實時三維經食道超聲心動圖在二尖瓣成形術中應用的研究進展

王 冰 呂冬梅 (吉林大學白求恩第二醫院電診科，吉林 長春 130041)

實時三維經食管超聲心動圖(RT-3D-TEE)是2007年新興的一種檢查技術，RT-3D-TEE是將食管超聲與實時三維技術的優勢相結合，它能夠提供心臟各部位的實時動態圖像，圖像清晰、立體感強，與實體解剖形態十分相近。術中經食管超聲因其不干擾手術視野，可實時監測手術過程等優點而廣泛用于心血管外科手術。尤其在二尖瓣病變的術前診斷、術中監測及術后評估中有著極為重要的價值。本文就RT-3D-TEE在二尖瓣成形術前及術中監測方面的進展作一綜述。

1 RT-3D-TEE主要成像模式

RT-3D-TEE所采用的新一代矩陣探頭含有2 500個獨立傳感器，其覆蓋了整個探頭表面，采用容積掃描技術〔1〕，能同時提供心臟多個平面的二維信息，從而達到實時三維成像的目的。新型的Philips x 7-2t三維矩陣經食管超聲探頭可在iE33的儀器系統下進行頻率范圍為7～2 MHz的經食管超聲掃描。其主要的成像模式包括實時三維成像(Live3D)、局部放大三維成像(3Dzoom)、雙平面成像(×plane)、全容積成像(Full Volume)、三維彩色血流容積成像(3D Color Doppler)以及分層圖像(islice)技術。不同的三維成像模式各有其特點〔2〕，實時三維成像模式空間和時間分辨率均較高，但顯像區域有所限制，適合引導實時心臟操作;三維放大模式具有相對適中的空間和時間分辨率，在顯示及評價二尖瓣方面更有獨到的優勢，適合進行解剖觀測;而三維全容積模式空間分辨率較高，能提供較大的顯像區域，其可以配合高級分析軟件對心臟容積、二尖瓣解剖進行深入的分析，但時間分辨率差，可能出現重組時的偽影。Islice技術則可對全容積圖像進行任意深度、任意厚度的薄層智能斷層成像，可達到類似MR I的圖像效果。

2 RT-3D-TEE 在二尖瓣成形術前診斷中的應用價值

二尖瓣成形術(mitral valvuloplasty)是外科治療二尖瓣關閉不全的有效方法之一，其最大的優點是保留了自體瓣膜及瓣下結構，保護了左心室結構的完整性，保證了左心室的收縮功能〔3〕。由于二尖瓣成形術后患者不需要終身服用抗凝藥物，術后血栓形成、出血和感染的發生率較低〔4，5〕，從遠期結果看二尖瓣成形術亦優于二尖瓣置換術。因此，對二尖瓣關閉不全的患者可根據具體情況選擇二尖瓣成形術。

二尖瓣裝置包括:瓣環、瓣葉、腱索、乳頭肌。二尖瓣的功能依賴于瓣膜各結構間的完整和協調，任何一個結構受損都可以導致二尖瓣關閉不全(mitral insufficiency)，出現不同程度的二尖瓣反流(mitral regurgitation，MR)。MR按病因分類可分為退行性、缺血性、心內膜炎性、風濕性、先天性疾病等;按功能分類可分為:瓣葉活動正常，但瓣環擴大或穿孔;瓣膜脫垂合并腱索斷裂;瓣葉活動受限導致關閉時有裂隙。在發達國家，退行性瓣膜疾病已取代風濕病成為導致瓣膜反流的主要原因，我國二尖瓣退行性變發病有增加趨勢，二尖瓣成形術是大多數退行性MR的標準治療方法。二尖瓣脫垂(MVP)是導致二尖瓣關閉不全的重要原因，由于其常見而多變的特點，將在后面單獨討論。

對于二尖瓣形態，病變定位及反流機制進行詳細的評估直接關系到手術方式的選擇以及患者的預后。2D TEE對復雜二尖瓣疾病的診斷往往依靠操作者的經驗，因此準確性、敏感性及特異性均明顯降低。RT-3D-TEE在瓣膜成形術前，可以完全了解將要成形瓣膜、瓣下結構、瓣口面積和瓣環的擴張程度等，進一步明確造成瓣膜關閉不全的原因和機制，協助外科醫生制定適合患者的具體手術方案。術前通過Live-3D TEE對二尖瓣的三維成像，可從任意角度實時觀察瓣膜和其附屬器的形態、數目、運動，可以完全從術者的視角觀察瓣膜，模擬手術路徑擬定手術方式。Mukherjee等〔6〕的研究顯示RT-3D-TEE對引起MR的MV病變區的定位準確性顯著高于2D TEE，特別是評估進行性多灶性白質腦病(PML)(后葉)病變時，RT-3D-TEE的準確率達到100%，而 2D TEE僅65% ～69%。Sugeng等〔7〕對47名二尖瓣病變患者進行了RT 3D TEE檢查并與手術結果比較，發現RT-3D-TEE對二尖瓣各瓣區病變的診斷準確性達到96%，明顯優于2D TEE。風濕性二尖瓣病變、感染性心內膜炎等也是導致二尖瓣關閉不全常見原因。RT-3D-TEE能清晰顯示不易被經胸超聲發現的瓣膜贅生物及血栓，其位置、數目、大小及瓣周受累情況亦可直觀顯示。RT-3D-TEE能從左房側觀察二尖瓣狹窄瓣口的整體形態與面積，清晰顯示瓣葉關閉裂隙以及反流束的空間形態〔8〕。袁莉等〔9〕分別應用二維超聲心動圖法、多普勒壓差降半時間法(pressure half time，PHT)及RT-3D-TEE對24例風濕性二尖瓣狹窄患者的二尖瓣口面積與術中所測二尖瓣最大開放面積比較，結果顯示RT-3D法所測二尖瓣口面積與標本測值一致性良好，相關性也優于其他超聲心動圖方法。

MR可以是中心性或偏心性反流，對反流性質及反流量的術前評估直接關系到術式的選擇。傳統二維超聲心電圖在評價MR的嚴重程度和病因方面有一定的局限性，且受Coanda效應對反流束的影響，會對偏心反流造成低估〔10〕。近年來，RT-3D與CDFI技術相結合，可實時顯示MR的位置、空間分布及反流束的三維形狀。有研究顯示，RT-3D-TEE可以提供偏心性反流的不規則的幾何形態〔11〕，確定反流束與左心房的空間關系，并對其進行準確測量。Saiki等報道在術中應用TEE CDFI對42例二尖瓣成形患者術后效果評價，結果40例術中TEE顯示沒有MR或輕微MR者(反流面積≤ 2 cm2)，近期及遠期TEE結果與術中TEE結果相同。2例術中TEE顯示輕度MR的患者，在術后3個月TTE顯示了中度MR。諸多學者〔12〕的研究表明，反流束容積是一項定量評估瓣膜反流程度的準確指標。Sugeng等〔13〕采用3D-TEE CDFI技術觀察46名MR情況，研究結果顯示該技術可以直觀立體的顯示二尖瓣反流束空間位置，特別是對偏心反流束及多重反流束的評估明顯優于傳統CDFI法。RT-3D CDFI能準確測量反流束容積，與MRI測量結果相關性良好。

MVP可以是原發性的〔14〕，也可以繼發于感染性心內膜炎、冠心病、風濕性心臟病、結締組織病等，另外腱索斷裂也是導致MVP的常見原因。以往二維經食管超聲心動圖雖能顯示MVP的部位及有否腱索斷裂，但對于二尖瓣多區脫垂病變的定位仍然較困難;且當合并有多個腱索斷裂時，經胸超聲因各種因素影響，準確性不高。MVP部位的確切定位對于外科選擇修復二尖瓣的部位和方法至關重要。與二維超聲顯像比較，RT-3D-TEE對MVP的診斷更敏感〔4〕。使用3D Zoom模式獲取實時二尖瓣立體圖像，經快速處理后能從左房側鳥瞰二尖瓣全貌，旋轉圖像使主動脈瓣位于12點鐘位置與外科醫師的手術視野一致。利用實時全容積成像模式，可顯示脫垂的前葉瓣體與后葉收縮期對合點的立體形態、空間位置關系。這種立體的顯像方式便于超聲醫師與外科醫生的交流，為心臟外科醫生提供更加直觀、詳實的信息，指導制定最佳手術方案。

Grewal等〔8〕對42例因二尖瓣關閉不全進行外科手術的患者進行了術中2D-TEE和RT-3D TEE檢查，RT-3D-TEE在診斷P1、A2、A3區域的瓣膜脫垂及雙葉多區脫垂病變的準確性優于2D-TEE，對P3、A3區域病變的判斷較2D-TEE更為敏感，在診斷A1區域病變及腱索斷裂方面兩者的正確率相似。尤其是對不易被二維超聲發現的瓣葉交界處的脫垂，RT-3D-TEE的優勢更明顯。RT-3D-TEE能夠讓外科醫生在心臟充盈和不停跳的狀態下直觀清晰地觀察二尖瓣的立體結構，在二尖瓣患者手術方式的選擇及術后觀察瓣膜功能等方面發揮重要作用。

MVP面積大小與手術方法選擇有直接關系，脫垂面積較小的患者，適宜行二尖瓣成形術，反之適宜行換瓣術〔15〕。目前RT-3D-TEE能夠定量獲得二尖瓣葉的各項參數〔16〕，包括前、后葉面積、前、后葉長度、對合線長度、穹窿高度、穹窿容積、前、后葉與瓣環的夾角、前葉與后葉的夾角等，使術前定量評價二尖瓣葉病變情況成為可能。研究表明MVP組瓣葉面積和長度均較正常對照組增大(P＜0.05)。MVP時瓣葉未受累區域仍保持正常的閉合，所以瓣葉的穹窿高度和容積以及前、后葉與瓣環的角度與正常組比較無差異。Little等〔17〕研究表明無論何種病因引起MR的患者都會有瓣環的擴大，但是與功能性MR相比，盡管MVP時瓣環擴張瓣葉增大，但是卻保留了瓣環的功能，即馬鞍形結構。這樣提示外科醫師針對不同病因的MR患者選擇不同種類的二尖瓣環，為心臟外科醫生提供更多詳實的信息，指導制定最佳手術方案。潘翠珍等〔18〕對6名MVP患者行RT-3D TEE檢查，診斷準確率100%，其中一例補充診斷為二尖瓣穿孔缺損;利用QLAB中二尖瓣定量分析軟件(MVQ)可以定量測量MVP的高度和脫垂的面積，對外科擬定自體瓣膜成形術手術方案有很大幫助，將指導外科合理地選擇術式，這是其他超聲檢查技術目前還無法做到的。

3 實時三維經食道超聲心動圖在二尖瓣成形術中的應用價值

二尖瓣成形術的療效評價是手術的關鍵步驟，成形后左室注水試驗是檢驗成形效果簡單可靠的方法，注水試驗觀察反流部位、瓣口對合狀態，但可能會高估或低估反流量〔19〕，且此時心臟處于靜止狀態，與生理狀態下的心臟有較大的差異。二尖瓣成形術后通過TEE可以清晰顯示瓣口對合情況或人工瓣膜啟閉情況，在心臟復跳體外循環轉流停機后，血壓良好以及心跳有力的情況下，觀察瓣口有無反流對判斷二尖瓣成形術的效果更為準確可靠。RT-3D-TEE能夠判斷反流信號起始部位與瓣環的空間位置關系，分析殘余反流的原因及程度，對術后仍有明顯瓣葉脫垂者，可再次轉流進行修復，直至獲得滿意效果，最大程度地為患者保留其自身瓣葉;對于成型術后仍然存在嚴重瓣膜反流或引起瓣膜狹窄者，可立即進行人工瓣膜置換術〔20〕，避免二次手術，從而提高了手術的成功率。3D-TEE是二尖瓣成形術中常用的監測手段，劉艷娜等〔21〕對60名MVP患者行術中3D TEE監測，38例二尖瓣成形效果良好，未見反流信號，余22例均有不同程度反流，其中7例因重度反流改行二尖瓣置換術。馬寧等〔22〕應用RT-3D-TEE監測了10例MVP患者，術后觀察修復瓣膜功能，除一例因殘存中度MR行二次修復外，其余患者均未探及明顯反流信號。RT-3D TEE在關胸前即刻評價成形后瓣膜及置入瓣膜的功能并檢出可能存在的異常，在二尖瓣病變患者手術方式的選擇及術后觀察瓣膜功能方面發揮了重要作用。

RT-3D-TEE能夠清晰顯示二尖瓣成形術后成形環的全景觀，以及人工瓣環的空間形態和縫合線的部位;對于二尖瓣機械瓣和生物瓣的瓣環、瓣架、瓣葉和血流信號，RT-3D-TEE克服了機械瓣金屬回聲的干擾，使瓣葉和瓣周顯示更清晰，便于區分功能性反流與瓣周漏。TEE是一種術中即刻評價瓣膜病治療效果的非常理想的超聲技術，在成形術完成心臟復跳后，即刻就能對已成形的瓣膜功能作出可靠的評估，對成形后瓣膜及置入瓣異常進行及時有效的糾正，減少二次開胸率，使心外科醫師對手術的成功更有信心和依據，從而提高手術成功率。

二尖瓣成形術后心臟復跳后關胸前，及時全面地監測和評價左心功能是TEE的重要功能之一，左室的容量和射血分數是左心功能的重要指標，二維TEE主要采用雙平面辛普森法測量左心室射血分數，用肉眼觀察局部室壁運動和收縮協調性，但測定的射血分數依賴于幾何假設。RT-3D-TEE全容積模式計算射血分數無需進行幾何假設，通過3DQA定量分析軟件對左心室內膜面的自動追蹤，精確評價局部室壁運動異常及左心收縮的協調性。國內譚靜等〔23〕對二尖瓣環與左室收縮功能的相關性進行研究，描述了二尖瓣環在一個完整心動周期內的形態和運動變化規律，發現左室容積是二尖瓣環大小的決定因素，二尖瓣環在心動周期的旋轉角度與射血分數呈正相關。此外，應用MVQ軟件，RT-3D-TEE還能對二尖瓣成形術前、術后整體進行量化研究，由于手術加上了人工瓣環固定和環縮，因此術后瓣環、瓣葉的大小，以及前后瓣接合處長度均較術前減小。瓣口血流速度、有效開放面積和平均跨瓣壓差是瓣膜功能評價中必要的定量指標。應用RT-3D-TEE CDFI及頻譜多普勒可以實時地對瓣口血流動力學作出定量評價。

4 討論

RT-3D-TEE在二尖瓣病變的圍術期及術前術后的評估方面的顯著優勢使這一新技術廣泛應用于臨床工作，結合MVQ軟件，可以便捷地對二尖瓣進行定量分析，從而無創地獲取更豐富的圖像信息來綜合選擇手術方式。但此技術也存在一些局限性，如其時間及空間分辨率較低，圖像質量易受患者心律不齊、呼吸運動的影響，對于三尖瓣、主動脈瓣及遠場的心內結構顯示欠滿意等。隨著超聲影像技術的不斷發展，RT-3D-TEE將得到進一步的完善，將在導管二尖瓣成形、主動脈瓣置換及瓣周漏封堵等微創介入手術方面有廣闊的應用前景。

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