謝雅舒(綜述) 潘翠珍(審校)
(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心超室 上海 200032)
瓣膜疾病是一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問題,研究表明,二尖瓣反流(mitral regurgitation,MR)是美國(guó)最常見的瓣膜疾病之一[1]。在中國(guó),具體發(fā)病率尚不清楚,但根據(jù)目前已有資料顯示,我國(guó)重度MR 患者超過1 000 萬,其發(fā)病率約是主動(dòng)脈瓣狹窄患者的5倍以上[2-3]。MR 發(fā)病原因和嚴(yán)重程度不同,其臨床表現(xiàn)和結(jié)局有很大差異,重度MR 是肺動(dòng)脈高壓、心房顫動(dòng)、心力衰竭、心臟瓣膜病死亡率升高的重要原因。2011 年一項(xiàng)研究表明,以MitraClip 為代表的介入治療降低MR 程度不如常規(guī)手術(shù),但臨床結(jié)局的改善與安全性和傳統(tǒng)手術(shù)相似[4]。迄今為止,MitraClip 是唯一經(jīng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)的器械,最新歐美指南均將外科手術(shù)高危、禁忌行外科手術(shù)、癥狀性重度原發(fā)性二尖瓣反流(primary mitral regurgitation,PMR)作為MitraClip適應(yīng)證。目前,MitraClip 急性期血流動(dòng)力學(xué)有效改善率高達(dá)90%~95%,器械相關(guān)的并發(fā)癥發(fā)生率很低[2]。有 關(guān) 功 能 性 二 尖 瓣 反 流(functional mitral regurgitation,F(xiàn)MR)的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行,有分析表明,對(duì)于PMR 和FMR,經(jīng)皮緣對(duì)緣修復(fù)術(shù)很可能是有效和安全的方式[5]。MitralClip 的患者選擇、手術(shù)計(jì)劃制定、手術(shù)時(shí)機(jī)選擇、術(shù)中監(jiān)測(cè)、手術(shù)是否成功、臨床預(yù)后評(píng)價(jià)都有賴于MR 的評(píng)估[6-8]。本文將對(duì)與經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣反流治療相關(guān)的MR 的評(píng)估方法做一簡(jiǎn)要梳理并展望今后的研究方向。
本文所敘述的評(píng)價(jià)方法主要針對(duì)慢性MR,是由于慢性MR 更常見,多為PMR,而急性MR 多為FMR,且PMR 與FMR 的評(píng)價(jià)方法稍有區(qū)別[9],加之急性MR 常因?qū)е卵鲃?dòng)力學(xué)變化而影響評(píng)估的準(zhǔn)確性,比如急性心肌梗死后乳頭肌破裂的急性MR 常伴低血壓、心肌病快速發(fā)病常導(dǎo)致肺水腫伴發(fā)左房壓增高,而低血壓和增高的左房壓均會(huì)導(dǎo)致MR 的噴射速度在反流口處減低,這會(huì)導(dǎo)致MR 的嚴(yán)重程度被低估。這些都使得要準(zhǔn)確評(píng)估急性MR的嚴(yán)重程度并不容易,但目前也尚未有確切的解決措施。
最近,有研究表明超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)經(jīng)皮二尖瓣介入治療后的MR 與一般情況下的評(píng)估原則相似[10],但是無論哪一種經(jīng)導(dǎo)管MR 的治療,MR 術(shù)中的評(píng)價(jià)有其獨(dú)特性,因此,下文將會(huì)從術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后的角度對(duì)各評(píng)估方法的技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)加以概括。
超聲心動(dòng)圖的評(píng)價(jià)方法2003 年,美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)和其他權(quán)威機(jī)構(gòu)首次建議用二維多普勒超聲心動(dòng)圖評(píng)估瓣膜反流嚴(yán)重程度[11]。雖然,多普勒超聲心動(dòng)圖是目前診斷MR 最敏感的方法,對(duì)評(píng)估血流動(dòng)力學(xué)和二尖瓣修復(fù)過程中MR 反流程度的急性變化很重要,且多普勒超聲心動(dòng)圖測(cè)量反流嚴(yán)重程度的參數(shù)與臨床預(yù)后有密切關(guān)聯(lián)[11-13]。但是,由于每一種方法都有特定的技術(shù)要求、優(yōu)點(diǎn)和局限性;不同的病因可能出現(xiàn)同一參數(shù)的結(jié)果相同;最終評(píng)價(jià)結(jié)果的不同可能導(dǎo)致不同的治療決策;故其評(píng)價(jià)相對(duì)繁瑣,其基本原則有:綜合成像、多參數(shù)整合、個(gè)體化以及準(zhǔn)確地描述結(jié)果[13],術(shù)前與術(shù)后的參數(shù)設(shè)置保持一致。
彩色血流多普勒彩色血流多普勒(color Doppler,CD)評(píng)估反流的三大CD 參數(shù)是縮流頸寬度(vena contracta width,VCW)、反流束面積及有效反 流 口 面 積(effective regurgitant orifice area,EROA),其受到血流動(dòng)力學(xué)、鎮(zhèn)靜/麻醉狀態(tài)的影響、技術(shù)因素以及植入的二尖瓣裝置等因素的影響[14]。 術(shù) 前 評(píng) 估 通 常 采 用 經(jīng) 胸 超 聲 心 動(dòng) 圖(transthoracic echocardiography,TTE),術(shù)中評(píng)估常采 用 經(jīng) 食 管 超 聲 心 動(dòng) 圖(transesophageal echocardiography,TEE),術(shù)后評(píng)價(jià)通常使用TTE,在某些難以判斷的情況下則使用TEE。
優(yōu)點(diǎn) CD 是一種初篩的方法,操作比較簡(jiǎn)單,容易測(cè)量,可以對(duì)MR 的嚴(yán)重程度進(jìn)行粗略評(píng)估;能有效預(yù)測(cè)退行性MR 和FMR 預(yù)后;并且,整個(gè)圍手術(shù)期MR 的評(píng)估都可以使用血流匯聚近端等速表面積法(PISA),這保證了其技術(shù)因素相對(duì)固定,PISA測(cè)得的較大的EROA 意味著MR 較嚴(yán)重,血流匯聚區(qū)的等速半徑小是輕度MR 的特征;CD 的原理決定了此方法還可以定位MR 的起源和進(jìn)入左心房(left atrium,LA)的方向。
局限性 反流束呈偏心性或貼壁的情況下,CD精確性不夠。此外,在術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后使用CD 評(píng)價(jià)多個(gè)反流束時(shí)均會(huì)過高估計(jì)反流的嚴(yán)重程度;術(shù)前評(píng)估時(shí),如果該反流束不是全心收縮期的MR,同樣容易高估其嚴(yán)重程度;術(shù)中評(píng)估時(shí),需使用藥物來調(diào)整心率和血壓以達(dá)到術(shù)前的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài),才能做出準(zhǔn)確的評(píng)估;術(shù)后評(píng)估時(shí),植入的二尖瓣裝置可能會(huì)掩蓋反流束或血流匯聚區(qū),房間隔穿刺所導(dǎo)致較大的房間隔缺損也會(huì)使得評(píng)估不準(zhǔn)確。另外,使用PISA 法需要多次測(cè)量,不僅繁瑣,而且計(jì)算關(guān)系中的平方關(guān)系會(huì)使測(cè)量時(shí)的較小誤差造成最終誤差偏大。
脈沖多普勒脈沖多普勒(pulsed wave doppler,PWD)通過評(píng)價(jià)二尖瓣前向血流和肺靜脈血流模式進(jìn)行MR 定量評(píng)估。
優(yōu)點(diǎn) 術(shù)前二尖瓣前向血流速度E 峰速度>1.2 m/s 是重度MR 的征象。無論術(shù)前、術(shù)中或術(shù)后,A 波為主的二尖瓣前向血流可以排除重度MR,在術(shù)前獲得的PWD 相關(guān)指標(biāo),均可以在裝置放置完成后通過TEE 或TTE 即刻獲得,這有助于判斷急性期血流動(dòng)力學(xué)的改善情況,比如,在排除了術(shù)后MV 狹窄時(shí),速度時(shí)間積分(velocity-time integral,VTI)和二尖瓣E 波速度下降代表了MR 術(shù)后即刻明顯改善。另外,無論術(shù)前術(shù)后,肺靜脈血流收縮期翻轉(zhuǎn)也是重度MR 的指標(biāo)。
局限性 影響二尖瓣E 波速度的因素比較多,這給判斷術(shù)后E 波速度下降的原因帶來了困難。在術(shù)前,若患有二尖瓣狹窄或是房顫引起的MR,則E峰速度>1.2 m/s 不再是重度MR 的指標(biāo)。在術(shù)中和術(shù)后,除MR 程度下降外,左室(left ventricle,LV)充盈壓的改變,裝置植入相關(guān)的MV 狹窄也能影響E 波的速度。對(duì)于肺靜脈血流模式而言,如果LV壓力低,肺靜脈壓力會(huì)表現(xiàn)為正常,因此其不能作為重度MR 的排除性指標(biāo)。此外,任何病因?qū)W所導(dǎo)致的LA 壓升高以及房顫都會(huì)導(dǎo)致肺靜脈血流模式收縮期前向血流變鈍,所以收縮期變鈍的前向血流對(duì)重度MR 的判斷沒有特異性。
連續(xù)多普勒連續(xù)多普勒(continuous wave doppler,CWD)能夠反映反流束對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響,可以描述LV 和LA 之間的瞬時(shí)壓差,是一種定性評(píng)估MR 的手段[15]。主要評(píng)估參數(shù)有3 個(gè):射流輪廓,射流密度,峰值速度。
優(yōu)點(diǎn) CWD 操作簡(jiǎn)單,能通過記錄射流輪廓來表達(dá)血流動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)是CWD 的優(yōu)勢(shì),術(shù)前和術(shù)后射流輪廓呈三角形意味著反流壓力波很明顯,代表了重度MR,而射流輪廓呈拋物線形則代表了輕度MR。由于射流密度與紅細(xì)胞數(shù)成正比,在增益一定的情況下,通過頻譜的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)MR 進(jìn)行定性評(píng)估比較簡(jiǎn)單,頻譜信號(hào)越亮,則MR 程度越重,頻譜信號(hào)越弱,則MR 程度越輕。
局限性 在瓣葉連枷或偏心性射流的情況下,CWD 的描述是不正確的,比如,程度更輕的完全性中心性射流可能比程度更加嚴(yán)重的偏心性射流的頻譜信號(hào)更強(qiáng),這會(huì)導(dǎo)致MR 程度的誤評(píng)。
多參數(shù)聯(lián)合與定量方法上述參數(shù)各具優(yōu)缺點(diǎn),這就要求在評(píng)估MR 時(shí)應(yīng)注意多參數(shù)整合的原則,如果上述標(biāo)準(zhǔn)都把MR 確定為輕微的或較少的,進(jìn)行定性評(píng)估即可,如果大多數(shù)參數(shù)評(píng)定為重度MR,需要進(jìn)一步定量評(píng)估。但是,隨著MR 嚴(yán)重程度的進(jìn)展,預(yù)后會(huì)惡化,建議初診時(shí)即做到量化。因此,多參數(shù)聯(lián)合與定量評(píng)估有重要的臨床意義。
多參數(shù)聯(lián)合對(duì)于術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥或者由于病因?qū)W所導(dǎo)致的評(píng)估困難,目前還沒有好的解決辦法。其余的主要問題是二尖瓣裝置放置后如何評(píng)估以及多個(gè)反流束和反流束呈偏心性時(shí)評(píng)估不準(zhǔn)確。如果植入的二尖瓣裝置掩蓋了反流束或血流匯聚區(qū),應(yīng)該考慮使用PWD 獲得定量評(píng)估的指標(biāo)。對(duì)于使用PISA 法評(píng)估多個(gè)反流束或反流束呈偏心性時(shí)結(jié)果不準(zhǔn)確的缺點(diǎn),聯(lián)合脈沖多普勒法(二尖瓣SV 法)能夠彌補(bǔ),但它不適用于合并主動(dòng)脈瓣狹窄的患者。有研究表明,可以利用三維彩色多普勒TEE 測(cè)量縮流頸面積(vena contracta area,VCA)來評(píng)估MR 的程度,因此它能為經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣介入術(shù)提供可靠的定量依據(jù)[15]。此外,三維CD 也能夠解決二維CD 不能測(cè)量多個(gè)不同方向反流束的問題,是一種更優(yōu)的定量方法。但是,三維CD 的時(shí)間分辨率和空間分辨率要求高,應(yīng)用有限,因此,建議聯(lián)合PWD 獲得二尖瓣血流圖來進(jìn)行評(píng)估。
由于LA 增大是慢性MR 的結(jié)果之一,PMR 患者左室容量超負(fù)荷狀態(tài)最終會(huì)導(dǎo)致LV 增大[16],所以LA 和LV 容積也是在多參數(shù)聯(lián)合分析中可利用的參數(shù)。一般來說,LA 大小(直徑)正常能排除嚴(yán)重的慢性MR,但LA 擴(kuò)大不是重度MR 的特有征象[14]。此外,LA 容積與LA 直徑相比,不僅能更好地反映心房大小,且對(duì)MR 患者的預(yù)后預(yù)測(cè)也有一定 幫 助[17]。在 腔 室 容積的 測(cè) 量 方 面3D 比2D 更 有優(yōu)勢(shì),因此,首選3D 超聲心動(dòng)圖進(jìn)行測(cè)量。
定量方法如果多個(gè)參數(shù)的分析是有交叉重疊的(把MR 分為三級(jí)時(shí)具有MR 中、重度重疊的特點(diǎn)),則應(yīng)采用定量方法,即以VCW 為一級(jí)指標(biāo)簡(jiǎn)單分為輕度和其他(VCW<3 mm 為輕度,VCW>3 mm 為其他暫不能確定的程度),再計(jì)算EROA、反流容 積(regurgitant volume,RVol)和反 流分?jǐn)?shù)(regurgitant fraction,RF)[18]。國(guó)外的定量方法可將MR 分為4 個(gè)級(jí)別[15],但是為了能更好地評(píng)估經(jīng)導(dǎo)管MR 治療的效果,國(guó)內(nèi)學(xué)者建議將其細(xì)分為六度(包括無反流時(shí))。
CMR 的評(píng)價(jià)方法雖然超聲心動(dòng)圖仍然是評(píng)估瓣膜反流的首選方式,但CMR 有其獨(dú)特性,通常在以下情況使用:超聲心動(dòng)圖圖像質(zhì)量不理想時(shí);當(dāng)二維超聲心動(dòng)圖特征與多普勒檢查結(jié)果不一致時(shí);超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)瓣膜返流程度與臨床評(píng)價(jià)不一致時(shí)[19]。
優(yōu)點(diǎn) CMR 相較于超聲具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),比如,自由選擇成像平面可以對(duì)4 個(gè)心臟瓣膜進(jìn)行全面評(píng)估;成像沒有透聲條件的限制;能夠精確重復(fù)測(cè)量心臟重塑指標(biāo)(即心室體積,功能和質(zhì)量);造影條件下可以提供有關(guān)心肌存活和瘢痕形成的信息;CMR 是評(píng)估LA 體積、LV 容積、RF 最準(zhǔn)確及具有高重復(fù)性的方法[11,20]。
局限性 CMR 目前在評(píng)估MR 方面的主要問題是不能準(zhǔn)確地進(jìn)行定量評(píng)估以及CMR 的MR 分級(jí)參考數(shù)據(jù)有限,但目前也有研究表明,CMR 與超聲心動(dòng)圖之間對(duì)MR 的評(píng)估具有良好的相關(guān)性[15]。此外,其目前使用并不廣泛,除了費(fèi)用較高外,還與使用時(shí)有許多條件限制有關(guān),如不能在床旁進(jìn)行、有幽閉恐懼癥者不能進(jìn)行、安裝了某些心臟器械的患者不能進(jìn)行等。
總結(jié)與展望隨著經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣夾合術(shù)的成熟,對(duì)MR 的精確評(píng)估顯得尤為重要。目前已有的評(píng)估方法各具優(yōu)點(diǎn)和局限性,根據(jù)上文對(duì)各參數(shù)的總結(jié)和比較,未來的發(fā)展應(yīng)著眼于超聲和CMR 技術(shù)的進(jìn)步。
在超聲方面應(yīng)該更多地量化自動(dòng)化以減少測(cè)量誤差,增加可重復(fù)性,比如目前的Heart Model A.I 能夠在獲取圖像后直接提供LV 和LA 容積數(shù)據(jù),可定量可重復(fù),大大減小了測(cè)量人員之間的變異性。研究表明,GI3DQ 在自動(dòng)測(cè)量RVol 方面表現(xiàn)出了可行性[21]。因此,在評(píng)估MR 時(shí)需測(cè)量的EROA、RVol 和RF 也可以開發(fā)自動(dòng)化量化的新技術(shù)。目前超聲缺乏評(píng)估預(yù)后的量化指標(biāo),因此探索與預(yù)后相關(guān)的量化的數(shù)據(jù)也是未來的方向[19]。三維成像在測(cè)量容積方面精準(zhǔn),但是對(duì)圖像質(zhì)量要求很高,如果能降低對(duì)時(shí)間分辨率和空間分辨率的要求,將大大拓寬其臨床適用范圍。
在CMR 方面,4D Flow 技術(shù)主要用于判斷跨瓣血流速度、壓差、血流模式等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),T1 mapping/ECV 序列主要用于早期評(píng)價(jià)MR 所致心室重構(gòu)改變,心肌應(yīng)變技術(shù)用于監(jiān)測(cè)早期心肌功能障礙。雖然這些新序列目前尚處于科研階段,但都展現(xiàn)出了應(yīng)用于臨床全面評(píng)估MR 的潛力,因此,應(yīng)該同時(shí)著眼于開發(fā)定量評(píng)估的新序列[22]。有研究基于CMR 電影序列,在提取影像組學(xué)特征后建立機(jī)器學(xué)習(xí)模型,結(jié)果顯示該模型能提供MR 嚴(yán)重程度的客觀依據(jù),因此利用影像組學(xué)技術(shù)回顧性提取特征建立定量分析模型可能是未來的熱點(diǎn)[23]。此外,建立不同分析軟件的參考值范圍,將提高CMR對(duì)MR 的評(píng)估效能。