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编号:10255402
声学定量技术评价小儿左心功能(附69例报告)
http://www.100md.com 2003年8月25日 《心肺血管病杂志》 1999年第2期
     作者:王 现 林其珊 陈伟达

    单位:上海医科大学附属儿科医院(200032)

    关键词:声学定量技术;二维超声心动图;左室功能

    声学定量技术评价小儿左心功能 摘要 建立声学定量技术检测小儿左室功能的正常值,探讨声学定量技术检测正常小儿心功能的可信性。71例正常小儿按年龄分组,应用声学定量技术测定左室乳头肌短轴切面的面积指标,心尖四腔心切面的容积指标、EF,建立声学定量技术测定小儿心功能的正常值。探讨声学定量技术与2D-ECHO测定左室功能的一致性。各年龄组声学定量技术测定的面积指标、容积指标、EF与2D-ECHO测得的相应值均相关,面积指标、EF与2D-ECHO的测定值存在偏性,但该偏性的95%的可信区间表明,声学定量技术与2D-ECHO的测定值间存在较好的一致性;但声学定量技术测定的容积指标与2D-ECHO相应值偏性95%可信区间宽,示声学定量技术与2D-ECHO在测定左室舒张末期容积、左室收缩末期容积的一致性较差。结论:声学定量技术可在机、实时、快速地检测小儿左室功能,并可代替2D-ECHO测定左室舒张末期面积、收缩末期面积、面积变化分数和EF,但测定的左室舒张末期容积、收缩末期溶积明显低估于2D-ECHO的测定值。
, 百拇医药
    Acoustic Quantification: A New Approach to Assess Left

    Ventricular Function in Infants and Children

    Wang Xian,Lin Qishan,Chen Weida

    Hospital of Pediatrics,Shanghai Medical University,Shanghai (200032)

    Abstract The purpose of this study was: 1) To set up the normal values of left ventricular function for acoustic quantification (AQ) technique in normal children, 2) To evaluate correlation between AQ and two-dimensional echocardiography.(2D-ECHO). Seventy- one normal subjects aged 1 month to 14 years old were divided into five age groups and underwent AQ as well as 2D-ECHO. Comparable image planes at the papillary level were analyzed. Measurements of left ventricular cavity area were compared at end-diastole and end-systole during cardiac cycle. Measurements of ventricular cavity volume and ejection fraction were obtained from LV apical-four chambers. 69 of 71 subjects (97%) had technically adequate conventional echocardiographies There were good correlations between values for left ventricular end-diastolic area, end-systolic area and fractional area change, left ventricular end-diastolic volume, end-systolic volume and ejection fraction. AQ underestimated end-diastolic area, end-systolic area, area change fraction and ejection fraction but the 95% differences were narrow. The acoustic quantification also under estimated end-diastolic volume, end-systolic volume, the 95% confidence interval were relatively wide. Conclusion: The acoustic quantification technique provides a new, clinical useful method for real-time estimation of the left ventricular area and ejection fraction. There were significant differences for cavity volume meament when compared with from 2D-ECHO.
, 百拇医药
    Key words: Acoustic quantification; Two-dimensional echocardiography; Left ventricular function

    声学定量技术产生于90年代,1992年Perez等[1]首次提出心内膜自动边缘检测技术即声学定量技术(AQ技术),该技术是在声学图像处理中用原始声波把血液与组织以数字化的形式分开。超声扫描线上的每一个点回波信号由组织变成血液时,计算机能将其标定为血液和组织的临界点,然后把所有临界点连接起来,就自动地显示出血液与组织的边界。在确定感兴趣区后,便可实时地进行面积、容积及其变化率的计算,在显示屏上以曲线的形式连续显示出来。该技术被视为心功能检测的新进展。自1992年以来,国外利用AQ技术测定心功能的研究越来越多,国内从1995年始见这方面的报道。但AQ技术测定心功能的研究大都在成人中进行,本研究旨在探讨AQ技术在小儿中的应用价值。

    材料与方法
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    研究目的 采用AQ技术研究小儿心功能,建立AQ技术检测小儿心功能的正常值,探讨AQ技术与2D-ECHO检测正常小儿心功能的一致性。

    研究方法 1.研究对象 门诊体格检查正常,无心血管和其他系统病史,也无服用影响心功能的药物史,仅因3~4肋间Ⅱ级以下柔和的收缩期杂音申请超声心动图检查,经超声心动图检查心内结构正常的小儿,并按年龄分组(表1)。

    表1 小儿年龄分组

    年龄(岁)

    例数

    平均年龄

    男性

    女性

    1个月~1岁
, 百拇医药
    (含1岁)

    6

    7.5±3.4个月

    4

    2

    >1~3岁

    (含3岁)

    15

    2.18±0.67岁

    8

    7

    >3~6岁

    (含6岁)
, 百拇医药
    13

    4.54±0.90岁

    8

    5

    >6~9岁

    (含9岁)

    19

    8.00±0.82岁

    9

    10

    >9~14岁

    (含14岁)

    16
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    11.02±1.06岁

    6

    10

    2. 方法 (1) 仪器:HPSonos 2500型多功能超声诊断仪,该机具有2D-ECHO(2D-ECHO)、AQ技术的功能,探头频率3.5~2.7MHZ。(2) AQ技术检查:左室面积测定取左室短轴切面(乳头肌水平,LV-SAX-PM)。左室容积测定取心尖四腔心切面(LV-AP-4C)。测量前,调整深度增益补偿(TGC)和横向增益补偿(LGC),使能清晰显示≥75%左室心内膜,然后启动边界显示开关,使仪器自动构划的心内膜轮廓与实际心内膜尽量重叠,加大周边增益,把不需要的部分去掉,仅余感兴趣区,即可获得面积或容积曲线及所需指标。测量指标:① 面积指标:自动显示左室面积随心动周期的变化。参数如下:舒张末期面积(EDA) 左室在舒张末期的面积;收缩末期面积(ESA) 左室在收缩末期的面积;面积变化分数(FAC) EDA和ESA之差与EDA的比值;② 容积指标:舒张末期容积(EDV)左室在舒张末期的容积;收缩末期容积(ESV) 左室在收缩末期的容积;射血分数(EF) EDV和ESV之差与EDV比值;(3) 2D-ECHO检查:左室面积测定在LV-SAX-PM进行。左室容积测定取LV-AP-4C第三个切面。测量前,尽量使任何一方的心内膜能清晰显示,手动构划各切面的心内膜轮廓,仪器自动给出所需EDA、ESA的数据,计算FAC。利用Simpson′s公式计算容积指标及EF。测量指标:同AQ技术的指标。 结 果
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    一、 AQ技术检测正常小儿左室功能的正常值 97%小儿(69/71例)可采用AQ技术检测心功能。各年龄组AQ技术检测左室EDA、ESA、FAC、EF的正常值见表2。由表2看出,随年龄增长,EDA、ESA随之增大,反映了小儿心室容积随年龄增长而增大。

    表2 AQ技术检测左室功能正常值

    1个月

    ~1岁

    >1~

    3岁

    >3~

    6岁

    >6~

    9岁
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    >9~

    14岁

    例数

    6

    15

    13

    19

    16

    EDA(cm)

    4.7±0.9

    6.4±1.4

    8.0±2.3

    9.6±2.0
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    12.5±1.7

    ESA(cm)

    2.3±1.1

    3.2±1.4

    4.0±0.9

    5.4±1.3

    6.2±0.8

    FAC(%)

    43.8±12.8

    50.1±9.3

    46.6±5.3

    43.7±7.0
, 百拇医药
    50.7±6.2

    EF(%)

    54.1±3.7

    63.6±6.0

    52.6±7.4

    53.0±5.9

    53.9±6.7

    二、 AQ技术与2D-ECHO检测左室功能的对比研究:

    (一) 面积指标 LV-SAX-PM显示,各年龄组AQ技术与2D-ECHO检测的左室面积指标均明显相关(表3),AQ技术与2D-ECHO的面积指标存在负性偏性(Bias),但EDA、ESA、FAC偏性95%可信区间较窄(<测定值1/8)提示该技术不会过高或过低地估测左室面积指标,示AQ技术与2D-ECHO测定的面积指标一致性好。
, 百拇医药
    (二) 容积指标 各年龄组AQ技术与2D-ECHO检测的左室EDV、ESV、EF均相关(表3),AQ组与2D-ECHO测定的容积指标、EF存在负性偏性,EDV、ESV偏性的95%可信区间宽(>测定值的1/2),而EF的95%可信区间窄(<测定值的1/7),提示AQ技术可替代2D-ECHO测定EF,但与2D-ECHO测定的EDV、ESV一致性差。

    表3 AQ技术与2D-ECHO检测左室功能的相关系数(r)

    1~12个月

    >1~3岁

    >3~6岁

    >6~9岁

    >9~14岁

    EDA
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    0.91

    0.93

    0.94

    0.96

    0.87

    ESA

    0.84

    0.82

    0.85

    0.91

    0.82

    FAC

    0.82
, 百拇医药
    0.84

    0.83

    0.85

    0.72

    EDV

    0.92

    0.84

    0.95

    0.96

    0.87

    ESV

    0.87

    0.82
, 百拇医药
    0.92

    0.92

    0.82

    EF(%)

    0.84

    0.75

    0.83

    0.85

    0.85

    讨 论

    AQ技术的研究近况:1992年Perez[1]等首次采用AQ技术检测心室功能,并与2D-ECHO的相应值进行相关性分析,发现AQ与2D-ECHO测定的面积指标相关。此后,有关AQ技术研究越来越多,研究者除进行AQ技术与2D-ECHO相关性分析外,还利用心血管造影[2]、快速CT[3]、心脏核素检查[4~5]、热稀释法等对AQ技术测定心功能的相关性、准确性做进一步研究,发现AQ技术与上述检查的面积指标、EF相关性、准确性均好。但AQ技术检测的EDV、ESV相关性及准确性报告不一。多数研究者认为,AQ技术不失为一项心功能检测的新技术,可应用该项技术对患者心功能进行评估。特别是AQ技术可在机实时分析心功能,因此可快速评定患者的心功能,及时对患者治疗、预后提供依据。因此,AQ技术除了用来评价心脏病患者的心功能外,还广泛应用于术中、危重病人的心功能监测。
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    一、 AQ技术的可行性 既往的研究表明,约60%~70%的成人可进行经胸的AQ技术的检查,若经食道超声心动图可行性提高至80%[6]。本研究显示,小儿的AQ技术可行性高于成人,经胸AQ技术检查可在90%左右的小儿中进行。

    二、 AQ技术检测左室功能分析 2D-ECHO的心功能的测定:在以往的临床工作中,左室功能的检测常常是通过2D-ECHO进行的。大量研究已证实,2D-ECHO测定的心功能与心血管造影、心脏核素检查等相关性甚好,但研究也表明,2D-ECHO测定左室面积、容积必须脱机进行,手动描绘心内膜,而且左室容积测定时,往往需多个切面的测量结果才能准确,因此耗时长。本研究应用2D-ECHO测定EF需10min,而AQ技术测定EF仅需5min。因此,AQ可较为迅速的进行心功能检测。

    AQ技术与2D-ECHO评价左室功能:本研究显示AQ技术在测定正常儿的EDA、ESA、FAC、EDV、ESV、EF与2D-ECHO的测定值有明显的相关性,然而,两种技术的相关性并不意味着AQ技术与2D-ECHO是一致的。相关系数仅表明两者存在联系。计算一种新的方法与一种已得到公认的方法是否一致,即新方法能否取代旧的方法,必须应用Bland-Altman[8]统计方法,即计算两种方法的偏性并评价偏性的95%可信区间。
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    1. AQ技术测定的面积指标 AQ技术与2D-ECHO测定的EDA、ESA间存在负性偏性,但偏性的95%可信区间窄,显示AQ技术测定的EDA、ESA与2D-ECHO测定值较为一致,但AQ技术测定值较低,其原因系①AQ技术测定LV-SAX-PM的EDA、ESA时,乳头肌占据的面积去除在外,而2D-ECHO进行该切面EDA、ESA的测定时,乳头肌的面积是包括在内的,因此AQ技术测定的EDA、ESA低于2D-ECHO的测定值,也因此引起FAC的测定值低于2D-ECHO的相应值。②AQ技术进行面积指标测定时,为显示心内膜往往除应用纵向增益外,尚需利用横向增益,本研究的每个小儿在进行AQ技术测定面积指标时,均使用了横向增益。当横向增益过大时,会导致心腔面积减小,引起EDA、ESA减小,FAC的相应减小。因此,应用AQ技术测定左室面积指标时,适当调整增益对准确测量十分重要[4]

    2. AQ技术评价左室容积指标 AQ技术测定的EDV、ESV虽与2D-ECHO的测定值相关,但偏性的95%可信区间宽,示AQ技术对EDV、ESV的测定与2D-ECHO的一致性较差,提示临床上应用AQ技术代替2D-ECHO测定EDV、ESV应慎重。因为AQ测定EDV、ESV时仅选用一个切面,而且2D-ECHO难以探查到准确的心尖四腔心切面而造成这一较大的误差。AQ技术测定的EDV、ESV与2D-ECHO的测定值的偏性的95%可信区间低估值远离零,提示AQ技术低估EDV、ESV,致EF值较2D-ECHO的测定值为低,虽如此,AQ技术测定的EF与2D-ECHO测定的EF偏性的95%的可信区间较窄,提示AQ技术可用于监测左室EF变化。
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    本研究初步建立了AQ技术测定小儿左室功能的正常值。AQ技术在小儿有较高的可行性,与2D-ECHO检测的面积指标EF有较好的一致性,且能动态实时地连续检测心功能,另外耗时也明显短于2D-ECHO,因此可替代后者进行心功能的检测,AQ技术对小儿心功能的检测为小儿心功能评价提供了一个新方法。

    参考文献

    [1]Perez JE, Waggoner AD, Barzilai B, et al. On-line assessment of ventricular function by automatic boundary detection and ultrasonic bachscatter imaging. J AM Coll Cardiol, 1992, 19:313.

    [2]Jennesseaux C, Metz D, Maillier B, et al. Estimation of left ventricular volumes and ejection fraction with acoustic quantification in myocardial infarction. Comparison with echocardiographic, angiographic and scintigraphic data. Arch Mal Coeur Vaiss, 1996, 89:843.
, 百拇医药
    [3]Marcus N, Bednarz J, Coulden R, et al. Ultrasonic backscatter system for automated on-line endocardial boundary detection:evaluation by ultrafast computed tomography. J AM Coll Cardiol, 1993, 22:839.

    [4]Liu N, Darmon PL, Sada M, et al. Comparison between radionuclide ejection fraction and fractional area changes derived from transesophageal echocardiography using automated border detection. Anesthesiology, 1996,85:468.

    [5]Jose VJ, Trivedi SK, Automated on-line quantification of left ventricular ejection by echo. Indian Heart J, 1996, 48:261.
, http://www.100md.com
    [6]Lindower PD, Rath L, Preslar J, et al.Quantification of left ventricular function with an automated border detection system and comparison with radionuclide ventriculography. Am J Cardiol, 1994, 73:195.

    [7]Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet, 1986, 1:307.

    (1999-01-21收稿), 百拇医药