經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)前實(shí)時(shí)三維經(jīng)食管超聲自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑

魏 薪，劉古月，李 茜，王 芳，馮 沅，陳 茂，唐 紅

(四川大學(xué)華西醫(yī)院心內(nèi)科，四川 成都 610041)

經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)(transcatheter aortic valve replacement, TAVR)已成為治療有癥狀重度主動(dòng)脈瓣狹窄且外科開(kāi)胸高風(fēng)險(xiǎn)患者的替代方式[1-2]，適用范圍較廣[3]。TAVR術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估主動(dòng)脈根部解剖結(jié)構(gòu)，尤其測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑至關(guān)重要。既往研究[4-6]表明，多排CT(multi-detector CT, MDCT)和三維經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(three-dimensional transesophageal echocardiogrpahy, 3D-TEE)均較二維經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(two-dimensional transesophageal echocardiogrpahy, 2D-TEE)更具優(yōu)勢(shì)，可準(zhǔn)確測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑；但最近研究[7-9]發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)3D-TEE測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑與MDCT測(cè)值間仍存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究采用一種新的自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)的三維超聲技術(shù)測(cè)量TAVR患者主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線，并與MDCT進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估其可靠性和準(zhǔn)確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年6月—2017年6月于我院接受TAVR及術(shù)前3D-TEE的23例患者，均曾接受MDCT檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：重度主動(dòng)脈瓣狹窄(aortic stenosis, AS)，主動(dòng)脈瓣前向血流速度>4.0 m/s，平均跨瓣壓差>40 mmHg，主動(dòng)脈瓣口面積<1.0 cm2。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批通過(guò)，患者均知情同意。排除2例3D-TEE圖像質(zhì)量差者，共納入21例患者，男14例，女7例，年齡63～82歲，平均(72.8±6.7)歲，平均體表面積(1.64±0.25)m2，平均美國(guó)外科醫(yī)師協(xié)會(huì)評(píng)分(8.4±2.7)分；其中15例合并高血壓，2例糖尿病，3例慢性阻塞性肺疾病，6例冠心病，外周血管病、腦血管病各1例，腎功能不全4例。21例中，8例為二葉式AS，13例為三葉式AS。

1.2 儀器與方法

1.2.1 3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑 采用Siemens SC2000超聲心動(dòng)圖診斷儀，Z6Ms探頭，頻率3.0～6.3 MHz。TAVR術(shù)前即刻采集主動(dòng)脈根部三維圖像。連接同步心電圖，將探頭置于食管中段，以約120°獲得主動(dòng)脈長(zhǎng)軸切面，使用局部放大模式，獲得主動(dòng)脈根部(包括左心室流出道至竇管交界)的三維容積，確保幀頻在20幀/秒，采集連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期圖像并儲(chǔ)存。

采用eSieValves瓣膜自動(dòng)分析軟件對(duì)三維容積圖像進(jìn)行在機(jī)或脫機(jī)分析。確定收縮期后，軟件對(duì)于三葉式主動(dòng)脈瓣自動(dòng)識(shí)別瓣葉、瓣交界以及主動(dòng)脈瓣環(huán)；對(duì)于二葉式主動(dòng)脈瓣，軟件不能自動(dòng)識(shí)別瓣葉，但可自動(dòng)識(shí)別主動(dòng)脈瓣環(huán)。完成自動(dòng)識(shí)別后，由2名超聲主治醫(yī)師從多個(gè)切面進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，若自動(dòng)識(shí)別瓣環(huán)位置欠準(zhǔn)確，則進(jìn)行相應(yīng)手動(dòng)微調(diào)(圖1)，測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)面積、周長(zhǎng)、最大徑和最小徑。記錄采用3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)面積、周長(zhǎng)、最大徑及最小徑所需時(shí)間。對(duì)所獲超聲測(cè)值均重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

1.2.2 MDCT檢查 采用GE Revolution CT機(jī)，心電門(mén)控掃描模式。經(jīng)外周靜脈注射非離子型對(duì)比劑碘海醇(370 mgI/ml)70～80 ml并跟注生理鹽水30 ml，流率0.9～2.0 ml/s，延遲時(shí)間16～19 s。將重建軸位CT圖像傳至工作站(3mensio Structural Heart軟件)，通過(guò)調(diào)節(jié)主動(dòng)脈根部的冠狀位、矢狀位及軸位圖像，使軸位圖像剛好通過(guò)主動(dòng)脈瓣葉附著最低點(diǎn)，即為主動(dòng)脈瓣環(huán)測(cè)量平面，測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)面積、周長(zhǎng)、最大徑和最小徑。由2名放射科主治醫(yī)師共同分析所有CT圖像。

1.3 可重復(fù)性檢驗(yàn) 隨機(jī)抽取10例患者測(cè)量3D-TEE主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線。由1名主治醫(yī)師間隔1周重復(fù)測(cè)量上述參數(shù)；觀察者間重復(fù)性檢驗(yàn)采用另一觀察者測(cè)量相關(guān)參數(shù)。

1.4 臨床評(píng)估 根據(jù)TAVR術(shù)中所用人工瓣膜的型號(hào)，評(píng)估3D-TEE測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)周長(zhǎng)是否與術(shù)中所見(jiàn)(實(shí)際植入人工瓣膜型號(hào))相符。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，對(duì)3D-TEE所測(cè)主動(dòng)脈瓣環(huán)面積、周長(zhǎng)、最大徑、最小徑進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)。采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)比較3D-TEE及MDCT測(cè)得主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)參數(shù)，以Pearson相關(guān)分析觀察兩種測(cè)量方法的相關(guān)性。對(duì)觀察者內(nèi)及觀察者間可重復(fù)性采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(interclass correlation coefficient, ICC)表示(ICC>0.75為可重復(fù)性良好)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

21例均為重度AS，主動(dòng)脈瓣環(huán)面積(0.54±0.16)cm2；主動(dòng)脈瓣最大流速(4.83±1.22)m/s；主動(dòng)脈瓣平均跨瓣壓差(51.04±14.62)mmHg。同一觀察者不同時(shí)間(ICC=0.94、0.96、0.96、0.95)、不同觀察者(ICC=0.92、0.94、0.93、0.94)采用3D-TEE測(cè)量的主動(dòng)脈瓣環(huán)面積、周長(zhǎng)、最大徑及最小徑的可重復(fù)性良好。

圖1 3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線示意圖 A.主動(dòng)脈竇部橫截面; B～D.主動(dòng)脈根部矢狀切面; E.主動(dòng)脈瓣環(huán)水平橫截面; F.主動(dòng)脈竇部橫截面; G.主動(dòng)脈根部冠狀切面; H.主動(dòng)脈根部三維模擬圖; 所有線和點(diǎn)均可進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，圖E為測(cè)量平面，若軟件自動(dòng)識(shí)別瓣環(huán)位置欠準(zhǔn)確，則進(jìn)行相應(yīng)的手動(dòng)微調(diào)節(jié)

3D-TEE測(cè)得主動(dòng)脈瓣環(huán)面積(445.74±62.60)mm2，周長(zhǎng)(76.16±5.30)mm，最大徑(26.29±1.97)mm，最小徑(21.40±1.68)mm；MDCT測(cè)值分別為(456.85±75.70)mm2、(77.17±5.90)mm、(26.76±2.83)mm、(20.98±1.76)mm，兩者差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.46、-1.90、-1.42、1.64，P=0.16、0.07、0.17、0.12)；兩種方法測(cè)量的主動(dòng)脈瓣環(huán)面積(r=0.89，P<0.01)、周長(zhǎng)(r=0.91，P<0.01)、最大徑(r=0.85，P<0.01)、最小徑(r=0.79，P<0.01)間均呈正相關(guān)，見(jiàn)圖2。

采用3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)軟件測(cè)量主動(dòng)脈瓣面積、周長(zhǎng)、最大徑及最小徑所需時(shí)間平均為(1.54±0.21)min。

21例均成功完成TAVR，術(shù)后即刻評(píng)估人工瓣膜功能良好，僅2例出現(xiàn)輕度瓣周反流，其余為微量或無(wú)瓣周反流。以實(shí)際植入人工瓣膜型號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)3D-TEE測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)周長(zhǎng)選擇人工瓣膜型號(hào)，僅1例人工瓣膜型號(hào)偏小，其余與MDCT所選型號(hào)一致。

3 討論

TAVR涉及到選擇人工瓣膜型號(hào)及球囊型號(hào)，但術(shù)中不能直視評(píng)估主動(dòng)脈瓣環(huán)徑線，使得術(shù)前測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線非常重要。若人工瓣膜選擇不恰當(dāng)、球囊選擇過(guò)大，可導(dǎo)致瓣環(huán)破裂、中度以上瓣周漏等嚴(yán)重并發(fā)癥[10-11]。隨著TAVR的開(kāi)展，對(duì)主動(dòng)脈瓣環(huán)解剖結(jié)構(gòu)的研究漸趨深入，發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈瓣環(huán)是非圓形的三維立體結(jié)構(gòu)[12]。既往應(yīng)用二維超聲測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑，只能提供主動(dòng)脈瓣環(huán)的一個(gè)徑線，不能滿足手術(shù)需求。有學(xué)者[4,13]采用MDCT三維技術(shù)準(zhǔn)確測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線，發(fā)現(xiàn)其有利于減少瓣周漏，目前已成為T(mén)AVR術(shù)前評(píng)估的首選影像學(xué)方法。亦有研究[14-16]采用3D-TEE測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑，并與MDCT結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)三維超聲可準(zhǔn)確測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)徑，但多采用手動(dòng)描繪，其結(jié)果與MDCT測(cè)值間存在顯著差異[7-9]。本研究采用一種新的可自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線的3D-TEE技術(shù)，與MDCT對(duì)比其測(cè)值，以期為T(mén)AVR提供更優(yōu)的術(shù)前評(píng)估手段。

圖2 3D-TEE與MDCT測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)的相關(guān)性散點(diǎn)圖 A.面積; B.周長(zhǎng); C.最大徑; D.最小徑

本研究采用3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈根部軟件于TAVR術(shù)前對(duì)21例患者測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)面積、周長(zhǎng)、最大徑及最小徑，發(fā)現(xiàn)其測(cè)值與MDCT對(duì)應(yīng)測(cè)值間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且均呈正相關(guān)。既往研究[8]發(fā)現(xiàn)3D-TEE測(cè)量的主動(dòng)脈瓣環(huán)面積小于MDCT測(cè)值，原因可能是3D-TEE手動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)面積時(shí)描記曲線不規(guī)則，導(dǎo)致面積計(jì)算不準(zhǔn)確。本研究采用的主動(dòng)脈瓣環(huán)自動(dòng)測(cè)量軟件系基于大量模型數(shù)據(jù)研發(fā)，可自動(dòng)識(shí)別主動(dòng)脈瓣環(huán)邊界，避免了上述問(wèn)題。

本研究以3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線所需時(shí)間為(1.54±0.21)min，通過(guò)自動(dòng)標(biāo)記瓣葉交界以及瓣葉附著最低點(diǎn)，能快速識(shí)別主動(dòng)脈瓣環(huán)水平，尤其有利于缺乏經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師或介入醫(yī)師[17]。隨著急診TAVR的開(kāi)展，部分患者術(shù)前來(lái)不及進(jìn)行MDCT檢查，此時(shí)選擇人工主動(dòng)脈瓣型號(hào)主要依賴3D-TEE，本研究所用3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)技術(shù)為該類(lèi)急診TAVR患者提供了更優(yōu)的解決辦法。

另外，本研究所用3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線具有較好的觀察者內(nèi)及觀察者間可重復(fù)性，若以之替代MDCT作為T(mén)AVR術(shù)前主動(dòng)脈瓣環(huán)測(cè)量的影像學(xué)方法，臨床結(jié)果亦較好，特別是對(duì)于存在腎功能不全、碘劑過(guò)敏、心律不齊的TAVR患者，3D-TEE更具優(yōu)勢(shì)。但本研究?jī)H為單中心研究，樣本量較小，有待后期多中心大樣本研究加以驗(yàn)證。

綜上所述，本研究所用3D-TEE自動(dòng)測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)超聲技術(shù)可準(zhǔn)確、快速測(cè)量主動(dòng)脈瓣環(huán)相關(guān)徑線，為T(mén)AVR提供可靠數(shù)據(jù)，可作為替代MDCT的影像學(xué)方法。