探讨三维等速表面积法评价二尖瓣反流的可行性研究

王秀芹，陈燕，牟芸，郑哲岚浙江大学医学院附属第一医院心血管超声中心，浙江杭州　310003

探讨三维等速表面积法评价二尖瓣反流的可行性研究

王秀芹，陈燕，牟芸，郑哲岚
浙江大学医学院附属第一医院心血管超声中心，浙江杭州310003

目的 探讨三维等速表面积法（3D-proximal isovelocity surface area，3D PISA）评价二尖瓣反流的可行性研究。方法 于2015年3—8月在该院检查发现二尖瓣反流病例70例，其中偏心性反流46例，分别给与2D PISA及3D PISA定量评价二尖瓣的反流程度。结果2D PISA及3D PISA所测反流口面积差异有统计学意义，3D PISA的反流口面积要高于2D PISA，平均有效反流口面积对于定量评价二尖瓣反流更实用。结论 3D PISA作为一种新的定量评价二尖瓣反流程度的方法应该得到广泛的应用。

超声心动描记术；三维超声心动描记术；等度表面积；二尖瓣反流

［Abstract］Objective Feasibility of three dimensional proximal isovelocity surface area in quantitative evaluate mitral regurgitation.Methods Sevevnty patients who diagnosed mitral valve regurgitation，we use different method 2D PISA and 3D PISA quantitative evaluate the degree of mitral regurgitation.Results The results of this study demonstrate the area of 3D PISA more than 2D PISA.diagnostic value of an averaged effective orifice area are more utility.Conclusion 3D PISA a new method of evaluate the degree of mitral regurgitation should be used in clinic practice.

［Key words］Echocardiography；Three dimensionalEchocardiography；Proximal isovelocity surface area；Mitral regurgitation.

二尖瓣反流（mitral regurgitation，MR）是心血管疾病中最常见的病理生理现象之一，中至重度MR可以进展为左心室功能不全，准确评价二尖瓣反流程度在临床工作中有至关重要的作用［1］。目前临床上最常用的定量及半定量评价二尖瓣反流程度的方法是二维彩色多普勒显像，而二维彩色多普勒仅依据彩色反流束的长度、宽度、面积来对瓣膜的反流程度进行分级，但其精确性较差，受仪器设备及人为因素影响较大，特别是对偏心性反流的评价，有明显的技术局限性［2］。近年来发展的三维容积多普勒技术脱离了几何形态学的假设能够自动计算血流会聚区三维表面积，并计算有效反流口面积（MVOR）及反流率，此方法能够定量二尖瓣反流程度，因此该研究的目的是探索应用3D PISA方法计算MVOR及反流率的准确性和可行性。该研究整群收集2015年3—8月在该院诊断MR的患者给予不同的方法进行定量及半定量评价，明确瓣膜反流程度，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料

方便选取在该院经超声心动图应用二维彩色多普勒半定量方法诊断MR患者半患者共70例，其中男38例，女32例，年龄32～70岁，平均（48.8±5.9）岁，其中轻中度反流15例，中度反流18例，中重度反流20例，重度反流例17例，其中风湿性心脏20例，瓣叶脱垂25例，缺血性二尖瓣反流15例，感染性心内膜炎5例，先天性心脏病二尖瓣反流5例。该研究经浙江大学医学院附属第一医院伦理委员会审批同意，所有纳入病历资料均获得患者书面知情同意。

1.2基本原理

血流动力学原理表明当血液加速通过一较小孔径时，在此较小孔径近端存在一放射状的血流会聚区，当血流速度超过彩色多普勒Nyquist极限时彩色发生反转，从而可以显示血流会聚混叠界面。2D-PISA假设混叠界面为规则的球形，需要手动测量球形半径，而3DPISA为计算机自动测量血流会聚混叠界面的表面积EROA 3DPISA=3D-PISA×Va/Vmax（cm/s），其中3DPISA为计算机自动计算血流汇聚区等速表面积（cm2），Va为确定的Nyquist（cm/s），Vmax为反流最大流速（cm/s）有效返流口面积 （EROA）2DPISA=2πR2×Va/ Vmax（cm/s），R为手动测量血流汇聚区半径2πR2，Va为确定的Nyquist（cm/s），Vmax为反流最大流速（cm/s）。

1.3图像采集

采用Siemens sc2000，使用4V1c及 4Z1C探头，频率1.0～4.0 MHZ，并连接心电图，患者左侧卧位，平静呼吸，记录常规超声心动图。应用4V1c探头，记录二维及彩色多普勒超声心动图，测量二尖瓣反流峰值流速，及时间流速积分，并存储数据，选择3个心动周期，应用2D PISA计算有效返流口面积及反流率，更换4Z1C探头记录二尖瓣彩色全容积图像，调节Nyquist30～40 cm/使反流口的血流汇聚呈蓝黄红清晰的图像，选择二尖瓣前后叶交接 处左室侧为起始点 ，沿二尖瓣收缩期血流的反流方向画线，点击PISA按钮应用软件自动计算3D PISA有效返流口面积及反流率。

1.4统计方法

采用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析，计量资料用（±s）表示。组间比较用独立样本t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

3D PISA法可以直观的观察到二尖瓣反流经过狭小的二尖瓣口形成的血流汇聚区的三维结构，调节 （Nyquist 28～37 cm/s）3D PISA技术自动识别血流汇聚区等速度面，从左室左房面观面血流汇聚的形态并不是表面光滑的半球形，其形态多种多样，瓣膜病变的性质不一样，血流汇聚帽的形态也会不同（图1，图2）。

图1　清晰显示血流汇聚冒，画线确定最大反流束方向

图2　实时彩色全容积成像获得的左心室观，二尖瓣血流汇聚面积呈不规则形

3D-PISA测得的平均反流口面积与反流量EROA （0.34±0.18）cm2和 （47.6±27.6）mL明显高于2D-PISA测得的平均反流口面积与反流量EROA（0.20±0.14）cm2和（33.3±21.9）mL（表1）。3D-PISA测得平均反流瓣口面积对于重度二尖瓣反流程度的评价的敏感性及特异性均高于峰值反流口面积（表2）。3D-PISA对于偏心性反流的程度的评价与其他方法比较更准确更接近于术中探查的结果（表3）。

表1　3D-PISA与2D-PISA测得的平均反流口面积与反流量比较（±s）

表1　3D-PISA与2D-PISA测得的平均反流口面积与反流量比较（±s）

方法　平均有效返流口面积（cm2）　反流量（mL）3D PISA 2D PISA 0.34±0.18 0.20±0.14 47.6±27.6 33.3±21.96

表2　平均反流瓣口面积与峰值反流口面积的比较

表3　3D-PISA、2D-PISA及二维彩色多普勒对于偏心性反流的程度的评价

3　讨论

中、重度二尖瓣反流的患者90%以上可通过瓣膜置换或二尖瓣成形来改善患者症状、提高生活质量，因此外科手术治疗的时机尤为重要［3］。不论急性或是慢性二尖瓣反流出现左心室容量负荷增加，导致左心室收缩功能下降，均应立即手术［4］。因此二尖瓣反流程度的定量评价对于手术时机的选择很重要。目前对二尖瓣反流程度的评价方法有很多，但是临床上多采用传统二维彩色多普勒血流显像法［5］，观察二尖瓣反流的起源部位，并且能够定位瓣膜病变位置，同时还可半定量评价反流程度。但对于偏心性反流，二维彩色多普勒很难观察到反流束的全貌，很容易低估反流程度。RT-3D CDFI不受反流束形态、空间走行影响，可克服传统二维方法评估偏心性反流程度时的空间问题，但是RT-3D CDFI的帧频较低，彩色图像是由几个心动周期拼接而成，出现拼接伪像，使反流的三维图形失真，错误评估瓣膜反流程度［6］。2D-PISA定量评价可以测量反流口面积（EROA）及反流量（RV），EROA一直被公认为最精确的参数之一，但PISA法计算EROA的前提是假设反流为立体半球形，而实际上反流的汇聚形状不可能是理想的立体半球。3D-PISA与2D-PISA的不同之处就是反流口面积是计算机自动测量的，减少手动操作误差，同时等速表面积是不规则形，可以更直观的看到反流等速表面积的形态［7］。该研究的目的就是应用3D-PISA方法定量评价二尖瓣反流的实用性及有效性，为以后临床工作中提供更直接更有效的方法。

该研究的显示平均反流口面积对于定量评价二尖瓣反流的程度有明确的诊断价值，3D-PISA减少估计近端等速表面积不是半球型造成的判断二尖瓣反流量的偏差，可以实时三维计算近端等速表面积的实际形状和面积，比如变形的、狭长的、或者多孔甚至不规则的等速表面积，这样可以测量实际的准确的二尖瓣反流等速表面积，从而得到准确的三维PISA计算得到的二尖瓣反流率，反流量和有效反流口面积，较二维PISA法有了明显的提升。Siemens sc 2000超声诊断仪在应用连续多普勒测量二尖瓣反流流速时，可以任意调节取样角度，彻底改变了以往仪器的角度依赖性，这对于偏心性的反流诊断反流程度的诊断意义更明确。是Choi J对221例二尖瓣反流患者分别用3D-PISA和3D-PISA法进行测量，并以磁共振作为金标准进行对比研究，结果发现三维法明显优于二维法，判断二尖瓣反流量，二维法与三维法误差大于15 mL，三维法与磁共振结果更一致［8］。

综上所述，3D-PISA方法定量评价二尖瓣反流程度具有更准确、更快捷的特点，尤其是对于偏心性反流程度的评价明显高于以往任何一种评价方法，对于二尖瓣反流患者术前评估提供更可靠的诊断价值。

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［3］Frank P.Schmidt.Theresa Gniewosz.Alexander JabsUsefulness of 3D-PISA as compared to guideline endorsed parameters for mitral regurgitation quantification［J］.Int J Cardiovasc Imaging，2014，30：1501-1508.

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［5］Alaa Mabrouk Salem Omar，Mohamed Ahmed Abdel-Rahman，Hala Raslan.Radius of proximal isovelocity surface area in the assessment of rheumatic mitral stenosis：Connecting flow to anatomy and hemodynamics［J］.J Saudi Heart Assoc，2015，27（4）：244-255.

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Feasibility of Three Dimensional Proximal Isovelocity Surface Area in Quantitative Evaluate Mitral Regurgitation

WANG Xiu-qin，CHEN Yan，MOU Yun，ZHENG Zhe-lan
The First Affiliated Hospital of Zhejiang University Medical College，Hangzhou，Zhejiang Province，310003 China

R445.1

A

1674-0742（2016）07（c）-0092-03

10.16662/j.cnki.1674-0742.2016.21.092

王秀芹（1982.4-），女，河北唐山人，硕士，医师，研究方向：心血管超声。

2016-04-27）