实时三维经食管超声心动图在二尖瓣瓣周漏诊断中的应用

白 炜，孟 欣，吴 岳，李昱茜，刘丽文，徐臣年，杨 剑，金振晓

瓣周漏（paravalvular leakage，PVL）是指相邻心血管腔在瓣膜周边出现的异常交通，是心脏人工瓣膜置换术后特有的并发症，发生率为0.75%～2.3%［1］，尤其是二尖瓣发生PVL的比例（12.6%）显著高于主动脉瓣（2.3%）［2］。中重度PVL可引起溶血性贫血、肺动脉高压，严重时可出现人工瓣膜摆动、倾斜、移位甚至脱落，需要紧急手术治疗［3］。超声心动图是目前诊断PVL最常用且最敏感的方法，实时三维经食管超声心动图（real－time three dimensionaltransesophageal echocardiography，RT 3D－TEE）实时显示二尖瓣人工瓣膜三维立体图像，并可从不同方位和角度观察二尖瓣人工瓣膜及其毗邻结构，精准定位PVL发生的部位、数目，测量漏口的大小，观察漏口形态以及PVL与瓣环的空间关系，评估人工瓣膜功能及返流程度［4－8］。数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）可以反映有无PVL和PVL的位置，是PVL诊断的金标准之一，但造影并不能精确测量PVL的形态、大小、反流量，而超声诊断则能够动态显示PVL的位置形态、大小及反流量等测量数据，指导术中手术操作及封堵器选择策略。本研究通过对比分析RT 3D－TEE与经胸超声心动图（transthoracic echocardiography，TTE）在二尖瓣人工瓣膜置换术后PVL的诊断，探讨RT 3D－TEE对二尖瓣人工瓣膜置换术后PVL诊断的作用，旨在提高二尖瓣人工瓣膜置换术后PVL诊断的准确性，为进一步临床治疗选择合适的手术方式提供重要参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2009年3月至2019年6月因二尖瓣置换术后怀疑人工瓣膜PVL拟行PVL封堵术治疗的患者67例，其中55例为人工机械瓣，12例为人工生物瓣，男性38例，女性29例，年龄29～76（56.8±19.3）岁，所有患者术前均于门诊食道超声检查室行TTE及RT 3D－TEE检查。

1.2 方法所有患者均于检查前测量血压，签署经食管超声心动图检查知情同意书，常规TTE检查评估后并行RT 3D－TEE检查。采用Philips iE33彩色多普勒超声诊断仪，常规TTE探头S5，频率1～5 MHz，实时三维经食管超声矩阵探头X7－2t，频率为3～7 MHz，连接心电监护仪，所有患者均在咽部利多卡因凝胶局麻状态下，在经食道超声检查室内进行。检查时均需同时配备急救药品及仪器。

1.2.1 TEE检查方法 超声探头于食管中段切面观察二尖瓣人工瓣膜。局部调节探头深度及角度，调节仪器增益及对比度，二维超声图像清晰显示人工瓣膜，重点于0°、50～70°、110～130°观察人工瓣膜结构，利用x－Plane结合彩色多普勒观察反流测量PVL长度、宽度，并利用3D－zoom等三维成像模式，结合3D Color图像识别及定位PVL位置，采集二尖瓣PVL局部放大三维容积图像，通过Q－LAB三维分析软件切割优化后进行相关径线测量并予以记录。

PVL反流严重程度通过测量反流束的面积来评估，轻度反流为＜4 cm2，中度反流为4～10 cm2，重度反流为＞10 cm2。为与外科术野保持一致，RT 3D－TEE根据时钟定位法对PVL进行定位［9］。具体操作步骤为：采集三维超声图像，通过三维软件切割优化后显示主动脉瓣及左心耳结构，将主动脉瓣旋转至12点位，定为前方，左心耳旋转至9点位，定为外侧，并将二尖瓣瓣环平均划分为4个象限，即前外象限为9～12点，前内象限为12～3点，后内象限为3～6点；后外象限为6～9点。通过RT 3D－TEE可进一步对PVL形态进一步分类，包括圆形、椭圆形、新月形及不规则形，并根据漏口大小将PVL分为大型（6～15 mm）、中型（3～5 mm）和小型（1～2 mm）［10］。

1.2.2 DSA 所有患者均于行瓣周封堵术前行DSA，通过不同的投射体位，在DSA下确定二尖瓣人工瓣膜是否存在PVL以及PVL的位置及数量。

1.3 统计学处理采用SPSS 20.0软件进行统计学分析，测量数据以均数±标准差（±s）表示，患者分别经DSA、TTE与RT 3D－TEE诊断PVL准确度比较采用卡方检验，62例PVL患者的PVL长宽测量数据比较采用配对t检验，P＜0.05为差异具有统计学差异。

2 结 果

常规TTE检查67例患者疑似存在PVL，RT 3D－TEE检查62例存在不同程度PVL，共发现PVL 84处，其中40例仅存在1处PVL，22例存在2处PVL，剩余5例为少量的人工瓣返流，RT 3D－TEE检查PVL数目及位置与DSA造影结果一致。TTE诊断PVL的准确度为94.38%，RT 3D－TEE诊断准确度为100%。62例经RT 3D－TEE诊断发生PVL患者中，36处（占42.85%）位于前外象限（9～12点），20处（占23.80%）位于前内象限（12～3点），13处（占15.47%）位于后内象限（3～6点），15处（占17.85%）位于后外象限（6～9点）（见图1），其中有22例两个象限内同时合并PVL，占总例数的35.4%，并且外上象限同时合并内上象限者占45.4%；62例PVL患者中有3例出现瓣环移位，1例瓣环周围组织撕脱，1例合并感染性心内膜炎（见表1）。

表1 TTE与TEE测量二尖瓣置换术后PVL结果比较（n＝62）

图1 患者瓣周漏发生位置分布百分比

RT 3D－TEE显示全部PVL患者漏口形态所占百分比分别（见图2）为：新月形66%，圆形17%，椭圆形14%，不规则形3%。其中1例TTE显示为二尖瓣机械瓣后外侧一处PVL（见图3），RT 3D－TEE显示漏口较大，漏口处可清晰显示有1处撕裂的缝线断头（见图4）。

图2 瓣周漏漏口形态分布百分比

图3 经胸超声心动图位显示为二尖瓣机械瓣后外侧瓣周漏

图4 实时三维经食管超声心动图显示两处瓣周漏

62例经RT 3D－TEE检出PVL患者中，小型5处（占6.0%），中型19处（占23%），大型60处（占71%）（见图5）；其中34例共45处PVL成功行PVL封堵术，2例PVL漏口小，症状较轻，建议随访观察，26例大型PVL不宜行介入封堵治疗者，其中3例患者行外科再次瓣膜置换治疗，23例患者经临床综合评估后，外科再次治疗风险较大，选择药物治疗改善症状，随访观察。

图5 瓣周漏大小所占百分比

3 讨 论

二尖瓣人工瓣膜置换术后轻度PVL在长期随访过程中有可能发展为明显PVL，进而引起溶血性贫血、进行性心功能不全、肺动脉高压等并发症，严重影响患者生存质量。形成PVL的原因主要包括［11－12］：①人工瓣膜置换术前患者合并有肾功能不全、免疫功能异常和全身营养不良等；患者自身瓣叶及瓣环严重钙化，瓣环周围组织结构异常，如感染性心内膜炎致瓣周脓肿及水肿。②术中缝合技术不当，如损伤瓣环结构、缝合间距过大、缝线松弛、瓣环缝合位置异常；术中选择人工瓣膜与自身瓣环大小不匹配等因素。③人工瓣膜置换术后反复感染发热等。

常规TTE检查易受患者体型、体位、术后胸腔气体以及人工机械瓣瓣叶、瓣环伪影或生物瓣瓣架、自身瓣环钙化等的干扰，超声图像采集声窗及切面受限，因此常规TTE对鉴别少量PVL还是人工瓣膜少量反流时存在困难，尤其在机械瓣声影多重反射干扰时辨别更加困难。二维经食管超声心动图（2D－TEE）对仅能显示人工瓣膜的二维平面，不能直观显示其立体形态结构、与周围组织的空间关系、彩色血流的分布特点及范围。国内研究［13］显示RT 3DTEE同时结合3D彩色颜色对少量PVL、人工瓣膜少量反流检测的敏感性和分辨率均较TTE及2D－TEE明显增加。本研究62例患者经RT 3D－TEE检出84处PVL，其中前外象限发生率最高（占43%），漏口呈新月形发生率最高（占66%），与国外文献研究［2］报道一致。对于人工二尖瓣PVL的评估，DSA可通过不同的投射体位，明确是否存在PVL，确定PVL的位置及数量，DSA可作为定性金标准，但在现有仪器条件下DSA无法精准测量PVL大小，仅可通过对比漏口周边结构，如瓣环、鞘管直径等粗略评估PVL大小，通过瓣周返流造影剂充填的密度及范围评估PVL的程度［14］。结合DSA造影结果，RT 3D－TEE诊断准确度较高，一定程度上反映了TEE测量具有更高的精确性，而在PVL长短径的测量中，RT 3DTEE与TTE对PVL长径测量上显示出了显著的统计学差异。本组患者中34例共45处PVL成功实施介入封堵术，RT 3D－TEE可帮助介入医生选择相对合适的封堵器的种类、尺寸并决定放置的数量。

本研究对二尖瓣置换术后行常规TTE检查疑似PVL的患者行RT 3D－TEE检查，发现RT 3DTEE以其特殊的观察角度可以成功避免机械瓣瓣环、瓣叶金属伪影以及生物瓣瓣架造成的影响，在二维高分辨率超声成像基础上，通过Live 3D，Full volume等三维成像技术显示人工瓣膜及其毗邻结构的立体形态、人工瓣膜的工作状态、瓣环是否移位、随心动周期的摆动幅度、是否存在瓣膜启闭异常等状况，尤其是能准确定位PVL发生的部位，并与外科手术视野保持一致，若存在两处以上PVL，可通过三维图像测量PVL的间距，结合DSA造影结果对介入医生术中释放多枚封堵器及外科再次修补PVL提供理论支持。采用3D－ZOOM局部放大后可清晰显示漏口的形态及周边组织情况，如人工瓣膜缝线间距是否过大、漏口处是否有缝线相隔、漏口周边组织有无水肿及赘生物形成等，并通过Q－LAB软件多角度、多平面切割漏口，测量漏口的长径、短径及横截面积［15－16］。结合3D彩色图像，适当调节血流速度标尺及彩色增益，更能准确判断确定是否存在PVL，并能确定瓣周反流的方向及评估瓣周反流程度。

综上所述，RT 3D－TEE通过二维食管超声检查技术与实时三维技术相结合，显著提高了三维图像空间及时间分辨率。与经胸超声心动图相比，避免了多种因素如胸骨及肺气的干扰，图像显示更加清晰；与经食管二维超声心动图相比，在二维超声图像的基础上，呈现人工瓣膜的三维空间立体结构，并通过多种处理软件，获得类似外科术野所观察的效果，便于临床医师更加直观的理解PVL的位置、形态、大小及周边组织情况，最大程度帮助临床医生术前制定最优化的治疗方案。随着3D打印技术的发展，与患者重建3D打印模型能够更为清晰的显示患者PVL的形态及位置，同时结合3D Grid测量PVL的长度及宽度，结合3D彩色颜色技术，对PVL或人工瓣膜反流进行鉴别诊断，为临床诊断及治疗提供更加及时、精确、可靠依据。总之，RT 3D－TEE技术能实现心脏各解剖结构的立体形态，尤其能实时显示二尖瓣结构，有利于超声医师与介入、外科医生之间的信息交流，弥补了常规TTE和2D－TEE检查的不足，及时指导临床采取干预措施，减少相关并发症的发生。值得提出的是，由于开展RT 3D－TEE技术受仪器条件配备等诸多因素的影响，目前尚未普及，不能作为常规检查，并与超声操作医生对经食管超声心动图的掌握程度、相关疾病诊断的临床经验以及对人工瓣膜的功能评估、手术方式的认识程度相关。近年来，随着新一代高帧频、高分辨率的RT 3DTEE出现以及经食管超声心动图的培训逐渐规范，相信在精准医疗时代RT 3D－TEE将扮演更加重要的角色。