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随着科学技术的不断创新,实时三维超声心动图(real-time three dimensional echocardiography,RT-3DE)技术的发展日新月异。RT-3DE能实时、快速地采集图像,并能同步立体显示心脏瓣膜的解剖结构,它可全方位观察心脏瓣膜结构、病变性质及功能异常改变,使精确观察和量化评价心脏瓣膜成为可能,从而更准确地引导介入或手术治疗各种心瓣膜病。现将RT-3DE评价心瓣膜病相关研究进展综述如下。
1.RT-3DE评价二尖瓣疾病
传统
临床上治疗
关于二尖瓣反流的诊断,三维彩色多普勒超声检查无需进行血流动力学假设,可立体显示反流束并定量评估瓣膜反流情况,显著提高了超声定量评估瓣膜反流的准确性。近年来,经皮二尖瓣修复术逐渐成为严重二尖瓣反流高危患者的一种治疗方法,Feldman等发现经食管实时三维超声心动图(transesophageal real-time three-dimensional echocardiography,RT-3D-TEE)在MitraClip术中能准确定量二尖瓣瓣膜脱垂部位或瓣叶脱垂高度以及容积等,为手术方案提供重要指导意义。此外,潘翠珍等研究认为RT-3D-TEE能够通过准确定位房间隔穿刺点以及术中监测夹合器的位置等来引导MitraClip术的顺利进行。
李赵欢等发现RT-3D-TEE可通过精确测量二尖瓣的对合指数来指导二尖瓣成形术,并发现二尖瓣对合指数可作为评估手术效果的最重要指标。费洪文等研究认为3D-TEE在评价二尖瓣置换术后瓣周反流存在与否、反流位置以及程度等方面较传统二维超声心动图具有更高的诊断准确性。
2.RT-3DE评价
目前,与二尖瓣环相比,有关三尖瓣环形态学的研究报道相对较少。由于右心室形态以及三尖瓣环结构的复杂性,使得三尖瓣环的形态学研究较二尖瓣环更为困难。传统二维超声心动图不能完整显示三尖瓣环的立体结构,无法真实反映三尖瓣环的形态,与RT-3DE相比,容易导致三尖瓣环直径测量的低估。而RT-3DE可从任意方位和角度实时显示三尖瓣的形态学结构,包括瓣叶直径、瓣叶厚度、瓣环形状以及与周围组织结构之间的解剖学关系。Pothineni等对29例不同类型的三尖瓣疾病患者采用RT-3DE测量三尖瓣瓣口大小、瓣叶形态以及与瓣膜周围结构的空间关系,与传统二维超声心动图相比,RT-3DE可清晰完整地观察到前位三尖瓣结构,更能准确真实地量化评估受损瓣膜的大小、形状、位置等,为手术方式的选择提供可靠依据。对于须行三尖瓣修复术的先天性三尖瓣畸形患者,在三维彩色多普勒显像中反流束呈一个立体柱状体,RT-3DE可通过准确显示三尖瓣对合口径以及反流束大小测量反流束占右心房的容积量,从而在外科手术前定量评估反流量大小,其对手术术式的选择起到重要指导作用,有效弥补了传统二维超声心动图的不足。
3.RT-3DE评价主动脉瓣疾病
RT-3DE可实时清晰地从左心室面或主动脉面观察主动脉瓣的全貌,从而完整显示主动脉瓣的立体结构,包括主动脉瓣膜、瓣口及瓣口上下的结构等,可从不同角度实时观察并量化评估主动脉瓣结构的改变及功能异常。对于先天性主动脉瓣畸形的诊断,Agricola等研究认为经胸实时三维超声心动图(transthoracic real-time three-dimensional echo cardiography,RT-3D-TTE)能够检查出不典型的瓣膜增生,较二维超声心动图更具有诊断价值。
潘翠珍和舒先红用RT-3DE对6例先天性四叶式主动脉瓣畸形患者进行检查,发现RT-3DE可检出传统二维超声心动图漏诊的先天性四叶式主动脉瓣畸形,且诊断结论与手术结果几乎一致。对于主动脉瓣反流的诊断,RT-3DE可通过充分显示反流束的走行及空间形态对反流程度进行评估,在探查不同反流束的复杂几何形态时有明显的优势,且RT-3D-TTE可更加准确地定量评价血流汇聚情况和缩流大小,与传统二维超声心动图测量缩流宽度相比,RT-3DE可更为简单准确地通过测量缩流面积来评价主动脉反流程度。有研究表明,经导管主动脉瓣膜植入术(transcatheter aorticvalve implantation,TAVI)已成为治疗高风险主动脉狭窄患者的首选术式。
Smith等发现RT-3D-TTE能通过全方位立体地显示主动脉瓣环的解剖信息从而选出最佳的人工瓣进行植入,还可通过实时监测人工瓣的植入过程以及瓣周漏部位来有效指导TAVI手术。潘翠珍等研究认为RT-3D-TEE对TAVI术的术前病例筛选以及术中实时监测引导起着重要作用,并可通过检测植入瓣瓣周反流程度评估患者术后预后情况,且诊断结果与多排计算机断层扫描有较好的一致性。Jánosi等认为与传统二维超声心动图相比,在TAVI术中RT-3D-TEE可通过更为直观准确地定位瓣周漏的位置来引导外科医师行瓣膜植入。
4.RT-3DE评价
传统二维超声心动图是检测肺动脉瓣狭窄(pulmonary valvula rstenosis,PVS)的常规手段,但由于肺动脉瓣解剖位置特殊,使其瓣叶常不能在同一切面同时显示,在观察肺动脉瓣时传统二维超声心动图无法显示其全貌。且绝大多数患者在传统二维超声心动图下难以清晰显示肺动脉瓣的瓣叶形态及数目,可见传统二维超声心动图诊断PVS具有局限性。而RT-3DE能够快速实时、多角度地显示心脏三维空间结构,获得传统二维超声心动图无法或很难显示的切面图像。Anwar等通过对50例不同类型的
Hadeed等研究发现与手术测量肺动脉瓣直径这一金标准相比,二维超声心动图与CT的测量结果低于金标准,而3D-TTE测量结果与手术结果几乎一致,证实了3D-TTE具有准确评估肺动脉瓣形态以及直径大小的优势。术前准确评估肺动脉狭窄患者的瓣叶数目、结构形态及血流通过情况具有重要意义,黄云洲等研究发现RT-3DE可从新的视角即右心室流出道或肺动脉方向确定PVS患者的瓣叶数目,从而为手术提供更加全面可靠的信息。李光源利用RT-3DE发现肺动脉瓣四叶畸形合并房间隔缺损1例,认为RT-3DE可通过实时全方位的探查,发现传统二维超声心动图漏诊的肺动脉瓣四叶畸形患者。潘翠珍等发现RT-3D-TEE可通过清晰显示瓣膜形态、准确评估肺动脉瓣反流程度以及实时监测指导植入瓣的位置等来提高经皮肺动脉瓣置入术的成功率。
Ahmed等研究认为RT-3D-TEE克服了传统二维超声心动图的局限性,能够通过实时准确地监测导管和球囊的位置来指导经皮肺动脉瓣成形术,使手术成功率得到极大的提高,且可通过观察植入瓣的形态结构和功能准确评估患者预后情况。
5.RT-3DE评价其他相关疾病
Liu等利用RT-3DE和超声心动图分别对心内膜炎患者的二尖瓣、主动脉瓣以及三尖瓣情况进行检查,发现2种技术的敏感度相同(91.6%),但RT-3DE的特异度更高,接近100%,证实了RT-3DE在评价复杂病变瓣膜结构时具有更高的准确性。除了瓣膜外,3D-TEE还可以清晰显示其他心脏结构以及功能,如左心房、左心耳、房间隔、肺静脉及左心室内膜等。3D-TEE这一特性扩大了其在临床介入治疗中的适用范围,如肺静脉射频消融术、左心耳封堵术。与2D-TEE相比,RT-3D-TEE可辨别先天性双叶左心耳和左心耳血栓,在确诊左心耳疾病时具有更高的特异度。另外,术中利用RT-3DE从心外膜表面观察,可更加清楚地显示心脏内前位解剖结构,如主动脉瓣、主动脉根部及房间隔等。
与传统二维超声心动图相比,RT-3DE在确诊复杂的心脏解剖结构异常以及对这些疾病进行介入性治疗时具有明显优势,它可多角度准确测量心房或心室缺损的大小以及实时监测术中封堵器与缺损部位及周围组织结构的空间关系,从而提高手术治疗的成功率。
6.展望
综上所述,RT-3DE在诊断各种瓣膜疾病和监测指导各种治疗时发挥着显而易见的技术优势。但目前,RT-3DE在瓣膜定量成像中的空间分辨率仍有待提高,且RT-3DE在常规临床应用中耗时偏长,这些不足可能会导致结果测量误差与变异。随着RT-3DE技术的进一步发展和不断成熟,相信RT-3DE将会在心瓣膜病、先天性心脏病等疾病的超声诊断以及外科介入治疗中得到更广泛的推广应用。
来源:邢雨蒙, 潘翠珍. 实时三维超声心动图评价心瓣膜病研究进展[J]. 中华医学超声杂志:电子版, 2017(6).
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