王振東，劉 洋，徐臣年，楊 劍

國內外的權威指南已將經導管主動脈瓣置換術（transcatheter aortic valve replacement，TAVR）作為重度主動脈瓣狹窄（aortic stenosis，AS）優(yōu)先推薦的治療方式［1-4］， TAVR 手術是一項介入技術，術者無法直接觀察或觸摸手術部位的解剖結構，而主要依靠影像輔助和經驗完成手術，容易引起各類并發(fā)癥的發(fā)生［5］。 對患者主動脈根部結構進行準確的術前評估對于降低并發(fā)癥的發(fā)生有著至關重要的作用。 計算機斷層掃描（computed tomography，CT）是目前進行TAVR 術前評估的標準影像資料［6］，然而，對于伴有腎功能不全、造影劑過敏等相關疾病的患者來說，CT 的應用受到限制［7］。 經食道三維超聲心動圖（three-dimensional transesophageal echocardiography，3D-TEE）可以克服上述CT 應用的局限性，被視作一種替代的影像評估手段。 本研究將使用同樣的測量軟件和方法對3D-TEE 和CT 數據進行評估和對比分析，以CT 測值為金標準，評價3DTEE 評估主動脈根部解剖的準確性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2018 年1 月至2021 年12月在西京醫(yī)院心血管外科接受TAVR 的78 例AS 患者，所有患者均系外科手術中高?；蛘呓傻幕颊叨蠺AVR 手術治療。

納入標準：①經胸部超聲心動圖診斷為重度AS，且瓣口面積≤0.75 cm2；②首次行TAVR 治療；③術前同時行3D-TEE 及CT 檢查；④影像資料清晰且以DICOM（digital imaging and communications in medicine，醫(yī)學數字成像和通信）格式保存；⑤臨床資料收集完整；⑥所有患者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法 主要通過查閱電子病歷系統(tǒng)收集患者的基本信息以及檢查資料，包括性別、年齡、基礎疾病、術前診斷、手術風險評分、術前檢查、手術路徑以及手術預后等。

1.2.1 主要定義 ①主動脈瓣環(huán)：主動脈竇三個最低點形成的瓣環(huán)平面與左室流出道（left ventricular outflow tract，LVOT）相交所得即為虛擬的主動脈瓣環(huán)。 ②LVOT 直徑：通常取主動脈瓣環(huán)下5 mm 處進行測量。 ③主動脈竇直徑：指主動脈竇最長徑。

1.2.2 所用儀器 ①CT 檢查采用Flash 64 排雙源螺旋CT（SIEMENS， Munich， Germany）；②超聲檢查采用飛利浦iE33 超聲系統(tǒng)，X7-2t 經食管探頭（Philips Healthcare， Best，The Netherlands）。

1.2.3 圖像獲取 術前CT 檢查：在心電門控輔助下進行檢查，掃描范圍為主動脈弓到恥骨聯合。 數據以DICOM 格式進行保存。 3D-TEE 數據在手術前即刻獲取：使用“3D ZOOM”功能獲取感興趣區(qū)域的三維原始數據，并轉換為DICOM 格式。 保存數據導入QLAB（音頻編輯）軟件（Philips Healthcare，Best，The Netherlands），以3DQ 模式分析。 選擇期相合適且清晰的圖像后以Cartesian DICOM 三維動態(tài)概念模型格式導出并保存。

1.2.4 評估方法 影像學數據測量主要使用Mimics（Materialise， Leuven， Belgium）軟件進行。 利用多平面重建工具生成三個正交平面的圖像，右上為原始的橫斷面圖像，左上和左下分別為冠狀面和矢狀面圖像，圖中的紅線、黃線、綠線分別指橫斷面、冠狀面、矢狀面圖像的位置。 利用鼠標和定位工具可對不同切面進行選擇和定位。

1.2.4.1 主動脈瓣環(huán)的測量 調節(jié)三個正交平面之間的相互位置關系，至主動脈竇的三個最低點同時在橫斷面消失，所得到的平面即為主動脈瓣環(huán)平面。測量包括瓣環(huán)面積、瓣環(huán)周長、瓣環(huán)直徑-面積來源（area derived，Da）、瓣環(huán)直徑-周長來源（perimeterderived，Dp）、瓣環(huán)最長徑、瓣環(huán)最短經等。

1.2.4.2 LVOT 測量 調整圖像位置，在瓣環(huán)平面下4～5 mm 處，同測量瓣環(huán)平面的方法對LVOT 進行測量，得到LVOT 直徑。

1.2.4.3 竇管交界（sinus tube junction，STJ）測量調整圖像位置，至STJ 平面出現在橫斷面顯示框中，使用測量瓣環(huán)平面的方法對STJ 進行測量，得到STJ直徑。

1.2.4.4 主動脈竇容積的測量 調整圖像位置，至竇部容積最大處出現在橫斷面，分別測量竇部中點至對側兩竇交界處的距離。

1.3 數據分析 使用SPSS 23.0 軟件。 所有數據都先行Kolmogorov-Smirnov 檢驗驗證正態(tài)性。 分類變量以例數（百分率）表示。 若數據服從正態(tài)分布，連續(xù)性變量以（±s）表示，配對t檢驗、Pearson 積差相關以及線性回歸分析用于兩組數據的比較和分析。若數據不服從正態(tài)分布，連續(xù)性變量以中位數和四分位數［Q（Q1，Q3）］表示，兩組間比較采用Wilcoxon 符號秩檢驗，相關性采用Spearman 秩相關分析。P＜0.05 時認為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 患者術前和術中結果 根據納入排除標準，篩選了78 例AS 行經股動脈TAVR 的患者納入研究?；颊咝g前和術中基本信息見表1。

表1 患者基本情況和手術信息（n＝78）

2.2 瓣環(huán)與LVOT 測量 所有78 名患者的CT 和3D-TEE 圖像均符合瓣環(huán)和LVOT 的評估要求，測量數據均服從正態(tài)分布。 與CT 相比，3D-TEE 的測量結果顯著偏小、兩組數據相關性良好：收縮期LVOT直徑、舒張期LVOT 直徑、收縮期瓣環(huán)直徑-Da、舒張期瓣環(huán)直徑-Da 均有顯著性差異（P＜0.01）。 見表2。 圖1 顯示，收縮期和舒張期測量值的縱坐標值絕大部分都在95%一致性界限范圍內，顯示兩組數據具有良好的一致性。 利用直線回歸分析建立方程，即可得到3D-TEE 和CT 之間的直線關系，可以幫助從3D-TEE 的測量值中推斷出CT 的測量值（圖2）。

圖1 兩組心臟各部位收縮和舒張期測量數據一致性分析

表2 三維食道超聲和CT 測量主動脈瓣環(huán)及左室流出道的對比及相關性分析（n＝78，±s）

表2 三維食道超聲和CT 測量主動脈瓣環(huán)及左室流出道的對比及相關性分析（n＝78，±s）

注：Da：面積；LVOT：左室流出道；3D-TEE：三維經食管超聲

項目收縮期3D-TEE CT R 值 P 值舒張期3D-TEE CT R 值 P 值瓣環(huán)直徑-Da（mm） 24.5±2.5 25.6±2.6 0.928 ＜0.01 23.3±2.9 24.9±2.6 0.859 ＜0.01 LVOT 直徑（mm） 27.5±3.9 28.4±3.8 0.824 ＜0.01 27.5±4.6 29.7± 4.5 0.710 ＜0.01

2.3 主動脈STJ 測量 全部78 名患者中，59 名為正常的三葉式主動脈瓣，另有19 名為二葉式主動脈瓣畸形。 排除19 名患者，僅對59 名三葉式主動脈瓣患者竇部進行評估。 Wilcoxon 符號秩檢驗顯示，兩組STJ 測量數據在收縮期與舒張期均存在統(tǒng)計學差異，基于3D-TEE 的測量結果低于CT測量結果：收縮期STJ 直徑［33.6（31.3，40.6）mm vs. 33.5（29.6，42.0）mm，P＜0.01］；舒張期STJ 直徑［32.6（29.5，40.0）mm vs. 32.9（31.2，39.9 mm），P＝0.013］。 Spearman 秩相關分析顯示兩組測量數據具有良好的相關性，收縮期STJ 直徑（R＝0.970，P＜0.01）；舒張期STJ 直徑（R ＝0.947，P＜0.01）（圖2）。

圖2 兩組心臟各部位收縮和舒張期測量數據線性回歸分析

3 討 論

CT 是TAVR 患者術前評估的標準影像學手段［8-9］，CT 對血管和非血管組織具有清晰的分辨率，測量結果準確可靠。 然而，對于腎功能不全、造影劑過敏或其他特殊情況的患者，CT 的應用可能受限［7］。 一些需要緊急手術的血流動力學不穩(wěn)定患者亦無法進行CT 掃描。 因3D-TEE 不會對人體造成傷害，被認為是一種替代手段。 然而，高質量3DTEE 成像對呼吸和心率的控制有非常嚴格的要求，并且容易受到鈣化和其他因素的干擾。 基于3DTEE 數據，沒有統(tǒng)一的標準測量方法。 目前研究發(fā)現，基于3D-TEE 的主動脈根部評估會低估測量結果并導致更高的并發(fā)癥發(fā)生率［8-10］。 然而，對這些差異的原因沒有令人信服的研究。 筆者發(fā)現，主動脈根部評估的研究中［6，8-10］，對CT 和3D-TEE 數據的分析使用了不同的軟件和方法，這種評估工具和方法的不一致可能是導致3D-TEE 評估準確性差的原因之一。 此外，接受TAVR 手術的老年患者通常有嚴重的鈣化，這是影響圖像質量的重要因素。 它對3D-TEE 的影響通常比對CT 的影響更嚴重。 據此，筆者懷疑鈣化的存在可能是導致3D-TEE 和CT評估之間存在顯著差異的另一個因素，從而影響3D-TEE 評估的準確性。 為了驗證3D-TEE 和CT 之間的測量差異是否是由軟件和方法的不一致引起的，使用了可用于分析CT 圖像和3D-TEE 數據的Materialise Mimics 軟件來避免可能的錯誤。 基于測量軟件如3mensio（Pie Medical Imaging BV， Maastricht，the Netherlands）的多平面重建功能的CT 掃描術前評估被認為是TAVR 患者的金標準。 管腔和心肌／血管壁之間的明顯對比使得其在區(qū)分血管和非血管結構方面具有顯著的性能優(yōu)越性。 然而，造影劑的使用和電離輻射的暴露限制了其在對造影劑過敏或腎功能不全的患者中的應用。 需要緊急手術、房顫和腎功能衰竭患者，很難進行增強CT 檢查，對于此類患者，通常選擇3D-TEE 作為術前檢查方法；同時，在TAVR 術中，3D-TEE 還可以作為術中實時監(jiān)控；3D-TEE 有望成為這些患者的CT 替代方法。 與CT 相比，目前還沒有成熟或統(tǒng)一的基于3D-TEE 的術前評估方法。 然而，由于測量結構，如瓣環(huán)通常是橢圓形而不是完全圓形，由于測量徑線的不同，測量結果往往嚴重低估了結果。

盡管軟件有所改進，但前述研究總體上表明，3D-TEE 的測量值仍明顯小于CT 的測量值。 假設，方法和軟件之間的不一致可能是導致測量差異的重要因素。 為了驗證3D-TEE 與CT 的測量差異是否由于測量軟件和方法的不一致所引起，本研究利用既能閱讀CT 圖像也能分析3D-TEE 數據的Mimics 軟件對兩種類型的數據進行分析，以規(guī)避上述因素可能帶來的誤差，從而更精確的分析3D-TEE 評估的準確性。

然而，最后的研究結果與預期并不完全一致，差異沒有顯著降低。 本研究發(fā)現，不論是利用收縮期圖像進行測量還是利用舒張期圖像進行評估，也不論是對主動脈瓣環(huán)、LVOT 的評估，還是對STJ、主動脈竇容積的評估，3D-TEE 的測量結果仍舊顯著小于基于CT 的評估結果，3D-TEE 評估的準確性并沒有因為上述因素的改善得到統(tǒng)計學意義上的提升，提示測量軟件和方法的不一致并非是導致兩者測量差異的主要因素。 盡管如此，它們之間的良好相關性和一致性仍然使我們能夠使用3D-TEE 作為TAVR 患者的術前成像數據，因為這些患者有CT 檢查的禁忌證。 嚴重的鈣化會嚴重影響3D-TEE 圖像的質量，產生偽影，因此，理論上會阻礙測量并降低其準確性。

雖然測量差異仍舊存在，本研究發(fā)現兩組數據之間存在著較為緊密的相關性和一致性，通過建立的直線方程，可以根據3D-TEE 的結果計算出CT 的測量值，對于CT 檢查禁忌的患者來說，如主動脈瓣疾病合并有腎功能不全患者，3D-TEE 仍然可以視為一種良好的術前評估替代資源，在進行良好一致性的影像學評估的同時，避免引起過多并發(fā)癥，更有利于TAVR 手術的順利實施。

本研究中，大部分為三葉主動脈瓣（75.6%），而有19 例（24.4%）患者被診斷為二葉式主動脈瓣畸形，其在人群中的發(fā)病率約為0.5%～2%［11-13］，與正常的三葉瓣相比，二葉式主動脈瓣畸形的患者其主動脈瓣環(huán)以上平面直徑、主動脈瓣環(huán)平面直徑以及LVOT 直徑通常呈遞增趨勢而易導致術后瓣周漏［14-17］而術前需要準確的影像學評估，并根據影像學提供的徑線測量數據以及原有病變瓣膜的性質綜合判斷瓣膜型號的選擇、確定瓣膜釋放平面。

如何進一步提高術前影像學評估的準確性一直是臨床醫(yī)生所考慮的重要問題。 除了充分利用現有的影像學資源以外，3D 打印技術與醫(yī)學的結合可能會提供新的輔助作用［18-20］。

綜上，對于重度AS 患者， 3D-TEE 主動脈根部測值與金標準CT 測值具有較好的相關性和一致性。對于CT 檢查受限的患者，3D-TEE 可能成為術前影像評估的另一種選擇。 然而，由于樣本量限制，本研究具有一定的局限性，需要擴大樣本量以及前瞻性研究以進一步探討。