经食管三维超声在房间隔缺损封堵术术前评估中的应用*

刘素君，洪灿，田方平，周佳，丁正东

（南华大学附属第一医院 超声科，湖南 衡阳 421001）

经食管三维超声在房间隔缺损封堵术术前评估中的应用*

刘素君，洪灿，田方平，周佳，丁正东

（南华大学附属第一医院 超声科，湖南 衡阳 421001）

目的 探讨经食管实时三维超声心动图（RT3D-TEE）在房间隔缺损（ASD）封堵术前评估中的应用价值。方法 38例经胸二维超声初诊为继发孔型ASD的患者行RT3D-TEE检查，观察缺损的形态，测量最大径、面积及残缘，与经胸二维法比较。筛选可封堵的病例，将缺损最大径与封堵器型号作相关性分析。结果RT3D-TEE显示35例ASD为继发孔型，其中20例为类椭圆形，13例伴软缘，16例前缘缺乏；另外3例为非继发孔型，不可封堵。二、三维法测量的缺损最大径、上下残缘为差异有统计学意义（P＜0.05），其余残缘差异无统计学意义（P＞0.05）；缺损最大径与封堵器型号均显著相关（r=0.906、0.976，P＜0.05），但三维法与之相关性更高。结论 RT3D-TEE能清晰显示ASD的三维解剖，精准测量缺损口及残缘，是封堵术前评估的重要方法。

超声心动描计术；经食管；三维；房间隔缺损；封堵

房间隔缺损（atrial spetal defect，ASD）是最常见的先天性心脏病之一，对ASD形态学特征进行全面、精准的术前评估是封堵治疗成功的关键。二维经胸超声心动图（two-demensional transthoracic echocardiography，2D-TTE）虽然能筛查出大部分ASD，但图像质量易受患者胸壁透声条件影响。经食管实时三维超声心动图（real-time three-demensional trans esophageal echocardiography，RT3D-TEE）是近年来新兴的超声检查技术，对先天性心脏病尤其ASD的显像具有极大的优势[1-2]。本文旨在采用RT3D-TEE对38例ASD患者进行术前评估，为临床医师成功实施封堵术提供帮助。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2015年12月-2016年8月在本院心内科门诊或住院拟行介入封堵术的ASD患者38例。男13例，女25例；年龄16～65岁，平均（39.1±17.6）岁。所有患者均无经食管超声检查的禁忌证。

1.2 仪器与方法

采用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪（美国飞利浦公司），配备纯净波经胸二维探头S5-1（频率1～5 MHz）及矩阵纯净波经食管实时三维探头X7-2t（频率2～7 MHz），具备在机三维图像处理软件（iCrop）。

2D-TTE检查：患者取左侧卧位，连接同步心电图，多切面观察ASD并测量缺损的最大径，同时分别在以下3个切面测量各缺损残缘的长度：胸骨旁四腔心切面测量前下（二尖瓣环）、后上（心房顶部）残缘；胸骨旁大动脉短轴切面测量前（主动脉根部）、后（心房后壁）残缘；剑突下上下腔静脉双心房切面测量上（上腔静脉）、下（下腔静脉）残缘。

RT3D-TEE检查：患者阅读并签署经食管超声检查知情同意书，被告知注意事项，然后用2%利多卡因局部麻醉患者口咽部。检查时，患者取左侧卧位，连接同步心电图，放好咬口垫，将涂有医用石蜡油的食管探头置入，重点观察四腔心、大动脉短轴及上下腔静脉双心房切面，然后调节好适当的增益、取样框角度及大小，分别采集实时三维（live three-demensional，Live 3D）、三维放大（three-demensional zoom，3D zoom）和三维全容积（three-demensional full-volume，3D FV）3种模式的动态图像并储存，确认图像完整后结束检查。整个TEE操作过程由2位主治职称以上的超声心动图医师配合完成。应用iCrop软件对储存图像进行旋转、切割、缩放和增益调节等优化处理，多视角动态观察ASD的位置、数目、形态、大小及毗邻结构，进行解剖学分型，筛选出继发孔型ASD。然后冻结图像，测量继发孔型ASD各残缘长度，具体切面同2D-TTE类似；再放大图像观察缺损口，在直面房间隔的视角下测量缺损的最大径、面积。根据检查结果筛选出适合介入封堵治疗的病例。

最后，分别比较RT3D-TEE、2D-TTE法测量的继发孔型ASD最大径及各残缘长度有无差异，并将两种方法测量的ASD最大径与手术使用的封堵器型号作相关性分析。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 17.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，两种检查方法的测量值比较用配对t检验，与封堵器型号的相关性分析采用Pearson检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

38例患者均顺利完成经食管超声检查，满意取得Live 3D、3D zoom及3D FV 3种模式的完整图像，无严重不良反应发生。35例ASD为继发孔型，全部位于房间隔卵圆窝处，均为单一数目的缺损口，其中类椭圆形20例（57.1%，20/35）、类圆形5例（14.3%，5/35）、不规则形10例（28.6%，10/35）；缺损周边存在软缘的有13例（37.1%，13/35），即部分残缘为菲薄的原发隔组织。另外3例分别为原发孔型、静脉窦型和混合型，不适合封堵治疗，其中混合型有2个缺损口。见图1A、B。

35例继发孔型ASD符合封堵条件，2D-TTE测量缺损的最大径为（15.77±4.81）mm，RT3D-TEE测量缺损的最大径为（17.87±5.48）mm，面积为（2.36± 1.30）cm2；两种方法测量的最大径比较差异有统计学意义（t=-6.059，P=0.000）。2D-TTE及RT3D-TEE测量缺损周边残缘时均发现有16例（45.7%，16/35）前缘的长度＜3 mm；两种方法测量的上缘、下缘的长度差异有统计学意义（t=-3.761和9.408，P=0.001和0.000），其余各残缘的长度差异无统计学意义（t=1.576、1.682、1.182及1.227，P=0.124、0.102、0.246及0.228）。见附表和图2。

所有封堵手术均圆满成功，最终使用的封堵器型号大小是（21.09±6.51）mm，两种方法测量的ASD最大径与封堵器型号均显著相关（r=0.906，P=0.000、0.976及0.000），但RT3D-TEE与之相关性更高。见图3A、B。

图1 3D zoom模式显示房间隔缺损（右心房面观）

附表 2D-TTE、RT3D-TEE测量35例继发孔型ASD的最大径及残缘长度 （mm，±s）

附表 2D-TTE、RT3D-TEE测量35例继发孔型ASD的最大径及残缘长度 （mm，±s）

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图2RT3D-TEE测量ASD的最大径和面积

图32D-TTE、RT3D-TEE测量的ASD最大径与封堵器型号的相关性散点图

3 讨论

传统的超声心动图是以二维成像方式来显示心脏，对于了解ASD的三维解剖结构及其毗邻组织的空间关系有很大的局限性，检查者先是通过综合多个二维切面图像，在大脑中构建出三维图像，然后再对其形态学做出评价。RT3D-TEE是具备多种三维成像模式的经食管超声心动图新技术，能直观清晰地显示ASD的位置、数目、大小、形状和周边残缘情况，实时动态地观察其随心动周期而变化的过程，可定量分析缺损的大小、周边残缘长度[3-6]。本研究完整获取38例ASD患者的三维超声心动图像，发现3例常规2D-TTE初诊为继发孔型的病例均为非继发孔型，清楚而直观地显示缺损口分别紧邻房室瓣环、上腔静脉或下腔静脉，其中1例诊断为单孔缺损在实时三维图像上显示为混合型双孔缺损，说明RT3D-TEE能快速、直观地确定缺损的类型及数目，从而推荐非继发孔型ASD的病例直接行开胸房间隔修补术，患者避免先行封堵治疗失败再二次手术的风险和痛苦。高达98%的继发孔型ASD可以被成功封堵[4]，但仍需进一步对缺损的大小、形状及周边残缘情况进行评估。

首先，ASD的大小是介入封堵术前评估的主要指标，测量的精确性直接影响封堵器型号的选择乃至封堵手术的成败。3D zoom模式是测量ASD大小的最佳三维成像方式，可获取广阔视角、分辨率极高的优质图像，观察者可在直面房间隔的视角下精准测量缺损的大小。本研究使用的超声仪采用Philips公司最新的nSight智能平台，可在三维图像上直接对缺损的最大径与面积进行测量，故较以往使用QLAB（quantitative laboratory，QLAB）软件测量简便；2D-TTE只能测量缺损的最大径，而无法测量缺损的面积。张宏等[7]研究发，现两种方法测量ASD的最大径差异无统计学意义，但RT3D-TEE所测数值较大；本研究发现，RT3D-TEE测得ASD的最大径大于2D-TTE，差异有统计学意义，与王飞等[8]报道一致。经分析发现，经胸二维超声无法预知缺损最大径所在方位，只能多个切面盲目扫查测量最大值，对于小型缺损相对容易测得最大径；而当缺损较大、形态不规则时，由于声窗的限制，往往较难测量到最大径，容易低估缺损的大小。与最终使用的封堵器型号大小比较，缺损的最大径与之呈显著正相关，而且三维法测量数值与封堵器型号更接近，故可根据RT3DTEE测量的缺损最大径来指导封堵器型号的选择。ASD面积更能代表缺损的真实大小，关于利用缺损面积指导封堵器型号选择的研究极少，这方面也将是新的研究方向。

其次，ASD周边残缘的长度及硬度亦是封堵术前评估的另一重要指标。笔者发现，3D FV是观测残缘的最佳三维模式，与经胸二维超声切面相比，观察视野明显增加，更容易观察到二尖瓣环、主动脉根部及上、下腔静脉等测量残缘的解剖定位标志。该模式的缺点是图像帧频会降低，但并不妨碍其测量残缘的精确性。本研究采用RT3D-TEE测量缺损上缘、下缘长度的数值与2D-TTE存在差异，尤其是测得的下缘长度明显小于经胸二维方法，而其他4个方位残缘长度测量差异无统计学意义。究其原因，经胸二维法测量上、下缘的切面是剑突下上、下腔静脉双心房切面，位于超声远场并伴有腹部肠道气体的干扰，从而影响测量的准确性；而测量其它残缘时，二维法采用胸骨旁四腔心及大动脉短轴切面，切面容易获取且均位于超声近场，图像显示较清晰，故与经食管三维法差异无统计学意义。本研究使用两种方法测量时均发现有近一半病例的缺损前缘长度＜3 mm，说明继发孔型ASD的前缘缺乏常见，与既往研究结果相同[7，9]。RT3D-TEE显示该类缺损与前上方的主动脉无冠窦紧邻，即主动脉根部后方没有足够的房间隔组织可供支撑封堵器伞面，而其他残缘长度一般都较充足，仍可行介入封堵术，只需适当加大封堵器型号。此外，缺损残缘的软硬度亦不容忽视，本组超三分之一的病例缺损周缘伴有回声菲薄、轻度摆动的原发隔膜性组织，即“软边”，三维图像能显示软边的全部范围，封堵时须注意额外加大封堵器型号。

对ASD形状的观察是RT3D-TEE独有的优势，可在3D zoom、3D FV模式下任意角度观察缺损口的全貌。2D-TTE只能通过不同的二维断面观察缺损口，很难推测其形状如何。本研究中大多数继发孔型缺损的形状为椭圆形、类圆形较少，与以往的研究报道类似[7-11]。ASD的形状对选择封堵器型号的影响在临床工作中容易被忽视。HASOET及SEO等[10，12]研究发现在没有使用球囊测量缺损直径的情况下选择封堵器型号时，不能只考虑RT3D-TEE测量的缺损最大径，还需考虑缺损的形状影响，并各自得出通过缺损的最大径和形状两种变量参数来预测球囊直径或封堵器型号的方程模型。

同时，为获取满意的实时三维图像，笔者有以下几点心得体会：①清晰的二维图像是获取高质量三维重建图像的基础。检查过程中若因患者呕吐动作导致食管内气体积聚干扰显像时，注意轻轻移动食管探头前端以便气体的排出。②3D zoom模式是观察和评价ASD的主要三维成像模式。一般在二维上下腔静脉双心房切面放置三维取样框，取样线尽量包括上、下腔静脉右心房入口处及部分主动脉瓣等解剖定位标志，以便全面显示房间隔组织并确定ASD的方位。③三维图像合理裁剪和增益恰当调节后才能获得最终的满意图像。合理运用iCrop软件在机处理原始三维图像，尽可能裁去多余的右心房游离壁，调节增益至ASD的周边残缘清晰显示，特别注意增益过小而引起菲薄的原发隔组织出现假性回声失落，导致缺损大小的高估。

总之，RT3D-TEE作为一种新兴的超声心动图技术，能全面、精准评价ASD的形态学特点，帮助临床医师介入封堵术前筛选出合适的病例，并为ASD个体化特征而选择最佳的封堵器型号提供重要参考。

[1] GERMAN C,NANDA N C.Three-dimensional echocardiographic assessment of atrialseptal defects[J].Annals of Cardiac Anaesthesia,2015,18(1):69-73.

[2] SHARMA V K,RADHAKRISHNAN S,SHRIVASTAVA S.Threedimensional transesophageal echocardiographic evaluation of atrial septal defects:a pictorial essay[J].Images in Paediatric Cardiology, 2011,13(3):1-18.

[3] 魏伟,徐新量,金修才,等.经食管实时三维超声心动图的临床应用进展[J].临床超声医学杂志,2014,16(5):327-329.

[4] RODRÍGUEZ F A,BETHENCOURT G A.Imaging techniques in percutaneous cardiac structural interventions:atrial septal defect closure and left atrial appendage occlusion[J].Rev Esp Cardiol (Eng l Ed),2016,69(8):766-777.

[5] ROBERSON D A,CUI V W.Three-dimensional transesophageal echocardiography of atrial septal defect device closure[J].Current Cardiology Reports,2014,16(2):453.

[6] TANIGUCHI M,AKAGI T,WATANABE N,et al.Application of real-time three-dimensional transesophageal echocardiography using a matrix array probe for transcatheter closure of atrial septal defect[J].Journal of the American Society of Echocardiography, 2009,22(10):1114-1120.

[7] 张宏,施红,卫张蕊,等.实时三维经食管超声心动图在成人房间隔缺损介入封堵术中的应用[J].中国介入影像与治疗学,2013, 10(5):294-298.

[8] 王飞,赖玉琼,莫展,等.实时三维经食管超声心动图在测量房间隔缺损最大径的应用价值 [J].中国超声医学杂志,2014,30(12): 1096-1098.

[9] 孙菲菲,任卫东,张颖,等.实时三维经食管超声心动图在房间隔缺损中的诊断价值[J].中国超声医学杂志,2011,27(10):952-955.

[10] HASCOET S,HADEED K,MARCHAL P,et al.The relation between atrial septal defect shape,diameter,and area using three-dimensional transoesophageal echocardiography and balloon sizing during percutaneousclosure in children[J].European Heart Journal-Cardiovascular Imaging,2015,16(7):747-755.

[11] JOHRI A M,WITZKE C,SOLIS J,et al.Real-time three-dimensional transesophageal echocardiography in patients with secundum atrial septal defects:outcomes following transcatheter closure[J].Journal of the American Society of Echocardiography, 2011,24(4):431-437.

[12] SEO J S,SONG J M,KIM Y H,et al.Effect of atrial septal defect shape evaluated using three-dimensional transesophageal echocardiography on size measurements for percutaneous closure[J]. Journal of the American Society of Echocardiography,2012,25(10): 1031-1040.

Application of three-dimensional transesophageal echocardiography in evaluating atrial septal defect before closure*

Su-jun Liu,Can Hong,Fang-ping Tian,Jia Zhou,Zheng-dong Ding
(Department of Ultrasound,the First Affiliated Hospital,University of South China, Hengyang,Hunan 421001,China)

Objective To explore the value of real-time three-dimensional transesophageal echocardiography (RT3D-TEE)in evaluating atrial septal defect(ASD)before closure.Methods A total of 38 patients,who had been diagnosed with secundum ASD by two-demensional transthoracic echocardiography (2D-TTE)previously, were given RT3D-TEE examination.The morphologic features of ASD including maximal diameter,area and the length of surrounding rims were measured by RT3D-TEE,and the results were compared with those obtained by 2D-TTE.Appropriate candidates were recognized for closure,and the correlation between maximum diameter of ASD and size of closure device were analyzed.Results RT3D-TEE showed that 35 cases dignosed as secundum ASD,20 cases as oval ASDs,and 13 cases had soft rims,16 cases lacked of front rim.Another 3 patients were not suitable for closure,who were diagnosed with non-secundum ASD.There were significant diffrences of the maximal diameter of ASD and the length of superior or inferior rims measured between the two methods (P＜0.05),and there was no significant diffrence in the length of other rims (P＞0.05).The correlation between the maximum diameter of ASD and the size of closure device were intimate significantly (r=0.906 and 0.976,P＜0.05),but RT3D-TEE was higher.Conclusions RT3D-TEE can clearly display three-dimensional anatomic features of ASD,accurately measure the sizes of ASD and surrounding rims. Therefore,RT3D-TEE play an important role in evaluating ASD before closure.

echocardiography;transesophageal;three-dimensional;atrial septal defect;closure

R540.45

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.05.019

1005-8982（2017）05-0089-05

2016-09-20

湖南省卫生计生委项目（No：B2015-53）

洪灿，E-mail：hongcan1984@163.com