二维超声心动图局部左室收缩功能自动检测与核素心血池显像对比研究
作者：周萍 张一娜 孙小琪 金刚
单位：哈尔滨医科大学附属第二医院:同位素室,黑龙江 哈尔滨 150086
关键词：超声心动描记术;放射性核素心室显像术;局部射血分数
心脏杂志000225中图分类号:R540.45 文献标识码:B
文章编号:1005-3271(2000)02-0141-02
反映局部左室收缩功能(RLVF)的节段室壁运动(RWM)是诊断冠心病心肌缺血的早期敏感指标,并可通过多种方法进行定量检测,其中X线心室造影(Cine)被公认是金标准,核素心血池造影(RNV)与其具有高度的相关性[1],作者利用新方法编辑的计算机自动检测软件完成对超声图像的预处理及左室内外膜的自动边缘检测(ABD),定量分析左室局部收缩功能,并与核素心血池造影进行对比研究。
, 百拇医药
1 对象和方法
1.1 对象及分组 ①正常组:健康志愿者11例,均为男性,年龄34～60岁,平均52.9岁,无心血管病史,血压、静息心电正常,亚极量运动试验阴性,其中9例行静息和运动99mTC心肌灌注显像均正常。②冠心病组:25例,年龄54～73岁,平均59.3岁。心绞痛10例(A组),符合WHO诊断标准,其中2例经心肌灌注显像有局部心肌缺血；下壁心梗8例(B组),Ⅱ,Ⅲ,aVF导联异常Q波；前壁或前间壁心梗7例(C组),V1～V3,V4～V6或V4～V9异常Q波,并有典型的心肌酶及心电图演变过程。
1.2 方法 ①所有对象于8 h内完成2DE和RNV两项检查,检查时心率,血压差别小于5%。②超声图像处理:采集标准心尖四腔(AP4C)及心尖两腔(AP2C)切面,接心电肢体导联,R波对应期为舒张末期,T波终末对应期为收缩末期,各期分别取3帧图像平均,利用新方法编辑的2DE自动分析软件[2]完成图像心内外膜边缘的自动检测,按程序划分节段,计算节段面积变化率(即局部EF)。③核素心血池造影:仪器APEX-409AG,按常规体内标记红细胞法,受检者仰卧,取左前斜(LAO)35°～45°探头尾角抬高10°,左右室分开呈“最佳分割位”,R波触发门电路心血池显像,配备通用低能平行孔准直器,矩阵64×64,32帧/R-R间期,采集时间大于500个心动周期,存软盘并应用计算机图像处理系统自动勾画兴趣区(ROI),校正本底后产生左室“时间-放射性强度曲线”藉此曲线算出LVEF,局部射血分数(rEF)系将心室影象分为5个扇区,以rEF1～rEF5表示,分别代表后侧壁(rEF1),前侧壁(rEF2),心尖和小部分下壁(rEF3),前间壁(rEF4)和后室间隔(rEF5)。④其中2DE的AP4C切面相当于RNV的“最佳分割位”,为便于统计,作者将AP4C切面相邻无差别的节段合并为5个段,分别对应RNV的rEF1～rEF5。
, 百拇医药
2 结果
①正常组2DE所测rEF值(除rEF5)普遍低于RNV所测值,两种方法的测值(除rEF5)有中-高度相关性;冠心病组除rEF3外也有中-高度相关性,见表1、表2。②CAD组与正常组相比个别rEF有所下降,但LVEF无明显差异;MI组各相应节段，rEF呈不同程度下降,与正常组比较差异明显(P<0.01)。③MI组rEF下降部位与ECG所示部位符合率，2DE为80%(16/20),RNV为65%(13/20),前壁、下壁心梗2DE的AP2C切面rEF异常节段检出率显著高于RNV(P<0.01及P<0.05)。④MI组rEF下降节段数与LVEF呈负相关,2DE及RNV法的相关系数分别为-0.76，-0.65(P<0.01)。
表1 正常组2DE和RNV两法测定结果及相关性 (
±s,%,n=11) 项目
, http://www.100md.com
LVEF
rEF1
rEF2
rEF3
rEF4
rEF5
2DE
59.2±8.4
55.7±3.5
57.6±4.2
55.6±5.2
56.4±3.6
53.9±4.0
, 百拇医药
RNV
64.8±7.3
65.8±10.2
89.5±5.1
86.6±7.7
71.9±12.4
51.3±12.1
t检验
P>0.05
P<0.01
P<0.01
P<0.01
, 百拇医药
P<0.01
P>0.05
相关系数
0.823
0.790
0.703
0.437
0.652
0.828
相关检验
P<0.01
P<0.01
P<0.02
, 百拇医药
P>0.05
P<0.05
P<0.01
3 讨论
3.1 RNV法测量射血分数普遍高于2DE法的原因 用2DE与RNV法测定局部及整体射血分数,RNV法的结果普遍高于2DE法,原因可能是:①二者测定心功能的原理不同,2DE测定EF是通过长度面积法或对心室进行几何模型假设然后用求容积的方法得出;RNV法是依据放射性核素计数率形成的“时间-放射性强度曲线”进行计算的,理论上认为比较准确。②正常人心脏相对较小,搏动强,收缩时随主动脉腔内压力上升,心尖向左前方撞击胸壁,因此在取心尖四腔切面时可能斜切了左室腔,因而未获得最大左室长轴;而对于搏动弱、心脏扩大的病态心脏,则较少发生位置偏移[3]。③与腱索、乳头肌使超声图像的左室腔减小有关。
, http://www.100md.com
表2 冠心病组2DE和RNV两法测定结果及相关性 (±s,%,n=25) 项目
LVEF
rEF1
rEF2
rEF3
rEF4
rEF5
2DE
49.8±7.3
48.0±2.7
52.1±3.3
, 百拇医药
47.9±3.9
50.0±5.0
49.6±5.8
RNV
56.4±6.2
49.9±6.4
75.5±5.8
71.0±5.7
54.2±6.2
36.9±8.8
相关系数
0.789
, 百拇医药
0.781
0.646
0.466
0.843
0.722
相关检验
P<0.01
P<0.01
P<0.05
P>0.05
P<0.01
P<0.02
3.2 对局部心肌缺血诊断的敏感性 rEF高于LVEF,CAD组LVEF与正常组相比两种方法均无明显差异,而相应节段rEF已有所下降,2DE法与RNV法表现出相同的趋势。MI组相应部位rEF呈不同程度下降,与正常组比较差异明显,2DE法较RNV法敏感而特异性较RNV法差。
, http://www.100md.com
3.3 2DE与RNV法的比较 ①2DE的AP4C切面虽然最接近RNV的“最佳分割位”,但不是完全一致,因为RNV左右室完全分开时尾角往往抬高10°,因此RNV的rEF3除代表心尖外，还包含少部分下壁,因此两种方法rEF3的相关性较差。②RNV只有“最佳分割位”时所测值才不会受右心腔放射性计数重叠的影响,而此位置只能反映室间隔、心尖和下壁及侧壁,不能反映前壁和后壁的改变,2DE是室壁断层显像,可多切面多角度观察,因此本研究认为2DE可以弥补RNV受体位限制的不足。
有报道显示,AMI后5年内约有15%患者发生心衰,冠心病早期可出现局部心功能障碍,rEF改变早于LVEF,因此定期观察左室rEF有利于早期判断病情变化并且是早期诊断冠心病的新方法之一。X线心室造影公认为rEF测定的金指标,但因其有创伤且操作复杂而应用受限,放射性心血池造影是通过放射性核素计数率来反映LVEF,不依赖左室进行几何模型假设,因此较为准确,作者通过观察得出结论,2DE利用计算机自动分析软件测定的rEF与RNV法测得值有中-高度的相关性,且能弥补RNV法受体位限制的不足,而且操作简便、无创、无放射性及可重复性等特点,并且随着数字化计算图像分析技术的应用,可不断改进系统软件,使其更广泛地应用于临床,成为更有发展前途的心功能检测手段。
, http://www.100md.com
参考文献:
[1] Paul D. Lindawer MD,Linda Rath,et al. Quntification of left ventricular function with an autumated border detection system and comparison with radionuclide ventriculography[J]. Am J Cardiol,1993,73(15):195.
[2] 川 玲,石湘云,朱家瑞,等. 平衡法心血池显像局部射血分数的测定. 中华核医学杂志,1994,11(14):237.
[3] 李榕生,马明远,李伟文,等. AQ技术测量正常人LVEF为何出现偏差. 中国超声医学杂志,1996,12:27.
收稿 1998-10-05
修回 1999-05-13, http://www.100md.com
单位：哈尔滨医科大学附属第二医院:同位素室,黑龙江 哈尔滨 150086
关键词：超声心动描记术;放射性核素心室显像术;局部射血分数
心脏杂志000225中图分类号:R540.45 文献标识码:B
文章编号:1005-3271(2000)02-0141-02
反映局部左室收缩功能(RLVF)的节段室壁运动(RWM)是诊断冠心病心肌缺血的早期敏感指标,并可通过多种方法进行定量检测,其中X线心室造影(Cine)被公认是金标准,核素心血池造影(RNV)与其具有高度的相关性[1],作者利用新方法编辑的计算机自动检测软件完成对超声图像的预处理及左室内外膜的自动边缘检测(ABD),定量分析左室局部收缩功能,并与核素心血池造影进行对比研究。
, 百拇医药
1 对象和方法
1.1 对象及分组 ①正常组:健康志愿者11例,均为男性,年龄34～60岁,平均52.9岁,无心血管病史,血压、静息心电正常,亚极量运动试验阴性,其中9例行静息和运动99mTC心肌灌注显像均正常。②冠心病组:25例,年龄54～73岁,平均59.3岁。心绞痛10例(A组),符合WHO诊断标准,其中2例经心肌灌注显像有局部心肌缺血；下壁心梗8例(B组),Ⅱ,Ⅲ,aVF导联异常Q波；前壁或前间壁心梗7例(C组),V1～V3,V4～V6或V4～V9异常Q波,并有典型的心肌酶及心电图演变过程。
1.2 方法 ①所有对象于8 h内完成2DE和RNV两项检查,检查时心率,血压差别小于5%。②超声图像处理:采集标准心尖四腔(AP4C)及心尖两腔(AP2C)切面,接心电肢体导联,R波对应期为舒张末期,T波终末对应期为收缩末期,各期分别取3帧图像平均,利用新方法编辑的2DE自动分析软件[2]完成图像心内外膜边缘的自动检测,按程序划分节段,计算节段面积变化率(即局部EF)。③核素心血池造影:仪器APEX-409AG,按常规体内标记红细胞法,受检者仰卧,取左前斜(LAO)35°～45°探头尾角抬高10°,左右室分开呈“最佳分割位”,R波触发门电路心血池显像,配备通用低能平行孔准直器,矩阵64×64,32帧/R-R间期,采集时间大于500个心动周期,存软盘并应用计算机图像处理系统自动勾画兴趣区(ROI),校正本底后产生左室“时间-放射性强度曲线”藉此曲线算出LVEF,局部射血分数(rEF)系将心室影象分为5个扇区,以rEF1～rEF5表示,分别代表后侧壁(rEF1),前侧壁(rEF2),心尖和小部分下壁(rEF3),前间壁(rEF4)和后室间隔(rEF5)。④其中2DE的AP4C切面相当于RNV的“最佳分割位”,为便于统计,作者将AP4C切面相邻无差别的节段合并为5个段,分别对应RNV的rEF1～rEF5。
, 百拇医药
2 结果
①正常组2DE所测rEF值(除rEF5)普遍低于RNV所测值,两种方法的测值(除rEF5)有中-高度相关性;冠心病组除rEF3外也有中-高度相关性,见表1、表2。②CAD组与正常组相比个别rEF有所下降,但LVEF无明显差异;MI组各相应节段，rEF呈不同程度下降,与正常组比较差异明显(P<0.01)。③MI组rEF下降部位与ECG所示部位符合率，2DE为80%(16/20),RNV为65%(13/20),前壁、下壁心梗2DE的AP2C切面rEF异常节段检出率显著高于RNV(P<0.01及P<0.05)。④MI组rEF下降节段数与LVEF呈负相关,2DE及RNV法的相关系数分别为-0.76，-0.65(P<0.01)。
表1 正常组2DE和RNV两法测定结果及相关性 (
±s,%,n=11) 项目, http://www.100md.com
LVEF
rEF1
rEF2
rEF3
rEF4
rEF5
2DE
59.2±8.4
55.7±3.5
57.6±4.2
55.6±5.2
56.4±3.6
53.9±4.0
, 百拇医药
RNV
64.8±7.3
65.8±10.2
89.5±5.1
86.6±7.7
71.9±12.4
51.3±12.1
t检验
P>0.05
P<0.01
P<0.01
P<0.01
, 百拇医药
P<0.01
P>0.05
相关系数
0.823
0.790
0.703
0.437
0.652
0.828
相关检验
P<0.01
P<0.01
P<0.02
, 百拇医药
P>0.05
P<0.05
P<0.01
3 讨论
3.1 RNV法测量射血分数普遍高于2DE法的原因 用2DE与RNV法测定局部及整体射血分数,RNV法的结果普遍高于2DE法,原因可能是:①二者测定心功能的原理不同,2DE测定EF是通过长度面积法或对心室进行几何模型假设然后用求容积的方法得出;RNV法是依据放射性核素计数率形成的“时间-放射性强度曲线”进行计算的,理论上认为比较准确。②正常人心脏相对较小,搏动强,收缩时随主动脉腔内压力上升,心尖向左前方撞击胸壁,因此在取心尖四腔切面时可能斜切了左室腔,因而未获得最大左室长轴;而对于搏动弱、心脏扩大的病态心脏,则较少发生位置偏移[3]。③与腱索、乳头肌使超声图像的左室腔减小有关。
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表2 冠心病组2DE和RNV两法测定结果及相关性 (
±s,%,n=25) 项目LVEF
rEF1
rEF2
rEF3
rEF4
rEF5
2DE
49.8±7.3
48.0±2.7
52.1±3.3
, 百拇医药
47.9±3.9
50.0±5.0
49.6±5.8
RNV
56.4±6.2
49.9±6.4
75.5±5.8
71.0±5.7
54.2±6.2
36.9±8.8
相关系数
0.789
, 百拇医药
0.781
0.646
0.466
0.843
0.722
相关检验
P<0.01
P<0.01
P<0.05
P>0.05
P<0.01
P<0.02
3.2 对局部心肌缺血诊断的敏感性 rEF高于LVEF,CAD组LVEF与正常组相比两种方法均无明显差异,而相应节段rEF已有所下降,2DE法与RNV法表现出相同的趋势。MI组相应部位rEF呈不同程度下降,与正常组比较差异明显,2DE法较RNV法敏感而特异性较RNV法差。
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3.3 2DE与RNV法的比较 ①2DE的AP4C切面虽然最接近RNV的“最佳分割位”,但不是完全一致,因为RNV左右室完全分开时尾角往往抬高10°,因此RNV的rEF3除代表心尖外，还包含少部分下壁,因此两种方法rEF3的相关性较差。②RNV只有“最佳分割位”时所测值才不会受右心腔放射性计数重叠的影响,而此位置只能反映室间隔、心尖和下壁及侧壁,不能反映前壁和后壁的改变,2DE是室壁断层显像,可多切面多角度观察,因此本研究认为2DE可以弥补RNV受体位限制的不足。
有报道显示,AMI后5年内约有15%患者发生心衰,冠心病早期可出现局部心功能障碍,rEF改变早于LVEF,因此定期观察左室rEF有利于早期判断病情变化并且是早期诊断冠心病的新方法之一。X线心室造影公认为rEF测定的金指标,但因其有创伤且操作复杂而应用受限,放射性心血池造影是通过放射性核素计数率来反映LVEF,不依赖左室进行几何模型假设,因此较为准确,作者通过观察得出结论,2DE利用计算机自动分析软件测定的rEF与RNV法测得值有中-高度的相关性,且能弥补RNV法受体位限制的不足,而且操作简便、无创、无放射性及可重复性等特点,并且随着数字化计算图像分析技术的应用,可不断改进系统软件,使其更广泛地应用于临床,成为更有发展前途的心功能检测手段。
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参考文献:
[1] Paul D. Lindawer MD,Linda Rath,et al. Quntification of left ventricular function with an autumated border detection system and comparison with radionuclide ventriculography[J]. Am J Cardiol,1993,73(15):195.
[2] 川 玲,石湘云,朱家瑞,等. 平衡法心血池显像局部射血分数的测定. 中华核医学杂志,1994,11(14):237.
[3] 李榕生,马明远,李伟文,等. AQ技术测量正常人LVEF为何出现偏差. 中国超声医学杂志,1996,12:27.
收稿 1998-10-05
修回 1999-05-13, http://www.100md.com