實時三維超聲對法洛四聯(lián)癥保留肺動脈瓣根治術(shù)前后右心功能的研究*

陳蘇江 ，俞波 ，嚴濟泳 ，明騰 ，鄒勇

（江西省兒童醫(yī)院，1.心臟超聲室；2.心臟病中心，南昌 330006）

法洛四聯(lián)癥（tetralogy of fallot，TOF）是常見的一種先天性心臟畸形，在所有小兒先心病中占到5%-6%，發(fā)病率在所有紫紺型先天性心臟病中為第一位。臨床表現(xiàn)為喜蹲踞，身材矮小，全身紫紺，杵狀指，心前區(qū)可及收縮期雜音和震顫。TOF主要表現(xiàn)為室間隔缺損、肺動脈狹窄、主動脈騎跨、右心室肥厚等。會導(dǎo)致患兒右心室心肌細胞肥大，心肌嚴重受影響，促使心肌僵硬化，心肌重構(gòu)，間質(zhì)纖維化，進而引起右心室功能障礙[1]。當前，臨床治療TOF主要采用跨肺動脈瓣補片根治術(shù)，該術(shù)式會引起術(shù)后重度肺動脈瓣反流(pulmonary regurgitation，PR)，而重度PR所致的一系列病理生理改變是引起TOF根治術(shù)后并發(fā)癥及死亡率明顯增加的一個重要原因[2]。因此，TOF根治術(shù)中保留肺動脈瓣功能十分重要，近年來，臨床上越來越多的心臟外科醫(yī)生提出保留肺動脈瓣與重建自體肺動脈瓣的根治術(shù)式，在接受肺動脈瓣輕微梗阻的前提下，通過保留肺動脈瓣及瓣環(huán)的完整性，減少因長期反流對右心室功能產(chǎn)生的不良影響，提高患者遠期生存質(zhì)量。本研究旨在通過應(yīng)用RT-3DE技術(shù)分析TOF保留肺動脈瓣根治術(shù)前后右心功能的變化，探討TOF患兒采用保留肺動脈瓣根治術(shù)治療的臨床效果，明確保留肺動脈瓣根治術(shù)的可行性，以期為臨床治療與預(yù)后觀察、評估提供指導(dǎo)和參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取江西省兒童醫(yī)院2018年1月-2019年10月收治的擬行保留肺動脈瓣根治術(shù)的30例TOF患兒納入觀察研究，均通過超聲心動圖、CT血管造影 （CT angiography，CTA）等檢查確診。其中，男患兒18例，女患兒12例；年齡6個月-3 歲，平均（1.28±0.65）歲；體重 5.73-10.35kg，平均（6.48±1.07）kg。

納入標準：⑴確診為TOF，超聲心動圖測得肺動脈瓣環(huán)Z值為-3--1；⑵年齡6月-3歲；⑶未合并須外科手術(shù)治療的其他心臟畸形；⑷患兒家屬對手術(shù)及研究知情并簽署同意書。

排除標準：⑴無法行TOF根治術(shù)：肺動脈指數(shù)(Nakata指數(shù))＜100，McGoon 指數(shù)＜1.1， 左室舒張末期容積＜30mL/m2；⑵需分期根治（右室流出道狹窄范圍廣、嚴重肺動脈發(fā)育不良、伴有多發(fā)肌部室間隔缺損以及大的冠狀動脈橫跨右室流出道）；⑶合并心內(nèi)膜墊缺損、主動脈弓縮窄等復(fù)雜心臟大血管畸形。

醫(yī)學(xué)倫理：本研究內(nèi)容符合倫理要求，且得到醫(yī)院倫理委員會批準，所有研究操作均符合《赫爾辛基宣言》要求。

1.2 研究方法 應(yīng)用荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)的iE33型彩色多普勒超聲心動圖儀，S5-1、S8-3探頭，頻率分別為 1～5MHz、3～8MHz，X7-2 全容積探頭，頻率為2～7MHz。超聲探頭在二維和三維間切換。

在根治術(shù)前及術(shù)后的1周、3個月、6個月時行超聲心動圖檢查（包括三維和常規(guī)二維）。協(xié)助患兒取左側(cè)臥位，以便獲取清晰、全面的圖像，如患兒年齡小不能配合，則根據(jù)其體重水平給予0.5ml/kg水合氯醛進行灌腸鎮(zhèn)靜，在起效后行平臥位進行檢查。相關(guān)指標測定方法如下。

⑴右心室舒張期內(nèi)徑：囑患者左側(cè)臥位，平靜狀態(tài)下，對右心室長軸切面進行測量，以舒張末期為測定時相，測定右心室的前后徑。

⑵二維右心室面積變化分數(shù)(RVFAC)：選取心尖四腔切面，在獲得滿意圖像后凍結(jié)，以求得獲取清晰的右心內(nèi)膜輪廓，分別于舒張末期（R波的頂點）與收縮末期(T波的終點)連續(xù)性描繪右心室心內(nèi)膜輪廓，通過系統(tǒng)自動獲取RVEDA、RVESA，RVFAC=（RVEDA－RVESA）∕RVEDV×100%，在測量時注意舒張期、收縮期顯示完整右室結(jié)構(gòu)，包括心尖部、側(cè)壁。

⑶右室容積及3D-RVEF：將右心室置于取樣框的中央，應(yīng)用RT-3DE探頭，調(diào)整合適的亮度、增益等以實現(xiàn)最佳的圖像質(zhì)量。將圖像中的心尖四腔心切面調(diào)整到最佳切面，設(shè)置好心動周期，啟用Full-Volume鍵采集全容積聲像圖像，然后導(dǎo)入TomTec工作站中，應(yīng)用RV-Function分析右心室全容積數(shù)據(jù)，通過對三維數(shù)據(jù)進行切割旋轉(zhuǎn)并獲得四腔心觀、右心室冠狀觀、心室腔短軸觀三個切面。首先在四腔心觀上確定三尖瓣瓣環(huán)水平的中心點及心尖水平右心室腔中心點，然后依次勾畫以上切面收縮末期、舒張末期內(nèi)膜邊界，自動計算出 RVEDV、RVESV 及 RVEF。

1.3 觀察指標 記錄術(shù)前、術(shù)后1周、術(shù)后3個月及6個月的超聲心動圖檢查結(jié)果，包括RVEDd、RVEDV、RVESV、RVEDA 、RVESA 、RVFAC、3DRVEF及肺動脈反流程度等指標。

1.4 統(tǒng)計分析 應(yīng)用SPSS22.0軟件包進行統(tǒng)計學(xué)處理，呈正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，組間比較采用t檢驗；P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 本組TOF患兒根治術(shù)前后右心形態(tài)學(xué)變化本組患兒在TOF保留肺動脈瓣根治術(shù)后1周、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月時RVEDd、RVEDV、RVESV、RVEDA及RVESA與術(shù)前比較縮小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），但術(shù)后 1周、術(shù)后 3個月、術(shù)后 6個月上述指標測值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義 （P＞0.05）。 見表1。

表1 TOF患兒保留肺動脈瓣根治術(shù)后右心形態(tài)學(xué)變化比較（±s）

表1 TOF患兒保留肺動脈瓣根治術(shù)后右心形態(tài)學(xué)變化比較（±s）

注：*表示術(shù)后1周、3個月及6個月時與術(shù)前比較，P＜0.05；△表示術(shù)后6個月與術(shù)后3個月比較，P＞0.05；☆表示術(shù)后3個月與術(shù)后1周比較，P＞0.05；# 表示術(shù)后 6 個月與術(shù)后 1 周比較，P＞0.05

9.08±2.66 8.68±2.71*8.54±2.80*☆8.50±2.44*△#檢查時間 例數(shù) RVEDd（mm） RVEDV（mL） RVESV（mL） RVEDA（cm2） RVESA（cm2）術(shù)前術(shù)后1周術(shù)后3個月術(shù)后6個月30 30 30 30 17.66±2.82 16.58±2.55*16.53±2.70*☆16.56±2.15*△#24.60±3.25 21.55±3.11*21.92±3.09*☆21.98±3.13*△#12.34±2.11 10.46±2.23*10.12±2.14*☆10.23±2.17*△#16.45±2.46 14.45±3.11*14.05±2.89*☆13.98±2.91*△#

2.2 本組TOF患兒根治術(shù)前后右心室功能變化本組患兒TOF保留肺動脈瓣根治術(shù)后1周、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月3D-RVEF相比術(shù)前顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；術(shù)后3個月、術(shù)后6個月與術(shù)后1周比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義 （P＜0.05），但術(shù)后3個月、術(shù)后6個月逐步達新平衡，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。術(shù)后1周、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月的右室Tei指數(shù)均有降低，相比術(shù)前差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），術(shù)后3個月、術(shù)后6個月均低于術(shù)后1周，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），但術(shù)后3個月和術(shù)后6個月間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t＝1.077、0.735，P＞0.05）。 見表2。

表2 TOF患兒保留肺動脈瓣根根治術(shù)后右心室功能變化比較（±s）

表2 TOF患兒保留肺動脈瓣根根治術(shù)后右心室功能變化比較（±s）

注：*表示與術(shù)前比較，P＜0.05；△表示術(shù)后6個月與術(shù)后3個月比較，P＞0.05； ☆表示術(shù)后3個月與術(shù)后1周比較，P＜0.05；#表示術(shù)后6個月與術(shù)后1周比較，P＜0.05

檢查時間 例數(shù) RVFAC（%） 3D-RVEF（%）術(shù)前術(shù)后1周術(shù)后3個月術(shù)后6個月30 30 30 30 45.04±3.22 40.19±2.88*41.35±3.26*☆41.12±3.31*△#58.44±2.70 55.80±1.88*56.10±2.11*☆56.07±2.09*△#

3 討論

TOF患兒同時存在著主動脈騎跨和室間隔缺損會增加體循環(huán)壓力、引起慢性缺氧，右心室前負荷明顯加重，再加上肺動脈狹窄會增加右心室后負荷[3]。以上因素持續(xù)存在會引起右心室心肌細胞肥大、心肌重構(gòu)、間質(zhì)和血管周圍纖維化、心室增大、變形[4]。TOF患兒的右心室長期處于高壓力負荷狀態(tài)，會使得舒張期患兒的右心室壁應(yīng)力明顯增大，進而引發(fā)增生心肌肌節(jié)串聯(lián)排列，使心肌細胞增殖，右心腔顯著增大，以便適應(yīng)壓力負荷長期增大狀態(tài)。TOF患兒在保留肺動脈瓣根治術(shù)治療后使右心血流動力學(xué)得到明顯改變，術(shù)后肺動脈狹窄及右室流出道梗阻得到有效解除，同時室間隔缺損得到修補，心室水平無分流，有效減輕了右心的容量及壓力負荷，縮小右心房、右心室，如此右心的幾何結(jié)構(gòu)也會相應(yīng)出現(xiàn)變化[5]。

本研究結(jié)果顯示，30例TOF患兒在保留肺動脈瓣根治術(shù)后不同時期的 RVEDd、RVEDV、RVESV、RVEDA及RVESA均比術(shù)前明顯減小（P＜0.05）。研究結(jié)果提示根治術(shù)前TOF患兒右心室長期處于高容量及壓力負荷狀態(tài)下，右房右室明顯增大，進而右室心肌重構(gòu)。在TOF保留肺動脈瓣根治術(shù)后，RVEDV減少相比RVESV更顯著，原因主要是右心室壁相對薄，且順應(yīng)性更佳，進而可以更好耐受壓力負荷[6]。TOF保留肺動脈瓣根治術(shù)后可消除心室間血液分流，就可在短期內(nèi)使RVEDV下降，而心肌收縮力需要較長時間恢復(fù)，原因是心肌重構(gòu)是一個漸進的過程，所以RVESV的下降需要更長時間。

TOF患兒的右心功能障礙主要和右心負荷過度密切相關(guān)。具體而言，在早期主要和右心室容量負荷過度有關(guān)，在晚期則和右心壓力負荷過度有關(guān)。右心室負荷過度會引起右心血流動力學(xué)紊亂，進而激活機體代償機制，以有效維持右心血流動力學(xué)平衡，但是此代償機制的能力和作用是有限度的，并且也會對機體造成一定不利影響[7]。研究證實[8]，TOF跨肺動脈瓣補片根治術(shù)右心室容量會隨TOF根治術(shù)后出現(xiàn)重度肺動脈瓣反流而明顯增加；雖然右心室可以較好地耐受慢性容量超負荷，但是慢性容量超負荷會引起慢性右室游離壁擴張和室間隔偏向左室側(cè)使室間隔功能不全，致使右心室收縮功能逐步下降，在右心室收縮功能下降至低于45%時，患兒臨床癥狀會表現(xiàn)出來[9]。

TOF患兒的右心室功能的量化評估對患兒病情評估、治療方法決策、治療效果及預(yù)后判斷均有重要意義。本研究對30例TOF患兒行保留肺動脈瓣根治術(shù)前后的右心功能變化進行超聲心動圖監(jiān)測評估，發(fā)現(xiàn)TOF患兒右心室表現(xiàn)出心室重構(gòu)的現(xiàn)象，在術(shù)后右心室負荷降低可減輕或者逆轉(zhuǎn)此種重構(gòu)。而擴大的右心室需經(jīng)一定時間才可實現(xiàn)重構(gòu)，而這是一個漸進過程。當前，臨床所有評估右心功能指標中，RVEF、RVFAC是常用的兩個指標。本研究結(jié)果顯示，TOF患兒在保留肺動脈瓣根治術(shù)后3D-RVEF、RVFAC均比術(shù)前有顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），但在術(shù)后3個月降低趨勢趨緩，術(shù)后6個月達新平衡，術(shù)后無明顯差異（P＞0.05）。術(shù)后右心室功能未恢復(fù)正常水平的原因主要在于：⑴術(shù)前存在右室流出道梗阻及肺動脈狹窄會造成右心室壓力負荷增加,右心室收縮功能代償性增強，血流動力學(xué)才得以維持平衡；雖是術(shù)后右室流出道梗阻及肺動脈狹窄得以疏通改善，肺循壞血流量增加，但是肺動脈血管床對肺循壞血流量的增加需要一個適應(yīng)過程；⑵保留肺動脈瓣手術(shù)時為了更好的修整肺動脈瓣膜，手術(shù)視野需要暴露的更充分，手術(shù)過程中，從肺動脈及右室流出道做切口，術(shù)者需要增加切口的大小，同時切除肥厚的右室流出道肌肉組織，這種方法會增加手術(shù)創(chuàng)傷及手術(shù)時間，體外循環(huán)時間也相應(yīng)增加，在一定程度上影響右室收縮功能。因此，手術(shù)因素可能是術(shù)后7d患兒RVEF下降的主要因素。

TOF患兒術(shù)前存在心室水平之間的血液分流，使患兒右心室前負荷增加，基于Flank-Starling機制，心室的舒張末期容積、舒張末期壓也會隨之增加，心腔擴大使心肌纖維出現(xiàn)一定拉長，在一定范圍內(nèi)能使心肌的收縮能力得以提升，進而使心博出量提高，發(fā)揮相應(yīng)的代償作用[10]。此乃TOF患兒在根治術(shù)前3D-RVEF、RVFAC相應(yīng)增高的主要原因。但是在術(shù)后因消除了心室水平之間的分流，右心室舒張末期容量和壓力均隨之降低，心搏出量相應(yīng)減小，所以在術(shù)后3D-RVEF、RVFAC會有一定范圍的降低，這些指標的降低均因代償減弱而降到正常的水平，這時心搏量與射血分數(shù)的變化不能準確、全面地反映TOF患兒右心功能的改善效果和預(yù)后。而此種降低也不是持續(xù)性的，會隨著TOF根治術(shù)后右心功能逐步改善，右室射血分數(shù)和面積變化分數(shù)均會在前負荷水平上建立新的平衡，進而保持右心的功能。

綜上所述，應(yīng)用實時三維超聲（RT-3DE）技術(shù)對法洛四聯(lián)癥（TOF）患兒在保留肺動脈瓣根治術(shù)的術(shù)前、術(shù)后1周、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月進行右室容積及功能等參數(shù)的測量，分析對比術(shù)前、術(shù)后各個參數(shù)的變化，分析得出RT-3DE可以定量評價右室容積及收縮功能，對TOF術(shù)后療效判斷及預(yù)后評估有一定的指導(dǎo)意義。