本文提供了一套用于左心室三维超声心动图容积评估及斑点追踪分析的逐步采集与分析方案，特别关注可最大程度提高该技术可行性的实际操作要点。
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本文内容
摘要
摘要
左心室（LV）的三维（3D）定量在多种心脏疾病的诊断准确性及精确风险分层方面具有显著的附加价值。近年来，三维超声心动图已逐步应用于常规心脏病学临床实践中；然而，高质量图像的获取及其后续分析具有较高的学习门槛。本文旨在通过介绍实用技巧并指出潜在的常见错误，指导读者掌握详细的三维检查流程，以促进该重要技术在左心室评估中的广泛且规范的应用。首先，我们将展示如何获取具有最佳空间和时间分辨率的高质量三维数据集。随后，我们将介绍使用目前应用最广泛的内置软件之一对左心室进行详细定量分析的具体步骤。我们将定量左心室容积、球形度、质量，并通过测量射血分数及心肌形变（纵向和圆周应变）来评估收缩功能。我们还将讨论并提供临床实例，说明在哪些关键情况下，从传统超声心动图方法转向基于三维的定量分析尤为必要。
引言
评估左心室（LV）的形态和功能是心脏病学中常规甚至更特异性检查的主要目的1。经胸超声心动图（TTE）具有广泛可及性且为非侵入性技术，能够提供大量信息，是进行便捷、快速且经济有效评估的首选方法。
左心室质量、容积的测量以及由此计算的射血分数具有重要的诊断和预后价值2。测量结果越准确，其临床价值就越高。目前，超声心动图技术正不断追求与金标准——心脏磁共振（CMR）成像所得数值之间更高的相关性。通常，临床实践指南推荐采用双平面Simpson法测量左心室容积和射血分数3。然而，左心室是一个三维（3D）结构，其形状常不规则，因此在某些临床情况下，多个断层切面必然难以准确描绘左心室的形态与功能。近年来超声硬件和软件技术的进步推动了实时三维成像的发展，从而彻底改变了超声心动图的检查流程。
此外，针对室壁运动异常的定量分析需求推动了形变成像技术的发展4。应变和应变率参数可通过斑点追踪技术，利用标准的灰阶图像进行计算。三维超声心动图还可克服二维应变评估中的多种局限性5。三维超声心动图已从一种昂贵的科研工具逐步发展为日常临床实践中的一项强大技术，而左心室的定量分析无疑是这一突破中的首要应用领域。
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方案
本方案遵循塞梅尔魏斯大学地区及机构科研伦理委员会的指导原则。本方案适用于特定供应商的设备。尽管部分步骤在使用不同超声仪器和后处理软件时仍然适用，但在采用其他供应商的解决方案时，可能存在重要差异。
1. 技术要求
- 使用具备三维成像功能的超声心动图仪。
- 连接适用于经胸三维超声心动图的相控阵探头。
- 连接超声系统内置的三导联心电图，使系统能够将图像采集与分析与心动周期同步。
2. 三维超声心动图图像的采集
- 将患者置于左侧卧位（患者左侧卧，左臂伸展至头部上方）。
- 确保屏幕上的心电图（ECG）图像质量良好。
注意：这是后期处理的前提条件，因为软件将根据心电信号识别心动周期的不同时相点。 - 解冻图像，开始使用探头检查患者，获取标准的心尖四腔观图像。
- 通过调整扇形角度至左心室（LV），降低图像深度以截断左心房，并适当增加增益，优化图像质量。
注意：确保左心室的内膜和外膜表面均清晰可见。 - 按下 4D 按钮，切换至3D模式。
注意：在触摸屏上按下 Multi-Slice... 按钮后，将出现四个选项（5、7、8、12个切面），可通过标准的短轴和长轴切面概览....
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结果
大多数患者均可实现左心室（LV）的三维分析。病例1为一名健康志愿者，其心室容积和功能均正常（图1）。病例2（图2）为一名64岁男性患者，患有扩张型心肌病，QRS波群增宽（160 ms），呈左束支传导阻滞图形。心脏磁共振（CMR）金标准测量结果如下：舒张末期容积：243 mL，收缩末期容积：160 mL，射血分数：34%，左心室质量：163 g。传统的线性超声心动图测量显著低估了左心室容积（舒张末期：139 mL，收缩末期：76 mL），并高估了射血分数（45%）和左心室质量（469 g）。然而，如图2所示，三维超声心动图测量值更接近金标准。此外，通过三维斑点追踪技术对心肌力学的分析，可提供关于收缩不同步及节段性功能障碍的有意义数据。该患者随后成功接受了心脏再同步化治疗。
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讨论
左心室（LV）形态学和功能测量是心脏疾病诊断、管理和随访的核心内容，同时也是预后评估的重要预测指标。目前临床指南普遍推荐采用基于二维超声心动图的方法评估左心室；然而，三维超声心动图已被证实具有更高的准确性，因其无需对左心室形状进行几何学假设7,8。基于斑点追踪的应变成像是一种可靠的技术，可用于评估心肌在不同方向上的应变，从而更敏感地量化室壁运动异常5。与射血分数相比，纵向应变已被证实具有更优的预后价值9。
通常，通过胸骨旁心尖声窗获取左心室（LV）图像，采用在呼气末屏气期间由4至6个心动周期重建的全容积三维数据集，然后自动拼接子容积以获得最佳的空间和时间分辨率。获得合适三维数据集的前提是通过调整探头频率、深度以及适度增加增益来优化二维图像。目标是将整个左心室心内膜和心外膜表面完整地包含在一个高质量的锥形数据集中，这可在采集前通过检查多个短轴和长轴切面来确保：仪器的用户界面.......
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致谢
项目编号 NVKP_16-1–2016-0017（“国家心脏计划”）在匈牙利国家研究、开发与创新基金的支持下实施，资金来源于 NVKP_16 资助计划。本研究由匈牙利创新与技术部资助的专题卓越计划（2020-4.1.1.-TKP2020）资助，属于塞梅尔维斯大学治疗开发与生物成像专题计划框架内的一部分。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 3V-D/4V-D/4Vc-D | General Electric | n.a. | 超声探头 |
| 4D Auto LVQ | General Electric | n.a. | 分析软件 |
| E9/E95 | General Electric | n.a. | 超声设备 |
| EchoPac v203 | General Electric | n.a. | 分析软件 |
参考文献
- Guta, A. C., et al. Three-dimensional echocardiography to assess left ventricular geometry and function. Expert Review of Cardiovascular Therapy. 17 (11), 801-815 (2019).
- Surkova, E., et al.
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