浅论实时三维超声心动图评价AMI患者CABG术后左心室重构

浅论实时三维超声心动图评价AMI患者CABG术后左心室重构【摘要】目的探讨急性心肌梗死(Acutemyocardialinfarction，AMI)患者冠状动脉旁路移植术(Coronaryarterybyassgraft，CABG)术后左心室的重构及实时三维超声心动图对其的定量评价。方法应用实时三维超声心动图对33例急性心肌梗死患者行CABG术前、及术后1周、1年左室舒张末期容积、收缩末期容积、射血分数、左心室质量指数进行测量，并进行术前、术后比较分析，并与对照组进行比较。结果手术组患者术前LVEDV、LVESV、LVMI的结果较正常对照组增大(P﹤)，LVEF减低(P﹤)。手术组术后1周与术前比较：LVEDV、LVESV、LVMI的结果较术前增大(P﹥)，LVEF减低(P﹥)。手术组术后1年与术前比较LVEDV、LVESV、LVMI的结果较术前减少(P﹤)，LVEF增加(P﹤)。结论冠脉搭桥手术可逆转左室重构，实时三维超声心动图可定量对其进行评价。

【关键词】实时三维超声;左心室重构;左心室质量

Abstract：ObjectiveTodiscussthequantitiveevaluationofleftventricularremodelinginpatientswithAMIafterCABGbyusingRT-3DE.MethodsDataof33patientswithAMIafterCABGwereacquiredbyusingleftventriculeenddiastolicvolume(LVEDV)，1eftventriculeendsystolicvolumeLV(ESV)，strokevolume(SV)，ejectionfraction(EF)andmassindexof1eftventriculeweremeasuredbeforeCABG,oneweek,oneyearafterCABG，andmadecomparativeanalysis,andcomparedwiththoseofthecontrolgroupasTheLVEDV，LVESVand1eftventricularmassindex(LVMI)inpatientswithAMIweresignificantlyhigherbeforeCABGthanthoseinthenormalcontrolgroup()，andLVEFwassignificantlylowered();oneweekafterCABG,theLVEDV，LVESVand1eftventricularmassindex(LVMI)inpatientswithAMIwerehighcomparedwiththosebeforeCABG(P﹥)andLVEFwaslower(P﹥);oneyearafterCABG,theLVEDV，LVESVand1eftventricularmassindex(LVMI)inpatientswithAMIweresignificantlylowerthanthosebeforeCABG()，andLVEFwassignificantlyhigher().ConclusionsCoronaryarterybypassgraftingcanreverseleftventricularremodeling,whichcanbequantitivelyevaluatedbyRT-3DE.

Keywords：real-timethree-dimensionalechocardiography;leftventricularremodeling;leftventricularmass

目前在我国冠状动脉粥样硬化心脏病的发病率较高，冠心病常引起左室重构，使左室扩张、形变，在临床上引起心力衰竭，增加死亡率。冠状动脉旁路移植术可防止和改善左室重构，对临床具有重要意义。本研究应用实时三维超声心动图评价冠心病患者CABG术后左心室重构变化，评价CABG术逆转急性心肌梗死患者左室重构的效果。

1资料与方法

研究对象

急性心肌梗死CABG手术组：33例，均为2007—2008年在我院经冠状动脉造影证实为急性心肌梗死，行CABG手术者。男19例，女11例。年龄56～71岁，平均(63±)岁，经超声心动图排除左心室肥厚。经心电图检查均为窦性心律，排除心房纤颤等心律失常患者。

对照组：30例，为同期临床上怀疑冠心病，经冠状动脉造影证实为正常者，男21例，女9例。年龄45～79岁，平均(62±)岁，经超声心动图排除左心室肥厚。经心电图检查均为窦性心律，排除心房纤颤等心律失常患者。

仪器与方法

应用美国飞利浦公司生产的PHILIPSIE33型实时三维心脏超声诊断仪。配有二维S5-1探头,频率为～MHz;实时三维X3-1探头,频率为～MHz;换能器晶片呈矩阵排列。本机具有实时三维在机QLAB3DQAdvanced定量分析软件程序,可进行容积定量分析。二维超声采用Simpson法,受检者取左侧卧位,平静呼吸，探头置于心尖部,在心尖四腔观方位分别测量MI组和正常组左室整体EF。RT-3DE检查：启用实时三维X3-1探头,受检者取左侧卧位,连接心电图同步记录Ⅱ导心电图,将X3-1矩阵探头置于心尖部,在心尖四腔观方位上仔细调整探头声束方向,得到理想的左室图像后,嘱患者屏气,启动全容积显像模式(fullvolume),经心电图触发,收集4个相邻的15°×60°的窄角蛋糕块立体图像,形成60°×60°的宽角金字塔样全容积成像三维数据库,将采集好的全容积动态三维数据存入硬盘，待机后进行定量分析，通过QLAB3DQAdv定量分析程序，仪器可自动描绘出动态三维心内膜轮廓,显示左室容积-时间曲线。若仪器描绘的心内膜与实际吻合不佳,还可以手动逐帧做局部调整,使其达到最佳吻合。通过左室容积-时间曲线可得出MI组和正常组左室整体EF及节段REF。同时可自动计算出左室舒张末期容积(leftventricularenddiastolicvolume，LVEDV)收缩末期容积(leftventricularendsystolicvolume，LVESV、每搏量(strokevolume，SV)、射血分数(ejectionfraction，EF)。手动勾画心外膜，软件自动计算左心室质量(leftventricularmass,LVM),左心室质量指数(g/m2)(leftventricularmassindex,LVMI)=LVM/BSA。以上指标均取三次测量的平均值。

统计学分析

所得测值以均数±标准差(±s)表示，应用统计分析软件进行数据统计分析，两组测值比较采用t检验，判定为有统计学意义。

2结果

手术组患者术前LVEDV、LVESV、LVMI的结果较正常对照组增大(P﹤)，LVEF减低(P﹤)，见表1。

手术组术后1周与术前比较：LVEDV、LVESV、LVMI的结果较术前增大(P﹥)，LVEF减低(P﹥)，见表1。

手术组术后1年与手术组术前比较LVEDV、LVESV、LVMI的结果较术前减少(P﹤)，LVEF增加(P﹤)，见表1。

手术组术后1年与正常对照组比较LVEDV、LVESV、LVMI的结果较正常对照组增大(P﹤)，LVEF减低(P﹤)，见表1。表1两组三维参数各测值得比较注：术前与正常对照组比较1P﹤,术后1年与术前、正常对照组比较*P﹤

3讨论

心室重构和心脏功能损伤是各种心血管疾病的病理生理结果。冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)是中老年最常见的心脏病，是西方国家心血管疾病死亡的主要原因。近年来我国冠心病的发病率逐年升高，并出现年轻化趋势，其导致的左心室重构(1eftventricularremodeling，LVRM)及心脏功能损伤与以后心力衰竭和心性死亡有直接的关系。随着溶栓及介入技术的发展，急性心肌梗塞(acutemyocardialinfare-tion，AMI)患者的死亡率已明显下降，这就意味着大量患者将经历心室重构过程。所以对心肌梗死(myocardialinfarction，MI)后LVRM和心脏功能损伤的评价就显得尤为重要，是当前心血管领域中最重要的研究内容之一。MI后LVRM的病理过程主要包括早期的梗死区膨展(infarctexpansion，IE)和贯穿全过程的进行性的心室整体扩张(globalventficulardilatation，GVD)[1]。IE是指AMI后梗塞区室壁在心室腔压力作用下不成比例的变薄、扩张和膨出，导致心室腔的变形，又称早期重构。GVD是指左室收缩、舒张末期容量的增加以及左室正常椭圆形态的丧失和球样变，故称作晚期重构。主要表现为室壁张力的增加、心肌肥厚、进行性的心室扩张和扭曲。左室容积、射血分数、左室心肌质量(1eftventricularmass，LVM)是评价冠心病左室重构和心脏功能损伤的重要指标，本文就实时三维超声心动图(real-timethree-dimensionalechocardiography，RT-3DE)对这些指标的定量研究。RT-3DE的诞生是超声技术的重大突破，不仅可迅速、实时地显示心脏的三维解剖结构和空间毗邻关系，而且对左心室容量与射血分数的测量无需依赖几何形状的假设，在评价心功能方面具有独特的优势[2，3]。谢明星等应用RT-3DE评价26例不同病因所致左室形态重构患者的左室收缩功能，结果显示RT-3DE为定量分析左室容积和收缩功能提供了一种无创的、准确可信的新途径。姚桂华等通过制造犬急性心肌梗死模型，使左室发生重构，并且部分犬形成了室壁瘤，导致左室几何形态更加不规则。分析结果显示依赖于左心室几何形状假设的Simpson法测量左心室容量具有一定的误差，而RT-3DE具有操作简便、成像迅速，克服了二维超声显示切面的局限性与以往动态三维超声图像重建的繁琐过程，而且无需依赖心腔几何形状的假设即能准确测量左心室容量及其功能。传统影像学评价LVM是心脏事件的独立预测指标，其准确测量对心脏疾病的状态判断、预后分析及治疗选择均具有重要意义。研究显示，LVM由室壁厚度及左心腔大小决定，左心室重构后其LVM必有改变。传统的M型及二维超声心动图是测量LVM的主要无创评价手段。由于这两种方法在测量LVM时均需对左室进行一定的几何形状假设，而在许多病理情况下，由于心脏严重变形，往往使几何形状假设不能成立，从而造成结果的较大误差[7-9]。三维超声心动图对LVM的测算不需基于任何几何形状假设，从理论上讲可准确测量任何形状的LVM。王旭等[10]采用多平面经食管三维超声心动图在冠状动脉结扎前后分别测量了18只实验犬的在体心脏LVM，并以LVM的解剖学测值为标准对照。结果认为三维超声心动图能较二维超声心动图更为准确地测量LVM，尤其在节段性室壁运动不良造成左室严重变形的情况下优越性更为显。RT-3DE采用FullVolume成像技术，通过勾画心室内外膜的心肌容积计算心肌质量，与以往动态三维超声心动图相比，测量步骤大为简化，测量准确性也有一定程度提高。Schfnidl等[11]将RT-3DE所测犬LVM与离体实测结果进行对比分析，发现二者显着相关。费洪文等[12]亦认为RT-3DE能实时逼真地显示心脏各个结构的立体方位与活动规律，所得模型图像的形态与实际形态一致，克服了以往动态三维超声繁琐的弊病与缺陷，测量左室质量准确，为评价左室功能提供了新的有力的工具。AMI患者CABG术后1周，EDV,ESV,LVMI增加，EF减低，可能与缺血再灌注后心肌顿抑有关，但手术前后比较差异无统计学意义(P﹥)，术后1年EDV,ESV,EFLVMI与术前比较差异具有统计学意义()。手术组术后一年LVEDV、LVESV较术前减小(P),LVEF较术前增大(P),手术组术前及术后LVEDV、LVESV较对照组增大(P),LVEF较对照组减小(P)。研究证实LVEF是心脏疾病患者长期生存的有力预测因子[13]。因此准确评价手术前后左室收缩功能对于判断手术效果及评估预后具有重要意义。手术组术前及术后的LVEDV、LVESV与对照组比较增大，LVEF较对照组减小;手术组术后LVEDV、LVESV、LVMI较术前减小，LVEF较术前提高，说明AMI患者左室大小、形态、功能在术前均发生了不同程度的改变即左室重构,术后心室容积及心功能有所恢复,但还未能达到对照组水平,可能与恢复时间尚短有关。

冠状动脉粥样硬化是一逐步加重的过程，在多支冠脉病变的发生、发展过程中，心脏反复缺血和建立侧支循环，长期的心肌缺血导致心肌处于休眠状态，临床上表现心腔扩大，心室肥厚和心室几何形状的改变，即心室重构;当发生心肌梗死时，心肌在原来已长期缺血的情况下发生坏死，心脏进一步发生左室重构。心肌梗死后左室重构是指急性心肌梗死后整个左室梗死区和未发生梗死区形状大小的改变，心肌细胞的重构包括细胞数量的丧失、心肌细胞适应不良性肥大和细胞外基质纤维化[14]，它有三个因素参与：梗死的扩展，梗死的愈合和室壁侧应力。其中非梗死区的重构使心室扩张，心肌肥厚，一方面表现为心肌细胞的肥大、增长、变厚，另一方面表现为AMI3天后非梗死区胶原基质中ⅠⅡ型胶原mRNA表达开始增加，7～14天时增加减弱，28～56天达到顶峰。同时基质金属蛋白酶活性增加，降解纤维蛋白，但降解程度不如新生程度。这一矛盾促使非梗死区心肌的重构。大量研究结果表明，早期再灌注治疗可以有效抑制左室重构，而改善心功能，主要减少心肌细胞的坏死和限制梗死面积和透壁程度。择期CABG血运重建后完全阻塞或高度狭窄的冠状动脉再通，同时恢复血流的冠状动脉为多支血管病变提供侧支供血，但对于坏死的心肌及增生纤维的心肌，即使血供改善也难以促使心肌运动功能的恢复，它可以改善或恢复存活心肌的收缩功能，从而改善左室的形态、大小和功能。另一方面，左室重构对EF的下降的程度起着关键的作用，而不是心肌收缩功能下降所致。RT-3DE可以定量评价左室整体及局部收缩功能，为临床提供评价治疗效果及评估预后的依据。

【参考文献】

[1]PfeferMA，Braunwaldremodelingaftermyocardialin-fartion：Experimentalobservationsandclinicalimplications[J].Circulation，1990，81(4)：1161-1172.

KissloJ，FierkB，OtaT，etvolumetricechocardigraphy：thetechnologyandthepossibilities[J].Echocardiography，2000，17(8)：773-779.

张运.三维超声心动从静态、动态到实时[J].中华超声影像学杂志，2003，12(2)：69-70.

谢明星，王新房，黄润青，等.实时三维超声心动图评价左室重构心功能的初步探讨[J].中国医学影像技术，2003，19(5)：542-544.

姚桂华，张运，王燕，等.实时三维超声心动图测量左心室容量与射血分数的实验研究[J].中华超声影像学杂志，2004，13(8)：609-611.

LauerMS，AndersonKM，Levyandjointinfluencesofobesityandmildhypertensiononleftventricularmassandgeometry：theFraminghamHeartStudy[J].JAmCoilCardiol，1992，19(1)：130-134.

ByrdBF3rd，WahrD，WangYS，etventricularmassandvolume/massratiodeterminedbytwo-dimensionalechocardiographyinnormaladults[J].JAmCoilCardiol，1985，6(11)：1021-1025.

DevereuxRB，Reichekdeterminationoflventficularmassinman：anatomicvalidationofthemethod[J].Circulation，1977，55(4)：613-618.

SchillerNB，ShahPM，CrawfordM，etforquantitationoftheleftvencleb