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

1、背景
　　 冠狀動(dòng)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(dòng)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(dòng)脈造影(Coronary angiography，CAG)，它同樣被運(yùn)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(shí)也帶來(lái)多種并發(fā)癥。因此探討無(wú)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(jià)值。近年來(lái)，經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(Transthoracic echocardiography，TTE)新技術(shù)發(fā)展迅速，其中實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(Real-time three dimensional echocardiography，RT3DE)能提供左心室17節(jié)段運(yùn)動(dòng)同步性相關(guān)數(shù)據(jù)，定量分析左心室節(jié)段運(yùn)動(dòng)情況。超聲斑點(diǎn)追蹤成像(Spec

3、kle trackingimaging，STI)能夠準(zhǔn)確測(cè)量左心室節(jié)段心肌在不同方向上的形變，從而評(píng)價(jià)左心室節(jié)段心功能。RT3DE和STI技術(shù)能直觀、定量地評(píng)估左心室心肌節(jié)段運(yùn)動(dòng)，有望在冠心病的診斷和術(shù)后評(píng)估中體現(xiàn)重要價(jià)值。但是，以上兩種超聲技術(shù)不能直接顯示病變冠狀動(dòng)脈，同時(shí)，應(yīng)用RT3DE和STI技術(shù)診斷冠心病以及定量評(píng)價(jià)介入治療術(shù)后心肌運(yùn)動(dòng)及心功能變化的研究報(bào)道較少?；诖耍狙芯拷⒘斯跔顒?dòng)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(píng)價(jià)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(yùn)動(dòng)，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(jià)值，為冠心病的診斷及治療后隨訪提供無(wú)創(chuàng)傷性、準(zhǔn)確性高、可重復(fù)性強(qiáng)的評(píng)估手段。
　　 研究目的：
　　 1.建立冠狀動(dòng)脈三維可視化模型，將其與TTE結(jié)合，證實(shí)冠脈

5、分支與心肌節(jié)段的供血關(guān)系，為TTE評(píng)價(jià)冠心病提供精細(xì)解剖對(duì)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(píng)價(jià)PCI療效中的應(yīng)用價(jià)值。
　　 方法：
　　 1.冠狀動(dòng)脈三維可視化模型的建立及其與正常成人超聲心動(dòng)圖的對(duì)照研究
　　 選取中國(guó)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(yùn)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(dòng)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(kù)。在冠狀動(dòng)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(jìn)行虛擬切割，依據(jù)美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)(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(jìn)行冠脈解剖及心肌節(jié)段的對(duì)照研究，明確冠狀動(dòng)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(duì)冠心病介入治療的術(shù)后評(píng)價(jià)
　　 對(duì)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(wú)高血壓或心臟病史，心電圖、超聲心動(dòng)圖以及體格檢查未見(jiàn)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)月、6個(gè)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(shí)間-容積曲線(Time-volume curve)、縱向時(shí)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(dòng)脈三維可視化模型定位診斷病變冠脈，

10、統(tǒng)計(jì)陽(yáng)性和陰性病例數(shù)。CAG術(shù)后，將RT3DE和STI所得冠脈狹窄陽(yáng)性及陰性病例數(shù)與CAG對(duì)比，將重度狹窄組和輕-中度狹窄組行下一步分析，評(píng)價(jià)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(duì)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(duì)比研究，探討RT3DE和STI技術(shù)在PCI術(shù)后隨訪中的應(yīng)用價(jià)值。
　　 結(jié)果：
　　 1.本研究建立的冠狀動(dòng)脈三維可視化模型能清晰顯示正常

11、人體冠狀動(dòng)脈的主干及其主要分支，能夠?qū)⒐跔顒?dòng)脈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(jìn)行切割，明確各個(gè)切面上左心室各節(jié)段冠脈供血，為TTE及其新技術(shù)通過(guò)異常心肌診斷病變冠脈提供精細(xì)、直觀的冠脈解剖對(duì)照。
　　 2.RT3DE和STI診斷冠脈狹窄陽(yáng)性及陰性病例數(shù)與CAG做對(duì)比，均無(wú)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(duì)比，均無(wú)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(shí)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(gè)月開(kāi)始明顯改善(P<

13、0.05)，術(shù)后6個(gè)月各指標(biāo)較為穩(wěn)定，但同步性指標(biāo)與對(duì)照組仍有統(tǒng)計(jì)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(shí)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；術(shù)后2個(gè)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(gè)月各指標(biāo)較為穩(wěn)定，且與對(duì)照組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

14、(P>0.05)。
　　 結(jié)論：
　　 1.本研究建立了冠狀動(dòng)脈三維可視化模型，并將其與TTE切面做對(duì)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(xì)、準(zhǔn)確的解剖學(xué)對(duì)照，為臨床通過(guò)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(shí)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(shí)間-應(yīng)變曲