-Vol是立體彩色多普勒信號的集合，并不等同于真實(shí)的反流容積，且需通過多普勒計(jì)算，相對耗時(shí)。MRI對于診斷和評價(jià)瓣膜性疾病具有舉足輕重的作用，可通過瓣膜形態(tài)、開放和關(guān)閉狀態(tài)、瓣口流速和壓差及反流容積等對心臟瓣膜病進(jìn)行定性、定量評價(jià)，異常高速湍流信號反映瓣膜活動(dòng)異常，同時(shí)提示受累心腔及大血管發(fā)現(xiàn)相應(yīng)繼發(fā)性改變，其定量評價(jià)反流嚴(yán)重程度的精確性優(yōu)于超聲心動(dòng)圖[9-11]。MRI評估AR的方法較多，本研究對反流束進(jìn)行分層，計(jì)算各層、間隔反流面積、層厚、間隔厚度等參數(shù)得到反流束容積，即AR-Vol。GI3DQ在對反流束容積進(jìn)行三維重建的基礎(chǔ)上將其分割成數(shù)個(gè)層面進(jìn)行疊加分析，兼顧反流容積的不規(guī)則性，與MRI疊加分析法原理最相近，便于比較，且更加簡便、準(zhǔn)確，耗時(shí)短且費(fèi)用低[12-13]。

綜上所述，GI3DQ可對AR進(jìn)行定量評估，其與MRI測值的相關(guān)性和一致性均較好，可作為AR術(shù)前常規(guī)檢測手段。但本研究樣本量偏少，且未納入極重度AR患者，尚待進(jìn)一步完善。