以立体角代替平面角彩色多普勒血流会聚法评估三尖瓣返流程度
作者：郜书敏 张桂珍 张纯 耿世钊
单位：100029 首都医科大学附属北京安贞医院超声科
关键词：超声心动描记述；多普勒；彩色；血流会聚法；三尖瓣闭锁不全
中华超声影像学杂志990507
【摘要】 目的 探讨彩色多普勒血流会聚法在评估三尖瓣返流程度中的应用价值。方法 应用不同的血流会聚方程对32例三尖瓣返流患者的返流程度进行测量， 并与传统法所测指标进行比较。 结果 应用立体角会聚方程计算的返流率(F2)与传统方法测得的返流束指标SR/SRA、 VP以及二维多普勒方法计算的每搏返流量Q之间的相关关系(r分别为0.48， 0.46， 0.98)优于应用平面角会聚方程计算的返流率(F1)， 与上述指标之间的相关关系(r分别为0.46， 0.44， 0.92)。 而且SV1明显低估返流程度，SV2更接近于实际值。 结论 应用立体角会聚方程代替平面角会聚方程能更为准确地评估三尖瓣返流程度。
, 百拇医药
Cubic angle instead of plane angle, evaluation the tricuspid regurgitation by color Doppler flow convergence method
GAO Shumin, ZHANG Guizhen, ZHANG Chun, et al.
Department of Echocardiography, Anzhen Hospital, Capital Medical University, Beijing, 100029
【Abstract】 Objective To probe the practical value of color Doppler flow convergence method in assessing the tricuspid regurgition.Methods The regurgitant severity of 32 patients with tricuspid regurgitation was calculated by cubic angle and plane angle flow convergence equations, and was compared with the indexes obtained by the traditional method.Results The correlation between the tricuspid regurgitant rate (F2) calculated by cubic angle flow convergence equation and the traditional regurgitant jet indexes SR/SRA、 VP, the regurgitant volume (Q) obtained by spectral Doppler method (r=0.48, 0.46, 0.98， respectively) was superior to that between the tricuspid regurgitant rate (F1) measured by plane angle flow convergence equation and SR/SRA、 VP、 Q(r=0.46, 0.44, 0.92, respectively)， and SV1 underestimated the regurgitant severity apparently, SV2 was more close to the actual regurgitant volume.Conclusions The study concluded that cubic angle flow convergence equation, instead of plane angle flow convergence equation could evaluate the tricuspid regurgitation more accurately.
, 百拇医药
【Key words】 Echocardiography, Doppler , color Flow convergence method Tricuspid valve insufficiency.
彩色多普勒血流会聚法(flow convergence method, FCM)自发展以来， 被广泛应用于评估二尖瓣口面积、 二尖瓣返流以及先心病的分流程度， 但应用该方法评估三尖瓣返流程度的研究尚不多[1-4]。 本研究应用该方法初步对三尖瓣返流程度进行评估， 并结合三尖瓣返流时心室侧形成的立体角度， 从而寻找更为准确的会聚方程。
资 料 与 方 法
一、 研究对象
选择32例三尖瓣返流患者， 男14例， 女18例 ， 平均年龄34.5岁， 均可在瓣口右室侧观察到清晰的血流会聚区。 其中风心病22例， 扩张型心肌病4例， 冠心病3例， 先心病3例， 所有病例均经超声检查及临床确诊， 合并有心内分流及肺动脉瓣返流者除外。
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二、 使用仪器
所用仪器为HP SONOS 1500及HP SONOS 2000型彩色多普勒超声诊断仪。探头频率为2.5 MHz或5.5 MHz，Nyquist Limit(NL)速度范围37～86 cm/s。测量过程中，其它机器条件尽可能保持不变。
三、 测量指标
1. 各切面显示右房内的返流束， 连续波Doppler 法测量最大的返流速度VP(cm/s)及返流速度时间积分VTI(cm)， 同时测量最大返流束面积SR(cm2)及右房面积SRA(cm2)， 计算二者比值SR/SRA。 同时根据二维Doppler 法测量三尖瓣口前向血流量(胸骨旁四腔观测量三尖瓣口径， 按圆形计算三尖瓣瓣口面积， 乘以三尖瓣口舒张期血流速度时间积分[5])及肺动脉瓣口前向血流量， 二者之差即为三尖瓣每搏返流量Q(cm3)。
, 百拇医药
2. 在胸骨旁或心尖四腔观显示三尖瓣返流瓣口心室侧的血流会聚区， 调节NL大小， 使会聚区最清晰且最接近半圆形， 测量第一次彩色倒错(由兰转红)的边缘至返流口中心的距离， 即会聚区的半径R(cm)。 同时在打印的二维图像上测量三尖瓣瓣体(前叶和隔叶之间)在心室侧形成的平面角度θ， 分别根据平面角会聚方程 F1=2πR2NLθ/180 和立体角会聚方程 F2=2πR2NL(1-cosθ/2)计算出返流率 F1(cm3/s)和F2(cm3/s)， 并将F1和F2分别乘以VTI/VP， 即得每搏返流量SV1(cm3)和SV2(cm3)[6]。
四、 统计分析
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1. 将FCR 法所测的返流率 F1和F2分别与返流束指标SR/SRA、 VP及二维Doppler 法测得每搏返流量Q之间进行相关分析及相关性检验。
2. 将SV1和SV2分别与Q之间进行均值比较(t检验)。
结 果
一、 32例三尖瓣返流患者的各项测值(表1)。
表1 32例三尖瓣返流患者各项测值(
±s) 测量指标
测值
F1(cm3/s)
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109.32±46.03
F2(cm3/s)
122.29±52.15
Q(cm3)
57.71±25.64
SV1(cm3)
50.31±22.84
SV2(cm3)
56.82±25.97
SR/SRA(%)
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47.84±13.41
VP(cm/s)
386.21±62.40
二、 根据平面角会聚方程计算的返流率 F1与SR/SRA、 VP及Q之间具有一定的相关性， 相关系数分别为： 0.46， 0.44， 0.92，而根据立体角会聚方程计算的返流率 F2与SR/SRA、 VP、 Q之间则具有更好的相关关系，相关系数分别为： 0.48， 0.46， 0.98(表2)。
表2 根据平面角方程和立体角方程计算的返流率
F1， F2与其它指标之间的相关关系 指标
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F1
F2
SR/SRA(%)
Y=36.88+1.48X
r=0.46，P<0.05
Y=37.29+1.78X
r=0.48,P<0.05
VP(m/s)
Y=-16.86+32.07X
r=0.44，P<0.05
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Y=-22.18+36.72X
r=0.46,P<0.05
Q(cm3)
Y=4.69+1.76X
r=0.92,P<0.001
Y=5.18+2.03X
r=0.98,P<0.001
三、 SV1与Q两组的均值进行比较， SV1与Q 之间的差异具有显著性意义(P<0.01)， SV1 明显低于Q值。 而SV2与Q 两均值之间差异无显著性意义(P>0.05)(表3)。 结果表明SV1低估三尖瓣的返流量， 而SV2更接近于实际的返流量。
, 百拇医药
表3 根据平面角方程和立体角方程计算的每搏返流量SV1， SV2与二维多普勒法计算的每搏返流量Q之间的差异比较 指 标
结 果
SV1(cm3)
50.31±22.84*＃
SV2(cm3)
56.82±25.97△#
Q(cm3)
57.71±25.64*△
, 百拇医药
注：* P<0.01， △ P>0.05， # P<0.01讨 论
彩色多普勒血流会聚法的发展， 提供了一种新的全定量地评估瓣膜返流的新方法。 既往众多学者应用该方法在评估二尖瓣、 三尖瓣返流的研究中， 均将瓣体之间的夹角假设为平面角来对会聚区半球体的表面面积进行计算[6，8]。 而实际上瓣体之间形成的角度为一立体角度， 根据该角度的大小不同， 计算的返流率将高估或低估实际的返流程度[7，8]。
由于三尖瓣返流时其右室侧形成的角度为一钝角， 研究中所测角度范围为223°～265°， 而当180°<θ<360°时， θ/180°(平面角)<1-cosθ/2(立体角)， 故应用平面角代替立体角必然低估实际的返流程度。 本研究分别应用平面角会聚方程和立体角会聚方程对三尖瓣返流率进行计算， 结果显示， 应用平面角会聚方程所得的三尖瓣的返流率 F1与半定量方法所测的SR/SRA、 VP及二维多普勒法所测的每搏返流量Q 之间虽有一定的相关性， 但应用立体角会聚方程所得的返流率 F2与上述传统指标之间的相关关系更好。 而且显示根据平面角会聚方程计算的每搏返流量SV1明显低于二维多普勒法所测三尖瓣的返流量，而应用立体角会聚方程所测的每搏返流量SV2与Q之间的差异无明显意义。
, 百拇医药
研究结果表明， 应用平面角会聚方程计算三尖瓣的返流率， 由于简单地将瓣体之间形成的夹角假设为平面角， 故测值低估了实际的返流量， 而立体角会聚方程将该角度按立体角计算， 更接近于实际情况， 故其测值更为准确， 无低估倾向。
三尖瓣的返流束面积及返流速度仅为评价返流程度的半定量指标， 易受机器条件、 房室压力差、 右房顺应性等多种因素的影响， 不能全面地反映三尖瓣的返流程度[7]。 研究中不论平面角或立体角会聚方程的测值 F1或 F2与SR/SRA、 VP之间的相关系数均低于F1 或F2 与二维多普勒法测得的全定量指标， 即三尖瓣的每搏返流量Q之间的相关系数， 亦证明了该半定量指标在应用中的局限性。
本研究尚存在一定的局限性： ①三尖瓣为三叶瓣， 其瓣口在显示两个瓣叶的切面上不易准确定位， 故在测量会聚区半径时可能出现误差； ②三尖瓣返流束与Doppler声束之间夹角的影响， 其会聚区的显示不如二尖瓣返流会聚区显示的清晰；③三尖瓣口由于三叶瓣形成的不规则形状将影响会聚区的形状； ④三尖瓣体在心室侧形成的角度在二维切面上测量时易出现误差。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 Shiota T, Jones M,Valdes-cruz LM, et al. Color flow Doppler determination of transmitral flow and orifice area in mitral stenosis: Experimental evaluation of the proximal flow convergence method. Am Heart J, 1995,129(1):114-118.
2 Vandervoort PM, Rivera JM, Mele D, et al. Application of color Doppler flow mapping to calculate effective regurgitant orifice area. An in vitro study and initial clinical observation. Circulation,1993,88(3):1150-1159.
, 百拇医药
3 郜书敏， 李治安，王新房. 彩色多普勒血流会聚法对室间隔缺损分流程度的评估研究. 中国医学影像技术杂志， 1996， 12(2)：12-14.
4 Rivea JM,Vandervoort PM, Mele D, et al. Value of proximal regurgitant jets size in tricuspid regurgitation. Am Heart J 1996, 131(4):742-749.
5 Barron JV, Sahn DJ, Valldes-Cruz LM, et al. Clinical utility of two-dimensional Dopple echocardiographic techniques for estimating pulmonary to systemic blood flow ratios in children with left to right shunting atrial septal defect, ventricular septal defect or patent ductus arteriosus. J Am Coll Cardiol, 1984,3(1):169-179.
, http://www.100md.com
6 Rivera JM, Vandervoort PM, Mele D, et al. Quantification of tricuspid regurgitation by means of the proximal flow convergence method: A clinical study. Am Heart J 1994,127(5):1354-1363.
7 Grimes RY, Burleson A, Levine RA, et al. Quantification of cardiac jets: Theory and limitations. Echocardiography, 1994, 11:267-271.
8 Recusani F, Bargiggia GS, Yoganathan AP, et al. A new method for quantification of regurgitant flow rate using color flow Doppler imaging of the flow convergence region proximal to discrete orifice: in vitro study and initial clinical experience in patients with mitra insufficiency. Circulation.1991,83:594-608.
(收稿 1998-02-03 修回 1998-10-25), 百拇医药
单位：100029 首都医科大学附属北京安贞医院超声科
关键词：超声心动描记述；多普勒；彩色；血流会聚法；三尖瓣闭锁不全
中华超声影像学杂志990507
【摘要】 目的 探讨彩色多普勒血流会聚法在评估三尖瓣返流程度中的应用价值。方法 应用不同的血流会聚方程对32例三尖瓣返流患者的返流程度进行测量， 并与传统法所测指标进行比较。 结果 应用立体角会聚方程计算的返流率(F2)与传统方法测得的返流束指标SR/SRA、 VP以及二维多普勒方法计算的每搏返流量Q之间的相关关系(r分别为0.48， 0.46， 0.98)优于应用平面角会聚方程计算的返流率(F1)， 与上述指标之间的相关关系(r分别为0.46， 0.44， 0.92)。 而且SV1明显低估返流程度，SV2更接近于实际值。 结论 应用立体角会聚方程代替平面角会聚方程能更为准确地评估三尖瓣返流程度。
, 百拇医药
Cubic angle instead of plane angle, evaluation the tricuspid regurgitation by color Doppler flow convergence method
GAO Shumin, ZHANG Guizhen, ZHANG Chun, et al.
Department of Echocardiography, Anzhen Hospital, Capital Medical University, Beijing, 100029
【Abstract】 Objective To probe the practical value of color Doppler flow convergence method in assessing the tricuspid regurgition.Methods The regurgitant severity of 32 patients with tricuspid regurgitation was calculated by cubic angle and plane angle flow convergence equations, and was compared with the indexes obtained by the traditional method.Results The correlation between the tricuspid regurgitant rate (F2) calculated by cubic angle flow convergence equation and the traditional regurgitant jet indexes SR/SRA、 VP, the regurgitant volume (Q) obtained by spectral Doppler method (r=0.48, 0.46, 0.98， respectively) was superior to that between the tricuspid regurgitant rate (F1) measured by plane angle flow convergence equation and SR/SRA、 VP、 Q(r=0.46, 0.44, 0.92, respectively)， and SV1 underestimated the regurgitant severity apparently, SV2 was more close to the actual regurgitant volume.Conclusions The study concluded that cubic angle flow convergence equation, instead of plane angle flow convergence equation could evaluate the tricuspid regurgitation more accurately.
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【Key words】 Echocardiography, Doppler , color Flow convergence method Tricuspid valve insufficiency.
彩色多普勒血流会聚法(flow convergence method, FCM)自发展以来， 被广泛应用于评估二尖瓣口面积、 二尖瓣返流以及先心病的分流程度， 但应用该方法评估三尖瓣返流程度的研究尚不多[1-4]。 本研究应用该方法初步对三尖瓣返流程度进行评估， 并结合三尖瓣返流时心室侧形成的立体角度， 从而寻找更为准确的会聚方程。
资 料 与 方 法
一、 研究对象
选择32例三尖瓣返流患者， 男14例， 女18例 ， 平均年龄34.5岁， 均可在瓣口右室侧观察到清晰的血流会聚区。 其中风心病22例， 扩张型心肌病4例， 冠心病3例， 先心病3例， 所有病例均经超声检查及临床确诊， 合并有心内分流及肺动脉瓣返流者除外。
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二、 使用仪器
所用仪器为HP SONOS 1500及HP SONOS 2000型彩色多普勒超声诊断仪。探头频率为2.5 MHz或5.5 MHz，Nyquist Limit(NL)速度范围37～86 cm/s。测量过程中，其它机器条件尽可能保持不变。
三、 测量指标
1. 各切面显示右房内的返流束， 连续波Doppler 法测量最大的返流速度VP(cm/s)及返流速度时间积分VTI(cm)， 同时测量最大返流束面积SR(cm2)及右房面积SRA(cm2)， 计算二者比值SR/SRA。 同时根据二维Doppler 法测量三尖瓣口前向血流量(胸骨旁四腔观测量三尖瓣口径， 按圆形计算三尖瓣瓣口面积， 乘以三尖瓣口舒张期血流速度时间积分[5])及肺动脉瓣口前向血流量， 二者之差即为三尖瓣每搏返流量Q(cm3)。
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2. 在胸骨旁或心尖四腔观显示三尖瓣返流瓣口心室侧的血流会聚区， 调节NL大小， 使会聚区最清晰且最接近半圆形， 测量第一次彩色倒错(由兰转红)的边缘至返流口中心的距离， 即会聚区的半径R(cm)。 同时在打印的二维图像上测量三尖瓣瓣体(前叶和隔叶之间)在心室侧形成的平面角度θ， 分别根据平面角会聚方程 F1=2πR2NLθ/180 和立体角会聚方程 F2=2πR2NL(1-cosθ/2)计算出返流率 F1(cm3/s)和F2(cm3/s)， 并将F1和F2分别乘以VTI/VP， 即得每搏返流量SV1(cm3)和SV2(cm3)[6]。
四、 统计分析
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1. 将FCR 法所测的返流率 F1和F2分别与返流束指标SR/SRA、 VP及二维Doppler 法测得每搏返流量Q之间进行相关分析及相关性检验。
2. 将SV1和SV2分别与Q之间进行均值比较(t检验)。
结 果
一、 32例三尖瓣返流患者的各项测值(表1)。
表1 32例三尖瓣返流患者各项测值(
±s) 测量指标测值
F1(cm3/s)
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109.32±46.03
F2(cm3/s)
122.29±52.15
Q(cm3)
57.71±25.64
SV1(cm3)
50.31±22.84
SV2(cm3)
56.82±25.97
SR/SRA(%)
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47.84±13.41
VP(cm/s)
386.21±62.40
二、 根据平面角会聚方程计算的返流率 F1与SR/SRA、 VP及Q之间具有一定的相关性， 相关系数分别为： 0.46， 0.44， 0.92，而根据立体角会聚方程计算的返流率 F2与SR/SRA、 VP、 Q之间则具有更好的相关关系，相关系数分别为： 0.48， 0.46， 0.98(表2)。
表2 根据平面角方程和立体角方程计算的返流率
F1， F2与其它指标之间的相关关系 指标
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F1
F2
SR/SRA(%)
Y=36.88+1.48X
r=0.46，P<0.05
Y=37.29+1.78X
r=0.48,P<0.05
VP(m/s)
Y=-16.86+32.07X
r=0.44，P<0.05
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Y=-22.18+36.72X
r=0.46,P<0.05
Q(cm3)
Y=4.69+1.76X
r=0.92,P<0.001
Y=5.18+2.03X
r=0.98,P<0.001
三、 SV1与Q两组的均值进行比较， SV1与Q 之间的差异具有显著性意义(P<0.01)， SV1 明显低于Q值。 而SV2与Q 两均值之间差异无显著性意义(P>0.05)(表3)。 结果表明SV1低估三尖瓣的返流量， 而SV2更接近于实际的返流量。
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表3 根据平面角方程和立体角方程计算的每搏返流量SV1， SV2与二维多普勒法计算的每搏返流量Q之间的差异比较 指 标
结 果
SV1(cm3)
50.31±22.84*＃
SV2(cm3)
56.82±25.97△#
Q(cm3)
57.71±25.64*△
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注：* P<0.01， △ P>0.05， # P<0.01讨 论
彩色多普勒血流会聚法的发展， 提供了一种新的全定量地评估瓣膜返流的新方法。 既往众多学者应用该方法在评估二尖瓣、 三尖瓣返流的研究中， 均将瓣体之间的夹角假设为平面角来对会聚区半球体的表面面积进行计算[6，8]。 而实际上瓣体之间形成的角度为一立体角度， 根据该角度的大小不同， 计算的返流率将高估或低估实际的返流程度[7，8]。
由于三尖瓣返流时其右室侧形成的角度为一钝角， 研究中所测角度范围为223°～265°， 而当180°<θ<360°时， θ/180°(平面角)<1-cosθ/2(立体角)， 故应用平面角代替立体角必然低估实际的返流程度。 本研究分别应用平面角会聚方程和立体角会聚方程对三尖瓣返流率进行计算， 结果显示， 应用平面角会聚方程所得的三尖瓣的返流率 F1与半定量方法所测的SR/SRA、 VP及二维多普勒法所测的每搏返流量Q 之间虽有一定的相关性， 但应用立体角会聚方程所得的返流率 F2与上述传统指标之间的相关关系更好。 而且显示根据平面角会聚方程计算的每搏返流量SV1明显低于二维多普勒法所测三尖瓣的返流量，而应用立体角会聚方程所测的每搏返流量SV2与Q之间的差异无明显意义。
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研究结果表明， 应用平面角会聚方程计算三尖瓣的返流率， 由于简单地将瓣体之间形成的夹角假设为平面角， 故测值低估了实际的返流量， 而立体角会聚方程将该角度按立体角计算， 更接近于实际情况， 故其测值更为准确， 无低估倾向。
三尖瓣的返流束面积及返流速度仅为评价返流程度的半定量指标， 易受机器条件、 房室压力差、 右房顺应性等多种因素的影响， 不能全面地反映三尖瓣的返流程度[7]。 研究中不论平面角或立体角会聚方程的测值 F1或 F2与SR/SRA、 VP之间的相关系数均低于F1 或F2 与二维多普勒法测得的全定量指标， 即三尖瓣的每搏返流量Q之间的相关系数， 亦证明了该半定量指标在应用中的局限性。
本研究尚存在一定的局限性： ①三尖瓣为三叶瓣， 其瓣口在显示两个瓣叶的切面上不易准确定位， 故在测量会聚区半径时可能出现误差； ②三尖瓣返流束与Doppler声束之间夹角的影响， 其会聚区的显示不如二尖瓣返流会聚区显示的清晰；③三尖瓣口由于三叶瓣形成的不规则形状将影响会聚区的形状； ④三尖瓣体在心室侧形成的角度在二维切面上测量时易出现误差。
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参 考 文 献
1 Shiota T, Jones M,Valdes-cruz LM, et al. Color flow Doppler determination of transmitral flow and orifice area in mitral stenosis: Experimental evaluation of the proximal flow convergence method. Am Heart J, 1995,129(1):114-118.
2 Vandervoort PM, Rivera JM, Mele D, et al. Application of color Doppler flow mapping to calculate effective regurgitant orifice area. An in vitro study and initial clinical observation. Circulation,1993,88(3):1150-1159.
, 百拇医药
3 郜书敏， 李治安，王新房. 彩色多普勒血流会聚法对室间隔缺损分流程度的评估研究. 中国医学影像技术杂志， 1996， 12(2)：12-14.
4 Rivea JM,Vandervoort PM, Mele D, et al. Value of proximal regurgitant jets size in tricuspid regurgitation. Am Heart J 1996, 131(4):742-749.
5 Barron JV, Sahn DJ, Valldes-Cruz LM, et al. Clinical utility of two-dimensional Dopple echocardiographic techniques for estimating pulmonary to systemic blood flow ratios in children with left to right shunting atrial septal defect, ventricular septal defect or patent ductus arteriosus. J Am Coll Cardiol, 1984,3(1):169-179.
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6 Rivera JM, Vandervoort PM, Mele D, et al. Quantification of tricuspid regurgitation by means of the proximal flow convergence method: A clinical study. Am Heart J 1994,127(5):1354-1363.
7 Grimes RY, Burleson A, Levine RA, et al. Quantification of cardiac jets: Theory and limitations. Echocardiography, 1994, 11:267-271.
8 Recusani F, Bargiggia GS, Yoganathan AP, et al. A new method for quantification of regurgitant flow rate using color flow Doppler imaging of the flow convergence region proximal to discrete orifice: in vitro study and initial clinical experience in patients with mitra insufficiency. Circulation.1991,83:594-608.
(收稿 1998-02-03 修回 1998-10-25), 百拇医药