二尖瓣环自动追踪技术评价冠状动脉粥样硬化性心脏病病人左心室收缩功能

李 靖 高 敬

(1.北京医院心内科，北京 100730 ；2.首都医科大学宣武医院心脏科，北京 100053)

· 心血管疾病的诊断与治疗 ·

二尖瓣环自动追踪技术评价冠状动脉粥样硬化性心脏病病人左心室收缩功能

李 靖1高 敬2*

(1.北京医院心内科，北京 100730 ；2.首都医科大学宣武医院心脏科，北京 100053)

目的 应用二尖瓣环自动追踪技术评价冠状动脉粥样硬化性心脏病(以下简称冠心病)病人左心室收缩功能。并研究二尖瓣环自动追踪技术与改良Simpson法及左室造影法对测量左心室收缩功能间的相关性。方法 受试者共110例，其中健康志愿者47例，冠心病病人63例。所有受试者取心尖四腔心，应用改良Simpson法测量左室舒张末容积、收缩末容积、每搏量、心输出量、左室射血分数、每搏指数、心排指数，转换二尖瓣环自动追踪技术模式分别测量以上指标。采用相关分析，比较二尖瓣环自动追踪技术与改良Simpson法测量左室功能的相关性。并且比较2种方法对于左室指标的测量有无差异。30例冠心病病人进行左室造影，并与二尖瓣环自动追踪技术测量指标进行相关分析，且比较左室造影、二尖瓣环自动追踪技术、改良Simpson法对于左室指标测量有无差异。结果 在正常人中2种方法测量指标相关系数分别为：左室舒张末容积0.838、收缩末容积0.917、每搏量0.611、心输出量0.579、左室射血分数0.648、每搏指数0.514、心排指数0.541。在冠心病病人中2种方法测量指标相关系数分别为：左室舒张末容积0.875、收缩末容积0.912、每搏量0.693、心输出量0.664、左室射血分数0.725、每搏指数0.688、心排指数0.684。所有受试者2种方法测量指标相关系数分别为：左室舒张末容积0.850、收缩末容积0.920、每搏量0.627、心输出量0.604、左室射血分数0.711、每搏指数0.617、心排指数0.631。二尖瓣环自动追踪技术与左室造影法对左室收缩功能指标的相关系数分别为：左室舒张末容积0.842、收缩末容积0.892、每搏量0.651、心输出量0.614、左室射血分数0.709、每搏指数0.616、心排指数0.630。二尖瓣环自动追踪技术与改良Simpson法及左室造影法对于左室功能指标测量差异无统计学意义。结论 二尖瓣环自动追踪技术与改良Simpson法、左室造影对左室收缩功能测量指标相关性均良好。并且该方法与以上2种方法在左室收缩功能测量方面差异无统计学意义。二尖瓣环自动追踪技术是评价左室收缩功能的一项简便而准确的方法。

二尖瓣环自动追踪技术； 左心室收缩功能； 冠状动脉粥样硬化性心脏病

左室收缩功能是临床上评价病人病情程度、治疗效果及预后最重要的指标。临床上有多种方法对左室收缩功能进行研究，其中超声心动图是最常用的方法。二尖瓣环自动追踪技术(automated mitral annular tracking， AMAT)是一项新的超声诊断技术。它通过自动追踪在一个心动周期中左室心内膜运动评价左室功能，为心功能研究提供了新的空间[1]。本文旨在应用二尖瓣环自动追踪技术测量左室收缩功能，并与改良Simpson方法及左室造影相比较，以评价二尖瓣环自动追踪技术与另2种方法对左心室收缩功能评价的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究对象：住院冠状动脉粥样硬化性心脏病(以下简称冠心病)病人63例，健康志愿者47例，其中男性70例，女性40例，平均年龄(50.0±20.1)岁。健康志愿者47例，男性25例，女性22例，平均年龄(36.9±16.9)岁。心率(72±12)次/min，身高(1.69±0.07)m，体质量(67.4±10.9)kg，体表面积(1.82±0.16)m2。冠心病病人63例，其中男性40例，女性23例，平均年龄(63.9±16.2)岁，心率(74±18)次/min，身高(1.68±0.08)m，体质量(70.7±10.7)kg，体表面积(1.84±0.16)m2。

1.2 研究方法

使用日本东芝公司Toshiba Aplio彩色超声诊断仪，配有AMAT软件，探头频率3.5 MHz。所有受试者左侧卧位，同步显示心电图。取心尖四腔心，应用改良Simpson法分别测量左室舒张末容积(end-diastolic volume, EDV)、收缩末容积(end-systolic volume, ESV)、每搏量(stroke volume, SV)、心输出量(cardiac output,CO)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、每搏指数(stroke index, SI)、心排指数(cardiac index, CI)。同样取心尖四腔心切面转换二尖瓣环自动追踪技术模式，冻结心尖四腔心切面以心电图R-R间期确定3个心动周期，将3个取样点置于二尖瓣环间隔侧、侧壁及心尖内膜下自动获得左室蛇行曲线，点击四腔容量键自动获得左室舒张末容积、收缩末容积、每搏量、心输出量、左室射血分数、每搏指数、心排指数,均为连续3个心动周期的平均值。

其中30例冠心病病人进行了左室造影，并于检查当天应用AMAT对病人左室收缩功能进行测量。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 二尖瓣环自动追踪技术与改良Simpson法的对比

正常人改良Simpson法及二尖瓣环自动追踪技术分别测量左室舒EDV、ESV、SV、CO、LVEF、SI、CI详见表1；改良Simpson法及二尖瓣环自动追踪技术测量各项指标相关系数详见表1，2种方法测量得到的数值差异无统计学意义(P>0.05)。冠心病病人采用改良Simpson法及二尖瓣环自动追踪技术分别测量EDV、ESV、SV、CO、LVEF、SI、CI，详见表2；改良Simpson法及二尖瓣环自动追踪技术测量各项指标相关系数详见表2，2种方法测量得到的数值差异无统计学意义(P>0.05)。所有受试者改良Simpson法及二尖瓣环自动追踪技术分别测量EDV、ESV、SV、CO、LVEF、SI、CI，详见表3，改良Simpson法及二尖瓣环自动追踪技术测量各项指标相关系数见表3，2种方法测量得到的数值差异无统计学意义(P>0.05)。心尖四腔心AMAT显示左室舒张末左室心内膜，详见图1。

表1 正常人左室收缩功能指标Tab.1 Left ventricular systolic function in normal subjects ，n=47)

AMAT:automated mitral annular tracking; LVEF：left ventricular ejection fraction； EDV：end-diastolic volume；ESV：end-systolic volume； SV：stroke volume；SI：stroke index； CO：cardiac output； CI：cardiac index.

表2 冠心病病人左室收缩功能指标Tab.2 Left ventricular systolic function in CAD ，n=63)

AMAT:automated mitral annular tracking;EDV：end-diastolic volume；ESV：end-systolic volume； SV：stroke volume；CO：cardiac output；LVEF：left ventricular ejection fraction； SI：stroke index； CI：cardiac index；CAD：coronary artery disease.

表3 所有受试者左室收缩功能指标Tab.3 Left ventricular systolic function in all subjects ，n=110)

AMAT:automated mitral annular tracking; EDV：end-diastolic volume；ESV：end-systolic volume； SV：stroke volume；CO：cardiac output；LVEF：left ventricular ejection fraction； SI：stroke index； CI：cardiac index.

2.2 二尖瓣环自动追踪技术与左室造影对比

30例冠心病病人进行左室造影检查。通过左室造影测量的左室收缩功能指标与AMAT的测量指标及相关性详见表4。二尖瓣环自动追踪技术与改良Simpson法及左室造影法对于左室功能指标测量差异无统计学意义(P>0.05)，详见表4和表5。

表4 冠心病病人左室造影测量左室收缩功能指标Tab.4 Left ventricular systolic function in CAD with LVG ，n=30)

AMAT:automated mitral annular tracking; LVEF：left ventricular ejection fraction； EDV：end-diastolic volume；ESV：end-systolic volume； SV：stroke volume；SI：stroke index； CO：cardiac output； CI：cardiac index；CAD：coronary artery dissection；LVG：left ventricular angiography.

图1 正常人二尖瓣环自动追踪技术显示左室收缩功能Fig.1 Automated mitral annular tracking show left ventricular systolic function in normal subjects表5 左室造影R 冠心病病人改良Simpson法与AMAT测量左室收缩功能指标差异性Tab.5 Modified Simpson method and AMAT measurement on left ventricular systolic function in CAD with LVG

GroupEDV/mLESV/mLSV/mLCO/LLVEF/%SI/(mL·m-2)CI/(L/m-2)ModifiedSimpsonmethod80.1±19.732.3±15.341.9±12.33.05±1.3757.1±9.523.1±5.81.91±0.88AMAT81.4±21.331.3±15.142.2±11.73.22±1.3154.9±8.322.8±5.21.84±0.86r0.9750.9390.8160.8590.7170.8840.718P0.0010.0010.0010.0020.0010.0000.000t1.7900.5241.3820.5471.0280.5660.164P0.0840.6050.1780.5890.3120.5750.871

AMAT:automated mitral annular tracking; LVEF：left ventricular ejection fraction； EDV：end-diastolic volume；ESV：end-systolic volume； SV：stroke volume；SI：stroke index； CO：cardiac output； CI：cardiac index;CAD：coronary artery dissection；LVG：left ventricular angiography.

2.3 可靠性检验

3 讨论

左室收缩功能对于临床医生对病人病情的把握、确定正确治疗方案、评价治疗效果、判断病人预后非常有帮助。超声心动图是目前临床上评价左室收缩功能最常用的检查方法，包括M-型超声、二维超声、三维超声、多普勒组织超声等。

其中M-型超声最早用于评价心功能，但该方法存在某些局限性。首先该方法要求对左室进行几何假设，认为左室是一个椭球体，因此左室形态改变时，测量指标容易发生偏差[1]。而且该方法是通过一条线对左室收缩功能的指标进行计算，无法准确反映整个左室功能的变化。二维超声较M-型超声有了进步，它是在平面基础上对心功能进行测量，因此在心功能评价方面较M-型超声更加准确。但由于二维超声仍无法获得立体的心脏结构，使得测量指标还会有些误差。三维超声是新近发展起来的一项超声新技术，在理论上由于该方法可以取得立体的左室，因此应当是评价左室收缩功能最准确的方法。但由于目前的三维超声心动图技术取样角度较小仅为60度，因此对较大的成人心脏无法获得完整的左室三维图像，因此不能准确测量左室收缩功能[2-4]。多普勒组织超声也是新近发展起来的一项超声新技术，可以定量测量室壁运动，从而反映左室功能[5-8]。但由于多普勒组织超声受声束与室壁运动夹角的影响较大，因此在临床应用上受到了一定的限制。目前临床上评价左室收缩功能最常用、最准确的方法是改良Simpson法，该方法采用积分原理不受左室形态的影响，尤其在各种原因所致的左心室形态发生改变，测量结果容易发生偏差时。

AMAT是新近由东芝公司开发的一项超声新技术，该方法基于二维超声高帧频数字技术，在心尖四腔心切面确定3个取样点二尖瓣环间隔侧、侧壁及心尖心内膜，通过自动追踪整个心动周期过程中左室心内膜的蛇行运动，从而计算出左室收缩功能的各项指标。在本研究中，笔者发现无论是正常人还是冠心病病人应用AMAT测量的左室收缩功能指标左室舒张末容积、收缩末容积、每搏量、心输出量、左室射血分数、每搏指数、心排指数与改良Simpson法测量的上述指标均具有很好的相关性，而且2种方法对左室收缩功能指标测量的数值差异无统计学意义。由此表明AMAT对左室收缩功能的评价具有相当高的准确性，完全可以与改良Simpson方法相媲美[9-10]。

笔者认为AMAT技术具有许多优势。首先，AMAT无需改良Simpson法需要清晰显示整个左室心内膜，而只需清晰显示二尖瓣环间隔侧、侧壁及心尖心内膜3个取样点。其次，在操作上，AMAT相当简便，只需在左室舒张末期选取一幅清晰超声四腔心切面进行描记，而改良Simpson法却需要2幅清晰图像包括舒张末及收缩末超声图像。再次，改良Simpson法需要对整个左室心内膜进行描记，而AMAT只需取3点，因此可减少人为测量误差，使得测量结果更加准确。

本研究另选取了30例冠心病患者进行了左室造影测量心功能，并于当天同时进行AMAT及改良Simpson法超声测量，以期分别判断AMAT方法与左室造影、改良Simpson法测量收缩功能的相关性及差异性。从本研究可以看出，AMAT分别与左室造影及改良Simpson法均高度相关，且差异分别无统计学意义。提示AMAT具有非常高的准确性,以及便捷性。

总之，本研究可以看出AMAT测量左心室收缩功能不仅准确性高，而且操作简单、快捷，可以作为临床上评价左心室收缩功能的一种新方法。

本研究局限性：本组病人均是左室收缩功能正常病人与正常人，在左室收缩功能减低病人中AMAT与改良Simpson方法及左室造影相关性是否良好未讨论。本研究样本例数较少，还需扩大研究对象，进一步深入讨论。

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编辑 孙超渊

Assessment of left ventricular systolic function with automated mitral annular tracking in coronary atherosclerotic heart disease

Li Jing1, Gao Jing2*

(1.DepartmentofCardiology,BeijingHospital,Beijing100730,China; 2.DepartmentofCardiology,XuanwuHospital，CapitalMedicalUniversity,Beijing100053,China)

Objective To examine the clinical application of automated mitral annular tracking for assessing left ventricular systolic function in coronary atherosclerotic heart disease (CAD). The automated mitral annular tracking technology and improved Simpson method and left ventricular angiography method measured the correlation between left ventricular systolic function. Methods The subjects were 110 cases include 47 healthy volunteers and 63 cases of patients with coronary heart disease. End-diastolic volume (EDV)， end-systolic volume (ESV)， stroke volume (SV)， cardiac output (CO)， left ventricular ejection fraction (LVEF)， stroke index (SI) and cardiac index (CI) were detected by automated mitral annular tracking and modified Simpson method in the apical window at 4-chamber, respectively. All parameters were compared between the two ways and were determined with the correlation analysis. Thirty cases of CAD patients with left ventricular angiography were associated with automated mitral annular tracking measure for analysis. The left ventricular angiography, automated mitral annular tracking, modified Simpson method were used to measure the difference between left ventricular indicators. Results Therof EDV, ESV, SV, CO, LVEF, SI and CI were 0.838, 0.917, 0.611, 0.579, 0.648, 0.514 and 0.541 between automated mitral annular tracking and modified Simpson method in normal subjects. Therof EDV, ESV, SV, CO, LVEF, SI and CI were 0.875, 0.912, 0.693, 0.664, 0.725, 0.688 and 0.684 between automated mitral annular tracking and modified Simpson method in CAD. The r of EDV, ESV, SV, CO, LVEF, SI and CI were 0.850, 0.920, 0.627, 0.604, 0.711, 0.617 and 0.631 between automated mitral annular tracking and modified Simpson method in all subjects. The r of EDV, ESV, SV, CO, LVEF, SI and CI were 0.842, 0.892, 0.651, 0.614, 0.709, 0.616 and 0.630 between automated mitral annular tracking and left ventricular angiography in 30 CAD. Mitral valve ring automatic tracking technology and modified Simpson method and left ventricular angiography for left ventricular function indicators measuring no statistical difference. Conclusion Automated mitral annular tracking showed a good correlation with modified Simpson method and left ventricular angiography for assessing left ventricular systolic function. Automated mitral annular tracking method and the above two methods had no significant differences in left ventricular systolic function measurement. Automated mitral annular tracking method is a simple and accurate method to evaluate left ventricular systolic function.

automated mitral annular tracking； left ventricular systolic function; coronary atherosclerotic heart disease

时间：2017-06-09 17∶25 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20170609.1725.006.html

10.3969/j.issn.1006-7795.2017.03.012]

R54

2017-01-14)

*Corresponding author， E-mail：gaojing_gao@sina.com