《第三军医大学》 2012年

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冠状动脉可视化及超声心动图新技术在定量分析冠心病介入治疗前后心肌运动及心功能中的价值

黄海韵  

【摘要】：背景 冠状动脉粥样硬化性心脏病(Coronary heart disease，CHD)严重威胁人类健康，且发病率不断上升。经皮冠状动脉介入治疗(Percutaneous coronary intervention，PCI)是冠心病的主要治疗手段之一，其安全性和有效性已得到充分认可.目前冠心病诊断的金标准是冠状动脉造影(Coronary angiography, CAG)，它同样被运用到PCI术后随访中。但是CAG属于有创操作，在诊断、随访冠心病的同时也带来多种并发症。因此探讨无创伤性的冠心病影像学诊断、随访方法将具有重要的临床价值。近年来，经胸超声心动图(Transthoracic echocardiography，TTE)新技术发展迅速， 出国看病 ，其中实时三维超声心动图(Real-time three dimensional echocardiography, RT3DE)能提供左心室17节段运动同步性相关数据，定量分析左心室节段运动情况。超声斑点追踪成像(Speckle trackingimaging, STI)能够准确测量左心室节段心肌在不同方向上的形变，从而评价左心室节段心功能。RT3DE和STI技术能直观、定量地评估左心室心肌节段运动，有望在冠心病的诊断和术后评估中体现重要价值。但是，以上两种超声技术不能直接显示病变冠状动脉，同时，应用RT3DE和STI技术诊断冠心病以及定量评价介入治疗术后心肌运动及心功能变化的研究报道较少。基于此，本研究建立了冠状动脉三维可视化模型,并将其与TTE结合，研究TTE显示的左心室17节段供血冠脉及其分支，力求为超声新技术评价冠心病提供详尽的解剖学参考。在此基础上应用RT3DE和STI技术定位诊断冠心病患者的病变冠脉，分析PCI前后左心室整体及节段运动，目的在于探讨RT3DE和STI在冠心病诊断及PCI术后随访中的应用价值，为冠心病的诊断及治疗后随访提供无创伤性、准确性高、可重复性强的评估手段。 研究目的： 1.建立冠状动脉三维可视化模型，将其与TTE结合，证实冠脉分支与心肌节段的供血关系，为TTE评价冠心病提供精细解剖对照。 2.探讨RT3DE和STI两种超声技术在诊断冠心病患者病变冠脉及评价PCI疗效中的应用价值。 方法： 1.冠状动脉三维可视化模型的建立及其与正常成人超声心动图的对照研究 选取中国可视化人体数据集心脏(Chinese Visible Human，CVH)连续断面及5例正常成人心脏CT(Computer Tomography)数据集，运用体绘制与面绘制的重建方法，在Amira5.2.1三维可视化软件上建立冠状动脉三维可视化模型。采集50例正常成人心脏超声二维图像，建立心脏超声数据库。在冠状动脉三维可视化模型上使用Amira软件模拟超声标准切面进行虚拟切割，依据美国心脏病学会(American College ofCardiology， ACC)规范的影像学左心室室壁17节段心肌分段方法与相应的超声图像进行冠脉解剖及心肌节段的对照研究，明确冠状动脉及其分支与左心室17节段的供血关系。 2.RT3DE和STI诊断冠心病以及对冠心病介入治疗的术后评价 对照组为50例健康成人(男33例，女17例)，年龄22～38(28.6±7.8)岁，无高血压或心脏病史，心电图、超声心动图以及体格检查未见异常，窦性心律。冠心病患者为第三军医大学西南医院心内科收治心脏病患者，共170例(男95例，女75例)，年龄40～82(61.2±8.9)岁，均有明确冠心病史或临床疑诊为冠心病，心电图显示ST-T改变。使用philips公司iE33彩色多普勒超声诊断仪，X3-1探头及S5-1探头采集三维、二维超声心动图，以DICOM格式保存。冠心病患者于超声检查后两日内行CAG检查，筛除结果为阴性的患者，依据CAG显示冠脉狭窄程度分为两组：至少有1支冠状动脉主支狭窄且狭窄程度75%者归为轻-中度狭窄组(98例);至少有1支冠状动脉主支狭窄且狭窄程度≥75%者归为重度狭窄组(43例)；将重度狭窄组中行PCI患者(36例)归为介入治疗组，好医师网，分别于术后3天、2个月、6个月行超声检查。 应用philips公司QLab8.1分析软件，3DQA、CMQ插件分析CAG术前160例冠心病患者超声图像，获得牛眼图(Illustration of the Bull Eye, IBE)、时间-容积曲线(Time-volume curve)、纵向时间-应变曲线等(Time-strain curve)，将显示异常的节段归为病变节段，结合冠状动脉三维可视化模型定位诊断病变冠脉，统计阳性和阴性病例数。CAG术后，将RT3DE和STI所得冠脉狭窄阳性及阴性病例数与CAG对比，将重度狭窄组和轻-中度狭窄组行下一步分析，评价两种超声技术诊断病变冠脉的准确性。应用RT3DE和STI技术获得对照组及介入治疗组PCI前后左心室收缩功能、收缩同步性以及心肌应变数据，做两两对比研究，探讨RT3DE和STI技术在PCI术后随访中的应用价值。 结果： 1.本研究建立的冠状动脉三维可视化模型能清晰显示正常人体冠状动脉的主干及其主要分支，能够将冠状动脉及其分支的三维立体结构与心脏大体解剖相结合，并能够按照TTE常规切面进行切割，，明确各个切面上左心室各节段冠脉供血，为TTE及其新技术通过异常心肌诊断病变冠脉提供精细、直观的冠脉解剖对照。 2. RT3DE和STI诊断冠脉狭窄阳性及阴性病例数与CAG做对比，均无显著性差异(P0.05)；RT3DE和STI诊断重度狭窄组、轻-中度狭窄组病变冠脉具体分支，分别与CAG对比，均无显著性差异(P0.05)；以CAG为标准，RT3DE诊断单支病变灵敏性72%、特异性97%，诊断多支病变灵敏性87%、特异性78%；STI诊断单支冠脉病变灵敏性63%，特异性94%，诊断多支病变灵敏性80%、特异性57%。 3．RT3DE：左心室整体收缩功能指标、同步性指标以及17节段时间-容积曲线、牛眼图等显示，PCI术后左心收缩功能及同步性明显改善，大多数指标在术后3天便有改变，术后2个月开始明显改善(P0.05)，术后6个月各指标较为稳定，但同步性指标与对照组仍有统计学差异(P0.05)。STI：左心室经治疗节段收缩期峰值应变及应变率、各空间方向时间-应变(率)曲线显示，PCI术后经治疗节段心肌应变能力明显改善，术后3天纵向收缩期峰值应变、应变率值较术前有一定程度增高，但差异无统计学意义(P0.05)；术后2个月，各方向收缩期峰值应变及应变率较术前明显增高(P0.05)；术后6个月各指标较为稳定，且与对照组比较，差异无统计学意义(P0.05)。 结论： 1.本研究建立了冠状动脉三维可视化模型，并将其与TTE切面做对照研究，能够精确显示TTE中左心室17节段各自供血冠脉，为RT3DE和STI等超声新技术诊断冠心病提供精细、准确的解剖学对照，为临床通过超声技术直接判断病变冠脉及其分支提供了桥梁和工具。 2.RT3DE凭借左心室17节段时间-容积曲线和牛眼图技术已具备准确诊断冠心病的能力。STI技术亦可依据纵向时间-应变曲线诊断病变冠脉，但其灵敏度和特异度不及RT3DE。以上两种超声心动图技术具备无创、简便的优点，有望成为诊断冠心病的无创、准确的诊断方法。 3.RT3DE和STI技术能够获得左心室整体收缩功能、收缩同步性和心肌应变相关数据，证明了PCI术后2个月是缺血心肌恢复灌注的有效检测时机。以上两种超声技术具备无创、可重复性好、患者容易接受等优点，有利于PCI术后长期随访，并对左室整体和局部功能评价具有重要临床意义。

【关键词】：
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R541.4
【目录】：

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