小儿房间隔缺损单心动周期实时三维经胸超声心动图诊治应用

邓晓莉，冀建峰，刘 蓓，文 萍，熊华强，朱永胜

小儿房间隔缺损单心动周期实时三维经胸超声心动图诊治应用

邓晓莉1，冀建峰1，刘 蓓1，文 萍1，熊华强1，朱永胜2

目的 探讨单心动周期实时三维经胸超声心动图在小儿房间隔缺损诊疗中的应用价值。方法 应用GE Vivid E9超声诊断仪、M5S广角及4V-D四维探头对27例先天性房间隔缺损(atrial septal defect，ASD)患者，3～15岁，平均(9.0±5.5)岁，进行常规二维经胸超声及单心动周期实时三维超声经胸心动图检查，明确诊断。并对缺损大小进行测量分析，将二维、三维测量值与手术结果对照。结果 单心动周期实时三维超声心动图能从多个视角，模拟手术路径立体显示房间隔全貌，包括缺损的整体形态、部位、大小，以及毗邻关系；实时三维超声、二维超声同手术结果相对比：测量ASD最大长轴径分别为(29.7±7.3)mm、(33.6±9.2)mm、(31.2±9.2)mm ，实时三维超声较二维超声与手术结果具有更好的相关性(r分别为0.96，0.82)。结论 单心动周期实时三维经胸超声心动图能够模拟手术野，为ASD的测量提供了准确可靠的新方法，具有重要的临床应用潜力。

房间隔缺损；超声心动图；实时三维超声心动图

房间隔缺损(atrial septal defect，ASD)是先天性心脏病中最常见的心脏畸形，占16%～22%[1]。准确判断缺损的部位、大小、形态及与周边组织的毗邻关系，对ASD的诊断及确定治疗方案具有重要意义。单心动周期实时三维超声心动图是一种新的超声成像技术,可在单个心动周期内完成整个心脏的实时全容积图像采集，能够对ASD进行准确的定性、定位诊断及对其大小、面积进行定量测量。本研究以外科术中实测值为对照，探讨单心动周期实时三维超声心动图在房间隔缺诊断与测量中的临床应用价值。

1 对象与方法

1.1 对象 2012-06至2013-07经手术证实的ASD患者27例，男12例，女15例，年龄3～15岁，平均(9.0±3.5)岁。其中，原发孔型3例，继发孔型24例(上腔型1例，下腔型2例，中央型20例，混合型4例)。

1.2 仪器 GE Vivid E9彩色超声诊断仪，配有自动四维切面显示和四维心脏全容积成像软件。容积四维(4V-D)探头和M5S广角探头。4V-D探头频率1.5～4.3 MHz，灰阶三维扇角90°×90°，深度8～10 cm，容积帧频>患者心率的40%。M5S探头频率1.5～4.6 MHz，最大扇角120°。

1.3 方法 哭闹不能配合的小儿口服水合氯醛。受检者取左侧卧位或平卧位，用M5S探头经胸行常规二维(2D)、M型，彩色多普勒(CDFI)、频谱多普勒(PW)超声检查，进行诊断。重点取胸骨旁四腔观、大动脉短轴观、心尖四腔观和剑突下四腔及两房观切面观察ASD，判断缺损位置结构、测量缺损大小。

单心动周期实时三维超声心动图，可连接心电图也可以不连接心电图，使用4V-D探头，在4D模式下将探头置于心尖部取心尖四腔观，然后启动“4D”功能键，获取单个心动周期的扇角90°×90°的心脏全容积图像及其对应的三平面切割图像。进入自动四维切面显示，根据操作菜单操作，自房间隔右房面、左房面完整显示缺损的立体结构，全方位观察ASD的立体空间结构、部位、缺损大小，测量ASD最大径及缺损在心动周期的最大面积。追踪患者手术结果，将2D超声及4D超声结果与手术结果进行对照。

外科房间隔缺损修补术：低温体外循环不停跳环境，补片修补或直接缝合术。于修补术前，术中开胸暴露ASD后，分别测量ASD最长径(a)和最短经(b)，按下式计算ASD面积：面积=(1/4)πab[2]。

2 结 果

27例患儿均进行外科缺损修补术，且获得满意的单心动周期实时三维图像。术前2D、4D及术中缺损最大径分别为17～45 mm、17～48 mm、22～51mm(表1)。

单心动周期实时三维超声(4D)可显示ASD实际大小，与手术观察更为相似，可以在左房侧或右房侧观察ASD的部位、立体全貌，缺损大小在心动周期中的动态变化及其与周围组织的毗邻关系(图1、2)，27例中，观察到类椭圆形18例，类圆形6例，不规则形3例。2D TTE、4D的ASD最大长轴径测值与手术测值差别均无统计学意义(P>0.05)，但4D比2D测值更准确，与手术测值接近，4D测值与手术测值的相关性明显高于2D测值(r分别为0.96，0.82)。

表1 房间隔缺损患者术前2D、4D超声及术中测量结果 (n=27；±s)

图1 单心动周期实时三维超声胸骨旁四腔心切面观显示AS从右房侧向左房侧观看

图2 单心动周期实时三维超声剑突下两房心切面观显示ASD从右房侧向左房侧观看

3 讨 论

2D经胸超声(TTE)结合彩色多普勒(CDFI)技术是诊断ASD的首选无创性检查方法，并已在临床得到广泛应用[2]。但它只能显示心脏的二维切面结构，提供ASD在某一切面上的直径，在常规标准切面及非标准切面上，有时不一定能扫擦到ASD的最大径，不利于准确显示ASD大小、残缘全貌及测量缺损面积，需要多切面扫查，根据不同切面回声中断的大小，借助操作医师的空间想象在头脑中勾画其大致的立体结构，难免带有主观性和片面性。单心动周期实时三维超声心动图成像速度快，与2D超声一样能即刻实时显像，能够向临床医师提供实时直观的心脏病变结构的立体形态，作为术前的“外科视野”(surgical view)[3,4]，无需空间想象，便于超声医师与心脏外科及心脏内科医师直接交流，易于被广大医师理解和接受。

本研究肉眼观察到，ASD缺损口的长径、短径、面积在心动周期中呈明显的动态变化，随着心房收缩，ASD大小逐渐减小，至心室舒张末期达最小，在心室收缩期逐渐增加，至收缩末期达最大，但形态未改变；缺损残缘收缩末变窄，舒张末变宽，与文献[5-7]报道和外科术中观察结果相同。因为无论是手术治疗还是介入封堵治疗，临床医师最关心的是ASD的最大径线和最大面积，所以本研究只对收缩末期ASD的最大径和最大面积进行了测量和比较，而舒张末期ASD缺损口的长径、短径、面积未予统计和列表。本研究证实，单心动周期实时三维超声测量ASD的最大径及面积，与手术测量值高度相关。另外，与2D TTE比较，单心动周期实时三维超声心动图可利用4D软件的任意切面旋转、切割等功能，多视角观察，能真实三维立体显示ASD房间隔缺损及残缘与上腔静脉、下腔静脉、主动脉根部、房顶、后方、二尖瓣、三尖瓣、冠状静脉窦开口的距离和空间毗邻关系；显示肺静脉在左房侧的开口，以排除肺静脉引流异常。结合4D彩色血流，可立体显示穿隔分流束及其在左右房内的空间位置。2D TTE只能显示ASD二维平面房间隔连续性回声中断，不能显示ASD的完整形态，且对ASD与周边组织的空间位置关系的显示缺乏立体直观性。ASD大小的动态变化与血流动力学有关，心室收缩晚期，两个心房达到最大充盈，房间隔完全伸展，ASD的长径、短径及面积也达到最大，心室舒张晚期，两个心房缩小，ASD的长径、短径及面积也变小，换而言之，这种动态变化也与二、三尖瓣环的位移有关，收缩期由于二、三尖瓣环向心尖部移动，使ASD逐渐增大，舒张期瓣环向心底部移动使得ASD逐渐减小[8]。

总之，单心动周期实时三维超声心动图比2D准确，可以在一个心动周期内完成扇角为90°×90°的心脏实时全容积成像，无拼接成像，无需心电门控，无需屏气，因而也可以应用于心律失常及部分无法屏气的患者。在多方面明显优于现有的其他所有实时三维超声技术，是目前最名副其实的实时三维超声技术，能够为ASD的测量及其他结构性心脏异常提供准确可靠的新方法，是一种崭新的无创的三维成像技术，具有重要的临床应用潜力。

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(2015-02-12收稿 2015-03-24修回)

(责任编辑 岳建华)

Application of single cardiac cycle real-time 3D transthoracic echocardiography in the diagnosis and treatment of atrial septal defect in children

DENG Xiaoli1, JI Jianfeng1, LIU Bei1, WEN Ping1， XIONG Huaqiang1, and ZHU Yongsheng2.

1.Department of Special Diagnostics, PLA 94 Hospital, Nanchang 330002,China；2.Department of Ultrasonography, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an 710032,China

Objective To study the clinical value of single cardiac cycle real-time three dimensional transthoracic echocardiography (RT3DE) in the diagnosis and treatment of atrial septal defect in children. Methods GE Vivid E9 ultrasound system and a M5S wide-angle or a 4V-D (4D cardiac) probe were applied in 27 patients with congenital atrial septal defect (ASD) to perform conventional two-dimensional transthoracic echocardiography (2DE) and single cardiac cycle RT3DE and to make the diagnosis and assess the size and location of the defects. The findings of 2D and RT3D echocardiography were compared with surgical results. Results Single cardiac cycle RT3DE stereoscopically displayed atrial septum simulating surgical view from multiple perspectives, including overviews of the shape, position, size, and proximity of defects. ASD maximal diameters measured by RD3DE (29.7±7.3) mm had better correlations (r=0.96,r=0.82, respectively) with surgical measurements(31.2±9.2) mm than by 2DE(33.6±9.2) mm. Conclusions Single cycle RT3DE can simulate surgery views and provide a new approach for accurate and reliable the measurement of ASD, so it has important potential for clinical applications.

atrial septal defect；echocardiography； real-time three dimensional echocardiography

邓晓莉，本科学历，副主任医师， E-mail：a6410898@163.com

1.330002 南昌，解放军第94医院特诊科；2.710032 西安，第四军医大学西京医院超声科

朱永胜， E-mail：yshzhu@fmmu.edu.cn

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