三维经食道超声心动图在经导管三尖瓣置换术中的早期应用经验

孙艳丹 孟欣 白炜 李昱茜 曹亮 刘丽文 杜蒙蒙 杨剑 刘洋 金屏

对于既往行左心瓣膜手术且未对三尖瓣进行干预的患者，如果术后出现进行性三尖瓣反流，则可能出现顽固的右心功能衰竭，无论病因如何，三尖瓣反流已经成为患者不良预后的独立危险因素[1]，因此关于三尖瓣反流的治疗逐渐受到重视。由于行单纯的三尖瓣外科手术患者死亡风险高[2-3]，因此，越来越多的研究倾向于应用经导管三尖瓣置换术（TTVR）治疗三尖瓣反流，前期研究结果已肯定了其临床效果[4]，但人工瓣膜的锚定依然是三尖瓣置换的难点。我国自行研发的第一代LuX瓣膜是经右心房入路的经导管三尖瓣瓣膜，由牛心包瓣膜、自膨胀支架、室间隔锚定键、三尖瓣前叶夹持件四部分构成，自膨胀支架包括较大的心房盘面和柔软的自适应环状密封边缘，既可防止人工瓣膜脱入右心室，又可有效防止瓣周漏；室间隔锚定键、三尖瓣前瓣夹持件共同起到锚定的作用，避免了单纯依赖瓣环径向支撑力的锚定作用。目前其安全性和疗效已得到初步证实[5]。在微创心脏手术中，经食道超声心动图（TEE）的合理应用已成为确保手术成功实施、减少手术并发症的重要手段[6]，在第一代LuX瓣膜置入过程中，TEE也在其释放、锚定、即刻疗效评估中起到了重要作用。本文回顾性分析了三维经食道超声心动图（3D-TEE）在TTVR术中的作用，探讨其在术中的监测价值，以期为其未来在临床的应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象

连续选择2019年8月至2021年6月期间在中国人民解放军空军军医大学第一附属医院（西京医院）因重度三尖瓣反流行TTVR的患者15例，其中男性5例，女性10例。均在3D-TEE及数字减影血管造影（DSA）引导下置入第一代LuX瓣膜。入选标准：（1）经多学科心脏团队评估为不适合外科手术的高危患者；（2）存在重度三尖瓣反流及瓣膜关闭不全的临床症状；（3）年龄≥50岁；（4）NYHA心功能分级≥Ⅲ级；（5）左心室射血分数（LVEF）≥50%。排除标准：（1）超声心动图评估肺动脉收缩压≥55 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；（2）左心功能不全（LVEF＜50%）；（3）人工瓣膜置换1年以内，或存在人工瓣膜中度以上功能障碍；（4）先天性Ebstein畸形，或有右心室结构发育不良；（5）因合并其他疾病而不适合手术。重度三尖瓣反流的超声心动图诊断标准[7]：三尖瓣环最大内径≥40 mm、三尖瓣反流缩流颈宽度≥7 mm、等速球面至缩流颈半径＞0.9 cm、有效反流口面积≥0.4 cm2、下腔静脉内径＞25 mm。本研究经中国人民解放军空军军医大学第一附属医院（西京医院）伦理委员会批准（批件号：KY20212224-C-1），所有患者均签署知情同意书。

1.2 仪器方法

使用Philips EPIQ 7C多普勒超声诊断仪（飞利浦，美国），X8-2t、X7-2t三维经食道探头（飞利浦，美国），探头频率2～7 MHz。患者全麻后将经食道探头送至食道中段或下段。

3D-TEE术前评估：于食道中段及下段0°四腔心切面，食道中段60°右心室流入、流出道切面，食道中段135°右心室流入道切面及胃底30°三尖瓣短轴切面，分别探查三尖瓣结构及血液动力学改变情况，观察三尖瓣反流束的起始部位，测量三尖瓣反流程度、三尖瓣血流速度、跨瓣压差及三尖瓣血流速度时间积分，并结合实时双平面成像（X-plane）及3D模式等进一步评估，明确三尖瓣反流原因，同时评估二尖瓣及主动脉瓣是否为人工瓣膜及瓣膜功能。

3D-TEE术中监测：（1）于食道中段0°四腔心切面应用戳指测试法（外科医师手指按压心房壁，通过TEE观察按压位置确定穿刺点）确定右心房切开位置，使其尽量与三尖瓣环平面垂直。（2）术者行右心房穿刺后，于食道中下段0°四腔心切面行X-plane/多切面重建（MPR），引导器械在心房内调整位置和轴向，多角度观察输送系统临近三尖瓣，并指导其与瓣环平面成90°角进入右心室，观察输送系统在右心室的位置，是否进入过深或受到腱索缠绕。（3）食道下段0°四腔心切面、胃底0°四腔心切面实时观察术者释放室间隔锚定键。（4）食道下段0°四腔心切面、胃底30°短轴切面及100°右心室流入道切面实时观察2个夹持件的位置，并应用X-plane/MPR模式多角度帮助确认夹持件是否位于三尖瓣前瓣下方并固定。（5）逐步释放瓣膜，并于食道中段、下段0°四腔心切面、60°右心室流入、流出道切面结合X-Plane/三维局部放大（3D ZOOM）评估人工瓣膜的轴向、位置、形态、瓣叶运动等，彩色多普勒评估瓣周反流的位置及程度、频谱多普勒测量跨瓣压差。（6）输送系统撤出时，应用食道中段0°四腔心切面实时观察输送鞘安全退出右心房。

3D-TEE术后即刻评价手术效果：应用食道中段0°四腔心切面，食道中段60°及135°右心室流入道切面观察释放后瓣膜的位置、形态、功能，必要时可结合X-Plane/3D ZOOM技术，测量患者人工三尖瓣、二尖瓣、主动脉瓣的血流速度及跨瓣压差，评估心功能。同时观察术后是否出现心包积液、瓣周漏等手术并发症（图1）。

图1 3D-TEE引导监测经导管三尖瓣置换术全过程

1.3 统计学方法

应用SPSS23.0软件进行统计分析。应用K-S检验数据的正态性，符合正态分布的定量数据采用±s表示，不符合正态分布的定量数据采用中位数（P25，P75）表示，计数资料用例或百分比表示。符合正态分布的计量资料比较采用配对样本t检验，不符合正态分布的计量资料比较采用非参数Wilcoxon检验，等级资料比较采用Wilcoxon符号配对样本秩和检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者术前临床基线资料及超声心动图结果（表1、2）

表1 15例患者术前临床基线资料（±s）

表1 15例患者术前临床基线资料（±s）

注：CRS评分：临床风险评分；STS评分：胸外科医师协会评分；NT-proBNP：N末端B型利钠肽原。*：以中位数（P25，P75） 表示。1 mmHg=0.133 kPa。

年龄 (岁)64.67±6.37单纯二尖瓣置换史(例)5二尖瓣合并主动脉瓣置换史(例)6住院时间(d)15.00±7.70收缩压(mmHg)120.53±13.74舒张压(mmHg)69.47±7.05 CRS评分(分)*10(9,11)STS评分(%)*5.74(4.79,11.19)体重指数(kg/m2)22.79±3.29 6分钟步行距离(m)357.07±116.98 NYHA心功能分级Ⅲ级(例)11外周水肿(例)8腹水(例)1糖尿病(例)3心房颤动(例)13冠心病(例)5起搏器植入史(例)2血红蛋白(g/L)*125(110,132)白蛋白(g/L,)44.11±5.40总胆红素(μmol/L)23.55±7.40尿素(mmol/L)*6.87(4.65,8.49)血肌酐(μmol/L)*68(57,77)NT-proBNP(pg/ml)*993(545,1 140)

表2 15例患者术前超声心动图资料（±s）

表2 15例患者术前超声心动图资料（±s）

注：RV-FAC：右心室面积变化率；LVESV：左心室收缩末期容积；LVEDV：左心室舒张末期容积。*：以中位数（P25，P75） 表示。1 mmHg=0.133 kPa。

项目数值三尖瓣环最大内径(mm)42.93±4.74三尖瓣关闭不全间隙(mm)*7.70( 5.00,10.00)三尖瓣反流缩流颈宽度(mm)*8 (7,12)三尖瓣反流峰值血流速度(cm/s)263.20±38.49三尖瓣反流跨瓣压差(mmHg)28.27±8.15下腔静脉内径(mm)28.98±3.78等速球面至缩流颈半径(cm)0.99±0.25有效反流口面积(cm2)0.77±0.43肺动脉收缩压(mmHg)42.07±8.00右心室中部横径(mm)33.07±6.98 RV-FAC(%)36.24±9.33三尖瓣环位移(mm)15.13±3.72左心房左右径(mm)60.93±15.4右心房左右径(mm)56.57±8.46 LVESV(ml)38.06±9.90 LVEDV(ml)88.40±18.66

15例患者中5例存在单纯二尖瓣置换史、6例存在二尖瓣合并主动脉瓣置换史，NYHA心功能分级Ⅲ级患者11例，心房颤动患者13例、外周水肿8例，N末端B型利钠肽原993（545，1 140）pg/ml。术前超声心动图显示15例患者均为重度三尖瓣反流，三尖瓣环最大内径为（42.93±4.74）mm、三尖瓣反流缩流颈宽度为8（7，12）mm、等速球面至缩流颈半径为（0.99±0.25） cm、有效反流口面积为（0.77±0.43）cm2、下腔静脉内径为（28.98±3.78）mm。

2.2 手术结果

15例患者均在3D-TEE引导下经右心房入路成功置入第一代LuX瓣膜，瓣膜支架与三尖瓣环垂直，瓣叶启闭良好。在手术过程中应用3D-TEE均能较好地观察三尖瓣环、输送系统位置、轴向及人工瓣膜运动。对于人工瓣膜前瓣夹持件的显示略显不足，9例可显示1枚夹持件，6例可显示2枚夹持件，15例患者室间隔锚定键均可显示。术后即刻有6例患者存在微量瓣周漏，3例患者少量瓣周漏，无中量及以上瓣周漏发生，无人工瓣膜滑脱或移位、心包积液、血栓栓塞及三度房室阻滞等并发症发生。

2.3 患者TTVR术前、术后即刻3D-TEE主要指标比较（表3）

表3 15例患者术前、术后即刻3D-TEE主要指标比较（±s）

表3 15例患者术前、术后即刻3D-TEE主要指标比较（±s）

注：LVEF：左心室射血分数；3D-TEE：三维经食道超声心动图。*：以中位数（P25，P75） 表示。1 mmHg=0.133 kPa。

项目术前术后即刻t/z值P值三尖瓣峰值血流速度（cm/s）91.46±30.6389.50±23.620.1940.849三尖瓣跨瓣最大压差(mmHg)3.64±2.683.43±1.910.2510.806三尖瓣平均血流速度（cm/s）49.29±16.1452.00±18.890.3740.714三尖瓣跨瓣平均压差(mmHg)1.50±0.761.54±1.080.9100.929三尖瓣血流速度时间积分(cm)27.77±15.6628.99±14.300.2150.833 LVEF(%)*56 (54,59)55 (52,56)2.3090.021主动脉瓣峰值血流速度(cm/s)*151.50 (133.50,223.00)175.67±55.791.9620.050主动脉瓣跨瓣最大压差(mmHg)*9.50 (7.00,20.30)13.53±8.371.6100.107二尖瓣峰值血流速度(cm/s)152.40±41.70155.53±40.671.5410.146二尖瓣跨瓣最大压差(mmHg)9.80±5.1710.20±5.291.8710.082

术前15例患者均为重度三尖瓣反流，术后即刻7例患者存在轻度三尖瓣反流、8例患者无三尖瓣反流，三尖瓣反流程度较术前明显减小（P＜0.001）；三尖瓣峰值血流速度、三尖瓣跨瓣最大压差、三尖瓣平均血流速度、三尖瓣跨瓣平均压差、三尖瓣血流速度时间积分与术前差异均无统计学意义（P均＞0.05）；LVEF较术前降低（P=0.021）；二尖瓣和主动脉瓣峰值血流速度及跨瓣最大压差与术前相比差异均无统计学意义（P均≥0.05）。

3 讨论

正常的三尖瓣环较二尖瓣环纤维少，是非平面的、大小随心动周期变化的动态结构，重度三尖瓣反流患者三尖瓣环扩大、发生形变，瓣环趋于平坦，三尖瓣环附近的房室间隔是房室结及传导束所处位置，对于该部位的压迫和拉伸可能导致传导异常，这些特点给TTVR人工瓣膜的锚定带来很大难度。第一代LuX瓣膜设计了独特的锚定装置，可以不完全依赖于瓣环的径向支撑力，通过室间隔锚定键和两个前叶夹持件起稳定作用[5]，因此，在置入过程中这两种锚定装置的准确释放是保证该瓣膜置入后稳定性的关键环节。术中DSA无法清晰显示心内结构，对锚定装置的位置评估存在不足，3D-TEE可以提供更多的空间信息，弥补DSA的不足。多项研究表明心脏手术中3D-TEE的合理使用可以优化手术策略、即刻评估手术效果、减少手术的并发症[8-10]。本研究证实术中应用3D-TEE可清晰显示心内结构、追踪输送系统、指导锚定键释放等，以确保手术的顺利实施，同时还可即刻评估手术效果，验证手术的可行性。

在第一代LuX瓣膜置入过程中，3D-TEE主要在以下几个步骤发挥重要作用：（1）术前评估：术前再次评估各瓣膜的解剖与功能、心包积液、心功能等，3D图像有助于排查瓣叶病变导致的三尖瓣反流，严格手术适应证，为术后即刻疗效评价提供依据。（2）确定右心房穿刺位置：在手术过程中，通过TEE检查的“戳指测试”确定心房穿刺的理想位置，该测试是外科医师手指按压心房壁，通过TEE观察按压位置确定穿刺点，尽量选择右心房侧壁靠上方、穿刺径线垂直于三尖瓣环的位置穿刺，良好的穿刺位置可以降低手术操作的难度，为人工瓣膜释放至最佳位置提供保障。（3）LuX瓣膜的输送与锚定：术中灵活应用3D、X-plane等多种模式实时跟踪输送系统，不断与术者沟通，确保输送系统行进路径合理、安全。通过食道中段、下段、胃底多切面、多角度观察锚定装置，确保锚定键紧贴于室间隔中部固定，夹持件释放后固定于三尖瓣前叶下方，以维持整个瓣膜系统的稳定性。（4）指导瓣膜释放、即刻评价人工瓣膜功能：瓣膜释放过程中观察瓣膜轴向，排查手术并发症，发现问题时可及时与手术医师沟通，快速合理解决。

本研究在术中3D-TEE实时监测过程中发现，食道中段切面的二尖瓣或主动脉瓣机械瓣伪影常影响三尖瓣显示，LuX瓣膜夹持件和锚定键的显示也会受其影响，这主要是由于三尖瓣及右心室位置靠前，在TEE切面中位于图像的远场，而主动脉瓣及二尖瓣则位于近场，近场机械瓣的伪影会影响远场的显示[11]，因此我们使用食道下段切面或胃底切面，可减少甚至避免人工瓣膜伪影干扰，也可通过使用X-Plane模式多角度同时观察，提高锚定键与夹持件的显示率，本研究15例患者室间隔锚定键均可显示，但前瓣夹持件的显示率仍较低，6例可显示2枚夹持件，9例可显示1枚夹持件，这与早期缺乏经验，样本量较小、器械材质及患者自身图像质量较差等因素有关。尽管食道下段或胃底切面可避开机械瓣伪影，但图像较难获取，需要由经验丰富的医师进行操作。因此，对器械的设计进行改良以增加超声的显示率也有助于术中关键步骤的评估。

本研究所有患者在人工瓣膜置入过程中均获得了器械成功，3D-TEE术后即刻观察三尖瓣反流程度较术前明显减小，三尖瓣血流速度、跨瓣压差及血流速度时间积分与术前比差异均无统计学意义。有学者认为，三尖瓣反流的迅速消除可以增加右心室的后负荷，对于右心室功能差的患者可能会影响临床预后[12]，但在目前尚未见TTVR后急性右心功能衰竭的报道[13]，这可能与术前较严格的入选标准及术中合适的瓣膜型号选择有关，但哪种指标可作为体现术后右心功能变化的敏感指标，其截点值是多少尚无定论。本研究术后即刻评估LVEF较术前略有降低，可能与以下三方面有关：（1）与手术入路有关，有研究表明经胸切口入路心脏介入手术可以使左心功能降低，但这种降低为一过性的，可逐渐恢复，不影响死亡率[14]；（2）由于三瓣反流的即刻改善，增加了左心的瞬时回心血量，左心室前负荷增加，也可导致左心功能的一过性下降；（3）样本量少。

经导管LuX瓣膜的有效置入，离不开术中3D-TEE的实时指导与评价，3D-TEE的应用实现了手术过程中人工瓣膜输送系统及心脏结构的多角度可视化，在操作过程中超声医师与术者不断沟通，规避手术进程中的潜在风险，超声心动图医师的熟练操作、清晰高质量的超声图像是手术安全、成功的保障。

本研究的局限性为样本量较小，术后即刻仅对人工瓣膜功能进行了评估，未能明确人工瓣膜对右心室功能的即刻影响，对术后即刻疗效的评价不够全面，需要在今后的研究中进行完善补充。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突