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编号:10286463
超声心动图定量诊断二尖瓣狭窄瓣口面积的临床研究
http://www.100md.com 《中国超声医学杂志》 1999年第11期
     作者:张园园 张运 朱式娟 张梅 张供 张希全

    单位:

    关键词:超声心动描记术;二尖瓣狭窄;瓣口面积

    中国超声医学杂志991119 摘 要 目的:探讨主动脉血流连续性方程法(AFCE)、二维超声法(2DE)、压差减半时间法(PHT)、二尖瓣血流连续性方程法(MFCE)、近端等速表面积法(PISA)及近端球缺表面积法(PSSA)测量二尖瓣狭窄瓣口面积(MVA)的准确性。方法:20例接受瓣膜置换术的二尖瓣狭窄患者,术前利用上述6种方法测量其MVA,与术中直接测值(aMVA)进行对比。结果:(1)除AFCE法外,其余5种方法均与aMVA高度相关,又以2DE相关最佳;(2)2DE法高估了aMVA测值,而其他5种方法与aMVA无显著差异。结论:在MS患者MVA的测量中,2DE、PHT和PSSA法具有较高的临床应用价值;角度校正系数是影响PISA法准确性的关键。
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    Quantitative Study of Six Echocardiographic Methods in Measuring the Stenotic Mitral Valve Area

    Zhang Yuanyuan,Zhang Yun,Zhu Shijuan,et al.

    Affiliated Hospital of Shandong Medical University,Jinan 250012

    ABSTRACT Objective:To evaluate the accuracy of 2DE,pressure half-time method(PHT),aortic blood flow continuity method(AFCE),mitral blood flow continuity method(MFCE),proximal isovelocity surface area method(PISA) and proximal segment surface area method(PSSA) in measuring the mitral valve area(MVA) in mitral stenosis.Methods:MVA obtained from 20 patients with rheumatic mitral stenosis by 6 methods compared the values obtained directly during operation(aMVA).Results:1.2DE、PHT、MFCE、PISA and PSSA were highly correlated with aMVA,while AFCE method had poor correlation.2.2DE overestimated the aMVA and there were no significant difference between the other 5 methods and aMVA.Conclusion:Our data demonstrated that 2DE,PHT and PSSA are accurate and applicable for assessing MVA in mitral stenosis;the correct factor of angle is very important for the accuracy of PISA and PSSA.
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    KEY WORDS Echocardiography Mitral stenosis Mitral valve area

    在二尖瓣狭窄(MS)的患者明确各种超声定量诊断方法的相对准确性,对于正确进行临床诊断,指导治疗并估计预后具有重要的意义〔1〕。现有测量MS瓣口面积(MVA)的超声方法有常用的2DE和压差减半时间法(PHT),未在临床广泛应用的主动脉血流连续性方程法(AFCE)和二尖瓣血流连续性方程法(MFCE),近年出现的近端等速表面积法(PISA),以及我们最近提出的二尖瓣近端球缺表面积法(PSSA)。迄今文献尚未见到在同一组患者中对比上述6种方法的报道,本研究在一组二尖瓣置换术患者中进行了上述工作。

    资料与方法

    20例在本院接受二尖瓣瓣膜置换术的风湿性心脏病患者,男8例,女12例,年龄34~58岁,平均45.2±8.9岁。除一例为单纯性MS外均合并有不同程度的二尖瓣和/或主动脉瓣返流。窦性心律6例,房颤14例。
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    使用HP SONOS 5500型彩色多普勒血流显像仪,探头频率2~4MHz。首先按常规2DE及PHT法检测MVA。

    1.AFCE法:在胸骨旁左室长轴观测量舒张期末升主动脉内径(AOD),在心尖四腔观记录主动脉收缩期血流频谱及二尖瓣口舒张期血流频谱,轨迹球勾边得出主动脉血流收缩期流速积分(SVI)及二尖瓣血流舒张期流速积分(DVI),采用公式MVA=π/4.AOD2.SVI/DVI计算MVA。

    2.MFCE法:在心尖四腔观测得舒张早期二尖瓣环最大流速V1。二尖瓣口最大流速V2。二尖瓣环内径D1,在心尖二腔观测量舒张早期二尖瓣环内径D2。采用公式MVA=π/4.D1.D2.V1/V2计算MVA。
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    3.PISA法:在心尖四腔观用CDFI显示二尖瓣口左房侧血流会聚区,调整彩色增益至不出现噪声的最高水平,切面扇角在30°以下,调整彩色翻转速度(Vn)以显示尽可能大的彩色翻转平面。逐帧回放选取舒张早期停帧,测量血流最窄处至彩色翻转(由红变蓝)界面顶点高度r,脱机测量二瓣叶夹角θ,按以下公式计算MVA=2πr2.Vn.θ/(180.VE)。

    4.PSSA法:在与PISA法同一帧图像中,测量近端等速半球的球缺高度(h),采用MVA=2πr.h.Vn/VE计算MVA〔2〕(见图1)。

    θ为二尖瓣前后叶之间的夹角,r为半球半径,h为球缺高度,整个半球的表面积为A1=2πr2;将θ角相对于平面角校正后的表面积为A2=2πr2θ/180;将θ角相对于立体角校正后的表面积为A3=2πr2(1-cos θ/2)=2πr2.h/r=2πrh
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    图1 二尖瓣狭窄近端血流会聚区示意图

    检查均在术前一周内进行,测量取5个心动周期的均值。图像记录在VHS录像带上。

    实际瓣口面积(aMVA)的测量 二尖瓣在手术切下后即固定于最大开放状态,拍摄左室侧的二尖瓣口彩色照片,照片放大后,利用Cardiol-200医用影像处理仪描绘瓣口内缘,仪器自动给出aMVA。

    统计学分析 六种方法的MVA测值均以±s表示并与aMVA分别进行配对t检验和直线相关分析。

    结 果

    各种方法的测值及统计结果见表1。2DE法高估了手术测值(P<0.05),其余5种方法的测值与aMVA无显著性差异。从具体数值看,以PHT及PSSA法的测值与aMVA最接近。
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    表1 六种超声方法的MVA测值及与手术实测值的对照 方法±s(cm2)

    r

    SEE(cm2)

    回归方程

    手术测量

    0.95±0.42

    2DE

    1.07±0.44**

    0.93

    0.17
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    y=0.96x+0.15

    PHT

    0.93±0.33*

    0.85

    0.18

    y=0.67x+0.29

    AFCE

    0.98±0.53*

    0.69

    0.39

    y=0.77x+0.20

    MFCE
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    1.05±0.72*

    0.89

    0.33

    y=1.34x-0.29

    PISA

    0.99±0.30*

    0.78

    0.19

    y=0.55x±0.46

    PSSA

    0.93±0.29*
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    0.88

    0.14

    y=0.60x+0.35

    注:*aMVA无显著性差异P>0.05

    **与aMVA有显著性差异P<0.05 直线相关分析结果显示,除AFCE法外(r=0.69),其余5种方法均获得了与aMVA的高度相关,又以2DE相关性最佳(r=0.93),PSSA法较PISA法相关系数高(r分别为0.88和0.78)。由回归方程看,与aMVA一致性最高的方法亦为2DE法。

    讨 论

    超声测量MVA准确性的差异,反映各种差异的总和。为了只评价检验方法学之间的差异而排除心功能状态、瓣膜返流、房颤及操作者水平的影响,我们曾在一组窦性心律的单纯MS患者中进行了不同方法学之间相对准确性的研究〔2〕。本文以术中直接测量的瓣口面积为对照标准,进一步确定各种方法的不同临床应用价值。
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    AFCE法具有完备的理论基础即连续性方程原理,在单纯性MS患者有极高的准确性。已有的研究显示,AFCE与心导管技术测量的MVA相关系数高达0.99〔3〕,但由于易受联合瓣膜病变的影响而限制了其临床应用。本研究的病例几乎均伴有瓣膜返流直接影响了AFCE的测量结果。

    2DE法简便直观,不受血流动力学的影响,但对图像质量要求较高,易受人为因素影响。从理论上讲,2DE测值反映二尖瓣口的解剖面积,故而应获得与实际解剖面积最好的相关性及最高的准确性。但在本文中,2DE高估了aMVA,可能是由于2DE法反映的是二尖瓣口舒张期的最大开放面积,同时由于某些患者瓣叶的严重变形,声束与瓣尖平面夹角过大,没有得到真正的二尖瓣口短轴图像,这些都会导致对实际解剖面积的高估。

    PHT法操作简单,测量方便,因而获得了广泛应用。与AFCE一样,PHT测量的是二尖瓣口缩流区舒张期平均血流面积。然而该方法建立于经验公式的基础上,在有严重瓣膜返流、房室顺应性的改变如在球囊成型术后,PHT的准确性显著下降〔4〕
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    1990年我们首先提出了MFCE法,该方法不受联合瓣膜病变的影响,反映舒张早期二尖瓣口最大面积,适用范围较广泛,但测量过程复杂,涉及参数较多,未得到广泛应用。本文中MFCE法与aMVA的相关系数高达0.89,反映了其测量的准确性和实用性。

    PISA法基于血流会聚和连续性方程的原理,近年已用于测量MVA。从理论上讲,该方法不受血流动力学因素和瓣口形态影响,较多研究证实其对MVA的测量具有较高的准确性〔5~7〕。然而,二尖瓣前后叶之间并非一完整半球,其空间夹角必须加以考虑,即进行角度校正。理论分析证明,二尖瓣近端血流会聚区为一漏斗型结构,瓣叶间的立体角为2π(1-cos θ/2),而其切面上的平面角为2πθ/180,以往文献中均以后者代替前者。数学计算表明,只有在θ=0°、180°、360°时,二者的计算结果才相等;当0°<θ<180°,2πθ/180的数值均大于2π(1-cos θ/2);当θ分别为90°、120°和150°时,以平面角代替立体角将分别高估71%、33%和12%,且高估程度与θ成反比。晚近,Robert和我们在一组单纯性MS患者中的研究均证实了上述推导〔2,6〕。在本研究中,PISA法的测值与aMVA的差异并无显著性,反映了多种因素的综合作用,如混叠速度选择,θ角度的测量,血流偏心等均会造成一定的误差从而缓和了理论上的高估。
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    针对PISA的理论缺陷,我们将以立体角2π(1-cos θ/2)为校正系数计算MVA的PISA法进行了公式推导,立体角的测量可简化为球缺高度和半球半径两条直线距离的测量(图1)。该公式完善了PISA的理论基础,克服了它对瓣口面积的高估,而且避免了θ角手工测量的繁琐和不准确,大大提高了血流会聚法测量MVA的准确性和实用性,相关系数由0.78提高到0.88。我们在实际操作中还体会到,选择针对不同病例的不同混叠速度,在会聚界面上选择多点测量以保证会聚界面的类圆形,在血流偏心病例仔细调整探头角度以使声束尽量与血流方向平行,可以减小测量误差。

    另外,应该明确不同超声方法测值的代表意义,从而对不同超声测值的临床意义进行综合判断。PISA、PSSA和MFCE反映二尖瓣口舒张早期最大血流面积,PHT、AFCE反映舒张期平均血流面积,2DE反映二尖瓣口舒张期最大解剖面积。从表1所示均值中,可以看出解剖面积大于血流面积的规律。一般而言,舒张早期最大面积大于舒张期平均面积。但AFCE法受瓣膜返流影响,最大测值偏高,没有遵从这一规律。
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    我们结论认为,在选择和评价测量MVA的超声方法时,应考虑各种方法的不同意义和不同适应症。从测量准确性、临床应用范围和操作简便性等方面综合评价,以PSSA、PHT及2DE法具有最高的临床应用价值;角度校正系数的选择是影响PISA和PSSA法测量准确性的关键。

    参考文献

    1 Pearlman AS.Role of echocardiography in the diagnosis and evaluation of severity of mitral and tricuspid stenosis.Circulation,1991,84(Suppl I):193~197

    2 张园园,张 远,朱式娟,等.超声测量二尖瓣狭窄瓣口面积的方法学研究.中国医学影像技术,1998,15:120~121

    3 张 运.多普勒超声心动图学.青岛,青岛出版社,1988,151-168
, http://www.100md.com
    4 Pitavos CE,Stefanadis CI,Stratos CG,et al.Assessment of accuracy of the Doppler pressure half-time method in the estimation of the mitral valve area immediately after balloon mitral valvuloplasty.Eur Heart J,1997,18(3):455~463

    5 Oku K,Utsunomiya T,Mori H,et al.Calculation of mitral valve area in mitral stenosis using the proximal isovelocity surface area method.J Am Coll Cardiol,1992,19:297A(Abstract)

    6 Robert D,Rifkin,Denuis T,et al.Comparison of proximal isovelocity surface area method with pressure half-time and planimetry in evaluation of mitral stenosis.J Am Coll Cardiol,1995,26:458~465

    7 Shiota T,Jones M,Lillian M,et al.Color flow Doppler determination of transmitral flow and orifice area in mitral stenosis:Experimental evaluation of the proximal flow convergence method.Am Heart J,1995,129:114~163

    (1999-04-02收稿), 百拇医药