动态三维超声心动图多巴酚丁胺负荷试验中心肌梗死患者左室容积变化及意义
作者：李东野 陈清枝 王立旗 吴兰芬 夏勇 钱文浩 王晓萍 史春志
单位：李东野(徐州医学院附属医院心内科 221002)；陈清枝(徐州医学院附属医院心内科 221002)；王立旗(徐州医学院附属医院心内科 221002)；吴兰芬(徐州医学院附属医院心内科 221002)；夏勇(徐州医学院附属医院心内科 221002)；钱文浩(徐州医学院附属医院心内科 221002)；王晓萍(徐州医学院附属医院心内科 221002)；史春志(徐州医学院附属医院心内科 221002)
关键词：超声心动描记术；三维；多巴酚丁胺；心肌梗死；心室功能；左
动态三维超声心动图多巴酚丁胺负荷试验中 心肌梗死患者左室容积变化及意义
【摘要】 目的 探讨动态三维超声心动图(3-DE)多巴酚丁胺负荷试验(DST)中心肌梗死(MI)患者左室容积(LVV)变化的临床意义。方法 用3-DE方法测定了32例正常人和35例急性MI恢复期患者在DST中的变化情况。结果 DST中正常人和MI患者LVV和射血分数(EF)呈现明显不同的变化趋势。结论 用3-DE方法测定DST中MI患者的LVV和EF值变化能够判断MI患者的左心功能状态和心肌缺血反应。
, 百拇医药
The changes and significance of left ventricular volume in patients with myocardial infarction during dynamic 3-dimensional echocardiographic dobutamine stress testing
LI Dongye,CHEN Qingzhi,WANG Liqi
(Department of Cardiology,Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College,Xuzhou 221002,China)
【Abstract】 Objective To investigate the clinical significance of the left ventricular volume in patients with myocardial infarction(MI) by dynamic 3-dimensional echocardiography(3-DE) during dobutamine stress testing(DST).Methods The left ventricular volume(LVV) in 32 cases of normals and 35 patients with MI were measured by using DST.Results Change tendncy in LVV and ejection fraction(EF) was significantly different between the two groups.Conclusions Changes in LVV and EF can be used to judge the state of left ventricular function(LVF) and the response of myocardial ischemia in MI patients by using 3-DE during DST.
, 百拇医药
【Key words】 Echocardiography,three-dimensional;Dobutamine;Myocardial infarction;Ventricular function,left
超声心动图多巴酚丁胺负荷试验是近年发展起来的一种新的药物负荷试验方法[1],是目前诊断冠心病(CAD)、评价CAD患者左心功能状态和判断预后的重要手段[2],也是用于检测和判断心肌存活性的新方法[3],优于超声心动图运动负荷试验和其它药物负荷试验方法[4]。在心血管临床工作中正得到日益广泛的应用。用动态三维超声心动图(3-DE)方法测定的左室容积(LVV)是评价左室收缩功能的重要指标,这种方法具有无创伤性、准确性高、重复性好的优点,优于M型和二维超声心动图方法,尤其适用于左室形态有改变的病理心脏,亦是当前超声心动图技术发展的一个方向[5]。本研究用3-DE方法观察了正常人和心肌梗死(MI)患者多巴酚丁胺负荷实验(DST)中LVV和射血分数(EF)的变化趋势,分析并探讨DST中LVV变化的临床意义。
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对象和方法
一、研究对象
正常组32例,为正常体检和健康志愿者,其中男性26例,女性6例,年龄30～76岁,平均(51.90±10.70)岁。均无高血压、糖尿病、高脂血症、CAD家族史等CAD易患因素,常规12导联心电图、活动平板、二维和彩色多普勒超声心动图等项检查均正常。
MI组35例,有心前区痛,肯定的心电图动态演变和心肌酶谱的动态变化。均为临床连续观察的患者,符合WHO对MI的诊断标准,其中男性26例,女性9例,年龄为35～70岁,平均(56.90±10.60)岁。受检时间为急性MI恢复期(≥4周),排除了严重心律失常、未控制的高血压、不稳定型心绞痛及MI后早期病情未稳定者,并经彩色多普勒超声心动图排除了瓣膜狭窄及返流性病变,心功能为NYHA标准Ⅰ～Ⅱ级。
二、检查方法
, 百拇医药
1.3-DE检查方法:用美国产Vingmed升级750型彩色多普勒超声心动图仪和联机的动态三维超声工作站(Macintosh II ci)。患者休息0.5 h后接受检查。取平卧位或左侧卧位,使用3.25 MHz的线阵探头加耦合剂后放置于患者体表心脏透声窗处,于DST每级负荷中分别记录心尖四腔(Ap4Ch)、心尖两腔(Ap2Ch)、心尖左室流出道长轴(Aplax)、胸骨旁长轴和胸骨旁短轴乳头肌水平共五个标准切面,将每一切面图像以25帧/S的速度由超声心动图主机输入超声工作站,然后采用计算机内的商用3-DE处理软件,分别对Ap4Ch、Ap2Ch和Aplax三个切面的收缩末期和舒张末期图像进行勾边处理,计算机自动逐帧修正心内膜边缘,并进一步组合成动态3-DE的左室空间构型(图1),自动计算出左室舒张末期容积(EDV)和左室收缩末期容积(ESV)。为便于比较,又进一步计算出EDVI和ESVI,并进一步推算出EF值[6]。
2.DST分级负荷方法:用电子输液泵调控,经下肢静脉输注多巴酚丁胺(Dobu)。在静息状态、小剂量、中等剂量和大剂量四级负荷的基础上[2],又增加了中止5 min时的记录,每级负荷持续时间为5 min。DST每级负荷试验终止即刻分别记录动脉血压和12导联心电图供监测和分析用,终止指标仍按我们既往使用的标准[2]。
, 百拇医药
三、统计学处理
测量和计算结果以平均数加减1倍标准差表示(
±s)。组内不同负荷和组间同组负荷比较用方差分析,静息与最大负荷状态比较用配对t检验。计数资料比较用χ2检验。采用SAS统计软件包(6.04版本)统计处理,P<0.05或0.01认为有显著性差异。
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图1 一例正常人动态三维左室重建情况。此图摄影时冻结于心脏舒张末期
结 果
正常组和MI组DST中LVV变化参见表1。正常组DST中随Dobu剂量逐步增加,EDV和ESV逐渐缩小,MI组在小剂量和中等剂量时也呈缩小趋势,但在大剂量水平时则呈明显增大。
表1 正常组和MI组DST中LVV变化(±s)
组别
负荷状态
EDV(ml)
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ESV(ml)
正常组
静息状态
104.31±17.19
49.19±10.08
小剂量
99.26±16.08
44.72±13.00*
中等剂量
99.78±12.82*
37.99±7.01*△
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大剂量
90.79±11.53*#
35.30±6.70*△△
终止后5 min
99.50±15.80▲
45.18±13.77▲
MI组
静息状态
108.92±22.05
58.48±15.20
小剂量
, http://www.100md.com
108.30±21.82
57.46±16.00
中等剂量
104.94±20.13
55.06±14.38
大剂量
115.54±20.10
63.97±16.00
终止后5 min
109.81±20.50
59.71±13.77
, 百拇医药 注:与静息状态比较,*P值<0.01;与小剂量组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与中剂量组比较,#P<0.01;与大剂量组比较, ▲P<0.05
正常组和MI组静息状态和峰值负荷时各指标比较见表2。正常组LVV的各个指标在峰值负荷时均明显缩小,而MI组均明显增大,两组呈明显不同的变化趋势。
表2 正常组和MI组静息和峰值时各指标变化比较(±s)
组别
检测状态
EDV
ESV
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EDVIP
ESVI
EF
正常值
静息状态
104.31±17.19
49.19±10.08
58.24±9.64
27.63±6.18
53.10±3.44
峰值状态
91.63±11.01
, 百拇医药
35.82±6.46
51.31±6.54
20.04±3.69
60.83±4.80
MI组
静息状态
108.92±22.05
58.48±15.20**
61.19±11.92
33.19±9.27**
45.92±6.04*
, 百拇医药
峰值状态
111.91±19.48***
63.93±14.71***
63.13±10.22***
36.13±7.83***
42.27±8.33***
注:组内比较,*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001
正常组和MI组DST中LVV的百分变化率:正常组,DST峰值时,EDV和ESV缩小,百分率缩小分别为13.46%和27.41%;MI组,DST峰值时,EDV和ESV都增大,百分率增大分别为3.96%和0.90%。
, 百拇医药
讨 论
目前DST已发展成为一种常用的心血管疾病诊断和评价左心功能的方法,应用于以下几个方面:①用于诊断CAD,并可预测冠状动脉病变的严重程度;②评价CAD患者的左心功能状态;③评价心脏瓣膜病患者的左心功能状态,为手术干预的适当时机提供依据;④对CAD患者提供预后判断的信息;⑤评价心血管介入和手术治疗的效果;⑥判断心肌存活性。
许多有关3-DE基础实验和临床研究的报道均已证实了其测定LVV具有相当的准确性[6-9]。3-DE基础研究时实测值对比证实具有良好的相关性(r=0.99,s=0.76 ml),优于二维超声心动图。临床研究中CAD患者3-DE测值与SPECT对照也证实EDV和ESV的相关系数分别高达0.96和0.97。
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3-DE也存在着一定的局限性:①目前的3-DE为准实时显像,尚未达到实时显像的要求;②3-DE重建需要一定的时间;③需要有相应的设备,即专用的超声工作站。相信随着计算机技术的发展,3-DE的这些局限性将逐步得以解决。
本研究观察到DST中正常组LVV呈缩小趋势,提示心肌收缩力明显增强,这是正常人对β-受体兴奋剂的药理学反应,此时一般并不出现节段性室壁运动异常(RVMA),而MI组LVV在小剂量和中等剂量时亦呈缩小趋势,但到达大剂量时则明显增大,与正常组变化截然不同。再从静息状态和峰值负荷的对比来分析,正常组EDV、ESV和其标化后的指标EDVI和ESVI,均呈缩小趋势,而MI组则呈相反的变化趋势,在峰值负荷时两组间有极其显著性差异(P<0.001)。同时,代表左室收缩功能的指标EF值在正常组峰值负荷状态时明显增加,在MI组则明显减退,说明大剂量Dobu使心肌耗氧量增加,此时MI患者冠脉灌注出现不均一性,缺血心肌收缩功能减退,使原有的RVMA加重和(或)出现新的RVMA,此时表现为EDV和ESV的反常变化和EF值的减低,DST呈现阳性反应。
, 百拇医药
负荷试验中LVV增大是严重冠状动脉病变的标志,也是心肌缺血的反应[10],而EDV的异常变化是对CAD患者预后评价的独立预测因素[11]。因此,使用3-DE方法测定DST中LVV及EF值的变化趋势可以区别正常组和MI患者,并可进一步判定MI患者的心功能状态和心肌缺血反应,推测冠状动脉病变的严重程度,从而对CAD患者的治疗和判断预后方面提供可靠的依据,无疑会对临床工作中处理此类患者提供较大的帮助。
资助项目：江苏省自然科学基金(BJ 93157)
参考文献：
1 Sebasttian C,Patel JJ,Sadaniantz A,et al.Stress echocardiography:A review of the principles and practice.Echocardiography,1998,15:669-691.
, 百拇医药
2 李东野,Pierard LA,Berthe C,et al.多巴酚丁胺负荷试验中急性心肌梗塞恢复期病人左心室舒张功能的变化和意义.中华超声影像学杂志,1994,3:104-108.
3 Semed BA,Alam M.Effects of low-dose dobutamine on displacement of the atrioventricular plane and assessment of myocardial viability in patients with acute myocardial infarction treated with thrombolysis.Echocardiography,1999,16:17-25.
4 Matin TW,Seaworth JF,Johns JP,et al.Comparison of adenosine,dipyridamole and dobutamine in stress echocardiography.Annals of Internal Medicine,1992,116:190-196.
, 百拇医药
5 简文豪.心血管超声诊断的新进展.引进国外医药技术与设备,1997,3:1-10.
6 陈清枝,李东野,夏勇,等.动态三维超声心动图测定左心室容积与核素心血池显像的比较.徐州医学院学报,1993,13:262-264.
7 Phillips RA,Meurs MR,Waites JH.The five view technique for stress echocardiography:A description and evaluation of segmental imaging and reported angiographic data.Echocardiography,1997,14:231-238.
8 Kuhl HP,Franke A,Janssens U,et al.Three-dimensional echocardiographic determination of left ventricular volumes and function by multiplane transesophageal transducer:dynamic in vitro validation and in vivo comparision with angiography and thermodilution.J Am Soc Echocardiogr,1998,11:1113-1124.
, 百拇医药
9 李东野,陈清枝,夏勇,等.动态三维超声心动图左室容积与人心标本实测值的相关性研究.徐州医学院学报,1998,18:7-9.
10 Olson CE,Porter TR,Deligonul U,et al.Left ventricular volume changes during dobutamine stress echocardiography identify patients with more extensive coronary artery disease.J Am Coll Cardiol,1994,24:1268-1273.
11 Olson CE,Porter TR,Xie F.Abnormal left ventricular volume response during dobutamine stress echocardiography predicts adverse outcome.Circulation,1994,90(suppl 1):454.
(收稿日期：1998-06-23), 百拇医药
单位：李东野(徐州医学院附属医院心内科 221002)；陈清枝(徐州医学院附属医院心内科 221002)；王立旗(徐州医学院附属医院心内科 221002)；吴兰芬(徐州医学院附属医院心内科 221002)；夏勇(徐州医学院附属医院心内科 221002)；钱文浩(徐州医学院附属医院心内科 221002)；王晓萍(徐州医学院附属医院心内科 221002)；史春志(徐州医学院附属医院心内科 221002)
关键词：超声心动描记术；三维；多巴酚丁胺；心肌梗死；心室功能；左
动态三维超声心动图多巴酚丁胺负荷试验中 心肌梗死患者左室容积变化及意义
【摘要】 目的 探讨动态三维超声心动图(3-DE)多巴酚丁胺负荷试验(DST)中心肌梗死(MI)患者左室容积(LVV)变化的临床意义。方法 用3-DE方法测定了32例正常人和35例急性MI恢复期患者在DST中的变化情况。结果 DST中正常人和MI患者LVV和射血分数(EF)呈现明显不同的变化趋势。结论 用3-DE方法测定DST中MI患者的LVV和EF值变化能够判断MI患者的左心功能状态和心肌缺血反应。
, 百拇医药
The changes and significance of left ventricular volume in patients with myocardial infarction during dynamic 3-dimensional echocardiographic dobutamine stress testing
LI Dongye,CHEN Qingzhi,WANG Liqi
(Department of Cardiology,Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College,Xuzhou 221002,China)
【Abstract】 Objective To investigate the clinical significance of the left ventricular volume in patients with myocardial infarction(MI) by dynamic 3-dimensional echocardiography(3-DE) during dobutamine stress testing(DST).Methods The left ventricular volume(LVV) in 32 cases of normals and 35 patients with MI were measured by using DST.Results Change tendncy in LVV and ejection fraction(EF) was significantly different between the two groups.Conclusions Changes in LVV and EF can be used to judge the state of left ventricular function(LVF) and the response of myocardial ischemia in MI patients by using 3-DE during DST.
, 百拇医药
【Key words】 Echocardiography,three-dimensional;Dobutamine;Myocardial infarction;Ventricular function,left
超声心动图多巴酚丁胺负荷试验是近年发展起来的一种新的药物负荷试验方法[1],是目前诊断冠心病(CAD)、评价CAD患者左心功能状态和判断预后的重要手段[2],也是用于检测和判断心肌存活性的新方法[3],优于超声心动图运动负荷试验和其它药物负荷试验方法[4]。在心血管临床工作中正得到日益广泛的应用。用动态三维超声心动图(3-DE)方法测定的左室容积(LVV)是评价左室收缩功能的重要指标,这种方法具有无创伤性、准确性高、重复性好的优点,优于M型和二维超声心动图方法,尤其适用于左室形态有改变的病理心脏,亦是当前超声心动图技术发展的一个方向[5]。本研究用3-DE方法观察了正常人和心肌梗死(MI)患者多巴酚丁胺负荷实验(DST)中LVV和射血分数(EF)的变化趋势,分析并探讨DST中LVV变化的临床意义。
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对象和方法
一、研究对象
正常组32例,为正常体检和健康志愿者,其中男性26例,女性6例,年龄30～76岁,平均(51.90±10.70)岁。均无高血压、糖尿病、高脂血症、CAD家族史等CAD易患因素,常规12导联心电图、活动平板、二维和彩色多普勒超声心动图等项检查均正常。
MI组35例,有心前区痛,肯定的心电图动态演变和心肌酶谱的动态变化。均为临床连续观察的患者,符合WHO对MI的诊断标准,其中男性26例,女性9例,年龄为35～70岁,平均(56.90±10.60)岁。受检时间为急性MI恢复期(≥4周),排除了严重心律失常、未控制的高血压、不稳定型心绞痛及MI后早期病情未稳定者,并经彩色多普勒超声心动图排除了瓣膜狭窄及返流性病变,心功能为NYHA标准Ⅰ～Ⅱ级。
二、检查方法
, 百拇医药
1.3-DE检查方法:用美国产Vingmed升级750型彩色多普勒超声心动图仪和联机的动态三维超声工作站(Macintosh II ci)。患者休息0.5 h后接受检查。取平卧位或左侧卧位,使用3.25 MHz的线阵探头加耦合剂后放置于患者体表心脏透声窗处,于DST每级负荷中分别记录心尖四腔(Ap4Ch)、心尖两腔(Ap2Ch)、心尖左室流出道长轴(Aplax)、胸骨旁长轴和胸骨旁短轴乳头肌水平共五个标准切面,将每一切面图像以25帧/S的速度由超声心动图主机输入超声工作站,然后采用计算机内的商用3-DE处理软件,分别对Ap4Ch、Ap2Ch和Aplax三个切面的收缩末期和舒张末期图像进行勾边处理,计算机自动逐帧修正心内膜边缘,并进一步组合成动态3-DE的左室空间构型(图1),自动计算出左室舒张末期容积(EDV)和左室收缩末期容积(ESV)。为便于比较,又进一步计算出EDVI和ESVI,并进一步推算出EF值[6]。
2.DST分级负荷方法:用电子输液泵调控,经下肢静脉输注多巴酚丁胺(Dobu)。在静息状态、小剂量、中等剂量和大剂量四级负荷的基础上[2],又增加了中止5 min时的记录,每级负荷持续时间为5 min。DST每级负荷试验终止即刻分别记录动脉血压和12导联心电图供监测和分析用,终止指标仍按我们既往使用的标准[2]。
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三、统计学处理
测量和计算结果以平均数加减1倍标准差表示(
±s)。组内不同负荷和组间同组负荷比较用方差分析,静息与最大负荷状态比较用配对t检验。计数资料比较用χ2检验。采用SAS统计软件包(6.04版本)统计处理,P<0.05或0.01认为有显著性差异。, http://www.100md.com
图1 一例正常人动态三维左室重建情况。此图摄影时冻结于心脏舒张末期
结 果
正常组和MI组DST中LVV变化参见表1。正常组DST中随Dobu剂量逐步增加,EDV和ESV逐渐缩小,MI组在小剂量和中等剂量时也呈缩小趋势,但在大剂量水平时则呈明显增大。
表1 正常组和MI组DST中LVV变化(
±s)组别
负荷状态
EDV(ml)
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ESV(ml)
正常组
静息状态
104.31±17.19
49.19±10.08
小剂量
99.26±16.08
44.72±13.00*
中等剂量
99.78±12.82*
37.99±7.01*△
, http://www.100md.com
大剂量
90.79±11.53*#
35.30±6.70*△△
终止后5 min
99.50±15.80▲
45.18±13.77▲
MI组
静息状态
108.92±22.05
58.48±15.20
小剂量
, http://www.100md.com
108.30±21.82
57.46±16.00
中等剂量
104.94±20.13
55.06±14.38
大剂量
115.54±20.10
63.97±16.00
终止后5 min
109.81±20.50
59.71±13.77
, 百拇医药 注:与静息状态比较,*P值<0.01;与小剂量组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与中剂量组比较,#P<0.01;与大剂量组比较, ▲P<0.05
正常组和MI组静息状态和峰值负荷时各指标比较见表2。正常组LVV的各个指标在峰值负荷时均明显缩小,而MI组均明显增大,两组呈明显不同的变化趋势。
表2 正常组和MI组静息和峰值时各指标变化比较(
±s)组别
检测状态
EDV
ESV
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EDVIP
ESVI
EF
正常值
静息状态
104.31±17.19
49.19±10.08
58.24±9.64
27.63±6.18
53.10±3.44
峰值状态
91.63±11.01
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35.82±6.46
51.31±6.54
20.04±3.69
60.83±4.80
MI组
静息状态
108.92±22.05
58.48±15.20**
61.19±11.92
33.19±9.27**
45.92±6.04*
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峰值状态
111.91±19.48***
63.93±14.71***
63.13±10.22***
36.13±7.83***
42.27±8.33***
注:组内比较,*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001
正常组和MI组DST中LVV的百分变化率:正常组,DST峰值时,EDV和ESV缩小,百分率缩小分别为13.46%和27.41%;MI组,DST峰值时,EDV和ESV都增大,百分率增大分别为3.96%和0.90%。
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讨 论
目前DST已发展成为一种常用的心血管疾病诊断和评价左心功能的方法,应用于以下几个方面:①用于诊断CAD,并可预测冠状动脉病变的严重程度;②评价CAD患者的左心功能状态;③评价心脏瓣膜病患者的左心功能状态,为手术干预的适当时机提供依据;④对CAD患者提供预后判断的信息;⑤评价心血管介入和手术治疗的效果;⑥判断心肌存活性。
许多有关3-DE基础实验和临床研究的报道均已证实了其测定LVV具有相当的准确性[6-9]。3-DE基础研究时实测值对比证实具有良好的相关性(r=0.99,s
=0.76 ml),优于二维超声心动图。临床研究中CAD患者3-DE测值与SPECT对照也证实EDV和ESV的相关系数分别高达0.96和0.97。, http://www.100md.com
3-DE也存在着一定的局限性:①目前的3-DE为准实时显像,尚未达到实时显像的要求;②3-DE重建需要一定的时间;③需要有相应的设备,即专用的超声工作站。相信随着计算机技术的发展,3-DE的这些局限性将逐步得以解决。
本研究观察到DST中正常组LVV呈缩小趋势,提示心肌收缩力明显增强,这是正常人对β-受体兴奋剂的药理学反应,此时一般并不出现节段性室壁运动异常(RVMA),而MI组LVV在小剂量和中等剂量时亦呈缩小趋势,但到达大剂量时则明显增大,与正常组变化截然不同。再从静息状态和峰值负荷的对比来分析,正常组EDV、ESV和其标化后的指标EDVI和ESVI,均呈缩小趋势,而MI组则呈相反的变化趋势,在峰值负荷时两组间有极其显著性差异(P<0.001)。同时,代表左室收缩功能的指标EF值在正常组峰值负荷状态时明显增加,在MI组则明显减退,说明大剂量Dobu使心肌耗氧量增加,此时MI患者冠脉灌注出现不均一性,缺血心肌收缩功能减退,使原有的RVMA加重和(或)出现新的RVMA,此时表现为EDV和ESV的反常变化和EF值的减低,DST呈现阳性反应。
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负荷试验中LVV增大是严重冠状动脉病变的标志,也是心肌缺血的反应[10],而EDV的异常变化是对CAD患者预后评价的独立预测因素[11]。因此,使用3-DE方法测定DST中LVV及EF值的变化趋势可以区别正常组和MI患者,并可进一步判定MI患者的心功能状态和心肌缺血反应,推测冠状动脉病变的严重程度,从而对CAD患者的治疗和判断预后方面提供可靠的依据,无疑会对临床工作中处理此类患者提供较大的帮助。
资助项目：江苏省自然科学基金(BJ 93157)
参考文献：
1 Sebasttian C,Patel JJ,Sadaniantz A,et al.Stress echocardiography:A review of the principles and practice.Echocardiography,1998,15:669-691.
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2 李东野,Pierard LA,Berthe C,et al.多巴酚丁胺负荷试验中急性心肌梗塞恢复期病人左心室舒张功能的变化和意义.中华超声影像学杂志,1994,3:104-108.
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(收稿日期：1998-06-23), 百拇医药