经胸实时三维超声心动图TrueVue Light 模式术前评估房间隔缺损的临床价值
2023-01-13马慧赵晓妮弓文清拓胜军郑敏娟
马慧,赵晓妮,弓文清,拓胜军,郑敏娟
空军军医大学第一附属医院超声医学科,陕西 西安 710032;*通信作者 郑敏娟 zhengmj@fmmu.edu.cn
房间隔缺损(atrial septal defect,ASD)是成人先天性心脏病中最常见的病理类型,约占先心病的10%~30%[1-2]。随着影像学技术的提高,其检出率明显增加,每1 000名活产婴儿中有1.6名患有ASD[3]。影像学诊断对于缺损口的大小及部位的判断以及治疗方案的选择至关重要[4-5]。超声心动图作为首选诊断方法,可测量ASD缺损口的大小,观察缺损口的部位,并评估血流动力学情况、右心功能及肺动脉压力,还可以观察有无其他伴发畸形[6-7]。
经胸实时三维超声心动图(real time-three dimensional echocardiography,RT-3DE)为立体解剖成像,可以常规二维切面难以呈现的角度观察房间隔,为术前更为精准评估ASD的形态及面积提供重要参考,但因在“平面”二维屏幕上显示三维结构的固有困难、成像速度及分辨率等技术因素,临床实际应用尚有一定程度受限[8-11]。RT-3DE基础上建立的光源心腔镜Truevue Light技术,以神经网络人工智能算法为基础,可明显提高运算速度及分辨率,并建立虚拟光源,增强对深度的感知、强化立体结构边缘和轮廓,有望为临床带来更为全面的解剖信息[12]。本研究旨在应用RT-3DE TrueVue Light技术,观察继发孔型ASD的形态、大小、空间位置及周邻组织关系,评价其在ASD术前评估中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象 连续纳入2020年9月1—30日在空军军医大学第一附属医院确诊并手术的20例单纯性继发孔型ASD的患者,年龄1~63(39±21)岁,男8例,女12例。其中11例有症状(胸闷气短7例、心脏杂音4例、心悸1例),9例无症状由查体发现。纳入标准:ASD解剖类型为继发孔型ASD,不合并肺静脉异位引流及其他需要外科手术的心脏畸形,无其他系统疾病。所有患者均为窦性心律,75%(15/20)的患者心电图表现为完全或不完全右束支传导阻滞。所有患者均知情同意并在我院接受手术,5例行胸腔镜修补术,14例行封堵术,1例行开胸修补术,本研究经空军军医大学第一附属医院伦理委员会批准(KY20192138-C-1)。
1.2 仪器与方法 用飞利浦EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪,S5-1(相控阵扇形扫描探头(1.6~3.2 MHz)、X5-1矩阵型RT-3DE心脏探头(频率1.3~4.8 MHz)及内置TrueVue Light技术。受检者取左侧卧位,同步记录心电图,常规录取二维超声心动图各标准切面图像并测量二维常规超声心动图参数(包括右心室、左心室、右心房、左心房的左右径,估测肺动脉高压,三尖瓣反流,三尖瓣环位移,右心室面积变化分数,左心室射血分数)。于胸骨旁大动脉短轴及四腔、心尖部四腔及剑突下两腔等多切面连续扫查房间隔,旁四腔切面清晰显示房间隔二维图像,使用实时三维全容积成像模式采集图像,选择连续4幅图像方位连接关系良好者冻结储存,采集过程中应嘱患者屏气或尽可能让呼吸平稳。以上获取的RT-3DE图像进行适当旋转并切割图像从右心房面观察,RT-3DE TrueVue Light模式下显示ASD缺损的大小、位置、周邻结构、前后层次等。选择设置光源,调整其位置、强度及深度,使缺损口周边及周围结构更为立体、清晰。
1.3 统计学方法 采用SPSS 23.0软件进行统计分析,计数资料用例(%)表示。计量资料采用Kolmogorov-Smirnov检验以及结合P-P图进行正态性检验,非正态分布的数据采用M(Q1,Q3)表示,对于符合正态分布的数据采用表示。对于同一研究对象采用不同测量方法产生的计量数据,若不符正态分布采用多个相关样本Friedman秩和检验进行多组间比较,P<0.05为差异有统计学意义,两两比较采用两相关样本Wilcoxon符号秩和检验,两两比较调整检验水准,以P<0.017为差异有统计学意义。RT-3DE TrueVue Light测值与术中实测值的相关性采用Pearson相关分析,再进行线性回归。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 ASD三维形态学观察 20例患者共计21处房间隔缺损(1例双孔),其中中央型18处,下腔型3处。患者右心房及右心室增大(右心室及左心室左右径比值为0.8±0.2、右心房及左心房左右径比值为1.3±0.2),出现肺动脉高压、三尖瓣中度以上反流患者均为5例,左、右心室功能尚正常,三尖瓣环位移幅度为(17.7±4.7)mm、右室面积变化分数(42.2±4.9)%、偏心指数1.1±0.1、左心室射血分数(59.4±6.9)%。
RT-3DE TrueVue Light成像模式下右心房视角下正面观察,21例继发孔型ASD中,12例形态为不规则多边形,9例为椭圆形。多边形ASD中,9例形状扁平(纵横比<1,图1B);椭圆形ASD中,7例面积狭长(纵横比>1,图1A)。其中1例二维超声疑似无顶冠状静脉窦型ASD者,RT-3DE TrueVue Light模式可清晰显示冠状静脉窦口与ASD缺损口之间的间隔(图1B)。
图1 房间隔缺损RT-3DE TrueVue Light模式图像右心房观。A:椭圆形房间隔缺损(箭);B:多边形房间隔缺损及冠状静脉窦开口(箭);SVC为上腔静脉,IVC为下腔静脉,ASD为房间隔缺损,TV为三尖瓣,CS为冠状静脉窦
2.2 二维超声、RT-3DE TrueVue Light与术中实测值比较 二维超声、RT-3DE TrueVue Light和术中实测值D1、D2比较,差异有统计学意义(P<0.05),二维超声、RT-3DE TrueVue Light和术中实测值纵横比比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1);两两比较显示,二维超声与RT-3DE TrueVue Light测值D1、D2差异有统计学意义(χ2=3.887、3.345,P<0.05);二维超声与术中实测值D1、D2差异有统计学意义(χ2=3.705、3.245,P<0.05);RT-3DE TrueVue Light与术中实测值D1、D2差异无统计学意义(χ2=1.481、1.446,P>0.05)。见图2。
表1 二维超声、RT-3DE TrueVue Light与术中实测值比较[M(Q1,Q3)]
图2 房间隔缺损RT-3DE TrueVue Light图及术中实测图。A.下腔混合型房间隔缺损RT-3DE TrueVue Light图像,可见房间隔缺损(箭);B.术中实测照片,可见房间隔缺损(箭);ASD为房间隔缺损,IVC为下腔静脉
2.3 RT-3DE TrueVue Light模式测值与术中实测值的相关性 Pearson相关分析显示,RT-3DE TrueVue Light模式测值与术中实测值呈线性正相关(r=0.975,P<0.001),回归方程:Y=1.17+0.91X(P<0.001),R2=0.945(图3)。
图3 Pearson相关分析房间隔缺损RT-3DE TrueVue Light测值与术中实测值的相关性
3 讨论
ASD最大径、上下缘、形态及与周围组织的毗邻关系的术前精准评估是协助术式选择、确保手术成功的重要因素[13-14]。笔者在临床实践中体会到,经胸或经食道二维超声虽然可进行多切面径线测量,但对ASD真正的形状难以评估[15-17],因此得到的径线未必是真正意义上的最大径,可能影响封堵器型号选择及手术顺利程度。RT-3DE对ASD形态评估更具优势,能以二维超声难以实现的角度观察ASD的整体形态并测量面积,基于RT-3DE的TrueVue Light成像技术,其分辨率及速度明显提高[12],自由设置虚拟光源可增加透视性及立体性,更有助于结构性心脏病的评估。
本研究即采用新型RT-3DE TrueVue Light成像模式,以右心房面心内视角观察ASD整体形态。结果显示,继发孔型ASD形态不规则多边形较椭圆形更多见,与既往ASD多为椭圆形的研究结果不一致[18],考虑与样本量较少导致偏倚有关,尚需继续扩大样本观察。本文对ASD形态进行了进一步分析发现,多边形ASD大多形状呈扁平状(上下径与前后径的纵横比值<1),而椭圆形ASD多数形态狭长(纵横比>1),这些信息对ASD的介入方案及封堵器大小选择可能具有重要意义。
与术中实测对照,RT-3DE TrueVue Light测值大于常规经胸超声测值,证实二维超声可能会低估ASD实际大小,而RT-3DE TrueVue Light测值与术中实测值两组数据相比较,差异无统计学意义,且二者有较好的相关性,与既往研究一致[19-20]。值得一提的是,在虚拟光源的增视效果下,RT-3DE TrueVue Light成像技术可从任意方向旋转、切割观察,良好显示房间隔缺损全貌及与上腔静脉、下腔静脉、冠状静脉窦口的位置关系,其中1例二维可疑冠状静脉窦型ASD患者,RT-3DE TrueVue Light成像清晰显示ASD与冠状静脉窦口的完整间隔,明确术前诊断,降低手术风险。除了缺损口形态与面积大小,RT-3DE TrueVue Light技术亦可在多种成像模式下观察房间隔全貌,直观显示缺损与周围的间距,有助于判断ASD周缘长度及质地软硬,为术前决策提供更准确的信息。
本研究不足之处在于纳入例数偏少,对RT-3DE TrueVue Light的设置与调节经验有限,应在今后进一步研究中扩大样本量,探索成像设置优化方法。
总之,RT-3DE TrueVue Light模式能清晰立体显示ASD缺损口的形态及毗邻结构的前后层次关系,准确测量缺损口大小,为提高ASD外科微创修补术或介入封堵术的安全性及效率提供重要参考。