房間隔缺損大小二維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖、二維及三維CT血管造影測(cè)量對(duì)比研究

宋會(huì)軍 劉瓊 金敬琳 宋宜螢 李世國(guó) 閆朝武 徐亮 萬(wàn)俊義 徐仲英

介入封堵已成為繼發(fā)孔型房間隔缺損（atrial septal defect， ASD）的主要治療方法。近年來(lái)，標(biāo)準(zhǔn)的操作方案在國(guó)內(nèi)已被逐漸簡(jiǎn)化，不但球囊測(cè)量技術(shù)被棄置，經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖（transesophageal echocardiography，TEE）也少有使用［1］。在阜外醫(yī)院結(jié)構(gòu)性心臟病中心，二維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖（two -dimensional transthoracic echocardiography， 2D-TTE）已成為ASD介入治療的主要評(píng)估及監(jiān)測(cè)工具，必要時(shí)輔之以CT血管造影（CT angiography，CTA）檢查。相關(guān)研究表明，術(shù)前三維CT橫斷序列輔助測(cè)量（three dimensional CT axial sequence assisted measurement， 3D-CTAS）與傳統(tǒng)球囊測(cè)量相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但因臨床上測(cè)量方法各異，且通常將ASD長(zhǎng)徑作為其直徑， 因而2D-TTE及2D-CTA測(cè)量與3D-CTAS測(cè)量值之間并未顯示極強(qiáng)的相關(guān)性［2］。本研究以封堵術(shù)后封堵器腰部直徑CT測(cè)量值（postoperative occluder-waist dimension measured on CT， DCT-POD）為參考標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)比較二維和三維測(cè)量的術(shù)前ASD橫徑（a）、上下徑（b）及等效圓直徑（efficient diameter，ED），進(jìn)一步闡明各測(cè)量方法的精確性、相關(guān)性及偏倚，有利于理解2D-TTE及2D-CTA測(cè)量偏倚產(chǎn)生的可能原因，更精準(zhǔn)地選擇封堵器型號(hào)。

1 對(duì)象與方法

1. 1 研究對(duì)象

回顧性研究自2015年1月至2019年12月在阜外醫(yī)院成功行ASD封堵術(shù)的成年患者，包括：（1）單發(fā)繼發(fā)孔型ASD；（2）不合并房間隔瘤；（3）患者術(shù)前在本院除行常規(guī)檢查外，均行心電門控CTA檢查；（4）成功封堵術(shù)后第2天，除常規(guī)復(fù)查心電圖、TTE及X線胸片外，均行心電門控CTA檢查。

1. 2 術(shù)前心臟CTA檢查

本研究患者主要以西門子雙源CT（Somatom Definition Flash. Simens Healthcare， Erlangen，Germany）行心電門控下對(duì)比劑增強(qiáng)掃描，掃描層厚為0.75 mm。心臟CT數(shù)據(jù)的冠狀動(dòng)脈及ASD三維重建、二維和三維測(cè)量均應(yīng)用阜外醫(yī)院PACS系統(tǒng)所裝配的GE工作站（Adw 4.6）完成。（1）ASD的2D-CTA測(cè)量：將35%RR間期的CTA數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維重建系統(tǒng)，在橫斷面序列測(cè)定ASD的橫徑最大值2D-CTAa，在矢狀面序列測(cè)定ASD在上下方向的最大徑2D-CTAb，作為ASD的二維測(cè)量值。（2）ASD的3D-CTAS測(cè)量：將35%RR間期的CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維重建系統(tǒng)，采用CTAS技術(shù)進(jìn)行三維測(cè)量［3］。進(jìn)入三維重組界面，在橫斷面自頭足方向滾動(dòng)斷層圖像，將ASD最早出現(xiàn)的位點(diǎn)定為起始點(diǎn)，繼續(xù)滾動(dòng)觀察ASD，將缺損最低點(diǎn)定為測(cè)量終點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)生成沿ASD上下方向最大值3D-CTASb；同時(shí)在橫斷面上選擇測(cè)量ASD最大值3D-CTASa（與2D-CTAa相等）。（3）ASD ED的計(jì)算：由于ASD通常為橢圓形，故需通過(guò)轉(zhuǎn)換公式推算出ED，作為ASD直徑，ED=短徑＋2×（長(zhǎng)徑–短徑）/3［4］。

1. 3 介入治療術(shù)中TTE監(jiān)測(cè)及介入封堵方法

（1）介入治療術(shù)中TTE監(jiān)測(cè)及二維測(cè)量：使用荷蘭PHILIPS iE33型彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)，超聲心動(dòng)圖檢查應(yīng)用2～4 MHz探頭，在常規(guī)檢查切面及觀察項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)觀察劍下四腔心切面及劍下心房?jī)汕磺忻妫罢咧饕獪y(cè)量ASD在橫斷面上（或前后徑）的最大值2D-TTEa，后者用以測(cè)定ASD上下方向的最大值2D-TTEb。

（2）介入封堵手術(shù)操作：ASD封堵手術(shù)操作方法參考既往文獻(xiàn)［5］。結(jié)合術(shù)前CTA及術(shù)中TTE所測(cè)得的ASD大小選擇相應(yīng)型號(hào)的封堵器，以TTE指導(dǎo)封堵器置入、釋放及療效評(píng)價(jià)。使用的ASD封堵器分別為深圳先健科技公司20枚、華醫(yī)圣杰公司17枚及上海形狀記憶合金材料有限公司35枚。

1. 4 術(shù)后CTA復(fù)查及測(cè)量

成功封堵后，患者于術(shù)后第2天除常規(guī)行TTE、心電圖及胸部X線復(fù)查外，再次行心電門控CTA對(duì)比劑增強(qiáng)掃描。掃描及三維重建方案同上述，以35% RR間期重建圖像，并以3D-CTAS技術(shù)測(cè)量封堵器腰部直徑，其橫徑及上下徑分別表示為DCT-PODa及DCT-PODb，因二者基本相等，故以DCT-POD代換DCT-PODa，以之作為參考值，并據(jù)此將研究對(duì)象分為兩組：A組： DCTPOD＜20 mm；B組： DCT-POD≥20 mm。

1. 5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2. 1 患者基本情況

共有132例ASD患者術(shù)前、術(shù)后均行心電門控CTA檢查，最終共對(duì)72例（男27例，女45例，平均年齡46歲，18～72歲）不合并房間隔瘤的單發(fā)繼發(fā)孔型ASD患者進(jìn)行研究，其中A組22例（男10例，女12例，平均年齡57歲，范圍33～72歲），B組50例（男18例，女32例，平均年齡46歲，范圍18～66歲）。上述患者中37例ASD后下緣長(zhǎng)度≤3 mm；15例為采用帶孔封堵器治療的合并重度肺動(dòng)脈高壓患者，20例為ASD合并冠心病同時(shí)行介入治療的患者。

2. 2 患者數(shù)據(jù)比較

對(duì)于ASD直徑，ED-TTE、ED-CTA和EDCTAS與DCT-POD均有良好的相關(guān)性（r=0.93、r=0.97及r=0.98），ED-TTE和ED-CTA均明顯小于DCT-POD［（–5.09±3.45）mm，P＜0.05；（–1.74±2.26）mm，P＜0.05］，ED-CTAS與DCT-POD相比則差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［（–0.13±1.89）mm，P=0.56］。橫徑a：2D-TTE與3D-CTAS測(cè)量值在A組中［（–1.83±2.37）mm，P＜0.001］及B組中［（–2.64±4.69）mm，P＜0.001］的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但其差值在兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.611）。上下徑b：2D-TTE與3D-CTAS測(cè)量值在A組中［（–2.23±2.30）mm，P＜0.001］及B組中［（–7.31±5.22）mm，P＜0.001］的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且其差值在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）；A組2D-CTA與3D-CTAS測(cè)量值的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［（–0.28±1.34）mm，P=0.341］，B組則差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［（–2.64±4.36）mm，P＜0.001］，且其差值在兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。繪制ED-TTE、ED-CTA及ED-CTAS與參考標(biāo)準(zhǔn)DCT-POD之間的散點(diǎn)圖，以及兩組2D-TTEb及2D-CTAb與3D-CTASb之間的相關(guān)性散點(diǎn)圖（圖1～圖3）。

表1 不同測(cè)量方法的測(cè)量值比較（mm）

表2 不同測(cè)量方法的測(cè)量值差值在兩組間比較［mm，M（Q1，Q3）］

圖1 直線及方程1表示ED-CTAS與DCT-POD散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。直線及方程2表示ED-CTA與DCT-POD散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。直線及方程3表示ED-TTE與DCT-POD散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。顯示EDCTAS與DCT-POD測(cè)量值基本相等，而ED-CTA及ED-TTE測(cè)量值均明顯小于ED-CTAS測(cè)量值，且隨缺損增大，ED-TTE及ED-CTA與ED-CTAS之間偏倚增大

圖2 直線及方程1表示A組3D-CTAS測(cè)量的房間隔缺損上下徑及2D-TTE測(cè)得的上下徑散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。直線及方程2表示A組3D-CTAS測(cè)量的房間隔缺損上下徑及2D-CTA測(cè)量的上下徑散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。顯示A組房間隔缺損上下徑3D-CTAS測(cè)量值與2D-CTA測(cè)量值沒(méi)有顯著區(qū)別，明顯大于2D-TTE測(cè)量值

2. 3 A組與B組患者中病例報(bào)告

對(duì)A組50歲女性ASD患者，分別應(yīng)用2D-TTE、3D-CTAS及2D-CTA測(cè)量的ASD上下徑，見(jiàn)圖4～6。對(duì)B組23歲合并重度肺動(dòng)脈高壓女性ASD患者，分別應(yīng)用2D-TTE、3D-CTAS及2D-CTA測(cè)量的ASD上下徑，見(jiàn)圖7～9。

3 討論

本研究首先通過(guò)將2D-TTE、2D-CTA及3D-CTAS測(cè)得的ASD直徑與參考標(biāo)準(zhǔn)DCT-POD對(duì)比，不但證明了3D-CTAS測(cè)量和DCT-POD沒(méi)有顯著性差異，可以作為測(cè)量ASD大小參考標(biāo)準(zhǔn)，也證明了2D測(cè)量與3D-CTAS測(cè)量間存在明顯的偏倚。因此，將3D-CTAS測(cè)得的ASD橫徑和上下徑轉(zhuǎn)化為ASD測(cè)量的間接參考標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步研究2D-TTE及2D-CTA與3D-CTAS所測(cè)橫徑及上下徑間的相關(guān)性及偏倚，能更好地理解其回歸關(guān)系，在臨床工作中能更準(zhǔn)確地選擇封堵器，減少嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生［6］，具有重要臨床意義。

圖3 直線及方程1表示B組3D-CTAS測(cè)量的房間隔缺損上下徑及2D-TTE測(cè)得的上下徑散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。直線及方程2表示B組3D-CTAS測(cè)量的房間隔缺損上下徑及2D-CTA測(cè)量的上下徑散點(diǎn)圖擬合曲線及回歸方程。顯示B組房間隔缺損上下徑3D-CTAS測(cè)量值明顯大于2D-CTA及2D-TTE測(cè)量值

本研究表明，與3D-CTAS相比，2D-CTA測(cè)量值較小，有明顯的偏倚；進(jìn)一步比較兩組患者2D-CTA與3D-CTAS測(cè)量值差值，亦有顯著性差異。由于二者測(cè)量橫徑的方法相同，因而偏倚是上下徑測(cè)量結(jié)果不同造成的，其中主要原因在于CTAS技術(shù)在橫斷序列輔助下，能準(zhǔn)確確定ASD的最高點(diǎn)及最低點(diǎn)，因而能切實(shí)測(cè)定ASD上下徑長(zhǎng)度。2D-CTA在矢狀面上測(cè)量的ASD上下徑，更接近于三角形的一條直角邊，而3D-CTAS測(cè)量的上下徑本質(zhì)上是直角三角形的斜邊，因而測(cè)量結(jié)果通常大于2D-CTA測(cè)量值。此外，房間隔本身是個(gè)不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，ASD越大，在同一平面上的可能性越小。因而對(duì)于A組患者，缺損多處于同一平面，形狀亦相對(duì)規(guī)則，因而2D-CTA與3D-CTAS測(cè)得的上下徑長(zhǎng)度相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義； 反之，B組患者很少處于同一平面，形狀亦相對(duì)不規(guī)則，二者測(cè)出的結(jié)果有顯著性差異。

圖4 二維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖于心房雙腔心切面示房間隔缺損上下徑9.19 mm（AB之間）

圖5 三維CT橫斷序列輔助測(cè)量顯示房間隔缺損最高點(diǎn)A在最低點(diǎn)B所在平面的投影，系統(tǒng)在確定B點(diǎn)后自動(dòng)生成AB之間的距離（10.8 mm）

圖6 二維CT血管造影顯示房間隔缺損在矢狀面上二維測(cè)量的結(jié)果（線段CD，10.8 mm），以及A、B兩點(diǎn)在矢狀面上的投影位置，顯示A點(diǎn)與C點(diǎn)距離較近，B點(diǎn)與D點(diǎn)基本重合

圖7 二維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖于心房雙腔心切面示房間隔缺損上下徑22.4 mm（FE之間）

圖8 三維CT橫斷序列輔助測(cè)量顯示房間隔缺損最高點(diǎn)E在最低點(diǎn)F所在平面的投影，系統(tǒng)在確定F點(diǎn)后自動(dòng)生成E、F之間的距離（36.3 mm）

圖9 二維CT血管造影顯示房間隔缺損在矢狀面上二維測(cè)量的結(jié)果（線段GH，28.7 mm），以及三維CT橫斷序列輔助測(cè)量E、F兩點(diǎn)在矢狀面上的投影位置，顯示E點(diǎn)與G點(diǎn)距離較近，F(xiàn)點(diǎn)與H點(diǎn)距離較遠(yuǎn)

本研究亦顯示，與3D-CTAS相比，2D-TTE測(cè)量值更小，偏倚更顯著，且小于2D-CTA測(cè)量值。無(wú)論是橫徑還是上下徑，2D-TTE測(cè)量值均明顯小于2D-CTA，分組對(duì)比結(jié)果顯示，無(wú)論是在A組還是在B組，2D-TTE測(cè)量值均小于2D-CTA測(cè)量值，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；究其原因，考慮與CT成像的部分容積效應(yīng)有關(guān)。部分容積效應(yīng)是指在不同組織交界區(qū)CT測(cè)量值與實(shí)際值出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，容積效應(yīng)使得ASD的軟邊融入CT值較高的對(duì)比劑中，使ASD的薄邊或軟邊被消融掉，與金標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量封堵器腰部將缺損軟邊擠向周邊原理一樣，CT測(cè)量的ASD直徑亦與參考標(biāo)準(zhǔn)相近；而測(cè)量差值在兩組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，則更支持與部分容積效應(yīng)有關(guān)。在B組缺損上下徑測(cè)量方面，2D-TTE與3D-CTAS相比，差異更顯著，考慮除了部分容積效應(yīng)之外，還與上述造成2D-CTA與3D-CTAS測(cè)量差值的原因有關(guān)。既往研究表明，CT觀察較大ASD后下緣優(yōu)于2D-TTE及TEE，本研究進(jìn)一步深化了這一結(jié)論［7］。

應(yīng)注意的是，3D-CTAS測(cè)量方法能準(zhǔn)確地判定缺損的邊緣點(diǎn)，不僅決定了其在測(cè)量缺損大小方面優(yōu)于其他方法［8］，還提供了鑒別下腔靜脈竇型ASD與后下緣短缺的繼發(fā)孔型ASD的新手段［9］。盡管二者的鑒別診斷方法及前者是否適合介入封堵仍存爭(zhēng)議［10］，但能否準(zhǔn)確測(cè)量缺損大小無(wú)疑是手術(shù)能否成功的重要因素。此外，應(yīng)充分利用CT觀察解剖結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，排除冠心病、肺靜脈異位引流及其他可能合并的心臟畸形和肺部病變［11］，實(shí)現(xiàn)CT一站式評(píng)估ASD的價(jià)值［12］。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，由于3D-CTAS與2D-TTE的測(cè)量差異是系統(tǒng)性的偏倚，因而依據(jù)其選擇封堵器亦應(yīng)參考球囊測(cè)量選擇封堵器方法，而非沿襲2D-TTE的選擇封堵器經(jīng)驗(yàn)。

本研究存在一定局限性。首先，觀察病例總數(shù)相對(duì)有限，特別是A組入選病例較少。其次，由于檢查結(jié)果的操作者依賴性，患者在術(shù)前多次2D-TTE檢查均有一定差別，本研究采用的缺損大小為術(shù)中封堵前最后一次的2D-TTE測(cè)量結(jié)果。再次，巨大ASD所帶來(lái)的一系列顯著的病理改變，包括右心房室增大、瓣膜反流及肺窗改變，也可能影響2D-TTE對(duì)ASD的評(píng)估。此外，本研究群體為中老年患者，兒童患者通常聲窗較好，單純針對(duì)ASD的CTA檢查較少，本研究?jī)H供參考。

總之，3D-CTAS測(cè)量ASD大小與參考標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明顯差異，其優(yōu)于2D-TTE及2D-CTA的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確測(cè)量ASD上下徑并消除其薄弱邊緣。