冠狀動脈可視化及超聲心動圖新技術(shù)在定量分析冠心病介入治療前后心肌運動及心功能中的價值.pdf

1、背景
　　 冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(Coronary heart disease，CHD)嚴(yán)重威脅人類健康，且發(fā)病率不斷上升。經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(Percutaneous coronary intervention，PCI)是冠心病的主要治療手段之一，其安全性和有效性已得到充分認(rèn)可.目前冠心病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是冠狀動脈造影(Coronary angiography，CAG)，它同樣被運用到PCI術(shù)后隨訪中。但是CAG屬于有創(chuàng)操作

2、，在診斷、隨訪冠心病的同時也帶來多種并發(fā)癥。因此探討無創(chuàng)傷性的冠心病影像學(xué)診斷、隨訪方法將具有重要的臨床價值。近年來，經(jīng)胸超聲心動圖(Transthoracic echocardiography，TTE)新技術(shù)發(fā)展迅速，其中實時三維超聲心動圖(Real-time three dimensional echocardiography，RT3DE)能提供左心室17節(jié)段運動同步性相關(guān)數(shù)據(jù)，定量分析左心室節(jié)段運動情況。超聲斑點追蹤成像(Spec

3、kle trackingimaging，STI)能夠準(zhǔn)確測量左心室節(jié)段心肌在不同方向上的形變，從而評價左心室節(jié)段心功能。RT3DE和STI技術(shù)能直觀、定量地評估左心室心肌節(jié)段運動，有望在冠心病的診斷和術(shù)后評估中體現(xiàn)重要價值。但是，以上兩種超聲技術(shù)不能直接顯示病變冠狀動脈，同時，應(yīng)用RT3DE和STI技術(shù)診斷冠心病以及定量評價介入治療術(shù)后心肌運動及心功能變化的研究報道較少?；诖?，本研究建立了冠狀動脈三維可視化模型，并將其與TTE結(jié)合，研

4、究TTE顯示的左心室17節(jié)段供血冠脈及其分支，力求為超聲新技術(shù)評價冠心病提供詳盡的解剖學(xué)參考。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用RT3DE和STI技術(shù)定位診斷冠心病患者的病變冠脈，分析PCI前后左心室整體及節(jié)段運動，目的在于探討RT3DE和STI在冠心病診斷及PCI術(shù)后隨訪中的應(yīng)用價值，為冠心病的診斷及治療后隨訪提供無創(chuàng)傷性、準(zhǔn)確性高、可重復(fù)性強的評估手段。
　　 研究目的：
　　 1.建立冠狀動脈三維可視化模型，將其與TTE結(jié)合，證實冠脈

5、分支與心肌節(jié)段的供血關(guān)系，為TTE評價冠心病提供精細解剖對照。
　　 2.探討RT3DE和STI兩種超聲技術(shù)在診斷冠心病患者病變冠脈及評價PCI療效中的應(yīng)用價值。
　　 方法：
　　 1.冠狀動脈三維可視化模型的建立及其與正常成人超聲心動圖的對照研究
　　 選取中國可視化人體數(shù)據(jù)集心臟(Chinese Visible Human，CVH)連續(xù)斷面及5例正常成人心臟CT(Computer Tomograph

6、y)數(shù)據(jù)集，運用體繪制與面繪制的重建方法，在Amira5.2.1三維可視化軟件上建立冠狀動脈三維可視化模型。采集50例正常成人心臟超聲二維圖像，建立心臟超聲數(shù)據(jù)庫。在冠狀動脈三維可視化模型上使用Amira軟件模擬超聲標(biāo)準(zhǔn)切面進行虛擬切割，依據(jù)美國心臟病學(xué)會(American College ofCardiology，ACC)規(guī)范的影像學(xué)左心室室壁17節(jié)段心肌分段方法與相應(yīng)的超聲圖像進行冠脈解剖及心肌節(jié)段的對照研究，明確冠狀動脈及其分支與

7、左心室17節(jié)段的供血關(guān)系。
　　 2.RT3DE和STI診斷冠心病以及對冠心病介入治療的術(shù)后評價
　　 對照組為50例健康成人(男33例，女17例)，年齡22～38(28.6±7.8)歲，無高血壓或心臟病史，心電圖、超聲心動圖以及體格檢查未見異常，竇性心律。冠心病患者為第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院心內(nèi)科收治心臟病患者，共170例(男95例，女75例)，年齡40～82(61.2±8.9)歲，均有明確冠心病史或臨床疑診為冠心病，心電

8、圖顯示ST-T改變。使用philips公司iE33彩色多普勒超聲診斷儀，X3-1探頭及S5-1探頭采集三維、二維超聲心動圖，以DICOM格式保存。冠心病患者于超聲檢查后兩日內(nèi)行CAG檢查，篩除結(jié)果為陰性的患者，依據(jù)CAG顯示冠脈狹窄程度分為兩組：至少有1支冠狀動脈主支狹窄且狹窄程度<75%者歸為輕-中度狹窄組(98例)；至少有1支冠狀動脈主支狹窄且狹窄程度≥75%者歸為重度狹窄組(43例)；將重度狹窄組中行PCI患者(36例)歸為介入治

9、療組，分別于術(shù)后3天、2個月、6個月行超聲檢查。
　　 應(yīng)用philips公司QLab8.1分析軟件，3DQA、CMQ插件分析CAG術(shù)前160例冠心病患者超聲圖像，獲得牛眼圖(Illustration of the Bull Eye，IBE)、時間-容積曲線(Time-volume curve)、縱向時間-應(yīng)變曲線等(Time-strain curve)，將顯示異常的節(jié)段歸為病變節(jié)段，結(jié)合冠狀動脈三維可視化模型定位診斷病變冠脈，

10、統(tǒng)計陽性和陰性病例數(shù)。CAG術(shù)后，將RT3DE和STI所得冠脈狹窄陽性及陰性病例數(shù)與CAG對比，將重度狹窄組和輕-中度狹窄組行下一步分析，評價兩種超聲技術(shù)診斷病變冠脈的準(zhǔn)確性。應(yīng)用RT3DE和STI技術(shù)獲得對照組及介入治療組PCI前后左心室收縮功能、收縮同步性以及心肌應(yīng)變數(shù)據(jù)，做兩兩對比研究，探討RT3DE和STI技術(shù)在PCI術(shù)后隨訪中的應(yīng)用價值。
　　 結(jié)果：
　　 1.本研究建立的冠狀動脈三維可視化模型能清晰顯示正常

11、人體冠狀動脈的主干及其主要分支，能夠?qū)⒐跔顒用}及其分支的三維立體結(jié)構(gòu)與心臟大體解剖相結(jié)合，并能夠按照TTE常規(guī)切面進行切割，明確各個切面上左心室各節(jié)段冠脈供血，為TTE及其新技術(shù)通過異常心肌診斷病變冠脈提供精細、直觀的冠脈解剖對照。
　　 2.RT3DE和STI診斷冠脈狹窄陽性及陰性病例數(shù)與CAG做對比，均無顯著性差異(P>0.05)；RT3DE和STI診斷重度狹窄組、輕-中度狹窄組病變冠脈具體分支，分別與CAG對比，均無顯著性

12、差異(P>0.05)；以CAG為標(biāo)準(zhǔn)，RT3DE診斷單支病變靈敏性>72%、特異性>97%，診斷多支病變靈敏性>87%、特異性>78%；STI診斷單支冠脈病變靈敏性>63%，特異性>94%，診斷多支病變靈敏性>80%、特異性>57%。
　　 3.RT3DE：左心室整體收縮功能指標(biāo)、同步性指標(biāo)以及17節(jié)段時間-容積曲線、牛眼圖等顯示，PCI術(shù)后左心收縮功能及同步性明顯改善，大多數(shù)指標(biāo)在術(shù)后3天便有改變，術(shù)后2個月開始明顯改善(P<

13、0.05)，術(shù)后6個月各指標(biāo)較為穩(wěn)定，但同步性指標(biāo)與對照組仍有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。STI：左心室經(jīng)治療節(jié)段收縮期峰值應(yīng)變及應(yīng)變率、各空間方向時間-應(yīng)變(率)曲線顯示，PCI術(shù)后經(jīng)治療節(jié)段心肌應(yīng)變能力明顯改善，術(shù)后3天縱向收縮期峰值應(yīng)變、應(yīng)變率值較術(shù)前有一定程度增高，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；術(shù)后2個月，各方向收縮期峰值應(yīng)變及應(yīng)變率較術(shù)前明顯增高(P<0.05)；術(shù)后6個月各指標(biāo)較為穩(wěn)定，且與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義

14、(P>0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 1.本研究建立了冠狀動脈三維可視化模型，并將其與TTE切面做對照研究，能夠精確顯示TTE中左心室17節(jié)段各自供血冠脈，為RT3DE和STI等超聲新技術(shù)診斷冠心病提供精細、準(zhǔn)確的解剖學(xué)對照，為臨床通過超聲技術(shù)直接判斷病變冠脈及其分支提供了橋梁和工具。
　　 2.RT3DE憑借左心室17節(jié)段時間-容積曲線和牛眼圖技術(shù)已具備準(zhǔn)確診斷冠心病的能力。STI技術(shù)亦可依據(jù)縱向時間-應(yīng)變曲