狗二尖瓣返流严重程度的射流紧缩口直径多普勒彩色血流图评估

原文地址：doi.org/10.1111/jvim.12380

背景：虽然已经存在定量和半定量的方案用于评估二尖瓣反流（MR）的严重程度，但是所有方法都有局限性。而射流紧缩口直径（VCW）的测量已在临床实践中得到应用。

目的：测定不同MR严重程度犬的VCW。

动物：将279只狗按照MR严重程度的5个等级进行分类。

方法：回顾性研究。测量经PISA法计算的有效返流孔口面积（EROA）和反流体积，并以BSA为指标。统计各类型MR严重程度的VCW及VCW指数。计算Spearman秩相关系数（qs），比较不同方法（VCW和VCW指数与RV PISA、RV PISA指数、EROA、EROA指数，RV为反流量）的结果，以及VCW和VCW指数与MR严重程度的结果。

结果：Spearman秩相关系数均显著（P<0.001）。VCW的中位值分别为2.9 mm （IQR3.4-2.5）和4.6 mm （IQR 5.4-4.1）。VCW指数中位值在轻度至中度MR中为4.4mm/m²（IQR=5.5 ~ 4.2），在中度至重度MR中为10.8 mm/m²（IQR=12.8 ~ 9.4）。

结论和临床重要性：这不是针对任何先前证实的侵袭性黄金标准的验证性研究，VCW方法已被证明易于使用，它可能成为量化疾病严重程度的额外工具，支持而不是取代日常临床实践和研究中来自其他技术的数据。

关键词：充血性心力衰竭；退行性二尖瓣病变；射流紧缩口直径

作者附图：有时候一些人类的专业名词我们反而不熟悉

退行性二尖瓣病变（MMVD）引起的二尖瓣反流（MR）的诊断通常很简单，因为临床和超声心动图的表现往往是明显的和一致的。然而，目前还没有可靠确定MR严重程度的“黄金标准”。然而，MR严重程度的量化对临床决策至关重要，许多研究表明，评估MR严重程度对于监测MMVD的进展、评估治疗效果和预测患者预后具有重要意义。

利用彩色血流多普勒（CFD）模式检测MR严重程度的各种半定量方法（如返流面积信号与左心房面积之比（ARJ/LAA））和定量方法（如近端等速表面积法（PISA），也称为血流会聚）已被提出用于检测人和狗的MR严重程度。然而，所有这些方法都有一定的局限性，没有一种方法足够简单，可以不受限制地得到普遍认可和安全应用。

为了克服这些技术的一些局限性，半定量的射流紧缩口直径（VCW）分析被引入到临床实践中。经胸腔CFD成像确定的VCW已被引入人类医学，作为MR严重程度的简单超声心动图标记物。VCW可以预测MR的血管造影严重程度，并与插管后的返流容积（RV）和经食管CFD图有很好的相关性。(插管容积反流计算与下文的电磁流量计相关）

在血液动力学上，VCW表示反流血液在通过孔口时的收缩边缘。该方法直接测量射流紧缩口，定义为就在返流口下游反流最窄的横截面积。VCW是离开返流口的射流的面积；因此，它反映了反流口面积，并且已被证明与反流病灶的严重程度直接相关，并且与RV和有效反流口面积（EROA）都有关系。

Zhou等人使用犬类动物模型，将VCW的测量结果与电磁流量计测定的偏心MR严重程度指标进行比较，得到VCW与RV、以及收缩时返流分数（RF）、射入左心房（LA）的每搏量百分比具有良好的相关性。（电磁流量计相关，https://zhuanlan.zhihu.com/p/36133260）

VCW在临床环境下通常很容易测量，尽管可能需要额外的变频探头来更准确地评估返流射流的大小。应该注意的是，任何测量错误都会导致高估或低估MR严重程度，因为回流孔中的射流直径很小。

不同的超声心动图可以用来测量人体的VCW，但测量通常是从胸骨旁长轴和心尖四腔切面进行的。

VCW方法在人类医学中被广泛使用，但在兽医中没有应用，尽管据我们所知，VCW的一系列测量方法在大型犬类中是不可用的。

这项研究的目的是测量患有MMVD和不同程度MR严重程度的狗的VCW，这些狗通过其他无创性的定量和半定量技术进行分级。

01

Materialsand Methods

在这项回顾性研究中，回顾了2007年1月至2011年2月接受心脏病检查的896只私人养犬的医疗记录。根据以下纳入标准选择记录：MMVD的诊断；首次就诊的完整病历；有临床体征的胸部摄影；心电图检查；作者推荐的超声心动图和多普勒检查的完整数据，以实现MR严重程度的分级（ARJ/LAA比率）、脉冲波（PW）分析的二尖瓣流入模式、连续波（CW）的信号强度（JET密度）和MR JET的包络，通过定量PISA和半定量方法评估MR严重程度。我们首先用定量和半定量的方法（与VCW不同）对疾病进行分级，然后观察VCW值在不同MR严重程度之间的分布（基于每个参数的≥3测量值的平均值）。排除标准包括存在先天性心脏病；存在心房颤动和/或任何其他心律失常，严重改变搏动至搏动时间间隔；VCW或PISA，或两者都显示不清楚；CFD成像上存在超过1个二尖瓣返流。

02

Hemodynamic Measurements

用近端等速表面积（PISA）法计算EROA和RV （EROA （cm2）=flow rate（mL/s）÷ V（cm/s）; RV （mL）=EROA （cm²）× VTI cm）。（图1）。考虑到动物的大小，根据体表面积对参数进行索引，以给出EROA指数（cm²/m²）和RV指数（mL/m²）

作者附图：建议看看这个比较直观。PISA 法可测量有效反流口面积 EROA=2πr2× Va/VmaxMR ， 反流容积 R Vol=EROA×VTI ，反流分数 （RF）=R Vol/SV ， （Va 为 Nyquist 速度，一般将超声仪调整为 30-40cm/s ）。

每个受试者在左侧胸骨旁心尖4腔和5腔切面上测量射流紧缩口直径。允许可视化MR射流的最窄扇形角度被用来最大化彩色血流成像帧率。换能器的角度是为了优化近端血流加速区域、VCW和射流下游扩张的可视化。对于每个超声心动图窗口，使用缩放模式优化VCW（Mm）的可视化，并根据至少3个心动周期测量的收缩期间的最大直径计算平均值。为了考虑体重对瓣膜结构固有尺寸的影响，对BSA的VCW进行了指数化，得出了VCW指数（mm/m2）。

所有超声心动图检查均由同一经验丰富的调查员（MDM）在清醒犬身上进行，使用标准化的胸部成像平面，符合美国超声心动图学会的建议，并使用二维（2-D）、M型、CFD和频谱多普勒。CFD和频谱多普勒的增益设置根据需要进行了调整，以优化信号，并且在记录图像和测量VCW时没有更改这些设置

所有犬均采用兽医超声心动图检查，包括2.5-3.5 MHz、3.5-5 MHz和7.5-10 MHz的机械相控阵换能器。MR严重性根据左心房的返流射流面积、CW多普勒信号的射流密度、PW多普勒分析的二尖瓣血流模式、EROA尺寸。MR分为轻度（L）、轻度至中度（LM）、中度（M）、中度至重度（MS）、重度（S）。

通过对从数据库中随机选择的10个检查的子集进行第一次测量之后，对同一观察者（MDM）测量的参数进行3次重新分析，来确定所研究参数的日内和日间变异性。

图1  心尖四腔切面。彩色多普勒图像显示二尖瓣左心室侧汇聚的半圆形血流。近端等速区的半径（虚线）应该从二尖瓣瓣叶的心室侧测量到半球的边缘（箭头）。

03

StatisticalAnalysis

采用SPSS（v.17）软件进行统计分析。用Shapiro-Wilk检验对感兴趣的测量结果（RV PISA、RV PISA指数、EROA、EROA指数、VCW、VCW指数）进行正态分布检验。计算所有MR严重程度（L、LM、M、MS、S）的VCW和VCW指数的平均值、标准差、中位数和四分位数范围。若非正态分布，则用KruskalWallis检验计算组间差异显著性（P<0.001）。

计算Spearman等级相关系数（QS），比较不同方法（VCW和VCW指数与RV PISA、RV PISA指数、EROA、EROA指数）的结果。评价VCW与VCW指数、MR严重程度的关系。

04

Results

共有279只狗入选。平均年龄11.4±2.9岁，平均体重11.7±10 kg。大多数狗是杂种犬（44%），在这些品种中，最常见的是贵宾犬（13%）、约克夏梗（8%）和西施犬（5%）。

根据MR严重程度将研究人群分为5组。大多数犬患有重度MR（97条），其次是中度MR（78条）、中度MR（47条）、轻度MR（30条）和轻中度MR（27条）（图2-4）。

每个测试变量的观察者内变异系数（CV范围以%为单位）均小于10%。

VCW和VCW指数与其他定量和半定量参数有显著相关性（表1）。相关系数最高的是维度相似的参数（索引值与索引值，非索引值与非索引值）。半定量MR严重程度与VCW（QS=0.76）的相关性好于与VCW指数的相关性（表1）。Spearman等级相关系数均有统计学意义（P<0.001）。

回归分析显示RV PISA、RV PISA指数、EROA、EROA指数与VCW、VCW指数呈正相关。VCWIX与RV PISAIX和EROAIX的关系最好（QS分别为0.836和0.857）（图5~8）。

根据半定量方法计算不同MR严重程度受试者的指标化和非指标化VCW（图9、10）。

随着二尖瓣关闭不全的恶化，观察到VCW和VCW指数成比例增加。即使在相邻类别之间重叠的情况下，轻至中度和中至重度MR的中位数和IQR值在VCW和VCW指数上无重叠，MR严重程度分级之间的差异有统计学意义（P<0.001）。

在先前被归类为轻度到中度和中度到重度的两组中，不论身体大小，VCW的中位数分别为2.9 mm（IQR3.4-2.5）和4.6 mm（IQR 5.42-4.08）（表2，图10）。

轻度至中度二尖瓣关闭不全患者VCW指数中位数为4.4 mm/m²（IQR 5.5-4.1），中度至重度MR患者VCW指数中位数为10.8 mm/m²（IQR 12.8-9.4）（表2；图9）。

图2  心尖四腔切面。用射流紧缩口直径（VC）半定量评估轻度二尖瓣关闭不全犬的二尖瓣关闭不全程度。收缩期二尖瓣水平的彩色多普勒。得到了回流射流的组成（流动会聚区、收缩静脉、射流湍流）。

图3  心尖四腔切面。用射流紧缩口直径（VC）半定量评估中度二尖瓣关闭不全犬的二尖瓣关闭不全程度。收缩期二尖瓣水平的彩色多普勒。得到了回流射流的组成（流动会聚区、收缩静脉、射流湍流）。

图4  心尖四腔切面。用射流紧缩口直径（VC）半定量评估严重二尖瓣关闭不全犬的二尖瓣关闭不全程度。收缩期二尖瓣水平的彩色多普勒。得到了回流射流的组成（流动会聚区、收缩静脉、射流湍流）。

05

Discussion

二维超声心动图与多普勒超声心动图的结合是无创性检测和评估MR严重程度的重要方法。在兽医中，利用CFD图计算ARJ/LAA比值是一种常用的无创性评估MR严重程度的方法。该方法的主要优点是速度快，数据采集容易。然而，射流面积的评估受到多种血流动力学因素（如全身高血压、心室-心房压力梯度降低、负荷状况、左房顺应性）和技术因素（如增益设置、射流与超声波束之间的夹角、射流方向）的限制。多普勒彩色血流图也可能明显低估偏心射流中MR的严重程度：对准心房壁的血流射流看起来比相同返流体积的中心射流小（科安达效应），这可能导致低估MR的严重程度。

在人类和兽医学中，其他已提出的半定量方法包括对射流特征和强度的CW多普勒评估，PW多普勒二尖瓣流入模式，以及由三尖瓣返流速度、肺静脉流入模式和左房大小估计继发于MR的心脏代偿性改变的相关变量，如三尖瓣返流速度的肺动脉压、肺静脉流入模式和左房大小。然而，这些技术有几个局限性：对MR的CW多普勒模式的解释可能高度依赖于操作员，从而模糊了中度和严重疾病之间的区别，偏心射流往往低估了MR的严重程度，而中央射流高估了MR的严重程度。

定量多普勒超声心动图对MR严重程度的评估是基于容积和PISA方法实现的RV和RF的评估，即EROA和RV积分的乘积。几项兽医研究已经使用PISA对MR严重程度进行了量化，并将结果与使用容量法获得的结果进行了比较，并强调了它们与后续评估的相关性。容积法有其局限性：耗时长，不能区分MR和主动脉瓣关闭不全的严重程度，对二尖瓣狭窄、主动脉瓣狭窄和室间隔缺损无效。

图5  近端等速表面积法显示射流紧缩口直径（Mm）与返流体积（ML）呈正相关、直接相关和显著相关（QS=0.82；P<0.001）。

图6.  散点图显示近端等速表面积法（qs=0.84；P<0.01）显示静脉收缩宽度指数（mm/m2）与反流体积指数（mL/m2）之间的正相关，直接相关和显着相关。

表1.  Spearman相关系数（QS）衡量两个变量之间的关联性（P<0.000001）。

VCW，射流紧缩口直径；VCWIX，射流紧缩口直径指数；RV，返流体积；PISA，近端等流速表面积指数；PISA，近端等速表面积指数；EROA，有效返流口面积；EROA指数，有效返流口面积指数。

图7  散点图显示射流紧缩口直径指数（mm/m²）与EROA指数（mL/m²）呈正相关（QS=0.86；P<0.01）。

图8  散点图显示射流紧缩口直径（mm）和EROA（mL）之间的正向，直接和显着关系（qs=0.825；P<0.01）。

图9  箱点图显示了5种不同二尖瓣返流程度的VCW指数（mm/m2）的中位数、平均值和四分位数之间的范围。盒子的两端是第25和75分位数。框中的线标识采样值的中位数。VCWIX，收缩静脉宽度指数；L，轻度（30条）；LM，轻度至中度（27条）；M，中度（78条）；MS，中度至重度（40条）；S，重度（97条）。

图10  箱点图显示了5种不同二尖瓣返流严重程度中收缩静脉宽度（Mm）的平均值、中位数和四分位数范围。盒子的两端是第25和75分位数。框中的线标识采样值的中位数。VCW，收缩静脉宽度；L，轻度（30条）；LM，轻度至中度（27条）；M，中度（78条）；MS，中度至重度（40条）；S，重度（97条）。

表2  在5种不同的二尖瓣返流严重程度中，射流紧缩口直径和射流紧缩口直径的平均值、标准差、中位数和四分位数范围。

VCW，射流紧缩口直径；VCWIX，射流紧缩口直径指数；IQR，四分位数范围；SD，标准差

PISA方法是目前最常用的量化犬MR严重程度的方法。然而，这种方法也有局限性：它耗时，需要多次测量，变量的评估同时受到方法和操作员依赖的误差的影响（观察者内和观察者间的变异性很大），它需要训练有素的操作员的技能。对于圆形孔口的回流，PISA方法比非圆形孔板的回流更准确，而且可能很难判断孔口的精确位置和流动收敛形状。最后，PISA对中心型射流比偏心射流更准确，多个返流射流的存在（这可能发生在患有严重MVD的狗身上），排除了PISA方法的使用。

与前面提到的方法相比，VCW的测量在技术上要求较低，并且相对独立于仪器设置。VCW的测定可以很容易地由训练有素的操作员完成，根据我们的经验，VCW在很高比例（>98%）的受试者中是可行的，但依从性差的患者或成像条件较差的患者除外。与PISA不同的是，VCW测量已经在人类身上得到验证，用于评估偏心射流，偏心射流是狗二尖瓣脱垂或连枷叶的常见特征。然而，对于射流的位置如何影响VCW的评价，意见不一：一些作者指出，VCW已被证实可用于评价中心射流和偏心射流，其值与有效孔口面积成正比。在我们的研究中，VCW和EROA的相关性非常显著（qs=0.825和qs=0.857）。然而，也有人认为，在偏心射流的情况下，VCW可能被高估了，而在非同心返流区的情况下，M型和二维超声心动图获得的VC直径可能高估或低估了返流区。

在临床遇到的流量范围内，VCW被认为相对不受流速和驱动压力的影响。该技术在使用多个回流射流获得可靠测量方面的能力可能有限；在多个MR射流的情况下，必须考虑VC的各自宽度不是相加的事实，并且在这些情况下不推荐使用VCW方法。

我们的结果显示VCW与人类二尖瓣关闭不全的半定量和定量评估方法有很高的相关性，轻度和重度返流的值也是相似的。我们在狗身上发现的VCW绝对值与人类研究结果一致，VCW<3-4 mm与轻度二尖瓣关闭不全有关，而>4-6 mm与严重二尖瓣关闭不全有关。在狗身上，就像在儿童中一样，用来解释BSA的VCW似乎也是一种有用的MR严重程度的衡量标准，其与半定量和定量观察的高度相关性表明了这一点。

然而，基于VCW的反流区域的分析具有一些与难以识别垂直于MR流动的平面有关的限制，在可从经胸窗获得的任何成像平面中的射流的最窄颈部可以倾斜地横过流动流切割并且包括膨胀射流的一部分，因此高估了VCW。最近有人提出三维彩色多普勒超声心动图用于直接测量VCW，并可能克服二维超声心动图技术的一些局限性。

即使VCW指数与RV指数和PISA指数之间存在直接关系，但这种离散性很大，因此单独测定VCW似乎不适用于评估二尖瓣关闭不全的严重程度。其结果需通过定性（如ARJ/LAA比值、MR JET的CW信号密度）、半定量（如VCW、二尖瓣流入、肺静脉血流）和定量参数（如PISA法、EROA、RV）来证实。在狗身上，就像在人类身上一样，应该有可能开发出适合于日常临床实践和研究的MR严重程度评分。因此，应该建议对患有MMVD的狗进行MR严重程度的评估，以识别和跟踪随时间的变化，并检测疾病的恶化。

这是一项回顾性研究，虽然纳入和排除标准非常严格，但可能出现了一些错误。当存在多个返流射流时，VCW和VCW指数分析的可靠性没有得到检验，这可能是本研究的局限性。在进行进一步研究之前，在这些情况下避免使用该技术可能是明智的。这项研究中的许多狗都曾接受过心力衰竭的治疗（如速尿、螺内酯、血管紧张素转换酶抑制剂），这可能会干扰所研究的变量。需要进行前瞻性和侵入性研究，以评估和比较VCW方法与其他方法的敏感性、特异性和预测值，并检查治疗前后返流量的差异。

06

Conclusions

反流性病变严重程度的表征是瓣膜性心脏病中最困难的问题之一。寻找合适的评估MR严重程度的定量技术导致了许多工具的发展，但是尚未建立“金标准”。心脏计算机断层扫描血管造影略微高估了轻度MR，而略微低估了重度MR。目前，无论是在人类还是兽医学中，都无法使用“独立”技术来准确定量二尖瓣关闭不全。作者的目的是引入该技术作为量化疾病严重程度的额外工具，以支持而不是替代来自其他技术的数据。

尽管本研究不是VCW验证性研究，但由于该技术没有对照任何先前验证的狗有创金标准进行评估，而且尽管VCW方法本身并不充分且有一定的局限性，但它似乎为快速识别属于中度到重度二尖瓣关闭不全（VCW=4.6 mm; IQR=5.4–4.1 and VCW IX=10.8;

IQR=12.8–9.4）和轻度到中度二尖瓣关闭不全（VCW=2.9 mm; IQR=3.4–2.5 and VCW IX=4.4;

IQR=5.5–4.2）提供了一个有价值的工具，而中间的VCW值还需要进一步证实。

因此，射流紧缩口直径分析应该被认为是评估MR严重程度的有用工具，因为它的易用性使得它在其他半定量技术无法应用的情况下对确定MR严重程度是有价值的。

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真的好久好久好久好久没有更新过了，和很多方面都有关系，希望后面还是能够适当给大家做做翻译，治疗一下自己的拖延症。 ψ(｀∇´)ψ