三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)及Simpson’s雙平面法在心房顫動(dòng)患者左房容積和功能檢測(cè)中的參數(shù)比較

湯躍躍 李淑敏 楊寒凝 陸永萍

云南大學(xué)附屬醫(yī)院 云南省第二人民醫(yī)院超聲科，云南昆明 650021

心房顫動(dòng)（atrial fibrillation，AF）的發(fā)生、復(fù)發(fā)與左房大小增加和功能受損呈正相關(guān)[1-3]。左房容積和功能的準(zhǔn)確評(píng)估對(duì)于治療和預(yù)防AF 的策略至關(guān)重要。Simpson’s 雙平面法測(cè)量左房容積與金標(biāo)準(zhǔn)心臟核磁共振無(wú)差異[4]，其是目前的常用方法，但存在手工描記耗時(shí)費(fèi)力、觀測(cè)者間變異大的缺點(diǎn)。三維超聲心動(dòng)圖是目前指南推薦的測(cè)量左房容積及功能的方法，但耗時(shí)較長(zhǎng)且依賴于大量的人工輸入，難以在臨床開展常規(guī)檢查?；谌斯ぶ悄艿娜S自動(dòng)定量技術(shù)省去了大量人工輸入的步驟，可以簡(jiǎn)便、迅速定量左房容積與功能[5-7]。本研究應(yīng)用三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)及Simpson’s 雙平面法評(píng)估AF 患者左房的容積及功能，探討三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)評(píng)價(jià)AF 患者左房容積及功能的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020 年4 月至12 月云南大學(xué)附屬醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）收治的AF 患者54 例，男28 例，女26例；年齡31～83 歲，平均（66.08±10.1）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合AF 診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]；②陣發(fā)性房顫、持續(xù)性房顫。排除標(biāo)準(zhǔn)：①AF 合并左房血栓；②左心室擴(kuò)大，左心室收縮功能減低（射血分?jǐn)?shù)＜50%）；③合并慢性病，如肝腎疾病、冠心病、高血壓、糖尿病、甲狀腺功能亢進(jìn)等；④圖像質(zhì)量差。所有研究對(duì)象均簽署知情同意書，本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)（2020146）。

1.2 儀器與方法

應(yīng)用GE Vivid E95 彩色多普勒超聲診斷儀，4Vc探頭，頻率1.4～5.2 MHz，配備EchoPAC 203 工作站。圖像采集：受檢者連接心電圖后，取左側(cè)臥位，平靜呼吸，必要時(shí)囑其屏氣，獲得清晰的圖像后，連續(xù)采集3個(gè)心動(dòng)周期動(dòng)態(tài)圖像后保存，采用EchoPAC 203 工作站脫機(jī)分析。

數(shù)據(jù)收集：①Simpson’s 雙平面法測(cè)量左房容積。分別于心尖四腔心及心尖兩腔心切面手動(dòng)描記左房壁內(nèi)膜，獲取左房最大容積（left atrial maximum volume，LAVmax），左房最小容積（left atrial minimum volume，LAVmin），左房收縮前容積（leftatrialpre-atrialcontraction volume，LAVpreA），經(jīng)體表面積標(biāo)準(zhǔn)化后的左房最大容積指數(shù)（left atrial maximum volume index，LAVImax），左房總射血分?jǐn)?shù)（left atrial total ejection fraction，LAEF），記錄分析時(shí)間。②三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)測(cè)量左房容積。在三平面成像模式下同時(shí)獲得心尖四腔心、兩腔心切面、心尖長(zhǎng)軸切面后根據(jù)提示調(diào)整采樣點(diǎn)，軟件自動(dòng)識(shí)別并包裹左房?jī)?nèi)膜，結(jié)合圖像實(shí)際調(diào)整直至滿意，系統(tǒng)自動(dòng)獲取左房容積及功能參數(shù)。記錄LAVmax、LAVmin、LAVpreA、LAVImax、LAEF 及分析時(shí)間。

左房功能相關(guān)參數(shù)[9]：左房擴(kuò)張指數(shù)（left atrial expansion index，LAEI）=（LAVmax-LAVmin）/LAVmin×100%；左房被動(dòng)射血分?jǐn)?shù)（left atrial passive ejection fraction，LAPEF）=（LAVmax-LAVpreA）/LAVmax×100%；心室舒張?jiān)缙诩爸衅谧蠓恐鲃?dòng)射血分?jǐn)?shù)（left atrial active ejection fraction，LAAEF）=（LAVpreA-LAVmin）/LAVpreA×100%；心室舒張末期左房總射血分?jǐn)?shù)（left atrial total ejection fraction，LAEF）=（LAVmax-LAVmin）/LAVmax×100%。

觀察者間可重復(fù)性檢驗(yàn)：在收集成功的病例中隨機(jī)抽取20 例，由兩名年資不同醫(yī)師在互不知情情況下對(duì)圖像進(jìn)行分析。觀察者內(nèi)的重復(fù)性檢驗(yàn)：同一操作者在1 周后對(duì)所選患者再次進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料先進(jìn)行Shapriro-Wilk 正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，比較采用配對(duì)t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)表示，比較采用χ2檢驗(yàn)；組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（interclass correlation coefficient，ICC）及變異系數(shù)（coefficient of variation，CV）（每個(gè)患者兩次測(cè)量的差值/均值）進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)，ICC 值＞0.75 說(shuō)明可重復(fù)性較好，0.40～0.75 說(shuō)明可重復(fù)性一般，＜0.40 說(shuō)明可重復(fù)性較差。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 AF 患者三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s 雙平面法各測(cè)量參數(shù)比較

AF 患者三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s 雙平面法各測(cè)量參數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1、圖1。

圖1 三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)分析圖

表1 AF 患者三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s 雙平面法各測(cè)量參數(shù)比較（）

表1 AF 患者三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s 雙平面法各測(cè)量參數(shù)比較（）

注AF：心房顫動(dòng)；LAVmax：左房最大容積；LAVmin：左房最小容積；LAVpreA：左房收縮前容積；LAVImax：左房最大容積指數(shù)；LAEF：左房總射血分?jǐn)?shù)；LAAEF：左房主動(dòng)射血分?jǐn)?shù)；LAPEF：左房被動(dòng)射血分?jǐn)?shù)；LAEI：左房擴(kuò)張指數(shù)

2.2 三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s雙平面法分析時(shí)間比較

三維左房自動(dòng)定量法分析時(shí)間為（43.32±7.98）s，短于Simpson’s 雙平面法的（83.72±10.74）s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.3 三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s雙平面法測(cè)量觀察者內(nèi)及觀察者間的一致性及重復(fù)性

三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)測(cè)量觀察者內(nèi)及觀察者間的一致性及重復(fù)性優(yōu)于Simpson’s 雙平面法。見表2。

表2 三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s 雙平面法測(cè)量觀察者內(nèi)及觀察者間的一致性及重復(fù)性

3 討論

目前臨床測(cè)量左房容積與功能的常用方法是Simpson’s 雙平面法，但其測(cè)量基于幾何學(xué)假設(shè)，依賴人工手動(dòng)描繪心內(nèi)膜，主觀性強(qiáng)，導(dǎo)致測(cè)量誤差較大。美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)和歐洲超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)聯(lián)合推薦使用Simpson’s 雙平面法測(cè)量左房容積，圖像質(zhì)量條件好的患者盡可能使用三維超聲心動(dòng)圖來(lái)評(píng)估左心室容積和功能[10-11]。對(duì)于左房容積的評(píng)估，三維超聲心動(dòng)圖可以呈現(xiàn)左房立體結(jié)構(gòu)，更能準(zhǔn)確測(cè)量左房容積和功能。但是，傳統(tǒng)三維成像需要收集多個(gè)心動(dòng)周期后人工手動(dòng)勾勒心內(nèi)膜邊界，主觀性強(qiáng)、耗時(shí)長(zhǎng)，無(wú)法在臨床普及[12]。三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)可自動(dòng)獲取心臟的三維立體容積數(shù)據(jù)，測(cè)量無(wú)須幾何學(xué)假設(shè)，在線軟件自動(dòng)識(shí)別心內(nèi)膜邊界，自動(dòng)選擇視圖、自動(dòng)定位標(biāo)記和修改邊界，立刻獲得定量結(jié)果[13-14]，不僅減少了分析時(shí)間，最大化去除主觀性干擾，提高分析數(shù)據(jù)的可重復(fù)性。

本研究結(jié)果顯示，AF 患者三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)與Simpson’s 雙平面法測(cè)量各參數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。提示三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)能夠準(zhǔn)確評(píng)估左房容積及功能[15-16]。本研究結(jié)果顯示，三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)所測(cè)左心室容積和功能與Simpson’s 雙平面法測(cè)值一致性及重復(fù)性均較好，且優(yōu)于Simpson’s 雙平面法，而且本研究觀察者間選取的是高年資醫(yī)師與低年資醫(yī)師，兩者間變異性也很小，提示三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)在人工智能技術(shù)的輔助下，彌補(bǔ)了專家和新手之間的差距，提高了測(cè)量的可重復(fù)性[17-19]。本研究結(jié)果顯示，三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)分析時(shí)間短于Simpson’s 雙平面法（P＜0.05）。Simpson’s 雙平面法需手動(dòng)勾畫心內(nèi)膜邊界，人工定位左房收縮前容積，導(dǎo)致分析時(shí)間長(zhǎng)，而且持續(xù)性AF患者P 波消失，獲得左房收縮前容積只能肉眼觀察二尖瓣重新打開前的最后一幀，人為主觀性增強(qiáng)，引發(fā)測(cè)量結(jié)果的差異增大，而三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)自動(dòng)定位，自動(dòng)獲得所有數(shù)據(jù)，用時(shí)更少，同時(shí)也降低了人為主觀因素的數(shù)據(jù)測(cè)量誤差[20-21]。

綜上所述，三維超聲心動(dòng)圖左房自動(dòng)定量技術(shù)作為一項(xiàng)新發(fā)展起來(lái)的超聲定量分析技術(shù)，可快速準(zhǔn)確測(cè)量左房容積和功能[22-25]，耗時(shí)較二維超聲更少，一致性和重復(fù)性好，能對(duì)左房容積和功能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。本研究局限性在于樣本量偏少，未能將AF 患者進(jìn)一步分組，沒(méi)有加入應(yīng)變參數(shù)豐富研究，在后續(xù)研究中需擴(kuò)大樣本量，加入應(yīng)變參數(shù)，以獲得三維自動(dòng)定量成像研究AF 患者左房更加全面的數(shù)據(jù)支持。