鄧曉莉，冀建峰，劉 蓓，文 萍，熊華強(qiáng)，朱永勝

小兒房間隔缺損單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖診治應(yīng)用

鄧曉莉1，冀建峰1，劉 蓓1，文 萍1，熊華強(qiáng)1，朱永勝2

目的 探討單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖在小兒房間隔缺損診療中的應(yīng)用價(jià)值。方法 應(yīng)用GE Vivid E9超聲診斷儀、M5S廣角及4V-D四維探頭對(duì)27例先天性房間隔缺損(atrial septal defect，ASD)患者，3～15歲，平均(9.0±5.5)歲，進(jìn)行常規(guī)二維經(jīng)胸超聲及單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲經(jīng)胸心動(dòng)圖檢查，明確診斷。并對(duì)缺損大小進(jìn)行測(cè)量分析，將二維、三維測(cè)量值與手術(shù)結(jié)果對(duì)照。結(jié)果 單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖能從多個(gè)視角，模擬手術(shù)路徑立體顯示房間隔全貌，包括缺損的整體形態(tài)、部位、大小，以及毗鄰關(guān)系；實(shí)時(shí)三維超聲、二維超聲同手術(shù)結(jié)果相對(duì)比：測(cè)量ASD最大長(zhǎng)軸徑分別為(29.7±7.3)mm、(33.6±9.2)mm、(31.2±9.2)mm ，實(shí)時(shí)三維超聲較二維超聲與手術(shù)結(jié)果具有更好的相關(guān)性(r分別為0.96，0.82)。結(jié)論 單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖能夠模擬手術(shù)野，為ASD的測(cè)量提供了準(zhǔn)確可靠的新方法，具有重要的臨床應(yīng)用潛力。

房間隔缺損；超聲心動(dòng)圖；實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖

房間隔缺損(atrial septal defect，ASD)是先天性心臟病中最常見的心臟畸形，占16%～22%[1]。準(zhǔn)確判斷缺損的部位、大小、形態(tài)及與周邊組織的毗鄰關(guān)系，對(duì)ASD的診斷及確定治療方案具有重要意義。單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖是一種新的超聲成像技術(shù),可在單個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成整個(gè)心臟的實(shí)時(shí)全容積圖像采集，能夠?qū)SD進(jìn)行準(zhǔn)確的定性、定位診斷及對(duì)其大小、面積進(jìn)行定量測(cè)量。本研究以外科術(shù)中實(shí)測(cè)值為對(duì)照，探討單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖在房間隔缺診斷與測(cè)量中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 2012-06至2013-07經(jīng)手術(shù)證實(shí)的ASD患者27例，男12例，女15例，年齡3～15歲，平均(9.0±3.5)歲。其中，原發(fā)孔型3例，繼發(fā)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 儀器 GE Vivid E9彩色超聲診斷儀，配有自動(dòng)四維切面顯示和四維心臟全容積成像軟件。容積四維(4V-D)探頭和M5S廣角探頭。4V-D探頭頻率1.5～4.3 MHz，灰階三維扇角90°×90°，深度8～10 cm，容積幀頻>患者心率的40%。M5S探頭頻率1.5～4.6 MHz，最大扇角120°。

1.3 方法 哭鬧不能配合的小兒口服水合氯醛。受檢者取左側(cè)臥位或平臥位，用M5S探頭經(jīng)胸行常規(guī)二維(2D)、M型，彩色多普勒(CDFI)、頻譜多普勒(PW)超聲檢查，進(jìn)行診斷。重點(diǎn)取胸骨旁四腔觀、大動(dòng)脈短軸觀、心尖四腔觀和劍突下四腔及兩房觀切面觀察ASD，判斷缺損位置結(jié)構(gòu)、測(cè)量缺損大小。

單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖，可連接心電圖也可以不連接心電圖，使用4V-D探頭，在4D模式下將探頭置于心尖部取心尖四腔觀，然后啟動(dòng)“4D”功能鍵，獲取單個(gè)心動(dòng)周期的扇角90°×90°的心臟全容積圖像及其對(duì)應(yīng)的三平面切割圖像。進(jìn)入自動(dòng)四維切面顯示，根據(jù)操作菜單操作，自房間隔右房面、左房面完整顯示缺損的立體結(jié)構(gòu)，全方位觀察ASD的立體空間結(jié)構(gòu)、部位、缺損大小，測(cè)量ASD最大徑及缺損在心動(dòng)周期的最大面積。追蹤患者手術(shù)結(jié)果，將2D超聲及4D超聲結(jié)果與手術(shù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照。

外科房間隔缺損修補(bǔ)術(shù)：低溫體外循環(huán)不停跳環(huán)境，補(bǔ)片修補(bǔ)或直接縫合術(shù)。于修補(bǔ)術(shù)前，術(shù)中開胸暴露ASD后，分別測(cè)量ASD最長(zhǎng)徑(a)和最短經(jīng)(b)，按下式計(jì)算ASD面積：面積=(1/4)πab[2]。

2 結(jié) 果

27例患兒均進(jìn)行外科缺損修補(bǔ)術(shù)，且獲得滿意的單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維圖像。術(shù)前2D、4D及術(shù)中缺損最大徑分別為17～45 mm、17～48 mm、22～51mm(表1)。

單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲(4D)可顯示ASD實(shí)際大小，與手術(shù)觀察更為相似，可以在左房側(cè)或右房側(cè)觀察ASD的部位、立體全貌，缺損大小在心動(dòng)周期中的動(dòng)態(tài)變化及其與周圍組織的毗鄰關(guān)系(圖1、2)，27例中，觀察到類橢圓形18例，類圓形6例，不規(guī)則形3例。2D TTE、4D的ASD最大長(zhǎng)軸徑測(cè)值與手術(shù)測(cè)值差別均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但4D比2D測(cè)值更準(zhǔn)確，與手術(shù)測(cè)值接近，4D測(cè)值與手術(shù)測(cè)值的相關(guān)性明顯高于2D測(cè)值(r分別為0.96，0.82)。

表1 房間隔缺損患者術(shù)前2D、4D超聲及術(shù)中測(cè)量結(jié)果 (n=27；±s)

圖1 單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲胸骨旁四腔心切面觀顯示AS從右房側(cè)向左房側(cè)觀看

圖2 單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲劍突下兩房心切面觀顯示ASD從右房側(cè)向左房側(cè)觀看

3 討 論

2D經(jīng)胸超聲(TTE)結(jié)合彩色多普勒(CDFI)技術(shù)是診斷ASD的首選無創(chuàng)性檢查方法，并已在臨床得到廣泛應(yīng)用[2]。但它只能顯示心臟的二維切面結(jié)構(gòu)，提供ASD在某一切面上的直徑，在常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)切面及非標(biāo)準(zhǔn)切面上，有時(shí)不一定能掃擦到ASD的最大徑，不利于準(zhǔn)確顯示ASD大小、殘緣全貌及測(cè)量缺損面積，需要多切面掃查，根據(jù)不同切面回聲中斷的大小，借助操作醫(yī)師的空間想象在頭腦中勾畫其大致的立體結(jié)構(gòu)，難免帶有主觀性和片面性。單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖成像速度快，與2D超聲一樣能即刻實(shí)時(shí)顯像，能夠向臨床醫(yī)師提供實(shí)時(shí)直觀的心臟病變結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)，作為術(shù)前的“外科視野”(surgical view)[3,4]，無需空間想象，便于超聲醫(yī)師與心臟外科及心臟內(nèi)科醫(yī)師直接交流，易于被廣大醫(yī)師理解和接受。

本研究肉眼觀察到，ASD缺損口的長(zhǎng)徑、短徑、面積在心動(dòng)周期中呈明顯的動(dòng)態(tài)變化，隨著心房收縮，ASD大小逐漸減小，至心室舒張末期達(dá)最小，在心室收縮期逐漸增加，至收縮末期達(dá)最大，但形態(tài)未改變；缺損殘緣收縮末變窄，舒張末變寬，與文獻(xiàn)[5-7]報(bào)道和外科術(shù)中觀察結(jié)果相同。因?yàn)闊o論是手術(shù)治療還是介入封堵治療，臨床醫(yī)師最關(guān)心的是ASD的最大徑線和最大面積，所以本研究只對(duì)收縮末期ASD的最大徑和最大面積進(jìn)行了測(cè)量和比較，而舒張末期ASD缺損口的長(zhǎng)徑、短徑、面積未予統(tǒng)計(jì)和列表。本研究證實(shí)，單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲測(cè)量ASD的最大徑及面積，與手術(shù)測(cè)量值高度相關(guān)。另外，與2D TTE比較，單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖可利用4D軟件的任意切面旋轉(zhuǎn)、切割等功能，多視角觀察，能真實(shí)三維立體顯示ASD房間隔缺損及殘緣與上腔靜脈、下腔靜脈、主動(dòng)脈根部、房頂、后方、二尖瓣、三尖瓣、冠狀靜脈竇開口的距離和空間毗鄰關(guān)系；顯示肺靜脈在左房側(cè)的開口，以排除肺靜脈引流異常。結(jié)合4D彩色血流，可立體顯示穿隔分流束及其在左右房?jī)?nèi)的空間位置。2D TTE只能顯示ASD二維平面房間隔連續(xù)性回聲中斷，不能顯示ASD的完整形態(tài)，且對(duì)ASD與周邊組織的空間位置關(guān)系的顯示缺乏立體直觀性。ASD大小的動(dòng)態(tài)變化與血流動(dòng)力學(xué)有關(guān)，心室收縮晚期，兩個(gè)心房達(dá)到最大充盈，房間隔完全伸展，ASD的長(zhǎng)徑、短徑及面積也達(dá)到最大，心室舒張晚期，兩個(gè)心房縮小，ASD的長(zhǎng)徑、短徑及面積也變小，換而言之，這種動(dòng)態(tài)變化也與二、三尖瓣環(huán)的位移有關(guān)，收縮期由于二、三尖瓣環(huán)向心尖部移動(dòng)，使ASD逐漸增大，舒張期瓣環(huán)向心底部移動(dòng)使得ASD逐漸減小[8]。

總之，單心動(dòng)周期實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖比2D準(zhǔn)確，可以在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成扇角為90°×90°的心臟實(shí)時(shí)全容積成像，無拼接成像，無需心電門控，無需屏氣，因而也可以應(yīng)用于心律失常及部分無法屏氣的患者。在多方面明顯優(yōu)于現(xiàn)有的其他所有實(shí)時(shí)三維超聲技術(shù)，是目前最名副其實(shí)的實(shí)時(shí)三維超聲技術(shù)，能夠?yàn)锳SD的測(cè)量及其他結(jié)構(gòu)性心臟異常提供準(zhǔn)確可靠的新方法，是一種嶄新的無創(chuàng)的三維成像技術(shù)，具有重要的臨床應(yīng)用潛力。

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(2015-02-12收稿 2015-03-24修回)

(責(zé)任編輯 岳建華)

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

鄧曉莉，本科學(xué)歷，副主任醫(yī)師， E-mail：a6410898@163.com

1.330002 南昌，解放軍第94醫(yī)院特診科；2.710032 西安，第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院超聲科

朱永勝， E-mail：yshzhu@fmmu.edu.cn

R445.1