楊 軍，張 梅

(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管超聲科，遼寧 沈陽 110001；2.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院心血管內(nèi)科，山東 濟南 250012)

近年來，伴隨三維矩陣探頭的應(yīng)用和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，三維超聲心動圖(three-dimensional echocardiography， 3DE)的空間分辨率和時間分辨率均得到很大提升，使3DE不再是一項少數(shù)專家在研究室里研究的“新技術(shù)”，而已作為超聲設(shè)備的常規(guī)配置，成為臨床日常工作中超聲心動圖檢查的重要組成部分，使廣大心臟病患者受益。

3DE的優(yōu)勢之前已多有報道。目前3DE的應(yīng)用主要體現(xiàn)在評價心腔容量和收縮功能，診斷瓣膜病、先天性心臟病等結(jié)構(gòu)性心臟病，心臟病介入治療術(shù)前篩選、術(shù)中監(jiān)測及術(shù)后療效評估等方面，是對常規(guī)二維超聲的重要補充，在有些方面的作用為二維超聲所無法實現(xiàn)，如在測量右心室容積、介入夾合二尖瓣關(guān)閉不全術(shù)中引導(dǎo)夾合器釋放及觀察心臟結(jié)構(gòu)空間關(guān)系等。

本期編排了一組《三維超聲與結(jié)構(gòu)性心臟病》的專題報告，主要涵蓋超聲心動圖在瓣膜病、先天性心臟病等結(jié)構(gòu)性心臟病中的應(yīng)用，從成人經(jīng)胸或經(jīng)食管超聲三維成像到經(jīng)孕婦腹部胎兒心臟三維血流成像，包括從疾病診斷到介入治療前選擇治療裝置型號、治療過程中監(jiān)測及術(shù)后療效評估，從檢測心臟結(jié)構(gòu)異常到心臟的3D打印。

瓣膜病的診斷與治療一直是超聲心動圖技術(shù)最有應(yīng)用價值的一個方面。二維超聲心動圖對瓣膜病的診斷價值已經(jīng)被認可，與多普勒超聲結(jié)合，可替代有創(chuàng)心臟導(dǎo)管和造影檢查，成為首選影像學(xué)檢查方法。但受二維切面的限制，在很多情況下對瓣膜病的定位和定量診斷不夠準確，甚至出現(xiàn)錯誤診斷，如在確定二尖瓣脫垂區(qū)域和范圍、檢出三尖瓣畸形及全面顯示瓣葉等方面具有較大局限性。3DE 在精準定位、精確定量診斷瓣膜病和評估瓣膜形態(tài)方面取得了長足進步。此外，3DE 也廣泛應(yīng)用于診斷先天性心臟病，如房間隔缺損，可實時觀察缺損形態(tài)和定量評估缺損面積。3DE技術(shù)可以顯示心臟空間立體結(jié)構(gòu)，對診斷某些先天性心臟病具有獨特價值。

近年來，術(shù)中超聲在心臟外科手術(shù)和心臟介入手術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，在術(shù)前選擇適應(yīng)證、術(shù)中超聲監(jiān)測和術(shù)后療效評估方面，三維經(jīng)食管超聲心動圖(three-dimensional transesophageal echocardiography， 3D-TEE)發(fā)揮著越來越重要的作用。本期劉琳教授團隊的《實時三維經(jīng)食管超聲心動圖診斷二尖瓣乳頭肌斷裂》和謝明星教授團隊的《實時三維經(jīng)食管超聲心動圖評估主動脈夾層》均在手術(shù)室內(nèi)術(shù)前應(yīng)用3D-TEE，與外科醫(yī)師共同評估病變部位和程度，選擇適當術(shù)式并進行術(shù)中即時療效評估，發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥并及時以糾正，以避免二次手術(shù)。近年發(fā)展起來的經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣植入術(shù)(transcatheter aortic valve implantation， TAVI)、二尖瓣夾合術(shù)、左心耳封堵術(shù)及心肌內(nèi)室間隔射頻消融術(shù)等心臟介入手術(shù)對超聲技術(shù)的依賴更大。本期馬小靜教授團隊報道了3D-TEE在62例經(jīng)皮左心耳封堵術(shù)中的應(yīng)用價值，通過與血管造影對比分析，發(fā)現(xiàn)3D-TEE對于左心房切面左心耳口的觀察更為準確，其價值高于2D-TEE。在TAVI中，選擇瓣膜型號的依據(jù)是主動脈瓣環(huán)徑線，使得準確測量主動脈瓣環(huán)徑成為手術(shù)成功的關(guān)鍵。此外，冠狀動脈發(fā)出部位與主動脈瓣環(huán)之間的距離也是TAVI關(guān)注的重要參數(shù)，常規(guī)測量多依靠MDCT，而部分老年患者由于病情嚴重或合并腎功能不全或?qū)Ρ葎┻^敏等原因不宜接受MDCT檢查，此時3D-TEE成為選擇瓣膜型號的主要技術(shù)手段。本期唐紅教授團隊發(fā)表的《經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)前實時三維經(jīng)食管超聲自動測量主動脈瓣環(huán)徑》展示了未來3D-TEE與人工智能相結(jié)合，在定量評估方面可能更加準確、客觀、省時。近期開展的二尖瓣夾合術(shù)對超聲監(jiān)測的需求更是直接建立在3DE基礎(chǔ)上，3D-TEE的雙平面模式可顯示夾合器夾住二尖瓣前后葉中間位置，為二維超聲單一平面所無法完成。

本期張穎教授等報告采用時空影像關(guān)聯(lián)(spatio-temporal image correlation， STIC)技術(shù)結(jié)合超聲斷層顯像(tomographic ultrasound imaging， TUI)對45胎胎兒主動脈弓畸形進行診斷，結(jié)果顯示三維超聲診斷的準確率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)二維超聲檢查(97.78% vs. 71.11%)。與經(jīng)胸3DE和3D-TEE不同，目前胎兒三維超聲是應(yīng)用容積探頭實現(xiàn)，基于一次自動掃描所獲取的容積數(shù)據(jù)進行三維重建。隨著探頭技術(shù)和計算機技術(shù)的進步，有理由期待將來實現(xiàn)實時胎兒三維成像。

周青教授團隊報道的《基于超聲-CT圖像的心臟影像融合數(shù)據(jù)處理方法》令人耳目一新。該研究首先對比格犬成功完成了左心室超聲和CT的心臟融合，建立了方法學(xué)，之后在41例心房顫動患者中驗證了該方法的可行性，為獲取更有臨床價值的3D打印模型提供了有效的方法學(xué)和真實數(shù)據(jù)。最近，3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用帶來諸多革命性變化，如3D手術(shù)預(yù)規(guī)劃模型、3D打印植入物，以及假肢、助聽器等康復(fù)醫(yī)療器械。目前已有創(chuàng)建精確打印心臟模型的報道，這可能對介入心臟病學(xué)家、心胸外科醫(yī)師和心臟病學(xué)教學(xué)都是有益的。通過改進介入和手術(shù)計劃以及減少患者和醫(yī)師輻射暴露，心臟3D打印技術(shù)有可能提高心臟手術(shù)的效率以及患者和醫(yī)師的安全性。通常心臟MRI和CT是獲得3D打印的源數(shù)據(jù)集，但對于瓣膜成像，超聲技術(shù)明顯優(yōu)于CT。進一步提高3DE的空間分辨率和時間分辨率，對于未來實現(xiàn)心臟3D打印技術(shù)的臨床應(yīng)用非常關(guān)鍵。

3DE時代已經(jīng)到來，并將進一步改變對結(jié)構(gòu)性心臟病的認識、診斷和治療。