經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)前實時三維經(jīng)食管超聲自動測量主動脈瓣環(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)管主動脈瓣置換術(shù)(transcatheter aortic valve replacement, TAVR)已成為治療有癥狀重度主動脈瓣狹窄且外科開胸高風(fēng)險患者的替代方式[1-2]，適用范圍較廣[3]。TAVR術(shù)前準(zhǔn)確評估主動脈根部解剖結(jié)構(gòu)，尤其測量主動脈瓣環(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)食管超聲心動圖(three-dimensional transesophageal echocardiogrpahy, 3D-TEE)均較二維經(jīng)食管超聲心動圖(two-dimensional transesophageal echocardiogrpahy, 2D-TEE)更具優(yōu)勢，可準(zhǔn)確測量主動脈瓣環(huán)徑；但最近研究[7-9]發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)3D-TEE測量主動脈瓣環(huán)徑與MDCT測值間仍存在統(tǒng)計學(xué)差異。本研究采用一種新的自動測量主動脈瓣環(huán)的三維超聲技術(shù)測量TAVR患者主動脈瓣環(huán)相關(guān)徑線，并與MDCT進行對比，評估其可靠性和準(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)：重度主動脈瓣狹窄(aortic stenosis, AS)，主動脈瓣前向血流速度>4.0 m/s，平均跨瓣壓差>40 mmHg，主動脈瓣口面積<1.0 cm2。本研究經(jīng)我院倫理委員會審批通過，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，平均美國外科醫(yī)師協(xié)會評分(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自動測量主動脈瓣環(huán)徑 采用Siemens SC2000超聲心動圖診斷儀，Z6Ms探頭，頻率3.0～6.3 MHz。TAVR術(shù)前即刻采集主動脈根部三維圖像。連接同步心電圖，將探頭置于食管中段，以約120°獲得主動脈長軸切面，使用局部放大模式，獲得主動脈根部(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個心動周期圖像并儲存。

采用eSieValves瓣膜自動分析軟件對三維容積圖像進行在機或脫機分析。確定收縮期后，軟件對于三葉式主動脈瓣自動識別瓣葉、瓣交界以及主動脈瓣環(huán)；對于二葉式主動脈瓣，軟件不能自動識別瓣葉，但可自動識別主動脈瓣環(huán)。完成自動識別后，由2名超聲主治醫(yī)師從多個切面進行手動調(diào)節(jié)，若自動識別瓣環(huán)位置欠準(zhǔn)確，則進行相應(yīng)手動微調(diào)(圖1)，測量主動脈瓣環(huán)面積、周長、最大徑和最小徑。記錄采用3D-TEE自動測量主動脈瓣環(huán)面積、周長、最大徑及最小徑所需時間。對所獲超聲測值均重復(fù)測量3次，取平均值。

1.2.2 MDCT檢查 采用GE Revolution CT機，心電門控掃描模式。經(jīng)外周靜脈注射非離子型對比劑碘海醇(370 mgI/ml)70～80 ml并跟注生理鹽水30 ml，流率0.9～2.0 ml/s，延遲時間16～19 s。將重建軸位CT圖像傳至工作站(3mensio Structural Heart軟件)，通過調(diào)節(jié)主動脈根部的冠狀位、矢狀位及軸位圖像，使軸位圖像剛好通過主動脈瓣葉附著最低點，即為主動脈瓣環(huán)測量平面，測量主動脈瓣環(huán)面積、周長、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 隨機抽取10例患者測量3D-TEE主動脈瓣環(huán)相關(guān)徑線。由1名主治醫(yī)師間隔1周重復(fù)測量上述參數(shù)；觀察者間重復(fù)性檢驗采用另一觀察者測量相關(guān)參數(shù)。

1.4 臨床評估 根據(jù)TAVR術(shù)中所用人工瓣膜的型號，評估3D-TEE測量主動脈瓣環(huán)周長是否與術(shù)中所見(實際植入人工瓣膜型號)相符。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，對3D-TEE所測主動脈瓣環(huán)面積、周長、最大徑、最小徑進行方差齊性檢驗。采用配對樣本t檢驗比較3D-TEE及MDCT測得主動脈瓣環(huán)相關(guān)參數(shù)，以Pearson相關(guān)分析觀察兩種測量方法的相關(guān)性。對觀察者內(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)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

21例均為重度AS，主動脈瓣環(huán)面積(0.54±0.16)cm2；主動脈瓣最大流速(4.83±1.22)m/s；主動脈瓣平均跨瓣壓差(51.04±14.62)mmHg。同一觀察者不同時間(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測量的主動脈瓣環(huán)面積、周長、最大徑及最小徑的可重復(fù)性良好。

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

3D-TEE測得主動脈瓣環(huán)面積(445.74±62.60)mm2，周長(76.16±5.30)mm，最大徑(26.29±1.97)mm，最小徑(21.40±1.68)mm；MDCT測值分別為(456.85±75.70)mm2、(77.17±5.90)mm、(26.76±2.83)mm、(20.98±1.76)mm，兩者差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(t=-1.46、-1.90、-1.42、1.64，P=0.16、0.07、0.17、0.12)；兩種方法測量的主動脈瓣環(huán)面積(r=0.89，P<0.01)、周長(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)，見圖2。

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

21例均成功完成TAVR，術(shù)后即刻評估人工瓣膜功能良好，僅2例出現(xiàn)輕度瓣周反流，其余為微量或無瓣周反流。以實際植入人工瓣膜型號為標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)3D-TEE測量主動脈瓣環(huán)周長選擇人工瓣膜型號，僅1例人工瓣膜型號偏小，其余與MDCT所選型號一致。

3 討論

TAVR涉及到選擇人工瓣膜型號及球囊型號，但術(shù)中不能直視評估主動脈瓣環(huán)徑線，使得術(shù)前測量主動脈瓣環(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的開展，對主動脈瓣環(huán)解剖結(jié)構(gòu)的研究漸趨深入，發(fā)現(xiàn)主動脈瓣環(huán)是非圓形的三維立體結(jié)構(gòu)[12]。既往應(yīng)用二維超聲測量主動脈瓣環(huán)徑，只能提供主動脈瓣環(huán)的一個徑線，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)確測量主動脈瓣環(huán)相關(guān)徑線，發(fā)現(xiàn)其有利于減少瓣周漏，目前已成為TAVR術(shù)前評估的首選影像學(xué)方法。亦有研究[14-16]采用3D-TEE測量主動脈瓣環(huán)徑，并與MDCT結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)三維超聲可準(zhǔn)確測量主動脈瓣環(huán)徑，但多采用手動描繪，其結(jié)果與MDCT測值間存在顯著差異[7-9]。本研究采用一種新的可自動測量主動脈瓣環(huán)相關(guān)徑線的3D-TEE技術(shù)，與MDCT對比其測值，以期為TAVR提供更優(yōu)的術(shù)前評估手段。

圖2 3D-TEE與MDCT測量主動脈瓣環(huán)的相關(guān)性散點圖 A.面積; B.周長; C.最大徑; D.最小徑

本研究采用3D-TEE自動測量主動脈根部軟件于TAVR術(shù)前對21例患者測量主動脈瓣環(huán)面積、周長、最大徑及最小徑，發(fā)現(xiàn)其測值與MDCT對應(yīng)測值間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，且均呈正相關(guān)。既往研究[8]發(fā)現(xiàn)3D-TEE測量的主動脈瓣環(huán)面積小于MDCT測值，原因可能是3D-TEE手動測量主動脈瓣環(huán)面積時描記曲線不規(guī)則，導(dǎo)致面積計算不準(zhǔn)確。本研究采用的主動脈瓣環(huán)自動測量軟件系基于大量模型數(shù)據(jù)研發(fā)，可自動識別主動脈瓣環(huán)邊界，避免了上述問題。

本研究以3D-TEE自動測量主動脈瓣環(huán)相關(guān)徑線所需時間為(1.54±0.21)min，通過自動標(biāo)記瓣葉交界以及瓣葉附著最低點，能快速識別主動脈瓣環(huán)水平，尤其有利于缺乏經(jīng)驗的超聲醫(yī)師或介入醫(yī)師[17]。隨著急診TAVR的開展，部分患者術(shù)前來不及進行MDCT檢查，此時選擇人工主動脈瓣型號主要依賴3D-TEE，本研究所用3D-TEE自動測量主動脈瓣環(huán)技術(shù)為該類急診TAVR患者提供了更優(yōu)的解決辦法。

另外，本研究所用3D-TEE自動測量主動脈瓣環(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TAVR術(shù)前主動脈瓣環(huán)測量的影像學(xué)方法，臨床結(jié)果亦較好，特別是對于存在腎功能不全、碘劑過敏、心律不齊的TAVR患者，3D-TEE更具優(yōu)勢。但本研究僅為單中心研究，樣本量較小，有待后期多中心大樣本研究加以驗證。

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