超聲心動圖在經導管主動脈瓣置入術中的作用*

魏薪　唐紅　陳茂　馮沅　朱達　郭應強

(四川大學華西醫院 1.心內科；2.胸心外科， 四川 成都 610041)

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·論著·

超聲心動圖在經導管主動脈瓣置入術中的作用*

魏薪1唐紅1陳茂1馮沅1朱達2郭應強2

(四川大學華西醫院 1.心內科；2.胸心外科， 四川 成都 610041)

【摘要】目的探討超聲心動圖在經導管主動脈瓣置入術前、術中及術后的作用。方法59例三葉式主動脈瓣重度狹窄或反流患者行經導管主動脈瓣置入術，術前經胸超聲心動圖評估主動脈瓣狹窄或反流程度、測量主動脈根部內徑，評估心功能，術中介入操作前經食管超聲心動圖再次測量主動脈根部內徑；介入過程中引導瓣膜植入、監測并發癥，術后即刻評估置入瓣膜效果和經胸超聲心動圖隨訪人工瓣膜功能、左室收縮功能、左室質量指數等。結果59例三葉式主動脈瓣患者中重度主動脈狹窄49例，單純中-重度主動脈瓣反流10例。術前經胸超聲心動圖(TTE)所測的主動脈瓣環徑與經食管超聲心動圖(TEE)測值比較(22.4±2.3mm vs. 24.8±2.1mm)差異有統計學意義(P<0.05)，其余主動脈根部內徑(主動脈竇部內徑、主動脈竇管交界處內徑、主動脈竇部高度，左室流出道內徑，升主動脈內徑)測值間比較差異均無統計學意義。術中1例患者右冠狀動脈開口堵塞，經導管主動脈瓣植入術(TAVI)置入失敗轉入心外科開胸手術，其余患者均成功置入瓣膜。術后即刻評估瓣周漏微量或無占67%，輕度占31%，中度僅占2%。術后1周及術后3月主動脈瓣口前向血流速度、最大壓差、平均壓差較術前均明顯降低。術后1周左室質量指數較術前明顯降低，術后3月進一步降低。術后1周左室射血分數(EF)有所恢復，術后3月恢復正常。結論超聲心動圖檢查在TAVI治療中不可或缺，在術前評估、術中監測及術后隨訪中均起著非常重要的臨床作用。

【關鍵詞】超聲心動描記術； 經導管主動脈瓣植入術； 主動脈瓣狹窄； 主動脈瓣反流

退行性病變是老年人心臟瓣膜病主要的原因[1]，有臨床癥狀的主動脈瓣重度狹窄患者預后極差，每年的死亡率約25%[2]。傳統的外科主動脈瓣置換術是AS治療的金標準，但超過30%的患者卻沒有手術機會。經導管主動脈瓣植入術(Transcatheter aortic valve implantation, TAVI)的開展給這類患者帶來了福音，自2002年成功行第1例TAVI手術后，迄今已超過16萬例患者通過該手術得到有效的治療。近年PARTNER 1 研究表明[3]，TAVI替代外科主動脈瓣置換術是可取的，尤其是對主動脈瓣狹窄的高危患者，5 年生存率沒有明顯差異。超聲心動圖在TAVI術前篩查、術中監測及評估，以及術后隨訪中都起著不可或缺的作用。我院自2012年4月開展TAVI術，積累了初步的經驗，現報告如下。

1資料及方法

1.1臨床資料選擇2012年4月～2015年5月在我院行經導管主動脈瓣植入術的三葉式主動脈瓣病變患者59例，其中重度主動脈瓣狹窄49例，單純中-重度主動脈瓣反流10例。男性38例，女性21例，平均年齡(72.2±7.6)歲。單純主動脈瓣反流患者均行經心尖途徑的TAVI，重度主動脈瓣狹窄患者中8例行經心尖途徑，其余41例均經股動脈途徑。經心尖途徑置入瓣膜為杰成醫療的J-valve瓣膜，經股動脈途徑置入瓣膜有美敦力公司的Core-valve瓣膜和啟明公司的Venus-A瓣膜。主動脈瓣狹窄患者入選標準：不能行外科手術且有臨床癥狀的重度主動脈瓣狹窄患者，主動脈瓣口面積小于1cm2，或平均跨瓣壓差>40mmHg，最大流速>4m/s[4]。單純主動脈瓣反流入選條件：中-重度及以上主動脈瓣反流(主動脈瓣反流程度的評估方法根據指南推薦[5]反流緊縮口寬度判定：>6mm為重度反流，3～6mm為中度反流)。臨床風險評估為高危患者：Euroscore評分≥20%，或STS評分≥10%。主動脈瓣環徑符合人工瓣膜要求。排除標準：左室射血分數(EF)<20%，肥厚型心肌病，心臟腫瘤或感染性心內膜炎。

1.2儀器與方法使用Philips IE33超聲心動圖診斷儀，經胸超聲心動圖(TTE)使用S5-1探頭(頻率1～5MHz),經食管超聲心動圖(TEE)使用X7-2t探頭(頻率2～7MHz)。

1.2.1術前測量①TTE測量：術前1周內進行評估。胸骨旁左心室長軸切面主動脈根部局部放大圖，于收縮期末測量主動脈瓣環徑、主動脈竇部內徑、主動脈竇管交界處內徑、主動脈竇部高度，左室流出道內徑；升主動脈長軸切面于收縮期末距主動脈瓣環上方4-5cm處測量其內徑(見圖1)。主動脈短軸切面觀察瓣葉數目、形態、鈣化分布及程度。應用脈沖波多普勒在心尖五腔心切面測量左室流出道血流速度積分,應用連續波多普勒在多個切面測量主動脈瓣口峰值前向血流速度、峰值跨瓣壓差、平均跨瓣壓差及血流速度積分，取其最大值(見圖2)，并根據伯努力方程計算主動脈瓣口有效瓣口面積。左心室長軸切面測量室間隔厚度、左室后壁厚度、左心室內徑，通過公式[6]{LVM(g)=0.8×1.04[(IVST+PWT+LVDd)3-LVDd3]+0.6,LVM為左室質量，IVST為室間隔厚度，PWT為左室后壁厚度，LVDd為左室舒張末期內徑}計算左室質量，左室質量指數(LVMI)等于左室質量/體表面積。應用二維雙平面法測量左室射血分數(EF)，彩色多普勒超聲評估各瓣膜反流程度。②術中TEE測量：32例患者行全麻應用TEE評估，27例患者行局部麻醉應用TTE評估。TEE評估在介入操作前進行，食管中段120°左右主動脈長軸切面主動脈根部局部放大圖，于收縮期末測量上述主動脈根部相關指標，同樣在主動脈短軸切面仔細觀察瓣葉數目、形態、鈣化分布及程度，并據此排除二葉式主動脈瓣患者(見圖3)。必要時應用經食管三維超聲心動圖測量主動脈瓣環徑以及冠脈開口距主動脈瓣環的距離[7，8]。

圖1經胸超聲心動圖胸骨旁左心室長軸切面主動脈根部局部放大圖

Figure1The diameters of the left ventricular outflow tract

注：左室流出道(LVOT)、主動脈瓣環(AVD)、竇部(AO)、竇管交界(AO-J)、升主動脈內徑(AAO)及竇部高度。

1.2.2術中引導與監測TEE術中引導主要用于經心尖途徑TAVI患者，共18例，主要操作步驟是指導導絲和鞘管過主動脈瓣口(見圖4)、緩慢釋放J-valve定位器，多平面確定三個定位器均位于主動脈竇以后，釋放瓣膜。經股動脈途徑TAVI主要是通過X-光造影下引導人工瓣膜的置入，與經心尖途徑TEE術中引導的不同點是沒有定位器，直接指導人工支架最下緣處于主動脈瓣環下方較好位置時開始釋放瓣膜，隨時監測人工支架位置，是否移位，并指導手術醫師做相應的調整。

圖2主動脈瓣重度狹窄患者超聲檢查

Figure 2Severe aortic stenosis patient.

注：a.心尖五腔心測量主動脈瓣口峰值血流速度及平均跨瓣壓差(34mmHg);b.同一患者，胸骨右緣升主動脈長軸切面測量，峰值血流速度及平均跨瓣壓差(70mmHg)

圖3經食管超聲心動圖主動脈瓣短軸切面

Figure 3 Short axis view of aortic valve by echocardiography

注：a.顯示主動脈瓣二葉式畸形;b.三葉式主動脈瓣鈣化、狹窄。LA：左心房

圖4經食管超聲心動圖主動脈長軸切面監測導絲過主動脈瓣口

Figure 4The guide wire across the aortic valve into the ascending aorta in the long axis view by TEE

注：LA.左房；LV.左室；AAO.升主動脈

術中監測包括導絲及鞘管進入、球囊擴張以及瓣膜植入過程，TEE需隨時監測有無心包積液、主動脈夾層，冠脈開口阻塞等并發癥以及二尖瓣功能是否受影響。

術后即刻評估人工主動脈瓣活動度、開閉情況，有無瓣周或瓣口反流及程度(見圖5)，以及再次確定有無并發癥。瓣周反流程度的評估不同于瓣口反流，根據指南推薦的方法進行測量和評估[9]。

27例應用TTE進行術中監測的患者，除了不能很好地顯示冠脈開口外，同樣需要監測上述并發癥、評估人工瓣葉功能。

1.2.3術后隨訪分別在術后1周、3月對患者進行隨訪。應用TTE測量主動脈瓣口峰值前向血流速度、峰值跨瓣壓差、平均跨瓣壓差，測量左室流出道內徑，并根據伯努力方程計算主動脈瓣口有效瓣口面積。應用二維雙平面法測量左室射血分數。彩色多普勒超聲評估有無瓣周、瓣口反流及其程度(見圖6)。

圖5術后即刻經食管超聲心動圖

Figure 5Post-procedural TEE

注：a.主動脈長軸切面顯示置入的支架(綠色箭頭所示)及其內的人工瓣膜(黃色箭頭所示)；b.主動脈瓣短軸切面顯示瓣周輕度反流(紅色箭頭所示)。AAO.升主動脈；LVOT.左室流出道.LA：左房

圖6術后1周經胸超聲心動圖隨訪，顯示主動脈瓣周微量反流

Figure 6The follow-up of TTE, panel A in aortic short axis view and panel B in apical five chamber view show trace paravalvular aortic regurgitation.

注：a.主動脈瓣短軸切面；b.心尖五腔心切面

1.3統計學分析應用SPSS 19.0統計軟件，計量資料采用均數±標準差表示；術前TTE測量主動脈根部測值與TEE測值比較采用配對樣本t檢驗。重度主動脈瓣狹窄患者術后3月與術后1周、術后1周與術前主動脈瓣口峰值前向血流速度、峰值跨瓣壓差、平均跨瓣壓差、射血分數、LVMI的比較采用配對樣本t檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2結果

2.159例患者基線資料，見表1。

2.232例患者術前TEE測量與TTE測量值比較，除主動脈瓣環徑差異有統計學意義外，其余指標包括主動脈竇部內徑、主動脈竇管交界處內徑、主動脈竇部高度、左室流出道內徑、升主動脈內徑，差異均無統計學意義，見表2。

2.3術中1例患者右冠狀動脈開口堵塞，TAVI置入失敗轉入心外科開胸手術，其余患者均成功置入瓣膜，瓣膜支架位置穩定，術中無心包積液、主動脈夾層等并發癥，二尖瓣功能未受影響。術后即刻評估瓣周漏中度僅占2%(1/59),輕度占31%(18/59)，微量或

表1　59例經導管主動脈瓣植入術患者基線資料

表2　32例患者術前TTE與TEE測值間的比較

無瓣周漏占67%(40/59)。

2.4術后隨訪1周隨訪率100%，術后3月隨訪率72%。術后1周及術后3月主動脈瓣口峰值前向血流速度、峰值跨瓣壓差、平均跨瓣壓差較術前均明顯降低。術后1周LVMI較術前明顯降低，術后3月進一步降低。術后1周左室EF有所恢復，術后3月恢復正常。術后1周及術后3月瓣周反流程度與術后即刻相比較無明顯改變，見表3。

表3　術后1周、術后3月超聲隨訪測值與術前比較

注：P1術后1周與術前比較，P2術后3月與術后1周比較

3討論

對于外科手術高死亡風險的主動脈瓣病變患者，TAVI已經被證實是一種有效的治療手段。目前世界16萬TAVI病例主要應用的是Edwards SAPIEN瓣膜和美敦力CoreValve瓣膜，其他還包括一些小眾的人工瓣膜。TAVI相關指南(包括美國和歐洲指南)提出其適應證主要是重度主動脈瓣狹窄的患者，以主動脈瓣反流為主的病變是TAVI手術的禁忌癥[10，11]，其主要原因是主動脈瓣反流患者人工瓣膜置入后支架難以錨定在主動脈瓣環水平，可能導致支架瓣膜不穩定或瓣周漏幾率極高。然而亦有單純主動脈瓣反流病變成功行TAVI的報道[12-14]。本研究59例患者外科手術風險極高，其中49例患者均系重度主動脈瓣狹窄，符合指南推薦的TAVI適應證，10例以主動脈瓣反流為主的患者應用J-Valve 人工瓣膜(其特點是有3個定位器可置于3個主動脈竇底，從而使支架固定并減少瓣周漏的發生[15])均取得較好的結果。

無論是主動脈瓣狹窄還是以主動脈瓣反流為主的病變，超聲心動圖在TAVI術前都是首選的檢查方法。術前經胸超聲心動圖篩查主動脈瓣病變是否適合行TAVI手術，提供主動脈根部各個徑線的測值。經食管超聲心動圖在介入術前準確評估瓣膜結構和測量主動脈根部內徑，是確保手術成功的最后一道屏障。主動脈瓣環徑是TAVI手術至關重要的一個測值，因為人工瓣膜型號的選擇是根據主動脈瓣環徑的大小來進行的，人工瓣膜選擇過大或過小會引起瓣周漏明顯增加或人工瓣膜功能異常甚至瓣環破裂的可能[16]。盡管目前大多數心臟中心主要依賴于CT，但對于不能行CT或CT圖像質量較差的患者超聲心動圖的測值就成為人工瓣膜選擇的主要參考。本研究顯示術前TTE與TEE測量的主動脈瓣環徑差異有統計學意義，可能的主要原因是大部分患者均系主動脈瓣重度狹窄、鈣化，瓣環處鈣化明顯，鈣化灶不規則導致瓣環位置不易識別。另外，老年患者合并慢性肺阻塞性肺病較多，經胸超聲圖像質量相對較差，TEE測值比TTE測值更為準確。目前超聲心動圖指南[9]推薦當TTE不能確定瓣環徑時使用TEE或RT 3D-TEE測量主動脈瓣環徑，我們團隊既往研究發現TEE所測的主動脈瓣環徑與CT測值差異無統計學意義[7]。

術中超聲心動圖的監測是必不可少的，雖然目前絕大多數TAVI瓣膜置入時使用X-光造影來進行引導，但TEE亦可作為實時引導瓣膜置入的工具，本研究經心尖18例患者均應用了TEE聯合X-光造影的方法指導人工瓣膜植入，TEE能準確引導導絲及鞘管過主動脈瓣口，指導定位器的定位及人工瓣膜的釋放，同時在各個環節監測有無心臟穿孔、心包積液、主動脈破裂、主動脈夾層、二尖瓣反流等并發癥。導絲位置不正確可能導致腱索牽拉而引起急性重度二尖瓣反流。瓣膜位置過高易引起冠脈開口堵塞、主動脈破裂，而瓣膜位置過低易影響二尖瓣開閉或引起房室傳導阻滯[10]。術后即刻評估非常重要，術者根據超聲評估的主動脈瓣周反流程度來決定下一步處理，若瓣周反流超過中度，考慮進行球囊后擴張或植入第二枚人工瓣膜。本研究根據2011年ASE/EAE專家推薦，使用主動脈瓣短軸切面，瓣周反流口的長度占同平面支架短軸周長的比例來判斷瓣周反流程度：<10%為輕度，10%～20%為中度，>20%為重度[9]。該方法需準確切割到瓣周反流口的短軸切面，切割平面過高或過低都會導致瓣周反流的低估或高估。目前，有研究發現使用三維彩色多普勒超聲能準確計算反流容積，從而準確評估瓣周反流的程度[17]。

TAVI術后主要應用TTE對患者進行長期隨訪觀察，它是評價療效和安全性最主要的手段。術后隨訪TTE檢查主要包括確定支架位置是否穩定，人工瓣葉開閉情況，有無贅生物；主動脈瓣口峰值前向血流速度、峰值跨瓣壓差、平均跨瓣壓差；主動脈瓣瓣口及瓣周反流情況；左室收縮功能；二尖瓣口有無梗阻，前瓣開閉情況；左室壁厚度，左室心肌質量改善情況。本研究顯示術后1周患者血流動力學明顯改善，主動脈瓣口峰值前向血流速度、峰值跨瓣壓差、平均跨瓣壓差均較術前明顯減低；術后1周左室質量指數較術前明顯降低，術后3月進一步降低。術后1周左室EF有所恢復，術后3月恢復正常。主動脈瓣狹窄患者術前后負荷明顯增大，引起心肌細胞肥大，左室質量增加[18],TAVI術后左心室后負荷明顯減低，使得左心室心肌細胞逐漸縮短，擴大的心腔減小，故左室質量指數明顯降低。目前亦有相關文獻報道了TAVI術后左心室的逆重構[19，20]。另外，TAVI術后患者后負荷減輕，降低了左室收縮時剪切力對心內膜的損傷，同時主動脈瓣口有效面積明顯增加，改善了冠脈血流灌注，心功能得以改善[21]。

4結論

對于高齡、合并多器官疾病、有開胸手術史以及心功能較差的患者，外科手術死亡率高，甚至部分患者失去了手術機會。本文資料顯示，TAVI必要時可以替代外科主動脈瓣置換術，尤其是對有臨床癥狀、無法耐受外科手術的重度主動脈瓣狹窄的高危患者，歐洲和美國心臟瓣膜疾病治療指南也有推薦，超聲心動圖在TAVI治療中不可或缺，無論在術前評估、術中監測，還是在術后隨訪中均起著非常重要的作用。

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Echocardiography in transcatheter aortic valve implantation

WEI Xin, TANG Hong, CHEN Mao,et al

(1.DepartmentofCardiology,WestChinaHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China;2.DepartmentofCardiothoracicSurgery,WestChinaHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China)

【Abstract】ObjectiveTo investigate the pre-procedural, peri-procedural and post-procedural role of echocardiography in transcatheter aortic valve implantation (TAVI).Methods59 patients underwent TAVI in our hospital with tricuspid aortic valve stenosis or regurgitation. Before TAVI, the severity of aortic stenosis or regurgitation, aortic root diameters and left ventricular function were evaluated by transthoracic echocardiography (TTE). During TAVI, the aortic root diameters were measured again by transesophageal echocardiography (TTE) pre-procedure, and the use of peri-procedural TEE was to guide prosthesis implantation, monitor complications, and evaluate the function of the prosthetic valve. After TAVI, the follow-up by TTE included the function of prosthetic valve, left ventricular function and left ventricular mass index (LVMI). ResultsOf 59 cases of tricuspid aortic valve, 49 cases were severe aortic stenosis, and 10 cases were moderate to severe aortic regurgitation. The aortic annular diameter was significantly different between TTE and TEE measurements (22.4±2.3mm vs.24.8±2.1mm), but other aortic root diameters had no statistical significance. One of the patients was transferred to surgical replacement as a result of the occlusion of the right coronary artery, but others were successfully underwent TAVI. Post-procedure, 67% patients had none or trace paravalvular regurgitation (PVL), 31% had mid PVL, and only 2% had moderate PVL. Compared with the values before TAVI, the aortic velocity, maximum gradient, and mean gradient decreased significantly one week and 3 months after TAVI. The LVMI decreased one week and more 3 months after TAVI. The left ventricular ejection fraction increased one week later, and recovered to normal 3 months later. ConclusionEchocardiography plays an important role in pre-procedural evaluation, peri-procedural monitoring and post-procedural follow-up in TAVI.

【Key words】Echocardiography; Transcatheter aortic valve implantation; Aortic stenosis; Aortic valve regurgitation

(收稿日期：2015-12-01； 編輯： 陳舟貴)

【中圖分類號】R 445.1; R 543.1

【文獻標志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2016.04.022

通訊作者：唐紅,教授，本刊編委，E-mail:hxyyth@qq.com

基金項目：四川省科技廳科技支撐計劃項目(2012FZ0065)