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为明确基于散斑追踪的 4D LV - Analysis 与基于模型的 Dynamic Heart Model(DHM)两种自动化三维超声(3DE)软件在左心室(LV)定量中的差异,研究人员对 770 名健康个体展开研究。发现 DHM 测量的 LV 容积和射血分数(LVEF)更高,且分析时间更短、重复性受图像质量影响小,需关注差异及参考范围。
心脏作为人体的 “泵血中枢”,其左心室功能评估在心血管疾病诊断中至关重要。三维超声心动图(3DE)凭借能准确且可重复测量左心室(LV)容积和射血分数(LVEF)的优势,成为临床重要工具。然而,传统手动 3DE 因耗时长且依赖专业技术,难以在临床常规应用。随着人工智能技术发展,自动化 3DE 软件应运而生,其中基于散斑追踪的 4D LV - Analysis 和基于模型的 Dynamic Heart Model(DHM)应用广泛。但二者在定量结果上是否存在差异、差异有多大,以及 DHM 的正常参考值能否直接沿用 4D LV - Analysis 的标准等问题,一直未被充分阐明。为解决这些临床困惑,来自中国 38 家医院的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《International Journal of Cardiology》。
研究人员从 2022 年 9 月 1 日至 2023 年 2 月 28 日,从中国超声医学学会认证的 38 个超声实验室招募健康个体,经严格筛选,最终纳入 770 名 18 - 79 岁无心血管、肺、肾等疾病的健康志愿者。研究中主要采用两种自动化 3DE 软件技术,即散斑追踪技术的 4D LV - Analysis 和基于机器学习模型的 DHM,对受试者的左心室容积和 LVEF 进行测量。
研究对象与数据质量控制
研究最初纳入 971 名健康个体,经 3D 数据集质量控制,排除 87 名数据缺失或退出者,以及 114 名 17 个节段中超过两个连续节段显示不清者,最终 770 人进入分析。3D 数据集图像质量分为优秀(21%)、良好(57%)、一般(22%)。
两种方法测量结果对比
DHM 测量的左心室舒张末期容积、收缩末期容积、每搏输出量和 LVEF 分别比 4D LV - Analysis 高 16.6 mL、5.1 mL、11.6 mL 和 1.0%,且差异均有统计学意义(所有 P 值均 < 0.001)。
分析时间与重复性比较
无论是否需要手动调整,DHM 的分析时间均短于 4D LV - Analysis。两种方法均具有高重复性,但 DHM 的重复性受图像质量变化的影响较小。
DHM 参考范围的建立
鉴于两种软件的差异,研究根据年龄和性别为 DHM 建立了左心室容积和 LVEF 的特定参考范围。
讨论与结论
研究表明,DHM 与 4D LV - Analysis 在左心室定量上存在显著差异,DHM 测量值更高。尽管缺乏心血管磁共振(CMR)这一金标准对比,但 DHM 在分析速度和抗图像质量干扰方面表现更优。研究首次为 DHM 建立了基于中国人群的年龄和性别特异性参考值,这对临床准确解读超声结果至关重要。临床实践中使用不同自动化 3DE 定量方法时,需注意参考值差异,避免误判。该研究为自动化 3DE 技术的规范化应用提供了重要依据,有助于推动精准心血管超声诊断的发展。