房间隔缺损封堵器选择失败患者术前心脏CT血管造影资料再分析

徐秋霞　金敬琳　宋会军　张戈军　徐仲英　蒋世良



·临床研究·

房间隔缺损封堵器选择失败患者术前心脏CT血管造影资料再分析

徐秋霞金敬琳宋会军张戈军徐仲英蒋世良

目的对房间隔缺损封堵器选择失败患者的术前心脏CT血管造影资料进行再分析，寻找封堵器选择失败的可能因素。方法回顾性研究2013年1月至2014年12月在阜外医院行房间隔缺损封堵术中曾经更换封堵器且于术前行CT血管造影检查的40例成年患者，再次分析其术前CT血管造影资料。评估图像质量，将其分为4级：优(Ⅰ级)，良(Ⅱ级)，不良(Ⅲ级)，差(Ⅳ级)。重新测量缺损大小，利用标准测量方法确定缺损长径与短径及等效圆直径，并与术前CT报告上缺损测量结果及成功封堵后封堵器腰部直径(参考标准值)对比。结果共40例患者术中曾更换封堵器，其中38例术中更换封堵器后手术成功，2例转外科手术修补。CT血管造影图像质量Ⅰ级者1例，Ⅱ级者17例，Ⅲ级者13例，均为冠状动脉三阶段注射模式；Ⅳ级者9例，其中肺动脉扫描模式2例，主动脉扫描模式1例，冠状动脉扫描模式下多发缺损4例，2例心腔内CT值过低，缺损大小无法测量。对于CT血管造影图像质量为Ⅰ～Ⅲ级能满足基本缺损测量且成功行介入治疗的29例患者，标准化测量值与术前CT报告测量值对比，差值为(3.74±5.32)mm；将标准化测量值和术前CT报告测量值分别与参考标准值相比，前者与参考标准值的差值更小[(-3.51±2.68)mm]，相关性更强(相关系数0.94，P<0.05)。结论 房间隔缺损患者术前CT血管造影检查的图像质量及测量方法不规范是影响房间隔缺损评估的一项因素，规范化的CT血管造影检查及测量能有效避免术中更换封堵器。

房间隔缺损；心导管插入术；心脏CT血管造影；封堵器

房间隔缺损介入封堵术中更换封堵器是常见的不良事件之一，个别患者甚至发生封堵器脱落的严重并发症[1]。术中更换封堵器不仅延长了手术时间，而且增加了X线曝光量，增加了手术风险及手术成本，此外，部分缺损边缘较薄的患者，可因反复封堵操作撕裂缺损边缘，导致失去了介入封堵机会[2]。封堵术前行心脏CT血管造影能够对中老年患者进行“一站式”检查，进一步精确评估缺损的大小及边缘情况，从而降低术中更换封堵器事件的发生率[3]。2013年1月至2014年12月，阜外医院放射介入科共进行房间隔缺损封堵手术1517例，术前因各种原因行心脏CT血管造影检查者共443例，其中有40例于介入封堵术中更换封堵器。本研究重新回顾此40例患者的术前CT血管造影资料，评估图像质量，并以标准化方法再次测量房间隔缺损大小[4]，探讨患者封堵器选择失败的可能原因。

1　对象与方法

1.1研究对象

回顾性研究2013年1月至2014年12月在阜外医院行房间隔缺损封堵术中曾经更换封堵器且于术前行CT血管造影检查的40例成年患者，其中男14例，女26例，年龄18～72岁(中位年龄49岁)。每例患者均于本院行临床、心电图、X线胸部平片及经胸超声心动图(trans thoracic echocardiography,TTE)检查。其中为进一步评估冠状动脉、房间隔缺损解剖结构及其他原因，患者均于术前行心脏CT血管造影检查：对于年龄>50岁患者，主要为评估冠状动脉；对于心脏形态或肺动脉压力与房间隔缺损大小不符者，主要为除外部分型肺静脉异位引流及其他心肺血管病变。

1.2心脏TTE检查

使用美国HP Sonos 5500型彩色多普勒超声诊断仪。TTE所用探头频率2～4 MHz，术前检查多采用彩色多普勒仪自然组织谐波功能，以便清晰显示房间隔缺损边缘情况及大小。术前TTE检查主要切面包括：(1)大动脉短轴面，测量缺损大小及主动脉侧和心房顶部房间隔残端长度；(2)双心室流入道断面，测量缺损大小和房间隔总长度；(3)四腔心断面，测量缺损大小及房室瓣环部位残端长度；(4)剑突下双心房断面，观察上、下腔静脉端房间隔残端的长度。

1.3心脏CT血管造影检查

1.3.1冠状动脉检查CT成像技术方案本组患者均采用德国西门子双源CT(Somatom Definition dual-source CT scanner)扫描，扫描要求心率≤80次/min，超过者给予25～50 mg美托洛尔于操作前1 h口服。对比剂注射采用双管高压注射器(Stellant, Medrad, Pittsburgh, PA，USA)，以20 G针头于肘正中静脉给药。主要CT扫描参数：0.33 s/周，时间分辨率为83 ms，螺距0.20～0.44。双X线管的管电压均为120 kV，管电流500 mA。每旋转1周生成64层0.6 mm厚的图像。以团注少量对比剂测量升主动脉CT值，确定循环时间和扫描延迟时间，扫描于测量循环时间加2 s后开始。

对比剂注射采用行冠状动脉CT血管造影检查的三期方案[5]：第一期注射对比剂50～70 ml，第二期注射对比剂及生理盐水混合物30 ml，第三期注射40 ml盐水冲洗，对比剂采用碘海醇[350 mg(I)/ml]，注射速率为5.0 ml/s。

扫描后图像处理及3D重组应用阜外医院PACS系统所装配的GE工作站(Adw 4.3)完成。术前三维重组主要为显示冠状动脉，包括容积成像(volume rendering,VR)、多平面重建(multiplanar reformat,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)及曲面重建(curved planar reformation,CPR)方法。

1.3.2肺动脉检查CT血管造影成像技术方案采用GE LightSpeed 64层螺旋CT。所有患者均采取双期增强扫描，这样保证了肺动脉成像的清晰准确性。扫描参数：管电压120 kV，管电流300 mA；扫描层厚0.5 mm，数据采集层距0.5 mm，矩阵512×512；扫描范围主动脉弓上2 cm至膈下2 cm。增强扫描采用高压注射器经前臂静脉注射碘帕醇[37 g(I)/100 ml]非离子型对比剂70～90 ml，注射速率为4～5 ml/s，扫描延迟时间为18～20 s。对比剂的剂型及注射流速根据患者的体重指数(body mass index,BMI)及心功能个性化设定。

1.4介入治疗方案

适应证选择遵循《先天性心脏病经导管介入治疗指南》[6]。术前常规行CT血管造影资料阅读，依据术者个人习惯评估测量房间隔缺损大小，同时结合术中超声测量结果选择相应型号的封堵器，对于部分行经食管超声心动图(trans esophageal echocardiography,TEE)检查者，进一步结合TEE测量值，确定封堵器型号。术中以TTE指导完成封堵器置入、释放及疗效评价。

1.5介入封堵术中更换封堵器患者CT血管造影资料再分析

1.5.1图像质量分析CT血管造影图像依据房间隔缺损显示情况分为4级。Ⅰ级：“优”，图像质量好，无明显伪影，缺损各边缘显示清楚，易于测量；Ⅱ级：“良”，图像质量好，伪影轻，缺损边缘有1处显示不清，但对缺损的测量影响不显著；Ⅲ级：“不良”，图像质量不好，右心房上缘对比剂伪影重及心律不齐伪影重，缺损边缘至少2处显示不清，影响准确测量缺损大小，能大致评估缺损边缘大小及边缘情况，对封堵器选择有参考价值；Ⅳ级：“差”，图像伪影重，能判断有无房间隔缺损，大致判定能否行介入治疗，但无法测定缺损大小[7]。

1.5.2房间隔缺损标准化方法再测量心脏CT血管造影数据的房间隔缺损三维重组及容积测量同样应用Adw 4.3工作站。由于房间隔缺损大小通常在收缩末期最大，本研究选取收缩末期的原始数据进行三维重组[8]。因为房间隔缺损通常为椭圆形，采取三维容积测量技术，确定房间隔缺损的长径及短径[9]。(1)横断面辅助CT三维容积测量(CTAS)：进入三维重组界面。在横断面自头足方向滚动断层图像，将房间隔缺损最早出现的位点定为起始点，继续滚动观察房间隔缺损，将缺损消失位点定为测量终点，系统将自动生成沿房间隔平面缺损的纵向最大值；同时在横断面上选择测量房间隔缺损最大值。比较2个测量值，以较大者为房间隔缺损的长径，次者为短径。(2)CT内窥镜成像(CTVE)：首先进入三维重建工具栏，选取VR序列，选择收缩期原始数据进行重建，确定后，系统进入三维重建界面，将VR更换为内镜成像，则界面出现内镜下的三维房间隔缺损图像，且可通过角度旋转，从任意方向观察房间隔缺损的形态，立体展示房间隔缺损的长径与短径及其与周边结构的关系。选取测量工具，从立体图像上测量房间隔缺损的长径与短径。(3)房间隔缺损等效圆直径的计算：由于房间隔缺损通常为椭圆形，故需通过转换公式推算出等效圆的直径D，作为房间隔缺损的CT三维容积测量值，D=b+2/3(a-b)，其中a为CT测量的房间隔缺损长径，b为CT测量的房间隔缺损短径[10]。

1.5.3封堵术后封堵器腰部直径的测定再次测量侧位平片中封堵器的腰部直径。由于金标准下球囊测量房间隔缺损时球囊腰部形成及大小与封堵器腰部形成原理及大小一致，故仍将其作为本研究的金标准[4]。

1.6统计学分析

数据分析采用SPSS 17.0软件。房间隔缺损的术前CT报告测量值、标准化测量值、弃用封堵器型号、成功封堵使用的封堵器型号等数据比较采用配对t检验；进一步研究各数据与参考标准之间的相关性。对于图像质量与封堵器更换率之间的关系，采用四格表卡方检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1介入封堵术中封堵器更换情况

术中共40例患者更换封堵器：(1)18例患者首次封堵失败后，更换较大型号封堵器，手术成功，其中2例发生封堵器脱落移位，以介入方法取出后，更换较大封堵器(图1)。(2)18例患者更换较小封堵器后手术成功。其中2例患者更换较小封堵器后，封堵器边缘不再影响二尖瓣；1例患者更换较小封堵器后，Ⅲ度房室传导阻滞消失。(3)2例患者较特殊。其中1例患者为动脉导管未闭合并房间隔缺损，第一次介入手术行动脉导管未闭(patent ductus arteriosus,PDA)封堵后再次封堵房间隔缺损，选择22 mm封堵器过小，改为30 mm封堵器后，患者出现Ⅲ度房室传导阻滞，收回封堵器，6个月后，再次以30 mm封堵器行房间隔缺损试封堵，形态欠佳，更换为26 mm封堵器，手术成功；另1例更换较大型号封堵器后，封堵器成形不良，改用卵圆孔未闭(patent foramen ovale,PFO)封堵器。(4)2例患者更换2枚封堵器(分别为42 mm及44 mm)后，仍无法固定封堵器，其中1枚封堵器释放后，脱入左心房，均转外科手术修补。

A.介入方法抓取脱落封堵器；B. CT三维内窥镜成像示缺损为椭圆形，横径短，上下径长；C.选用32 mm封堵器，形态良好图1　患者男，66岁，术前经胸超声心动图示房间隔缺损16 mm，CT血管造影示缺损直径约18 mm，术中选择直径22 mm房间隔缺损封堵器，术后第2天复查超声示封堵器脱落。重复核对术前CT血管造影，三维重建示缺损为椭圆形(17 mm×27 mm)。以介入方法，取出脱落封堵器，重新选择直径32 mm封堵器，手术成功

2.2术前心脏CT血管造影检查的图像质量评价

图像质量为Ⅰ级者1例，Ⅱ级者17例，Ⅲ级者13例，均为冠状动脉三阶段注射模式。Ⅳ级者9例，其中3例无心电门控检测(2例为肺动脉扫描模式，1例为主动脉扫描模式)；4例为冠状动脉扫描模式下多发房间隔缺损，缺损边缘显示欠清；2例心腔内CT值过低，缺损大小无法测量。

2.3数据测量及统计学处理

房间隔缺损的术前CT报告测量值、标准化测量值、弃用封堵器型号、成功封堵使用的封堵器型号等数据描述性统计结果见表1。对于CT血管造影图像质量为Ⅰ～Ⅲ级，能满足基本缺损测量且成功行介入治疗的29例患者，标准化测量值与术前CT报告测量值对比，差值为(3.74±5.32)mm；将标准化测量值和术前CT报告测量值分别与参考标准值相比，前者与参考标准值的差值更小[(-3.51±2.68)mm]，相关性更强(相关系数0.94，P<0.05)。各测量数据间配对t检验差值及相关性结果见表2。若参考房间隔缺损标准化测量结果选封堵器，则术中初次选封堵器显著过大10例，显著过小10例。再测量结果与弃用封堵器型号明显不匹配的20例患者具体测量结果见表3。将图像质量为优良者(Ⅰ～Ⅱ级)与较差者(Ⅲ～Ⅳ级)对比，前者更换封堵器发生率显著低于后者[72.2%(13/18)比31.8%(7/22)，P=0.025]。

表1　29例CT血管造影可测量患者描述性统计资料(mm)

表2　29例患者CT血管造影各种测量值及术中用封堵器型号与参考标准值的比较(mm)

表3　CT血管造影再测量数据与弃用封堵器型号明显不匹配的20例患者资料(mm)

注：CTAS，横断面辅助CT三维容积测量；CED，等效圆直径；TTE，经胸超声心动图

3　讨论

Ⅱ孔型房间隔缺损经皮介入治疗已成为取代外科修补术的重要方法，术中更换封堵器是常见且重要的不良事件。封堵器更换的常见原因是选择失当，大致可分为两种情况：(1)封堵器选择过大。主要是封堵器成形不佳，在心腔占据过大的空间，影响封堵器内皮化及血液循环；其次是影响周围结构，常见的是影响二尖瓣功能，造成二尖瓣反流或二尖瓣有磨蚀损伤的风险，亦或压迫房室结，造成Ⅲ度房室传导阻滞或室性心律失常。(2)首选封堵器过小。首先是尽管周围边缘长度足够，封堵器选择绝对过小；其次为部分边缘不足，封堵器相对过小，主要指下腔侧边缘残缺，后者常被列入介入治疗禁忌证[11]。

术中选择封堵器失当的基本原因在于术前对房间隔缺损及其与周围结构的解剖评估不够充分。尽管TTE一直是先天性心脏病筛查及房间隔缺损评估的首选工具，但在传统的房间隔缺损封堵术中，通常配合球囊测量技术或TEE技术完成封堵器的选择。近年来，随着房间隔缺损介入治疗的广泛普及，TEE及术中球囊测量技术的应用也越来越少，TTE检查成为选择封堵器的主要工具。但因该检查受患者声窗限制，且对操作者依赖性较强，故其检查结果的精确性受到一定限制，致使术中更换封堵器甚至封堵器移位或栓塞的情况也相应增多。既往研究显示，与参考标准值相比，TTE对房间隔缺损评估的准确性及相关性均小于TEE及心脏容积CT检查[3]。心脏容积CT检查不仅避免了其他设备具有的操作者依赖性，而且可以立体全面地观察房间隔缺损的形态大小及与周边结构的关系，从而进一步提高了介入治疗水平，术中更换封堵器的情况亦显著减少[12]。

尽管如此，仍有术前行心脏容积CT检查的患者术中发生更换封堵器事件，部分原因同样在于对房间隔缺损评估欠准确，致使封堵器选择失当。图像质量是准确测量评估房间隔缺损的首要条件。在本组40例更换封堵器的患者中，有9例的CT血管造影图像质量极差，完全失去了测量房间隔缺损的价值。进一步分析显示，扫描方式为肺动脉模式者2例，因为没有使用心电门控，故图像受心率影响大，仅能显示缺损存在；以冠状动脉常规扫描的病例中，4例因多发缺损致房间隔缺损测量不准确；2例因心腔CT值过低，左、右心房无明显的CT值差异，从而无法测量房间隔缺损大小。既往研究表明，二阶段对比剂注射方案不仅可减少对比剂用量，还可增加左、右心房间的CT值差异，能更加清晰地显示房间隔缺损，因而是中老年房间隔缺损患者行术前CT血管造影检查的个性化对比剂注射方案[7]。此外，本研究还注意到，由于房间隔缺损患者右心房室显著增大，亦可使右心房CT值减低，从而降低了房间隔两侧的CT值差异，影响房间隔缺损的显示及测量，因而，对房间隔缺损患者行对比剂注射时，应适当增大对比剂用量及注射速度，或可有利于房间隔缺损的成像及测量，选择出更为适当的封堵器。本研究亦显示，多发房间隔缺损是影响房间隔缺损成像质量的因素之一，由于多发缺损的存在，往往导致房间隔两侧CT值不均匀，从而影响房间隔缺损成像，因而，对于房间隔缺损成像模糊的患者，应警惕多发缺损的存在，可进一步核对TTE，或建议行TEE检查，以明确诊断。

本研究表明，房间隔缺损的准确测量是选择合适封堵器的关键，因而正确规范的测量程序是准确测量的重要依据。本组数据中，选择封堵器的过大与过小二者之比基本相等，但对数据的进一步分析表明，无论是封堵器选择过大组或过小组，缺损的长径与短径通常差别较大，缺损多是较扁的椭圆形，即房间隔缺损的形状是导致封堵器误选的主要因素[13]。房间隔缺损尚无统一的CT测量方案，阜外医院的经验显示：(1)房间隔缺损的测量首先应选择在收缩期测量，因为在收缩期时房间隔缺损通常处于较大状态；(2)相合CTAS及CTVS，能有效测量房间隔缺损的长径及短径，进一步将二者进行等效圆转换，即可获得房间隔缺损的等效圆直径，此数值与参考标准值有极强的相关性，且二者更为接近。部分医师习惯参考CT报告上的测量值。本研究显示，CT报告测量值与标准化测量值有显著差异，且相关性差，其根本原因在于：(1)测量时随意性大，测量者通常不关注收缩期还是舒张期；(2)测量者通常不关注缺损的形状，只在横断面上进行缺损的测量，因而测量结果与真实值差异较大[12]。

综上所述，采用规范化的CT成像技术及房间隔缺损测量技术，能够更加准确地测量房间隔缺损大小，进一步减少封堵器选择的偏差，有效避免房间隔介入封堵术中更换封堵器事件，使术中操作更简便、安全。

[1] 蒋世良，徐仲英，赵世华，等. 先天性心脏病介入治疗并发症分析. 中华心血管病杂志，2009，37(11)：976-980.

[2] Carlson KM, Justino H, O'Brien RE, et al. Transcatheter atrial septal defect closure: modified balloon sizing technique to avoid overstretching the defect and oversizing the Amplatzer septal occlude. Catheter Cardiovasc Interv, 2005, 66(3):390-396.

[3] 宋会军, 徐仲英，蒋世良，等. 中老年房间隔缺损患者介入治疗前心脏CT检查的价值. 中华心血管病杂志, 2011, 39(9):830-835.

[4] 宋会军, 蒋世良, 吕滨, 等. CT三维容积测量技术在评估房间隔缺损大小中的应用研究. 中华放射学杂志, 2013，41(9)：790-795.

[5] Lu JG, Lv B, Chen XB, et al. What is the best contrast injection protocol for 64-row multi-detector cardiac computed tomography? Eur J Radiol, 2010, 75(2):159-165.

[6] 中华儿科杂志编辑委员会, 《中华医学杂志英文版》编辑委员．先天性心脏病经导管介入治疗指南．中华儿科杂志，2004, 43(3)：234-239．

[7] 宋会军, 王宏宇, 侯志辉，等. 房间隔缺损患者行冠状动脉CTA检查的个性化对比剂注射方案研究. 放射学实践, 2012, 27(11):1217-1220.

[8] Ko SF, Liang CD, Yip HK，et al. Amplatzer septal occluder closure of atrial septal defect: evaluation of transthoracic echocardiography, cardiac CT, and transesophageal echocardiography. AJR Am J Roentgenol，2009,193(6):1522-1529.

[9] Zanchetta M, Onorato E, Rigatelli G, et al. Intracardiac echocardiography-guided transcatheter closure of secundum atrial septal defect: a new efficient device selection method. J Am Coll Cardiol，2003，42(9):1677-1682.

[10] 宋会军, 蒋世良, 徐仲英, 等. 房间隔缺损等效圆转换在封堵器选择中的初步应用. 中国介入心脏病学杂志, 2013, 21(3):162-168.

[11] Quaife RA, Chen MY, Kim M, et al. Pre-procedural planning for percutaneous atrial septal defect closure: transesophageal echocardiography compared with cardiac computed tomographic angiography. J Cardiovasc Comput Tomogr, 2010, 4(5):330-338.

[12] 宋会军, 张戈军, 徐仲英, 等. 中老年房间隔缺损的心脏CT与经食管超声评估对比研究. 心肺血管病杂志, 2015, 34(6) : 171-176.

[13] Seo JS, Song JM, Kim YH, et al. Effect of atrial septal defect shape evaluated using three-dimensional transesophageal echocardiography on size measurements for percutaneous closure. J Am Soc Echocardiogr, 2012, 25(10):1031-1040.

Reanalysis of pre-procedural cardiac CT angiography for unfitted occluders in patients undergone percutaneous atrial septal defects closure

XU Qiu-xia, JIN Jing-lin, SONG Hui-jun, ZHANG Ge-jun, XU Zhong-ying, JIANG Shi-liang.

Department of Interventional Radiology, Fuwai Hospital, State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, National Center for Cardiovascular Disease, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Bejing 100037, China Corresponding author: XU Qiu-xia, Email: xjeprr@163.com

ObjectiveTo reanalyze the pre-procedural cardiac CT angiography for unfitted occluders in paitents undergone percutaneous atrial septal defect (ASD) closure. MethodsThe study included 443 consecutive patients who underwent both cardiac multidetector CT and transcatheter ASD closure between January 2013 to December 2014. The CT angiography data of patients, who had experienced an failure in selection of a proper occluder during the procedure of percutaneous atrial septal defect closure, were retrospectively review. Image diagnostic acceptability was graded using a four-point scale as follows: Ⅰ, excellent; Ⅱ, good; Ⅲ, fair and Ⅳ, poor. The ASD was re-measured for the cases of Grade Ⅰ to Grade Ⅲ. The size was compared with the measurement on the CT report and post-operative occluder-waist size (POS), and their correlation were further evaluated. ResultsForty patients [15 males and 25 females, aged from 18 to 72 years, mean age (49.23±13.59) years] were enrolled in the study. Transcatheter ASD closure were successfully performed finally in 38 cases for trying another occluder, and 2 cases were referred to surgery. In the the aspect of image quality, 1 case was catagori in Grade Ⅰ, 17 in Grade Ⅱ, 13 cases in Grade Ⅲ and triphasic contrast injection protocol for coronary artery was used in them; 9 cases in Grade Ⅳ, CT angiography was performed for aorta artery and pulmonary artery in 3 cases without ECG gated control. In the other 6 cases performed in coronary artery CTA mode, 4 cases with multiple ASDs, and 2 cases with obscure image for the extremely low contrast agent concentration. For ASD re-calculating, the differences was statistically significant compared with the result in the CT report, and both were statistically significant compared with the

tandard. The re-measurements show a better correlation with POS (r=0.94,P<0.05) than the latter. ConclusionsStandard CT angiography imaging technology and ASD measurement method is indispensible in precise evaluation of ASD, which may avoid ASO selection failure.

Atrial septal defect;Heart catheterization;Cardiac CT angiography;Occluder device

10.3969/j.issn.1004-8812.2016.08.002

100037北京，中国医学科学院 北京协和医学院 心血管病研究所 阜外医院放射介入科(徐秋霞、金敬琳、宋会军、张戈军、徐仲英、蒋世良)；山东济南，山东中医药大学第二附属医院心内科(徐秋霞)

徐秋霞，Email：xjeprr@163.com

R541.1

2016-05-05)

注：本文第一作者徐秋霞现就职于山东中医药大学第二附属医院心内科，本研究工作为第一作者在阜外医院进修期间完成