经导管主动脉瓣植入术的影像学研究进展

王慧 饶莉 综述

(四川大学华西医院心内科，四川 成都610041)



经导管主动脉瓣植入术的影像学研究进展

王慧 饶莉 综述

(四川大学华西医院心内科，四川 成都610041)

随着经导管主动脉瓣植入术的兴起和成熟，影像学也在不断的发展和改进，两者相互促进。目前，多种影像学方法的综合评估仍然是保证手术成功的重要条件。

经导管主动脉瓣植入术；超声心动图；计算机断层扫描；心脏核磁共振成像

1 序言

经导管主动脉瓣植入术(transcatheter aortic valve implantation,TAVI)是近年来心脏介入领域的热点，是以多学科团队合作为基础开展的一种新兴技术，学科领域涉及心血管外科、介入医学、心脏麻醉、影像学、护理等。其中，影像学在整个手术的术前评估、术中监测以及术后随访中都发挥了重要作用。《2012年美国经导管主动脉瓣置入术专家共识》[1]推荐的主要影像学手段包括二维(2D)或三维(3D)经胸超声心动图(TTE)、经食管超声心动图(TEE)、计算机断层扫描(CT)、主动脉造影(CA)、心脏核磁共振(CMR)等。现就近年来TAVI的影像学研究进展进行简要综述。

2 CT

CT成像技术较其他影像学方法的最大特点为强大的后处理能力。在既往许多研究的基础上，目前已成为TAVI术前评估的常规手段，并被认为是主动脉根部各种径线测量的“金标准”。尽管如此，近年来仍有许多学者在尝试更深入的研究，以进一步完善其术前的指导作用。

主动脉瓣环径的测量对于瓣膜型号的选择至关重要。在一项运用2D-TEE与CT血管成像(CTA)技术分别测量227例患者主动脉瓣环径的研究中，与外科手术中直接测量的“标准值”相比，2D-TEE测值易低估，而CTA测值易高估[2]。考虑误差可能来自不同的测量人员，因此有人在CT成像的基础上，勾画出主动脉瓣环的周长和面积，并根据相关公式分别算出各自派生的瓣环径。结果发现，通过周长较通过面积所派生的瓣环径更能减少勾画者之间的差异[3]。当然，如果机器有自动追踪的能力，可在很大程度上消除人与人之间的主观差异。Stortecky等[4]在多层螺旋CT技术的基础上运用一种“3mensio”的软件重建主动脉瓣环的3D图像，并完成了半自动勾勒主动脉根部相应径线的工作。

目前已证实，大多数主动脉瓣环呈椭圆形，存在最大和最小瓣环径。在一篇针对多排CT测量主动脉瓣环径的meta分析中，作者分析了2000～2012年PubMed和EMBASE数据库里收纳的10个合格研究资料(含581例主动脉瓣狭窄患者)。发现在冠状面所测得的瓣环径较在矢状面的测值更大[5]，对于这个“椭圆形”在空间上的朝向认知可能有一定的帮助。在Murphy等[6]的回顾性研究中发现，心动周期会对主动脉瓣环的评估产生影响，收缩期和舒张期瓣环的横截面积和半径(以及由半径得到的直径)存在系统差异，收缩期的面积和半径均较舒张期大，而这种差距在无钙化或者钙化程度较轻的情况下尤为显著，如果按照舒张期的测值选择瓣膜型号可能低估，使人工瓣叶出现不匹配。而Dementhon等[7]抛开了瓣环径，运用一种新型的薄层多排CT扫描瓣叶内部，得到一个所谓的“基底完整的连接平面”(basal complete commissural coaptation plane)。这个平面较已知的“主动脉瓣叶附着最低点构成的虚拟环”位置要高(5.2±0.8)mm，相较于后者的椭圆形，前者基本为一个圆环，且与术后CT在相同层的投影所得瓣口面积一致。

除此之外，CT对血管的评估也有所进展。对于拟行TAVI的主动脉瓣狭窄患者，CTA术前筛查冠状动脉病变与冠状动脉造影相比，其敏感性为98%，特异性37%，阳性和阴性预测值分别为67%和94%。尤其对下述三种情况的检测具有重要价值，即：事先未发现的冠状动脉病变(敏感性97%，阴性预测值为97%)，事先未发现的无钙化形成的冠状动脉病变(阴性预测值100%)，搭桥术后的桥血管病变(敏感性97%，阴性预测值99%)[8]。TAVI常用的手术路径之一是经股动脉逆行途径，因手术所用的鞘管均较粗，因此术前需对外周动脉进行评估。Spagnolo等[9]运用64排增强CT在一个超低剂量造影剂显影下，既获得对主动脉根部血管、髂动脉等的准确评估，又减少了造影剂的用量。在一个中等样本的研究中，通过CT测得股动脉内腔的直径与面积，另测量鞘管最外壁的直径与面积，在受试者工作特征曲线下，鞘管与股动脉的直径比达1.45(敏感性64.2%)、面积比达1.35(敏感性78.6%)时，可作为股动脉损伤的重要预测因子[10]。

TAVI术后常见的并发症是瓣周反流，目前多认为与主动脉根部的团状或结节性钙化高度相关，为瓣膜支架与不光滑的管壁贴附不充分所致。因此，主动脉瓣钙化范围被认为是影响术中瓣膜植入偏心率和人工瓣周反流程度的重要预测因子，CTA可对主动脉瓣环钙化进行评估[11]。而在Katsanos等[12]的研究中发现，多排CT测量的最大瓣环径与植入瓣膜直径间差值>2 mm，以及瓣膜下端伸入左室流出道的高度<2 mm，可成为TAVI术后发生中度瓣周反流的预测因子，敏感性72%，特异性61%。此外，一些危及生命的并发症也可通过CT发现。Leetmaa等[13]认为多层螺旋增强CT可用于发现TAVI术后早期人工瓣膜血栓形成，在其研究中，CT发现了4 例临床无症状且TEE检查均呈阴性的人工瓣膜血栓形成事件。Katsanos等[14]通过多排CT发现，TAVI术后新发左束支传导阻滞与植入瓣膜过度膨胀以及左室流出道植入深度独立相关。

3 超声心动图

超声心动图最大的优势在于其可重复性强、无创廉价，又能实时、动态地观察，受到许多学者的青睐。有研究发现与多层螺旋CT相比，3D-TEE对于主动脉瓣环最大径、最小径以及面积的测量同样具有可行性和合理性[15]。当然，无论是2D还是3D技术，在主动脉瓣环的测量上，主动脉短轴较左室长轴所测得的结果更可靠[16-17]。因此，不少学者也在尝试单纯依靠超声技术完成术前评估工作。Islas等[18]术前运用2D-TEE和3D-TEE评估主动脉瓣环、瓣叶活动度和钙化程度、瓣口特点和面积以及反流程度，成功为249例患者完成TAVI手术。中国同样报道了在TEE术前评估下，完成3例二叶式主动脉瓣伴重度狭窄患者的TAVI手术[19]。此外，一些新型分析软件的研发，也可增加3D-TEE测量的准确性[20]。但有学者认为，多层螺旋CT和TEE测量时的“界标”(landmark)不一样，因此两者所得的结果不可相互替代[21]。

二叶式主动脉瓣狭窄的解剖不同于三叶式。在一项小样本研究中，3D-TEE分别测量狭窄三叶式主动脉瓣、狭窄二叶式主动脉瓣以及正常主动脉瓣的瓣环、主动脉窦部和窦管交界的面积，以及从主动脉瓣环到窦管交界的距离和容积。三叶式狭窄组较正常组，其窦管交界的面积和距离均较小，使得主动脉根部的容积减小了23%；而二叶式狭窄组较正常组有更大的面积和距离，使得容积增大了30%[22]。这对于手术瓣膜的选择以及未来特定瓣膜的研发有一定启示。

Shibayama等[23]发现TAVI后二尖瓣反流程度减轻与球形左室血流动力学和二尖瓣前叶受牵拉程度改善有关。Tsang等利用3D-TEE采集TAVI前后图像，利用特制的软件追踪主动脉瓣环及二尖瓣瓣环，获得二尖瓣环位移、二尖瓣环面积、最大主动脉瓣环面积等参数。结果表明，与正常对照组相比，术前患者的上述参数均降低，收缩末期主动脉瓣环与二尖瓣瓣环夹角增大，术后即刻上述参数无改善。因此Tsang等[24]认为，TAVI在解决主动脉瓣病变同时，并不能“修复”二尖瓣结构，在未来TAVI术前术后的评估中，二尖瓣也可能需纳入评估范围内，但远期恢复效果尚待评估。

超声可实时观测术中效果。Kukucka等[25]在术中将一种超声造影剂通过猪尾导管注入患者窦管交界，观测TAVI术后即刻人工主动脉瓣反流程度，并与超声多普勒和血管造影技术(digital subtraction angiography,DSA)相对比，认为其敏感性比后两者强。彩色多普勒超声技术可作为术后主动脉瓣反流定量和预后评估的首选方法[26]。

4 CMR

CMR在TAVI中不能算作主流检查项目，最主要的原因可能是费用贵、耗时长。在Pontone等[27]的研究中，CMR对于主动脉根部结构(包括主动脉瓣环径、主动脉瓣叶长度、冠状动脉开口高度)的评估优于TTE和TEE，与多排CT测值间无统计学差异，但在瓣膜钙化的程度上稍逊于后两者，出现低估。由于较之CT无更多优势，目前多作为CT的替代方法。但还是有部分学者在这方面作了一定的尝试。一种3D-FLASH磁共振平扫技术用于对主动脉瓣环径、钙化程度等的评价，与CTA相比结果可靠，极适用于合并不能使用造影剂的肾脏病患者[28]。在一项观察自膨式和球囊扩张式瓣膜支架病理改变的预临床实验中，Kindzelski等[29]在实时CMR引导下对猪实施了TAVI，并在随访中采用超声和CMR相结合的方式。Horvath等[30]也完成类似实验，术中还提到了一种能与磁共振成像(MRI)兼容的手术材料。在术后随访中，CMR在诊断并定量瓣周漏方面优于TTE[31-32]。CMR在技术上虽和CT平分秋色，但其存在无辐射的优势，如果其他方面多加改进，仍有较大的应用空间。

5 其他影像学技术

DSA在不少医疗中心均用以引导TAVI的实施，也可用于术中评估主动脉瓣反流，但一项研究显示，其判断术后主动脉瓣反流程度分级的价值与CMR仅中度相关(r=0.41)[33]。Attizzani等[34]对比TAVI手术的两种引导方式(DSA和TEE)后发现，在术后主动脉瓣反流、远期(12个月)心血管死亡、脑卒中、短暂性脑缺血发作等的发生率方面两者并无统计学差异，且TEE在术中常需全身麻醉。同样考虑到全麻甚至气管插管的创伤性，血管内超声技术也得到部分学者的青睐，一种新的容积测量3D血管内超声技术也正在研发中[35]。

C臂CT其实是DSA新的特殊功能，目前尚未广泛运用，大致原理是用C臂的旋转运动和平板探测器的采集，通过计算机重建出有立体效果的旋转图像，即不出DSA室就能得到类CT图像，大大优化了诊疗流程。已有研究表明其对于主动脉根部的评估可媲美多排CT[36]。

3D打印技术可将患者的屏幕数据转化为与心脏一般大小的实物，提供包括超声、CT、MRI等传统影像技术无法获取的细微结构信息，手术医生可据此制定更为周密、详尽的手术方案。中国在2015年2月也首次利用3D打印技术引导TAVI的完成[37]。

6 总结

目前，TAVI的围手术期评估依旧是多种影像学技术共同合作的产物。在超声、CT、CMR等传统技术的带动下，新兴的技术也在逐渐崭露头角；相信在未来很长的时间内，任何一项技术都不会完全替代其他技术。将患者的个体化治疗与不同影像学技术的优劣相结合，是长期的发展方向。

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[37]中国首例3D打印技术导航TAVI手术完成. 生物谷.http://news.bioon.com/article/6665603.html3.

Advances in Study of Imaging of Transcatheter Aortic Valve Implantation

WANG Hui,RAO Li

(Department of Cardiology,West China of Sichuan University,Chengdu 610041,Sichuan,China)

With the rising and maturation of transcatheter aortic valve implantation, imaging is also in development and improvement constantly, and both promote each other. At present, the comprehensive evaluation of imaging methods is still vital to ensure successful operation.

transcatheter aortic valve implantation; echocardiography; computed tomography; cardiac magnetic resonance

王慧(1985—)，医师，硕士，主要从事先天性心脏病超声诊断研究。Email:dashu1985723@163.com

饶莉，Email：lrlz1989@163.com

R542.5+2 ;R

A

10.3969/j.issn.1004-3934.2015.05.002

2015-08-18