中国当代儿科杂志  2014, Vol. 16 Issue (3): 268-271   PDF    
实时三维超声心动图对川崎病患儿左心室功能的评价
陈晓旭, 张玲, 王鲲, 符颖, 周鹏翔, 周欣彤    
黑龙江省大庆市龙南医院物理诊断科, 黑龙江 大庆 163453
摘要目的 探讨实时三维超声心动图(RT-3DE)全容积成像技术在评价川崎病(Kawasaki disease,KD)患儿左心室整体和局部收缩功能中的应用价值。方法 73 例KD 患儿(无冠状动脉病变33 例、冠状动脉病变40 例)与35 例正常对照儿童进行M 型超声及RT-3DE 全容积成像技术测量左室射血分数(LVEF);计算左室容积-时间曲线和节段的速度-时间曲线,比较无冠状动脉病变组、冠状动脉病变组及正常组间的各项指标。结果 常规M 型超声测量显示,冠状动脉病变组LEVF 低于无冠状动脉病变组和对照组(P<0.05),而无病变组和对照组间差异无统计学意义(P>0.05)。RT-3DE 测量的LEVF 3 组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05),其中冠状动脉病变组最低,无病变组次之,正常组最高。RT-3DE 室壁节段性分析:冠状动脉病变组Tmsv16-SD、Tmsv12-SD 均较无冠状动脉病变组和正常组增高(P<0.05),且Tmsv6-SD 高于正常组(P<0.05);无冠状动脉病变组Tmsv16-SD 较正常组增高(P<0.05)。结论 应用RT-3DE 全容积成像技术可以定量评价KD 患儿左心室整体和局部功能;此技术可为临床定量评价左心室整体、局部功能及心室协调性提供一种可行且准确的新方法。
关键词实时三维超声心动图     川崎病     左心功能     儿童    
Real-time three dimensional echocardiography-based evaluation of left ventricular function in children with Kawasaki disease
CHEN Xiao-Xu, ZHANG Ling, WANG Kun, FU Ying, ZHOU Peng-Xiang, ZHOU Xin-Tong     
Department of Physical Diagnosis, Longnan Hospital, Daqing, Heilongjiang 163453, China
Abstract: Objective To evaluate the clinical significance of full volume real-time three-dimensional echocardiography (RT-3DE) in the assessment of general and local systolic functions of the left ventricle in children with Kawasaki disease (KD). Methods A total of 73 KD children (40 with and 33 without coronary artery lesions) and 35 healthy control children were recruited. Left ventricular ejection fraction (LVEF) was measured by M-mode ultrasound and full volume RT-3DE imaging. A left ventricular volume-time curve and a segmental speed-time curve were generated. Differences between control subjects and patients with and without coronary artery lesions were analyzed. Results The M-mode ultrasound measurements of LVEF in KD patients with coronary artery lesions were significantly lower than in KD patients without coronary artery lesions and control children (P<0.05), while there was no significant difference between KD patients without coronary artery lesions and control children. RT-3DE measurements of LVEF were significantly different between the three groups analyzed (P<0.05): coronary artery lesion group < no coronary artery lesion group < control group. RT-3DE-based segmental ventricular wall analysis revealed that Tmsv16-SD and Tmsv12-SD in KD patients with coronary artery lesions were significantly higher than other two groups and Tmsv6-SD was also significantly higher than in the normal control group (P<0.05) and that Tmsv16-SD in KD patients without coronary artery lesions increased significantly compared with the normal control group (P<0.05). Conclusions RT-3DE can be used in the quantitative evaluation of the left ventricular function and therefore has significant clinical implications.
Key words: Real-time three dimensional echocardiography     Kawasaki disease     Left ventricle function     Child    

川崎病(KD)是一种病因不明的好发于儿童 的全身性中小血管炎综合征,可导致多系统损害, 以心血管系统病变最为严重,尤其是心脏血管炎, 因此不论KD 患者是否存在冠状动脉病变,其对心 脏的损害仍然是多方面的,结果必然会影响到心 脏功能。本研究应用实时三维超声心动图(real-time three dimensional,RT-3DE)全容积成像技术定量评 估左室射血分数(LVEF),定量分析左室各节段 的容积及其随时间变化的规律,对KD 患儿左心室 功能的早期准确评价有重要的临床指导意义。 1 资料与方法 1.1 研究对象

收集 2011 年 5 月到 2012 年5 月期间住院的 73 例KD 患儿,按照日本 KD 研究协作组 2002 年 颁布的诊断标准(第 5 次修订)[1] 确诊。经胸常规 超声心动图检查分为两组:无冠状动脉病变组(33 例,男19 例,女14 例,平均年龄4.5 岁,范围8 个月至11 岁);冠状动脉病变组(40 例,男23 例, 女17 例,平均年龄5.2 岁,范围9 个月至12 岁)。 另选取正常对照组35 例,其中男20 例,女15 例, 平均年龄5.4 岁(7 个月至10 岁),均为健康儿童。 1.2 常规M 型超声心动图

嘱患儿在安静、室温适宜的环境中休息 5 min,同步记录心电图,使用S5-1 探头,频率 1~5 MHz,进行常规超声心动图检查,左室长轴切 面取M 型超声心动图测量LVEF。 1.3 RT-3DE

所用三维超声设备为荷兰Philips iE33 型 彩色多普勒超声诊断仪, 仪器配有S5-1 探头 (频率1~5 MHz)及X3-1 全容积探头(频率1~ 3 MHz),配备QLab4.0、3DQAdvance 软件分析系统。 采用X3-1 矩阵探头,通过全容积(full volume) 显像方式采集三维图像,激活“full volume”键, 采集连续3~4 个心动周期“金字塔”形三维数 据库,将图像存储于仪器硬盘中以备分析。应用 QLab4.0 中3DQ Advance 软件,选取三维图像,点 击3DQadv 键进入3DQadv 界面,以心尖四腔心及 心尖两腔心为基础平面,确定左心室舒张末期及 收缩末期,软件自动勾勒左心室内膜,点击序列 分析,得出左室容积- 时间曲线和节段的速度- 时间曲线,测量各个节段收缩、舒张速度并计算 出节段- 整体射血分数(rgEF)。rgEF 为节段心 搏量(rSV)与左室整体舒张末期容积(EDV)的 比值,反映节段心肌对整体心室射血的贡献[2]。 在全容积成像之后,把左室三维模型分为17 个容 积节段(按美国心脏协会推荐的17 节段模型来划 分),用17 种不同颜色代表。分析软件在计算舒 张末期容积(LVEDV)、收缩末期容积(LVESV) 和LVEF 的同时,显示左室整体时间-容积曲线和 16 个不同节段(心尖除外)的时间-容积曲线, 并测量左室16 节段(除心尖段外的左室节段)、 12 节段(基底段及中间段各6 个节段)、6 节段(基 底段6 个节段)的达峰时间的标准差,分别表示 为(Tmsv16-SD、Tmsv12-SD、Tmsv6-SD)。 1.4 统计学分析

应用SPSS 13.0 软件进行统计学分析,计量 资料以均数± 标准差(x±s)表示,多组间比较 采用单因素方差分析,两两比较采用SNK 检验, P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 常规M 型超声及RT-3DE 测量LVEF 的比较

RT-3DE 法测量的各组间LVEF 差异有统计学 意义(P<0.05),其中无冠状动脉病变组(无病变 组)低于正常组(P<0.05),冠状动脉病变(病变 组)低于无病变组和正常组(P<0.05);常规M 型超声测量的各组间LVEF 比较差异有统计学意义 (P<0.05),其中病变组低于无病变组和正常组 (P<0.05),而无病变组和正常组之间差异无统计 学意义(P>0.05)。见表1

表 1M 型超声和RT-3DE 测量LVEF 的比较 (x±s,%)
2.2 RT-3DE 对左室协调性的评价

与无病变组和正常组比较,病变组Tmsv16- SD、Tmsv12-SD 均显著增高,差异有统计学意义 (P<0.05)(表2),无病变组Tmsv 16-SD 高于 正常组,病变组Tmsv6-SD 显著高于正常组,差异 有统计学意义(P<0.05)。RT-3DE 检测左室协调 性的结果见图 1

表 2 RT-3DE 测量各组间Tmsv16、12、6-SD 比较 (x±s)

图 1  RT-3DE 检测左室协调性  A:正常组,左室各节段的同步性一致;B:冠状动脉病变组,左室各节段运动幅 度稍减低、运动尚同步;C:冠状动脉病变组,左室各节段运动幅度减低、运动不同步。
3 讨论

KD 是常见儿童后天性心血管疾病,特异性累 及冠状动脉从而引起心肌炎、心肌缺血等心肌细 胞变性、间质纤维化、心室充盈受限,导致心脏 功能障碍。RT-3DE 作为一项新技术,能够同时测 量左室各个节段的不同步性,是一项评价左室机 械同步性的良好方法,可很好地评价左室收缩的 机械同步性[3]。急性期KD 患儿心脏的受损程度未 影响到整体心脏功能的时候,应用M 型超声检测 的LVEF 值只能反映靠近心底部的室壁运动,当心 腔形态不规则,心腔过大或过小,以及心尖上翘 M 型取样线不能与室壁垂直时,均可高估或低估 左室收缩功能,因此M 型超声难以对左室容量作 出精确的评价,不能很准确地反映心室整体收缩 功能。本研究中常规M 型超声测量的LVEF 无冠 状动脉病变组和正常组间差异无统计学意义,与 周与群等[4] 的研究结果相似。

Claver 等[5] 研究证实,3DE 在计算左室容积 和LVEF 时与金标准心脏磁共振有高度的一致性。 RT-3DE 可以在同一心动周期同时显示左室各节 段,并评价各节段容积的变化规律,直接定量检 测心动周期不同时相各节段局部容积及局部射血 分数,评价左室壁局部功能和各节段相互间的协 调性。本研究显示,RT-3DE 法测量的正常组、无 病变组和病变组3 组间任意两组间的LEVF 差异均 有统计学意义,其中病变组最低,无病变组次之, 正常组最高。本研究中正常儿童的左室各壁各节 段收缩期峰值速度基本一致;无冠状动脉病变组 各节段容积-时间曲线形态基本一致,大部分能 够在一定时间内协同舒张充盈和收缩射血,仅有 少数节段偏离,表明左室少数节段舒缩运动的同 步性不好;冠状动脉病变组容积- 时间曲线不一 致,收缩末期时间点分布不均,部分节段明显偏离, 表明左室节段舒缩运动同步性差,且曲线形态差 异性大。无冠状动脉病变组患儿Tmsv16-SD 大于 正常组,冠状动脉病变组患儿Tmsv16-SD 明显大 于无冠状动脉病变组及正常组,说明在心室整体 收缩功能发生明显的改变之前(LVEF >50%),无 冠状动脉病变组患儿已经出现左室心肌内的收缩 运动不同步现象,存在着局部心肌收缩运动的异 常,冠状动脉病变组不但心室整体收缩功能发生 改变,并出现左室心肌内的收缩运动不同步现象, 且存在着明显的局部心肌收缩运动的异常。病理 研究结果表明:KD 患儿急性期也会出现心肌细胞 肥大、变性、排列杂乱及间质纤维化等[6]。因此应 用RT-3DE 能够全方位显示心脏的立体结构,所测 得的左心室心功能参数能准确地反映不同阶段KD患儿的心功能状况,可以证实KD 患儿即使在左心 室的整体收缩功能未出现异常改变时也往往存在 着左心室节段收缩的不同步性。

RT-3DE 不仅可定量评价KD 左心室收缩同步 性,真实、准确地评价KD 各节段的运动情况,明 确病变结构的空间分布,而且可同步准确评估血 流动力学和整体心功能的改变,有助于临床随访, 了解心脏风险的预后,便于监测病情变化,及时 调整治疗方案,为KD 的治疗提供更有意义的数据 信息。

参考文献
[1] Mishiro Y, Oki T, Yamada H. Evaluation of left ventricular contraction abnormalities in patients with dilated cardiomyopathy with the use of pulsed tissue Doppler imaging[J]. J Am Soc Echocardiogr, 2009, 12(11): 913-920.
[2] 李秀昌, 李素梅, 张运. 三维超声心动图评价心肌梗死患者 左室局部心功能[J]. 中国超声医学杂志, 2005, 21(4): 270-273.
[3] Bogaert J, Rademakers FE. Regional nonuniformity of normal adult human left ventricle[J]. Am J Physiology Heart Circ, 2011, 280(2): H610-H620.
[4] 周与群, 朱红军. 小儿川崎病冠状动脉病变及心功能变化观 察[J]. 心血管康复医学杂志, 2005, 14(4): 34-36.
[5] Claver E, Leta R, Pujadas S. Evaluation of the left ventricle with three-dimensional echocardiography: comparison with cardiac magnetic resonance[J]. Radiologia, 2010, 9(12): 1-2.
[6] Yonseaka S, Nakada T, Sunagawa Y. Histopathological studies of endomyocardial biopsy on the children with Kawasaki disease[J]. Kokyu To Junkan, 1989, 37(7): 429-433.