实时三维超声心动图评估右心室功能：与MRI比较

项艰波，李强，颜紫宁，钱农

右心室功能状态的评估对心、肺疾病的早期诊断、指导治疗具有重要意义［1-3］，由于右心室形态的不规则性，二维超声心动图对右心室容积的测量有一定困难，准确性一直受到质疑。近年来，实时三维超声心动图（real-time 3-dimentional echocardiography，RT3-DE）技术在右心室容积测量方面取得了很大进展，临床应用逐渐增多［3-5］，然而RT3-DE所测得的结果准确性如何是值得研究的问题，本研究以MRI为“金标准”对照，分析RT3-DE对右心室功能测量的准确性。

材料与方法

1.临床资料

临床疑似或确诊为肺动脉高压的连续30例患者在1周内同时行RT3-DE 及MRI右心室功能分析。其中男19 例，女11 例，平均年龄62.8 岁，平均心率71.2次／分，伴高血压19例，右心衰4例。

2.检查方法

采用Philips iE33超声心动仪，探头频率为2.5～5.5MHz。患者取左侧卧位，获取静息状态下大动脉短轴、胸骨旁左室长轴、各水平短轴观和标准心尖四腔、二腔切面图像，测量左心室舒张末期及收缩末期内径，连续测量5个心动周期，取平均值，计算右心室收缩末期容积（RVESV）、右心室舒张末期容积（RVEDV）及右心室射血分数（RVEF）值。所有检查由两名超声科高年资医师在不知道MRI测量结果的情况下进行。

采用Philips Intera 1.5T MR 扫描仪，最大梯度场强度30mT，6通道心脏协同表面接受线圈，4导联心电触发及呼吸导航监视装置。采用心电向量门控平衡快速梯度回波序列（balance turbo field echo，BTFE）获取屏气电影心脏MRI图像。扫描前对患者进行呼吸训练。扫描参数：TR 3.0ms，TE 1.5ms，层厚8mm，翻转角60°，扫描矩阵192×174，视野320mm×320mm。应用垂直于室间隔的短轴层面，8mm 层厚，总扫描时间为5～7min。心脏MRI右心室短轴数据传入Philips View Forum 工作站进行心室功能分析。选择右心室短轴层面，以右心室心腔最大和最小面积为舒张末期和收缩末期，手动描记其心内膜及心外膜轮廓，计算出RVESV、RVEDV、RVEF 值，以上所有工作由两名高年资放射科医师进行。

3.统计学处理

右心室功能数据通过SPSS 13.0统计软件处理，对三维超声心动图与MRI所测得的RVESV、RVEDV、RVEF等数据行方差分析及Pearson相关性检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

30例同时完成了RT3-DE和MRI的右心室功能检查，RT3-DE所测的右心室容积平均值均小于MRI（表1）。配对t检验结果显示两者的RVESV 和RVEDV 值差异有统计学意义（t＝-4.97，P＝0.00；t＝-5.72，P＝0.00），但两者最终的RVEF 值差别无统计学意义（t＝-0.14，P＝0.89）。Pearson相关性检验显示两者所测得的RVESV、RVEDV、及RVEF 值均有较高的相关性（r＝0.88；0.91；0.77），相关回归关系散点图见图1～3。RT3-DE 可以多方位显示出右心室的形态及右心室功能参数（图4a），MRI组织分辨力较好，在T2WI上心肌与右心室血池的对比度良好，可清晰显示和勾画出右心室血池轮廓（图4b～d）。

表1 右心室功能参数及统计结果

讨 论

右心室功能的准确测定对心肺疾病患者的病情评估有重要意义，研究表明右心衰竭是所有类型肺动脉高压患者致残、致死的共同途径［1-2，6］。及时准确地对肺动脉高压等患者的右心室功能做出评价，对其病情评估、治疗决策的制定和预后判断有重要的帮助［7］。

右心室是肺循环的重要动力，其主要功能是在不同的循环和负荷情况下维持肺灌注，促进体循环的静脉血回流［7-8］。相比起左心室，右心室形态不规则，室壁较薄，因其对强心、利尿、扩血管等治疗反应差［1］，所以急性肺动脉高压患者可迅速发生急性右心衰竭，临床上右心衰竭也最常见于肺动脉高压的患者［7，9］。因此右心室功能异常的早期发现和治疗非常重要。

在心功能评价的各种影像学检查中，超声心动图最方便、经济。传统用于评价右心室功能的技术来源于左心室的测量，但由于右心室的形态不规则，二维超声心动测量右心室容积套用的是左心室计算公式，其测量结果的准确性不高。而且右心室位置紧靠胸壁，受呼吸影响大，频谱多普勒测量也受到角度的影响致使其准确性不高。RT3-DE测量了一个心动周期的三维容积数据，真正实现了对心脏活动的大角度实时动态观察［5，10］。与传统二维超声心动图相比较，RT3-DE技术能提供完整的心脏三维空间构造信息［6，11］，测量结果准确，能够快速、实时地显示心脏的三维立体结构信息，其不依赖于传统超声所应用的数学模型，直接测量真正的心腔容积形态，对了解心腔容积大小、心脏各个结构的空间走向、心脏大血管的连接关系、有无畸形及形态异常有很大帮助，在临床上具有重要的应用潜能，特别是对形态不规则的心腔测量较传统测量方法更准确。

图1 RT3-DE与MRI的RVESV 相关和回归关系散点图。图2 RT3-DE与MRI的RVEDV 相关和回归关系散点图。图3 RT3-DE与MRI的RVEF相关和回归关系散点图。

图4 同一患者RT3-DE和MRI右心室功能检查图。a）RT3-DE对右心室功能分析示意图，可全方位观看右心室形态；b）MRI BTFE序列示右心室血池与心肌之间对比明显，确定右心室短轴位定位线；c）右心室短轴位乳头肌中部收缩末期图；d）右心室短轴位乳头肌中部舒张末期图。

MRI是目前心脏功能评价的“金标准”［12］，其评价左、右心室功能结构准确、可靠，不需要注射对比剂，并且可全方位成像。MRI组织分辨力高，在T2WI上利用心肌与右心室血池的良好对比可清晰显示和勾画出右心室血池轮廓，右心室功能分析扫描一般在5min内均可完成，常规扫描结合MRI电影可准确计算右心室 RVESV、LVEDV 和RVEF 值［12-14］，心 肌 质 量、每搏输出量，心指数等均可以同时得出。尽管RT3-DE由于便利性等优势可能成为测定右心室容积和射血分数的首选方法，但目前其精确性和可重复性仍未被充分检验，所以临床上仍认为MRI是该项测量的标准方法。本研究使用RT3-DE 和MRI分别测定了患者的 RVESV、RVEDV、RVEF 值，并对各项参数进行了方差分析和Pearson相关性分析，结果显示两种方法最终得出的RVEF 值差异没有统计学意义，说明RT3-DE 计算出的右心室射血分数是准确、可靠的，而两者的RVESV 和RVEDV 测量结果差别有统计学意义，RVESV 和RVEDV 的值均小于MRI所测得的容积值，说明以MRI为对照标准，RT3-DE所测得的右心室容积值偏小，其精确性尚有待于进一步提高，尽管两种检查方法所测得的RVESV 和RVEDV 有差别，但RVEF 的计算方法（RVEDVRVESV）／RVEDV 使得这一差别对RVEF 值的影响大幅度降低，这可能是两种检查方法最终的RVEF 值差别不大的主要原因。另外，一周时间内患者的右心室功能状态的改变可能是影响测量结果的因素。

RT3-DE 也有其局限性，所需时间较长，操作复杂，结果容易受到受检者的呼吸或心脏移位的影响，而且三维探头的分辨力不及二维超声，其图像的质量有待进一步提高；探测视野尤其是彩色角度局限，有时不能包括整个兴趣区。相信随着探头技术及计算机的发展，将能够获得探测视野更大、图像质量及帧频更高的RT3-DE 图像。

综上所述，与"金标准"MRI相比，RT3-DE 作为一种新的右心室功能分析技术，所测得的RVEF 值准确、可靠，可用于右心室功能分析，但是所测得的RVESV 和RVEDV 值的准确性尚需进一步提高。

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