实时三维经食道超声心动图联合右心造影评估成人卵圆孔未闭的临床应用价值

杨 甲 宋弯弯 白 姣

武汉大学中南医院超声医学科 湖北 武汉 430071

越来越多的研究表明，卵圆孔未闭（patent fora‑men ovale，PFO）与不明原因脑卒中（cryptogenic stroke，CS）和偏头痛密切相关［1‑3］。2015年中国医师协会心血管内科分会《卵圆孔未闭处理策略中国专家建议》［4］指出，PFO 患者可采取介入封堵术或内科药物治疗。近年来，国外大量研究表明封堵术可以有效减少PFO 相关CS 患者脑卒中的发病率及复发率，尤其对复杂 PFO 患者，封堵术将获益更大［5‑7］。因此，早期诊断PFO 并准确评估其大小及其结构特征，进而个体化选择合适的封堵器，是临床亟待解决的问题。鉴此，本研究拟通过实时三维经食道超声心动图（real‑time three‑dimensional transesophageal echocardiography，RT‑3DTEE）联合右心造影诊断PFO，旨在探讨其临床价值，为PFO 相关的CS 患者的精准诊疗提供更多影像学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象回顾性连续纳入2018 年11 月至2020 年8 月于武汉大学中南医院神经内科住院的CS 患者 112 例（CS 组），其中男 73 例，女 69 例，年龄22~77（51.6±11.7）岁；收集同期因偏头痛或头晕来我院神经内科就诊，且已排除缺血性卒中患者100 例（非 CS 组），其中男 67 例，女 33 例，年龄 21~72（53.1±11.9）岁。所有患者均行经胸超声心动图（transthoracic echocardiography，TTE）、二维经食道超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE）、RT‑3DTEE 检查，并分别联合右心造影（依次表示为c‑TTE、c‑TEE 及 c‑RT‑3DTEE）检查。纳入标准：①CS、偏头痛及头晕患者均由有经验的神经内科医师进行诊断；②已完善相关影像检查及临床资料；③行经食道超声心动图及右心声学造影检查前均签署知情同意书。排除标准：①通过TTE 及TEE 排除其他严重先天性心脏病、房间隔缺损、心功能不全等患者；②妊娠、凝血功能障碍、肺动脉高压等严重肺部疾病；③因意识、认知等障碍无法配合发泡试验中Valsalva 动作患者。本研究已通过武汉大学中南医院临床研究伦理委员会批准（批件号：2020060K）。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 采用GE Vivid E95 超声诊断仪，经胸二维M5S 探头，频率2.0~4.5 MHz，帧频50~70帧/s；6VT‑D 经食管相控阵容积探头，频率3.0~8.0 MHz；EchoPAC 分析软件。

1.2.2 c‑TTE 图像采集 患者均取左侧卧位，平静呼吸，同时连接心电图，造影前先行TTE 检查心脏结构及功能，造影时取心尖四腔心切面进行观察。造影剂的制备：于患者肘前静脉留置18G 留置针，通过三通管连接2 支10 mL 注射器，抽取8 mL 0.9%氯化钠溶液和1 mL 无菌空气，再从套管中回抽1 mL患者血液，来回快速推注至产生大量微气泡。嘱患者做Valsalva 动作，即深吸气后屏住，此时“弹丸式”快速推入微气泡，右房充满微气泡后嘱患者快速呼气；留存动态图像；造影检查进行3 次，后2 次均辅以Valsalva 动作，每次间隔 2 min。

1.2.3 c‑TEE、c‑RT‑3DTEE 图像采集 造影前均行TEE 及RT‑3DTEE 检查并留存动态图像。患者取左侧卧位，咽部行利多卡因胶浆局部麻醉，戴上口圈，插入食道探头至食道中段，距门齿约35 cm。分别在二维、彩色、双平面，重点观察双心房切面、大动脉短轴切面以充分显示房间隔情况，观察有无房水平斜行的缝隙及过隔血流，留存动态图像；在二维图像清晰稳定时，启动实时三维模式（live 3D）及3D zoom 模式观察房间隔情况并留存动态图像，采用激活的0.9%氯化钠溶液进行右心造影，其操作方法同 c‑TTE。

1.3 图像分析

1.3.1 TEE 及 RT‑3DTEE 图像分析 将存储的TEE 图像逐帧回放，测量原发隔和继发隔之间的最大缝隙高度作为PFO 直径，原发隔和继发隔重叠的最大长度作为PFO 长度。将实时三维模式（live 3D）或3D zoom 模式下存储的图像，导入EchoPAC后经Multi‑slices 以单层2 mm 为单位切割原始图像，测量每层原发隔和继发隔之间的缝隙高度和重叠长度，取两者最大值分别作为PFO 的直径和长度。见图1。

图1 经食道二维及三维显示PFO 直径及长度

1.3.2 右心声学造影图像分析 逐帧回放并观察右心房显影后3~5 个心动周期内左心房的微泡数量和流动情况，并记录右向左分流（right‑to‑left shunt，RLS）量。左心房内微泡数量的RLS 分级采用《卵圆孔未闭预防性封堵术中国专家共识》［8］推荐的标准。0 级：左心腔内没有微泡，无RLS；Ⅰ级：左心腔内可见<10 个微泡，为少量RLS；Ⅱ级左心腔内10~30 个微泡，为中量RLS；Ⅲ级：左心腔内可见>30 个微泡，为大量RLS。最终结果以左心房微泡数最多的一帧图像为准。见图2。

图2 三种检查方式对房水平右向左分流的检测（同一患者）

1.4 统计学分析采用SPSS 19.0 统计软件对数据进行分析。年龄为计量资料且符合正态分布，以表示，组间比较采用独立样本t检验。PFO 直径及隧道长度为计量资料且不符合正态分布，以中位数（四分位数间距）［M（P25，P75）］表示，组间差异性比较采用秩和检验；计数资料用结构比表示，组间差异性比较采用χ2检验进行分析。RLS 的半定量分析为有序分类变量，比较CS 组与非CS 组间的RLS 分级是否具有差异性，采用 Mantel‑Haenszelχ2检验。PFO 孔径与RLS 分流级别的相关性采用Kendall′s tau‑b 相 关 分析。 以P<0.05 为 差异有 统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般临床资料比较212 例患者中，CS患者112 例，对照组患者100 例，比较两组患者一般临床特征，均没有统计学差异，见表1。

表1 CS 组与非CS 组间一般临床资料比较

2.2 c⁃TTE、TEE 联合右心造影、RT⁃3DTEE 联合右心造影对PFO 检出率及超声特征比较212 例患者经 c‑TTE、c‑TEE 及 c‑RT‑3DTEE 三项检查共筛查 RLS 142 例 。 c‑TTE 检 出 PFO ‑RLS 124 例（124/212，58.5%），其中 0 级 88 例，1 级 62 例，2 级 37例 ，3 级 25 例 ；c ‑TEE 检 出 PFO ‑RLS 120 例（120/212，56.6%），其中 0 级 92 例，1 级 64 例，2 级 33例，3 级 23 例；c‑RT‑3DTEE 诊断 RLS 142 例（142/212，70.0%），其中 0 级 70 例，1 级 44 例，2 级 61 例，3级 37 例。c‑RT‑3DTEE 对 PFO‑RLS 的检出率高于c‑TEE（P=0.028），c‑TTE 与 c‑TEE 及 c‑TTE 与c‑RT‑3DTEE 两两比较，差异无统计学意义（P>0.05）。c‑RT‑3DTEE 对 1 级及 2 级 PFO‑RLS 的判定均高于 c‑TTE 及 c‑TTE（P=0.001），对于 3 级分流量判定，此三种检查方法无显著差异（P>0.05）。

TEE 与 RT‑3DTEE 均诊断 PFO 阳性患者 120例，RT‑3DTEE 测量 PFO 直径显著大于 TEE［（2.3±1.0）mmvs（1.9±0.8）mm，P<0.001］，RT‑3DTEE 和 TEE 检 出 PFO 平 均 隧 道 长 度均为8.8 mm，差异无统计学意义（P=0.128）。

2.3 RT⁃3DTEE 联合右心造影评估PFO 超声形态特征与CS 的相关性RT‑3DTEE 联合右心造影明确诊断 PFO 142 例，CS 组 86 例，非 CS 组 56 例，CS组 PFO 的发生率明显高于非 CS 组，且 CS 组 PFO 直径大于非 CS 组（P<0.001，见表 2）。RLS 分流级别与 CS 呈 正 相 关（见 表 3，r=0.540，P<0.001）。c‑RT‑3DTEE 检测 RLS 分流等级与 PFO 直径具有强相关性，相关系数为 0.749，P<0.001，PFO 直径越大，RLS 分流等级越高。

表2 实时三维经食道超声心动图评价两组患者PFO 大小

表3 实时三维经食道右心造影评价两组患者根据右向左分流级别的分布情况

3 讨论

卵圆孔未闭（PFO）是心房间原发隔与继发隔未完全融合而遗留的裂隙，约25%的正常成年人存在 PFO［9］，而 CS 患者中 PFO 的发生率高达 40%~50%［10］，PFO 与 CS 的发生具有相关性［3，4］，本研究中应用RT‑3DTEE 联合右心造影检查发现CS 组患者中PFO 的发生率显著高于非CS 组，且差异有统计学意义，与前人的研究结果一致。

近年来，因TEE 可直观显示PFO 的大小及形态结构而被广泛应用于PFO 的诊断、封堵术术前评估及术中监测，c‑TTE 因操作简便易行、诊断率高被常规应用于诊断RLS 分流。有研究认为，c‑TTE 对PFO‑RLS 的检出效率优于 c‑TEE［11］。本研究结果发现 c‑TTE、c‑TEE 对 PFO‑RLS 的检出率没有统计学 差 异 ，c‑RT ‑3DTEE 检 出 PFO 阳 性 率 高 于c‑TEE，且 c‑RT‑3DTEE 对 RLS 分流的 1 级及 2 级分流判定高于 c‑TTE 和 c‑TEE，分析其原因可能是因为c‑TTE 检查受患者体型和肺气等因素干扰，且c‑TTE 和 c‑TEE 具有平面成像的特征，当分流量较少时，部分或全部微泡可能未被成像平面所显示，因此 c‑TTE 和 c‑TEE 检查均难以实现对 RLS 分流级别的准确评估；RT‑3DTEE 评估PFO 的直径明显大于TEE，是由于PFO 是一个立体三维结构，成像平面二维测量难免存在误差。RT‑3DTEE 作为一项实时三维技术，可在live 3D 或3D zoom 模式下通过3D全容积模式的快速重建，全面、快速、实时观测PFO大小、形态以及周围解剖结构，从而在介入封堵术中指导临床选择合适尺寸及型号的封堵器，为手术的进行提供更客观、准确及直观的图像指引。

既往研究认为，PFO 导致的反常栓塞是引起CS 的潜在病因之一，而PFO 的大小、隧道长度及RLS 分流量是影响反常性栓塞发生的重要因素［4，12］。本研究结果发现，PFO 直径越大，RLS 分流级别越高，则发生CS 的风险越高，且PFO 直径与RLS 分流量具有强相关性。笔者分析可能是由于PFO 直径越大，当右房压超过左房压力时，单位容积RLS 分流量越多，意味着更多潜在的微栓子从静脉循环通过未闭的卵圆孔进入动脉循环，从而增加了发生反常栓塞的可能性。关于PFO 隧道长度，有研究显示长隧道型 PFO 可能是 CS 的危险因素［12］，但也有研究发现，短隧道PFO 更易引起CS 的发生［13］。本研究显示 CS 组与非 CS 组患者间 PFO 隧道长度没有统计学差异，推测其原因可能是因为虽然一方面长隧道PFO 容易引起隧道内原位血栓的形成，但另一方面由于隧道内右房到左房压力梯度的递减，从而限制了直接流向体循环微栓子的数量和体积。

综上所述，RT‑3DTEE 联合右心造影对于PFO的诊断具有较高的敏感性，且可以较全面地评估PFO 的大小和RLS 分流量，可以为临床筛选可能从封堵术中获益的患者并指导临床选择合适的封堵器，有助于预防PFO 患者缺血性卒中的发生。