四维左心房自动定量分析技术评价左心房容积及功能的临床研究.pdf
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1、四维左心房自动定量分析技术评价左心房容积及功能的临床研究汤跃跃,杨寒凝,金有靓,李淑敏,陆永萍(云南大学附属医院/云南省第二人民医院超声科,云南 昆明650021)摘要 目的探讨四维左心房自动定量(4D Auto LAQ)技术对非选择性连续患者左心房的容积及功能的应用价值。方法187 例入选患者中成功分析 143 例患者。应用 4D Auto LAQ 技术及 Simpsons 双平面技术分别获取左房整体射血分数(LAEF)、左房最大容积指数(LAVImax)、左心房舒张末期容积(LAVmax)、左心房收缩末期容积(LAVmin),同时记录分析时间,比较 2 种技术所测参数的准确性及可重复性。结
2、果4D Auto LAQ 技术及 Simpsons 双平面技术所测值相关性高(r值:LAVmax 0.91,LAVmin 0.89,LAVI0.90,LAEF 0.54;P 0.01)、一致性较好 平均测量差异:LAVmax1 0.1 mL,LAVmin 3.1 mL,LAVI 6.4 mL,LAEF 10.0%;一致性区间:LAVmax(-30.7-50.9)mL,LAVmin(-32.2-38.4)mL,LAVI(-21.2-34.1)mL,LAEF(-19.8-39.8)%。4D Auto LAQ技术对不同心动周期各测量值相关性好(r值:LAVmax 0.99,LAVmin 0.98,L
3、AVImax 0.99,LAEF 0.92;P 0.8,变异系数均 10%),且优于 Simpsons 双平面法。4D Auto LAQ 技术技术用时较 Simpsons 双平面法明显减少,分别为(30.875.05)s、(60.205.05)s,(P 0.05)。结论4D Auto LAQ 技术评价左心房容积及功能用时更短,重复性好,具有临床推广价值。关键词四维左心房自动定量分析;Simpsons 法;左心房功能;左心房容积中图分类号 R541.4 文献标志码 A 文章编号 2095 610X(2023)07 0057 07Clinical Investigation on Foure-di
4、mensional Left AtrialAutomatic Quantitative Technology in Evaluating LeftAtrial Volume and FunctionTANG Yueyue,YANG Hanning,JIN Youliang,LI Shumin,LU Yongping(Dept.of Ultrasound,Affiliated Hospital of Yunnan University/The 2nd Peoples Hospital ofYunnan Province,Kunming Yunnan 650021,China)Abstract O
5、bjectiveTo explore the role of four-dimensional left atrial automatic quantitative technologyin evaluating the volume and function of the left atrium in non-selective continuous patients,and to preliminarilyexplore its accuracy and repeatability.MethodsFoure-dimensional left atrial full-volume dynam
6、ic images of 187consecutive patients were collected,44 patients who failed the analysis were excluded,and 143 were successfullyanalyzed.Using Simpsons biplane method as the reference standard,the 4D Auto LAQ technology was used toevaluate the left atrial end-diastolic volume(LAVmax),left atrial end-
7、systolic volume(LAVmin),left atrialmaximum volume index(LAVImax),and left atrial global ejection fraction.(LAEF)accuracy and repeatability.ResultsIn all patients who were successfully analyzed,the inter-technique comparisons showed good correlations(R-values:LAVmax 0.91,LAVmin 0.89,LAVI 0.90,LAEF 0.
8、54;all P 0.01),small biases(LAVmax10.1 mL,LAVmin 3.1 mL,LAVI 6.4 mL,LAEF 10.0%;Concordance interval:LAVmax(-30.7-50.9)mL,收稿日期20230417基金项目云南省医学学科后备人才培养基金资助项目(H-2018011);云南省万人计划基金资助项目(YNWR-MY-2018-004)作者简介汤跃跃(1978),女,云南昆明人,医学硕士,主治医师,主要从事超声诊断临床工作。通信作者陆永萍,E-mail:昆明医科大学学报2023,44(7):5763JournalofKunmingMe
9、dicalUniversityDOI:10.12259/j.issn.2095-610X.S20230713CN531221/RLAVmin(-32.2-38.4)mL,LAVI(-21.2-34.1)mL,LAEF(-19.8-39.8)%for all measurements in all patients.4D Auto LAQ technology showed good correlation between the parameters of different cardiac cycles(r value:LAVmax 0.99,LAVmin 0.98,LAVImax 0.99
10、,LAEF 0.92;all P 0.8,0.81-0.99,and coefficients of variation were all 10%),and it was betterthan Simpsons biplane method.Compared with Simpsons biplane method,the time of 4D Auto LAQ quantitativetechnology was significantly reduced,which were(30.875.05)s and(60.205.05)s respectively(P 0.05).Conclusi
11、onsSince4D Auto LAQ technology can be widely used in clinical practice as a feasible and objectiveultrasound technique.Key words Foure-dimensional left atrium automated quantification;Simpson s biplane method;Leftatrial function;Left atrial volume超声心动图是评价左心房大小的最简便易行的首先方法,常用的是径线测量和容积测量。左心房立体的腔室结构经线测量
12、不能准确反映其真实的大小,容积测量已成为判断左房大小的指标。目前,临床评估左房大小多采用的是 Simpsons双平面法所测左心房容积为指标1。三维超声心动图可以呈现左心房立体结构,测量结构优于二维超声,所以使用三维超声心动图来评估左心室容积和功能是目前的趋势12。传统三维超声心动需要手动描绘图像,耗时较长,且具有一定主观性,故难以在临床开展常规检查。四维自动左房 定 量 分 析(four-dimensional automatic left atrialquantitation,4D LAQ)是新近开发的 1 种全自动自适应左心房容积定量软件,建立在传统三维超声心动图基础上省去了大量人工输入的
13、步骤,可以简便、迅速定量左心房容积与功能34。在本研究中,采用 4D Auto LAQ 技术评价非选择性连续患者左心房的容积及功能的应用价值。1资料与方法1.1研究对象选取 187 例于 2020 年 4 月至 2021 年 4 月在云南大学附属医院行心脏超声检查的患者。纳入标准5:进行心脏超声检查的患者能同时有Simpsons 双平面法所测值和 4D Auto LAQ 技术检查的患者。排除标准:(1)图像质量差;(2)心室收缩功能减低(射血分数 50%),不能完成 2 种检查的患者。最终分析成功 143 例,男 86 例,女 74 例,年龄 2283 岁,平均(57.118.2)岁。在 成
14、功 分 析 患 者 中 以 左 心 房 最 大 容 积 指 数34 mL/m2为界46分为左房大小正常组(56 例)、左房扩大组(94 例)。本研究所有对象均签署知情同意书并通过云南大学附属医院伦理委员会审查(编号 2020146)。1.2仪器与方法仪器:GE Vivid E95 彩色多普勒超声诊断仪,4Vc 探头,频率 1.45.2 MHz,配备 EchoPAC 203工作站。图像采集:连接心电图后患者取左侧卧位,获得清晰的图像后,采集连续 3 个心动周期动态图像后保存,采用 EchoPAC 203 工作站脱机分析。数据收集:Simpsons 双平面法测量参数:手动描记心尖四腔心及心尖两腔心
15、切面左房壁内膜,于收缩末期获取左房最大容积(left atrial maximumvolume,LAVmax),收缩末期获取左房最小容积(left atrial minimum volume,LAVmin),机器根据体重和身高自动获得经体表面积标准化后的左房最大容积指数(left atrial maximum volume index,LAVImax),左房整体射血分数(left atrial ejectionfraction,LAEF),记录分析时间。4D Auto LAQ 技术测量左心房容积:获取清晰的心尖四腔切面二维图像后点击 Tri-plane 获得启动三平面成像模式,调整探头以同时获
16、得心尖四腔心、两腔心切面、心尖长轴切面后点击Measure、Volume,进入分析界面,根据提示调整采样点,软件自动识别并包裹左心房内膜,结合手段调整直至满意,点击结果,系统自动获取所需参数,见图 1。记录 LAVmax、LAVmin、LAVImax、LAEF、分析时间。4D Auto LAQ 技术不同心动周期各参数相关性及一致性检验:在分析成功的患者中随机抽取40 例,选择 2 个不同心动周期的四维数据,由同一观察者进行分析。在分析成功患者中随机抽取 70 例,由 2 名医58昆明医科大学学报第 44 卷师(1 名为有 10 a 心脏检查的高年资的医师,另 1名为只有 2 a 以内心脏检查的
17、医师)分别独立对同一受检者进行图像采集,双方结果互不知情,用于观察者间的可重复性检验。重复性检验:同一操作者在 2 周后对所检查患者再次进行数据分析。1.3统计学处理 xs应用 SPSS 26.0 和 MedCalc 20.1.0 统计软件分析数据。计量资料先进行 Shapriro-Wilk 正态性检验,符合正态分布的用均数标准差()表示,计量资料组间比较采用配对t检验。计数资料以例数和百分比表示。不同测量方法同一参数的相关性、一致性、重复性检验分别采用 Pearsons 法、Bland-Altman 法、组内相关系数及变异系数法。变异系数具体计算方法为:每个患者 2 次测量的差值除以 2 次
18、测量的均值,然后计算所有患者该商数的均值。Bland-Altman 图中位于图上 95%一致性区间范围内的点占到总数的 95%即认为一致性好。P 0.05 为差异有统计学意义。2结果2.1基本资料入选的 187 例患者中成功分析 4D Auto LAQ技术的患者有 173 例(92.5%),成功分析二维Simpson 双平面法 169 例(90.3%),最终 2 种技术共同分析成功 143 例,这些患者中合并高血压76 例,糖尿病 54 例,冠心病 66 例,心律不齐45 例。2.2不同测量方法参数的相关性和一致性分析:在所有分析成功的患者中,4D Auto LAQ 技术与 Simpsons
19、双平面法各对应参数技术间均具有相关性(LAVmax 0.91,LAVmin 0.89,LAVI 0.90,LAEF0.54,均P 0.01),一致性较好 平均测量差异:LAVmax 10.1 mL,LAVmin 3.1 mL,LAVI6.4 mL,LAEF 10.0%;一 致 性 区 间:LAVmax(-30.7-50.9)mL,LAVmin(-32.2-38.4)mL,LAVI(-21.2-34.1)mL,LAEF(-19.8-39.8)%,见表 1、图 2。2.34D Auto LAQ 技术对不同心动周期各参数相关性及一致性分析对 2 个不同心动周期的四维数据进行自动定量分析,各对应参数间
20、均呈显著正相关(r值:LAVmax 0.99,LAVmin 0.98,LAVImax 0.99,LAEF 0.92;均P 0.01),一致性区间为 LAVmax(-8.9-7.9)mL,LAVmin(-7.9-10.8)mL,LAVI图1四维左心房自动定量分析(4D Auto LAQ)技术所获得的左心房容积及功能结果及左心房三维模型图Fig.1Leftatrialvolumeandfunctionresultsobtainedby4D Auto LAQ technology,as well as three-dimensionalmodeloftheleftatrium xs表14D Auto
21、 LAQ 技术与 Simpsons 双平面法各参数的相关性和一致性分析()xsTab.1Comparison,correlationandconsistencyanalysisofparametersbetween4DAutoLAQtechnologyandSimpsonsbiplanemethod()变量n4DAutoLAQ技术Simpsons法rP平均测量差异一致性区间LAVmax(mL)全部15056.8631.466.9944.40.910.0001*10.130.7-50.9左房正常组5630.917.032.437.20.580.0001*4.311.7-20.4左房扩大组9476
22、.4533.7399.1143.470.870.0001*22.719.6-64.9LAVmin(mL)全部15036.4924.2739.6335.860.890.0001*3.132.2-38.4左房正常组5615.074.913.264.20.510.0001*1.811.0-7.4左房扩大组9453.5123.8264.6537.170.810.0001*11.133.2-55.5LAVImax(mL/m2)全部15037.6920.5744.1429.590.900.0001*6.421.2-34.1左房正常组5621.865.0920.904.180.720.0001*1.07.9
23、-6.0左房扩大组9646.8620.5060.0326.120.880.0001*13.212.0-38.4LAEF(%)全部15037.9914.748.0016.720.540.0001*10.019.8-39.8左房正常组5643.5614.6962.6111.050.510.0001*17.16.7-40.9左房扩大组9430.7511.6737.6113.770.520.0001*6.918.4-32.2LAVmax:左房最大容积;LAVmin:左最小容积;LAVImax:左房最大容积指数;LVEF:左房整体射血分数。*P0.05。第 7 期汤跃跃,等四维左心房自动定量分析技术评价
24、左心房容积及功能的临床研究59(-7.9-10.8)mL/m2,LAEF(-14.8-9.1)%,见表 2。2.4重复性检验各参数在观察者内部及观察者间的重复性 4DAuto LAQ 技术均较好,且优于 Simpsons 双平面法,见表 3。2.54D Auto LAQ 技术与 Simpsons 双平面法2 种技术的用时比较4D Auto LAQ 技术用时较 Simpsons 双平面法少,分别为(30.875.05)s、(60.205.05)s,差异有统计学意义(P 0.05)。250200150100自动定量技术测值500050100Simpsons 法测值LAV max(mL)ABCDEF
25、GH15020025012010040608020Simpsons 法与自动定量技术的差值20040050100Simpsons 法与自动定量技术的平均值LAV max(mL)1502001208010060自动定量技术测值20400050100Simpsons 法测值r=0.89P0.000 1r=0.91P0.000 1LAV min(mL)15020012010040608020Simpsons 法与自动定量技术的差值20040050100Simpsons 法与自动定量技术的平均值LAV min(mL)+1.96 SD38.4Mean3.11.96 SD32.2+1.96 SD50.9M
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- 四维左 心房 自动 定量分析 技术 评价 容积 功能 临床 研究
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