MRI与二维超声心动图评价冠心病心功能及其与NYHA分级的关系

1.自贡市精神卫生中心特检科(四川 自贡 643000)

2.自贡市中医医院功检科(四川 自贡 643010)

李忠超1,* 何 燕2

冠心病是指冠状动脉血管出现动脉粥样硬化导致血管腔变窄或阻塞，使心肌缺血、缺氧或坏死的心脏病[1]。冠心病的诊断、治疗、预后判断都需要心功能作为参考指标。左心室极易受到损伤、做功量较大，故临床常用左心室功能反映心功能。现阶段临床评价心功能的方法包括放射性心室核素造影、X线心室造影、核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、二维超声心动图，前两者检查费用昂贵、操作过程复杂、重复性较低，存在一定的局限性[2]。MRI可以客观反映左心室的心肌、容积、形态，具有分辨率高、操作简单等优点[3]。二维超声心动图具有无辐射、无创、方便等特点，广泛应用于心脏疾病的诊断[4]。因此，本研究探讨MRI与二维超声心动图评价冠心病心功能及其与纽约心脏病协会(NYHA)分级的关系，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析我院2017年5月至2019年6月收治的90例冠心病患者的临床资料，按照NYHA分级[5]不同分为心功能Ⅰ～Ⅱ级组(21例)、心功能Ⅲ级组(37例)、心功能Ⅳ级组(32例)。心功能Ⅰ～Ⅱ级组：男性13例，女性8例；年龄40～70岁，平均年龄(52.61±6.15)岁；心率52～78bpm，平均心率(64.52±4.25)bpm。心功能Ⅲ级组：男性20例，女性17例；年龄39～70岁，平均年龄(52.24±6.32)岁；心率50～80bpm，平均心率(64.20±4.41)bpm。心功能Ⅳ级组：男性19例，女性13例；年龄4～74岁，平均年龄(52.89±6.02)岁；心率50～75bpm，平均心率(63.98±4.14)bpm。三组性别、年龄、心率等资料的比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。

纳入标准：符合《实用内科学》中冠心病相关诊断标准[6]；经影像学诊断确诊为冠心病；MRI、二维超声心动图检查的时间间隔不超过5d；无MRI、二维超声心动图检查禁忌证。

排除标准：合并胸腔积液、心包积液、先天性心脏病者；合并神经、认知功能障碍者；哺乳期、妊娠期妇女；合并休克、低血压等引发的血流动力学异常者；体内植入金属者；严重心律失常者；临床资料不全者。

1.2 方法

1.2.1 MRI检查 检查前指导患者进行训练，调整患者呼吸频率及心率。使用MRI仪器(生产公司：美国GE公司，型号Signa 1.5T)进行扫描，参数设定：TE为1.9ms，视野为32cm×32cm，TR为3.8ms，矩阵192×192，翻转角60°，层厚8.0mm，扫描时间约25min。检查时患者取仰卧位，头先进入，将心电向量导联置于胸前，4导联碳素电极分别置于肋弓下缘、胸骨左缘第4肋间隙、第2肋间隙、第5肋间隙心尖位置。心脏线圈以第3肋作为中心点进行固定，将呼吸门控装置绑定于中下腹，开始扫描。扫描定位像图后，找寻横轴位像，定位线为二尖瓣中点和心尖连线，心脏需被匀场包全，扫描获得右前斜位后，再将二尖瓣中点和心尖连线视为定位线，经过扫描得到假四腔心，此时定位线为室间隔的垂直线，扫描获得心脏短轴位，以膈顶及乳头肌上缘连线作为定位线，经过扫描得到四腔心，午间扫描二尖瓣与心尖水平范围，得到左室短轴位图像。

将扫描所得图像上传至工作站，选取拥有丰富MRI经验的医师进行图像分析，将左心室心腔最小面积的层面作为收缩末期，最大面积的层面作为舒张末期，计算左心室射血分数(LVEF)、左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室舒张末期容积(LVEDV)。

1.2.2 二维超声心动图检查 患者取左侧卧位，使用彩色多普勒超声仪(生产公司：西门子有限公司，型号：ACUSON X300)常规检查左室长轴、左室短轴、心尖四腔切面，观察患者心脏血流情况及结构，计算心室功能指标。

1.3 观察指标(1)记录并比较不同NYHA分级患者经MRI检查所得的LVEF、LVESV、LVEDV。(2)记录并比较不同NYHA分级患者经二维超声心动图检查所得的LVEF、LVESV、LVEDV。(3)MRI、二维超声心动图检查心功能结果与NYHA分级的关系使用Spearman相关性分析。

1.4 统计学方法应用SPSS 21.0软件处理及分析数据，计量资料使用(例，率)表示，采用χ2检验进行组间比较；计数资料应用(Mean±SD)表示，组间比较运用单因素方差分析；采用Spearman相关分析探讨MRI、二维超声心动图检查心功能结果与NYHA分级的关系，当P＜0.05时，差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 三组MRI检查心功能结果的比较由表1可知，三组LVEF随着NYHA分级的增加而减小，心功能Ⅳ级组＜心功能Ⅲ级组＜心功能Ⅰ～Ⅱ级组(P＜0.05)；三组LVESV、LVEDV随着NYHA分级的增加而增大，心功能Ⅰ～Ⅱ级组＜心功能Ⅲ级组＜心功能Ⅳ级组(P＜0.05)。

表1 三组MRI检查心功能结果的比较(x-±s)

2.2 三组二维超声心动图检查心功能结果的比较由表2可知，三组LVEF随着NYHA分级的增加而减小，心功能Ⅳ级组＜心功能Ⅲ级组＜心功能Ⅰ～Ⅱ级组(P＜0.05)；心功能Ⅲ、Ⅳ级组LVESV、LVEDV均大于心功能Ⅰ～Ⅱ级组(P＜0.05)；心功能Ⅲ级组、Ⅳ级组LVESV、LVEDV的比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。

表2 三组二维超声心动图检查心功能结果的比较(x-±s)

2.3 MRI、二维超声心动图检查结果与NYHA分级的关系Spearman相关性分析结果显示(表3)，MRI检查结果LVEF与NYHA分级呈负相关，LVESV、LVEDV与NYHA分级呈正相关(P＜0.05)；二维超声心动图检查结果LVEF与NYHA分级呈负相关，LVESV、LVEDV与NYHA分级呈正相关(P＜0.05)。

表3 MRI、二维超声心动图检查结果与NYHA分级的关系

2.4 典型病例图像分析患者，男，年龄54岁，MRI左室短轴位像、左室四腔心图、左室两腔心图，见图1A-1C；二维超声心动图左室短轴位像、左室四腔心图、左室两腔心图，见图1D-1F。

图1 典型病例MRI与超声影像图

3 讨 论

心脏收缩功能和心肌细胞的生存状况紧密联系，冠状动脉血液循环对心肌细胞的功能运转有一定的影响[7-8]。冠心病患者的心肌细胞因血管腔变窄或阻塞出现缺血、缺氧及坏死，导致心脏收缩功能受损[9]。因此，评价心功能对冠心病患者的诊断及预后极为重要。

本研究经MRI检查发现，三组LVEF随着NYHA分级的增加而减小，心功能Ⅳ级组＜心功能Ⅲ级组＜心功能Ⅰ～Ⅱ级组；三组LVESV、LVEDV随着NYHA分级的增加而增大，心功能Ⅰ～Ⅱ级组＜心功能Ⅲ级组＜心功能Ⅳ级组，提示MRI能够准确评价不同NYHA分级患者的心功能。MRI是一种组织分辨率高、无辐射、无创伤、重复性良好的诊断方法，对于心脏功能及结构的判断具有重要的临床价值[10]。较高的分辨率可以帮助MRI准确显示患者左心室的结构，通过梯度图像心室轮廓分析能够精确地对心尖至新基底部约10个层面进行勾勒，客观反映各个层面的收缩末期及舒张末期心外膜及心内膜情况。MRI不需要进行几何假设便可计算心室体积，减少了测量过程中可能出现的误差，适用于肥厚型心肌病、透壁心肌梗死等心室形态不规则疾病的左心室功能评价[11]。此外，MRI通过扫描能够得到患者完整心动周期多幅图像，逐层计算左心室容积，不受操作者的主观影响，复现性好、准确度高。金红瑞等[12]研究发现，MRI可以区分不同NYHA患者的左心室功能，准确度较高。

本研究中使用二维超声心动图检查发现，三组LVEF随着NYHA分级的增加而减小，心功能Ⅳ级组＜心功能Ⅲ级组＜心功能Ⅰ～Ⅱ级组，提示二维超声心动图能够精确反映不同NYHA分级患者的LVEF。但Ⅲ、Ⅳ级组LVESV、LVEDV均大于心功能Ⅰ～Ⅱ级组，心功能Ⅲ级组、Ⅳ级组LVESV、LVEDV的比较无显著差异，则表明二维超声心动图检查极易低估不同NYHA分级患者的左心室容积。二维超声心动图评价左心室功能需要通过几何形态假设进行：将左心室假设为椭圆形，随后勾勒出左心室内膜的大致轮廓，选择标准切面进行测量，使用合适的计算公式得出左心室容积。冠心病患者心室常存在异常室壁运动，导致左心室形状发生改变，心腔的形状不再是椭圆形，脱离了之前假设的模型，导致实际左心室容积与测量所得的容积存在一定误差。此外，冠心病患者还存在心室重构，重构后的左心室会出现变性、增大，改变心动周期运动，导致计算结果出现偏差。

本研究中经MRI检查所得LVEF、LVESV、LVEDV与NYHA分级的相关系数分别为-0.805、0.787、0.751均大于二维超声心动图-0.714、0.657、0.599，提示在不同NYHA分级患者心功能的评价中，MRI检查的效果优于二维超声心动图检查。MRI在左室短轴上描绘不同层面不同时相的心室膜线，计算心室容积，再分析心动周期不同时间段的短轴层面，叠加轮廓线包围的面积，相加即得到绝对心室容积。据Nakayama等[13]研究，二维超声心动图需要依靠几何假设，导致左心室功能参数与实际数值的偏差较大。在二维超声心动图检查过程中，心内膜信号缺失或脱落、图像分辨率较差均会导致心内膜轮廓线不易分辨，影响医师对边界的判断，造成测量误差。此外，二维超声心动图检查需要超声探头，肋骨窗会限制探头活动，导致探头偏离心尖，造成测量误差，且操作者的主观感觉及经验均会严重影响层面的选择，降低复现性[14]。杨利娟等[15]研究发现，二维超声心动图检查会低估左心室容积，MRI可准确反映左心室功能及结构，具有较高的复现性。

综上所述，MRI与二维超声心动图检查均可评价不同NYHA分级冠心病患者的心功能，且与NYHA分级有一定相关性，但MRI检查与NYHA分级的相关性优于二维超声心动图检查。