经食管三维xPlane成像诊断二尖瓣脱垂部位的临床价值

程 冠 谢姝瑞 马小静 夏 娟 何亚峰

二尖瓣脱垂部位和范围的确定对手术方式的选择以及能否成功修复二尖瓣至关重要［1］。标准经胸二维超声心动图（two-dimensional transthoracic echocardiography，2D-TTE）在二尖瓣脱垂患者术前筛选和诊断中具有重要作用，可以确定大多数患者的病理定位以评估累及的二尖瓣叶脱垂分区，但仍有少数患者由于图像质量和成像技术条件的限制，对二尖瓣装置的整体评价和脱垂定位不够准确，无法为外科医师提供完整的术前信息，且对检查者专业知识要求高。随着新一代2D/3D矩阵换能器探头的应用，不但克服了以上缺点，甚至引入新的成像模式，允许使用360°2D图像（I-Rotate）的全电子旋转和同时可调的双平面2D图像（xPlane）［2］。通过xPlane技术可同时相从二尖瓣交界区切面中获取多个切面，更容易识别二尖瓣脱垂部位和范围。与2D-TTE相比，经食管三维xPlane（three-dimensional transesophageal echocardiography with xPlane，3D-TEE-xPlane）成像对检查者专业知识要求低，且最大限度地降低了空间分辨率，提高了图像清晰率，消除了由于不同心动周期时差引起的变化。本研究旨在探讨3D-TEE-xPlane 成像诊断二尖瓣脱垂部位的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2018年1月至2021年1月因严重二尖瓣关闭不全于我院拟行二尖瓣置换或成形术的二尖瓣脱垂患者92 例，男60 例，女32 例，年龄60～80 岁，平均（65.7±4.8）岁。其中71 例为窦性心律，21 例为心房颤动。纳入标准：①术前均行2D-TTE 和3D-TEExPlane成像检查，超声影像资料清晰，脱垂小叶描述明确且术中均对病变瓣膜定位明确、瓣下装置描述清晰；②均伴有中至重度二尖瓣关闭不全患者。排除同时合并先天性心脏病或其他瓣膜病（轻度以上二尖瓣关闭不全）患者。本研究经我院医学伦理委员会批准，入选者均知情同意。

二、仪器与方法

1.仪器：使用Philips iE 33、EPIQ 7C 彩色多普勒超声诊断仪，S5-1 经胸二维探头，频率1～5 MHz；X7-2t、X8-2t 经食管三维矩阵探头，频率2～7 MHz；配备QLAB 13.0图像处理软件。

2.方法：均于术前完成2D-TTE和3D-TEE-xPlane成像检查。2D-TTE 图像的获取：患者取左侧卧位，连接心电图，常规获取标准切面，评估二尖瓣的解剖形态及病变特征。于手术当天，在全身麻醉后体外循环建立之前，插入三维食管探头，超声医师依据欧洲超声心动图学会及美国超声心动图学会标准进行检查，于食管中部四腔心、两腔心、长轴、短轴等切面依次扫查，记录病变特征。随后启动3D-xPlane 模式，对病变瓣膜进行精准分区定位，二尖瓣瓣叶的定位根据Carpentier 命名法进行分类，具体为：前瓣分为A1、A2、A3 区，后瓣分为P1、P2、P3 区。首先获取二尖瓣交界区切面作为屏幕左侧的主图像，再进行0°～180°扫查获取不同瓣膜横切面作为屏幕右侧的次要图像，比较分析同一时相同一瓣膜的主图像与次要图像，由右至左依次扫查显示A1P1、A2P2、A3P3各扇叶的二维结构和对合情况，再行彩色显像，定位观察反流起始部位及缩流颈。进入3D-ZOOM 和Live-3D 显像，使感兴趣区完整包括二尖瓣结构，清晰显示二尖瓣病变部位，旋转后以显示从左房看到的二尖瓣“正面”或外科视野观。综合检查结果，记录二尖瓣病变部位、结构，并向主刀医师汇报病变情况，待外科验证。由3 名具有丰富超声心动图和二尖瓣疾病诊治经验的心脏病专家分析所有超声心动图数据，进行二尖瓣脱垂和受影响瓣膜扇叶的可视化定位。二尖瓣脱垂的诊断标准：二尖瓣任何瓣叶收缩期脱向左房侧，超过瓣环连线水平2 mm 以上；腱索断裂的诊断标准：二尖瓣瓣尖于收缩期进入左房，瓣体顶端呈“挥鞭”样运动，或收缩期可见扑动［3］。

三、统计学处理

应用SPSS 25.0 统计软件，计数资料以例或率表示，行χ2检验。以外科手术探查结果为金标准，分别计算并比较2D-TTE、3D-TEE-xPlane成像诊断二尖瓣脱垂区域的效能。行Kappa检验分析超声心动图与外科手术探查结果的一致性。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

一、外科手术探查结果

92例患者经外科手术证实：51例脱垂仅限于后瓣小叶（31 例仅累及单个后瓣小叶，6 例累及P1、P2 区，12 例累及P2、P3 区，2 例累及P1、P2、P3 区）；28 例脱垂仅限于前瓣小叶（20 例仅累及单个前瓣小叶，3 例累及A1、A2 区，4 例累及A2、A3 区，1 例累及A1、A3 区；13例脱垂涉及二尖瓣前后叶。

二、2D-TTE 与3D-TEE-xPlane 成像诊断二尖瓣脱垂部位的效能比较

术前定位分析二尖瓣脱垂部位的3D-TEE-xPlane成像图见图1。

图1 术前定位分析二尖瓣脱垂部位的3D-TEE-xPlane成像图

1.对后瓣小叶脱垂的诊断效能比较：3D-TEExPlane 成像识别P1、P2 区脱垂小叶的敏感性均高于2D-TTE；识别P1、P2、P3区脱垂小叶的特异性、准确率、阳性预测值均高于2D-TTE；识别P2区脱垂小叶的阴性预测值高于2D-TTE，差异均有统计学意义（均P<0.05）。见表1。

2.对前瓣小叶脱垂的诊断效能比较：3D-TEExPlane 成像识别A1、A2 区脱垂小叶的敏感性均高于2D-TTE，识别A1、A2、A3 区脱垂小叶的特异性、准确率、阳性预测值均高于2D-TTE；识别A2 区脱垂小叶的阴性预测值高于2D-TTE，差异均有统计学意义（均P<0.05）。见表1。

表1 2D-TTE与3D-TEE-xPlane成像诊断二尖瓣脱垂部位的效能比较 %

三、超声心动图与外科手术探查结果的一致性分析

2D-TTE 识别二尖瓣各脱垂小叶（A1～A3 区、P1～P3 区）与外科手术探查结果的一致性均较好（Kappa=0.541、0.617、0.546、0.567、0.717、0.641，均P<0.05）；3D-TEE-xPlane 成像识别二尖瓣各脱垂小叶（A1～A3 区、P1～P3 区）与外科手术探查结果的一致性均好（Kappa=0.928、0.967、0.920、0.963、0.978、0.948，均P<0.05）。

讨论

二尖瓣装置是由瓣环、瓣叶、腱索、乳头肌及部分室壁等构成，其中某一部分结构或功能异常均可导致二尖瓣脱垂［4］。外科手术干预是治疗二尖瓣脱垂的有效方法，手术方式包括人工瓣置换术和瓣膜修复成形术。目前临床尽可能选择自体瓣膜修复成形术治疗二尖瓣脱垂合并中度以上反流的患者，原因为该术式可不改变患者心室腔正常结构，避免心室腔的血流动力学发生异常，且无需终身服用抗凝药物，降低了术后血栓形成风险及感染性心内膜炎等的发生率［5］。但该术式更适用于二尖瓣瓣膜活动功能良好且瓣下结构无严重病变的患者，对于二尖瓣装置严重受损患者则不适用［6］。因此，术前对二尖瓣病变的病因及脱垂分区定位的确定至关重要。

目前2D-TTE 是筛查二尖瓣病变和评估瓣膜形态是否正常的首选检查方法，可首先在门诊应用标准2D-TTE 筛查出病变瓣膜及反流程度，有助于评估手术指征，但其易受胸廓形态及肺气干扰，且需操作者具有丰富的诊断经验和专业知识。经食管超声心动图检查可避免上述因素的干扰，其优势在于能够宏观地展示某结构的静态空间立体结构，如评估房间隔缺损的位置、数目、大小等，但对于瓣膜脱垂这种细微的动态结构分析时需要放大采集视角，导致时间分辨率降低［7］，难以诊断瓣膜脱垂病变局限或脱垂不典型者。xPlane技术能够同时显示两幅高帧频的任意相交角度的二维切面，其分辨率高于实时经食管三维超声心动图，二者结合可对同一部位不同角度同步切割，更容易识别脱垂部位和范围，多角度地展现瓣叶细微的形态结构，进而更加准确地定位二尖瓣脱垂小叶，为手术方式的选择提供指导［8］。

已有研究［9］发现3D-TEE 诊断二尖瓣脱垂定位及腱索断裂的阳性符合率较2D-TTE 高。本研究结果发现，以外科手术探查结果为金标准，3D-TEE-xPlane 成像识别A1、A2、P1、P2 区脱垂小叶的敏感性均高于2D-TTE，识别前、后瓣各脱垂小叶的特异性、准确率及阳性预测值均高于2D-TTE，识别A2、P2 区脱垂小叶的阴性预测值均高于2D-TTE，差异均有统计学意义（均P<0.05）。McGhie等［10］通过对比发现2D-xPlane识别二尖瓣脱垂部位的敏感性较3D-TTE 更高（88% vs.80%），尤其对P2 区脱垂小叶的识别。而本研究结果显示使用3D-TEE-xPlane 成像识别二尖瓣脱垂部位的敏感性高于90%，特别是识别A2、P2 区脱垂小叶的敏感性均高达100%、97.8%，说明3D-TEE-xPlane 成像对二尖瓣脱垂小叶的漏诊率低，特别是对瓣膜中心区的识别。本研究应用3D-TEE-xPlane 成像识别各脱垂小叶的阴性预测值均高于97%，提示该技术能够较好地排除非病变小叶；识别P1、P2 区的阳性预测值更高达100%，几乎可以视作该区脱垂小叶识别的“金标准”；但其识别前瓣各脱垂小叶的阳性预测值稍低，考虑由于前瓣瓣叶相对冗长，出现多个脱垂小叶时容易出现识别错误的情况。

本研究一致性检验结果显示，3D-TEE-xPlane 成像对二尖瓣各脱垂小叶的识别与外科手术探查结果的一致性均强（均Kappa>0.8），说明3D-TEE-xPlane 成像对二尖瓣脱垂的诊断和定位具有较高的指导意义。但该技术属半侵入性检查，有一定的风险。

综上所述，3D-TEE-xPlane 成像是一种能够快速、精准定位、易于使用且易于解释的成像方式，较2DTTE 可更加准确地评估二尖瓣脱垂的部位，为手术医师提供有价值的参考信息。