超聲心動圖檢查瓣膜性心臟病仍無止境

張 梅，徐銘俊

(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院超聲心動圖室，山東 濟南 250012)

瓣膜性心臟病(valvular heart disease, VHD)是我國主要心血管疾病之一。既往風濕性心臟瓣膜病是主要病因。隨著生活水平提高及壽命延長，非風濕性心臟瓣膜病如瓣膜退行性病變、缺血性心臟病引起的瓣膜關(guān)閉不全及代謝障礙引起的瓣膜損害日漸增加。近10年來介入治療瓣膜病的新方法不斷涌現(xiàn)，如經(jīng)皮主/肺動脈瓣及三尖瓣置換和經(jīng)皮二/三尖瓣成形或修復(fù)等新技術(shù)，解決了許多瓣膜病患者不能耐受外科手術(shù)的治療問題。同時，多模態(tài)影像學(xué)技術(shù)在瓣膜病診斷、治療及預(yù)后評估方面發(fā)揮著重要作用，其中超聲心動圖是診斷心臟瓣膜病的首選影像學(xué)方法。經(jīng)胸超聲心動圖(transthoracic echocardiography, TTE)或經(jīng)食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography, TEE)可針對瓣膜病變所致結(jié)構(gòu)、功能改變及并發(fā)癥提供非常重要的信息，已成為臨床選擇治療方式的重要依據(jù)。隨著介入治療瓣膜病的進展和循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的增加，治療路徑精度不斷提高，對瓣膜病的診斷要求也更趨精確，需要超聲醫(yī)師進一步提高診斷水平，準確識別瓣膜病變結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)改變等。適應(yīng)上述需求，超聲心動圖診斷瓣膜病變的新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用成為研究熱點，相關(guān)進展主要表現(xiàn)在以下方面：

1 實時三維超聲心動圖技術(shù)應(yīng)用研究

瓣膜結(jié)構(gòu)改變是超聲心動圖最基本的檢查內(nèi)容，二維超聲心動圖已不能滿足臨床需求。應(yīng)用三維超聲技術(shù)可使臨床醫(yī)生術(shù)前直觀獲取瓣膜的立體結(jié)構(gòu)信息，包括瓣膜病變的主要部位、增厚或鈣化情況、瓣環(huán)形態(tài)、瓣膜開放及關(guān)閉情況及瓣膜附屬結(jié)構(gòu)等，結(jié)合定量測量瓣膜結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)參數(shù)，為制定治療策略提供重要依據(jù)。圍術(shù)期實時三維經(jīng)食管超聲心動圖(real-time 3D-transesophageal echocardiography, RT-3D-TEE)技術(shù)可提供更為可靠的信息，已成為經(jīng)導(dǎo)管主動脈瓣置換術(shù)(transcatheter aortic valve replacement, TAVR)、二尖瓣及三尖瓣鉗夾術(shù)等不可缺少的術(shù)前檢查，并可在術(shù)中實時指導(dǎo)和監(jiān)測手術(shù)過程，引導(dǎo)器械放置、觀測即刻療效、早期發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥及評估心臟血流動力學(xué)狀態(tài)等，輔助指導(dǎo)臨床決策；用于術(shù)后隨訪可提供豐富而詳盡的信息，為其他技術(shù)所難以取代。本期李菁等在主動脈瓣置換術(shù)中分別于體外循環(huán)前即刻行實時二維經(jīng)食管超聲心動圖(real-time 2D-transesophageal echocardiography, RT-2D-TEE)和RT-3D-TEE檢查主動脈瓣并定量分析，發(fā)現(xiàn)RT-3D-TEE顯示主動脈瓣瓣葉數(shù)目、瓣葉穿孔、瓣葉贅生物及風濕性主動脈瓣損害與術(shù)中探查結(jié)果診斷符合率更高；RT-2D-TEE對主動脈瓣環(huán)徑、主動脈竇部和主動脈竇管交界直徑、有效高度測值低于RT-3D-TEE和術(shù)中實測結(jié)果，而RT-3D-TEE與實測值更為接近，體現(xiàn)了RT-3D-TEE在主動脈瓣中的應(yīng)用價值。手術(shù)期間應(yīng)盡可能用RT-3D-TEE定性和定量評估瓣膜病變，以指導(dǎo)治療和觀察療效；術(shù)后隨訪中則可根據(jù)臨床情況進行選擇。

2 超聲3D打印技術(shù)顯示瓣膜結(jié)構(gòu)

隨著3D超聲心動圖技術(shù)的快速發(fā)展，通過容積成像技術(shù)能在二維屏幕上顯示瓣膜的3D重建圖像，但尚不能完全做到從3D圖像視覺信息轉(zhuǎn)換到對瓣膜結(jié)構(gòu)直觀的外科理解。3D打印技術(shù)基于數(shù)字模型，根據(jù)離散、堆積的原理將可黏合材料分層加工、疊加成型來構(gòu)造實物模型，能夠直觀精確地反映解剖結(jié)構(gòu)，早期多用于外科領(lǐng)域；1988年首次應(yīng)用心臟MR數(shù)據(jù)制作先天性心臟病患者的3D心臟模型，之后陸續(xù)開發(fā)了針對CT的3D技術(shù)等，并在10年中取得顯著進步，現(xiàn)已越來越多地用于心臟病學(xué)領(lǐng)域的臨床教學(xué)及手術(shù)決策。在顯示心臟結(jié)構(gòu)方面，超聲3D打印技術(shù)也是目前的研究熱點。本期楊遠婷等以軟件對正常二尖瓣、二尖瓣狹窄、二尖瓣脫垂的3D-TEE圖像進行后處理后，使用鑄模硅膠灌注成型方法可制作二尖瓣3D模型，據(jù)以測量的二尖瓣前外后內(nèi)側(cè)徑、前后徑、瓣環(huán)周長、瓣環(huán)面積及瓣膜開放幅度，發(fā)現(xiàn)測值與3D-TEE差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，證實結(jié)合3D打印技術(shù)制作二尖瓣模型具有較高可行性，且二尖瓣3D模型更為直觀、易于理解，展示出TEE的3D打印技術(shù)在二尖瓣膜病臨床教學(xué)、手術(shù)決策及手術(shù)演練方面擁有廣闊應(yīng)用前景。對于3D打印技術(shù)還需要更深入研究，與臨床醫(yī)師廣泛合作，以更好地顯現(xiàn)其臨床價值。

3 瓣膜病變與心肌損傷的關(guān)系

臨床對于瓣膜病多注重瓣膜結(jié)構(gòu)和功能改變，很少關(guān)注繼發(fā)心肌損傷及其對預(yù)后的影響。隨著研究深入，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)心肌損害對于瓣膜病發(fā)展和預(yù)后的影響不可忽略。本期中孫佳英等應(yīng)用超聲心動圖評價偏心性主動脈瓣反流(aortic regurgitation, AR)引起的室壁沖擊傷繼發(fā)心臟損害，探討其力學(xué)機制，觀察主動脈瓣反流束走行方向、沖擊室壁部位、局部形成渦流特點，心肌局部形變程度、室壁厚度和運動以及二尖瓣反流(mitral regurgitation, MR)情況等。心血管磁共振(cardio-vascular magnetic resonance, CMR)和心肌灌注掃描證實受沖擊部位確實可出現(xiàn)心肌損傷，部分病例甚至可出現(xiàn)心肌壞死和纖維化等不可逆損傷。偏心性AR對左心室造成的沖擊傷至少可導(dǎo)致2個嚴重后果：一是局部心肌運動能力下降，甚至發(fā)生不可逆性壞死和纖維化，影響左心室功能；二是靠近瓣環(huán)處的室壁擴張和運動減低與偏心性AR限制二尖瓣前葉開放、直接沖擊腱索和乳頭肌等共同作用從而影響二尖瓣功能，使左心室功能進一步惡化，嚴重時需同時處理二尖瓣，增加手術(shù)風險與成本。另外，中度以上反流引起代償?shù)淖笮氖沂湛s期心輸出量增多，血管內(nèi)異常血流動力學(xué)所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力、牽張力和壓力改變均可引起血管內(nèi)彈力層損害和中層組織病理改變，使血管擴張，加劇血管內(nèi)張力/管壁結(jié)構(gòu)失衡，血管局部膨出可致動脈瘤形成。該研究提出了對偏心性AR對室壁造成的沖擊傷分度法，認為應(yīng)注意AR伴隨血流動力學(xué)引起的心血管損害，且單純根據(jù)反流程度決定治療方法可能是不夠的，對易發(fā)生繼發(fā)損害的病變更應(yīng)積極加以干預(yù)。

近年來，心肌應(yīng)變顯像技術(shù)廣泛用于檢測心肌缺血和各種原因所致心肌病變亞臨床心肌損害，而應(yīng)變顯像對瓣膜病的價值尚未得到重視。瓣膜病引起血流動力學(xué)改變，如主動脈瓣狹窄(aortic stenosis, AS)使左心室排血阻力增大、收縮力增強和心肌代償性肥厚，左心室內(nèi)壓力增加，較高的壁應(yīng)力和受損的冠狀動脈血流嚴重阻礙心肌尤其心內(nèi)膜下心肌灌注，心臟功能可發(fā)生異常，但常規(guī)方法如左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)難以發(fā)現(xiàn)，而縱向應(yīng)變(longitudinal strain, LS)可早期檢測出心肌功能損傷。本期李茜等應(yīng)用縱向應(yīng)變評價主動脈瓣狹窄置換術(shù)后心肌功能。國內(nèi)外最新前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，在主動脈瓣置換術(shù)后患者中，整體LS(global LS, GLS)降低是癥狀發(fā)展及死亡的重要預(yù)測因子。傳統(tǒng)外科主動脈瓣換瓣手術(shù)和TAVR均可早期改善LS，但后者更明顯，可能與外科手術(shù)易引起心肌頓抑和室間隔運動異常有關(guān)。經(jīng)心尖TAVR更易損害心尖應(yīng)變，但其GLS與經(jīng)動脈途徑類似。同時，對于無癥狀重度AS患者，GLS可能是早期介入治療的重要參考指標。通過評估瓣膜病術(shù)后左心房及右心室應(yīng)變，可進一步判斷重要并發(fā)癥對心肌的影響。對于應(yīng)變技術(shù)在瓣膜病中的應(yīng)用價值仍需進一步擴大樣本，進行多中心、前瞻性隨機對照試驗加以驗證。

4 診斷瓣膜病并發(fā)癥

多數(shù)情況下，感染性心內(nèi)膜炎(infective endocarditis, IE)是瓣膜病變的嚴重并發(fā)癥，也可為瓣膜病變的原因。IE能在數(shù)周甚至數(shù)日內(nèi)嚴重破壞瓣膜和心肌組織，死亡風險極高，1年死亡率接近30%。EURO-ENDO前瞻性注冊試驗對3 116例IE患者的研究結(jié)果顯示，盡管影像學(xué)診斷、抗生素治療和早期手術(shù)治療IE已取得進展，但仍存在住院死亡率(17%)和栓塞并發(fā)癥(21%)高發(fā)等問題，如二葉主動脈瓣(bicuspid aortic valve, BAV)是常見的先天性心臟畸形，發(fā)病率0.5%～2.0%，并發(fā)IE可引起瓣膜反流、穿孔、瓣周膿腫及瘺道等。瓣膜疾病本身結(jié)構(gòu)和毗鄰關(guān)系復(fù)雜，經(jīng)胸超聲檢查難以清晰準確地顯示早期炎癥改變、穿孔及膿腫，尤其是人工瓣的贅生物。早期準確診斷是臨床診治IE的迫切需求。本期馬青艷等對BAV合并IE進行3D-TEE觀察，以外科手術(shù)所見作為金標準，證實3D-TEE在檢測贅生物、瓣葉穿孔、瓣周膿腫和檢出瘺道等方面的敏感度和陽性預(yù)測值均高于TTE，其可視性和空間分辨率比TTE更好，診斷BAV合并IE敏感度和陽性預(yù)測值更高。3D-TEE用于瓣膜病IE不僅是為了發(fā)現(xiàn)贅生物，更是為了發(fā)現(xiàn)其復(fù)雜的病理改變，值得進一步推廣。

另外，圍術(shù)期并發(fā)癥還包括瓣周漏、瓣膜輔助裝置斷裂、瓣膜中重度反流、醫(yī)源性心肌穿孔、心包壓塞、主動脈夾層、冠脈阻塞導(dǎo)致的嚴重左心室功能不良等，超聲用于監(jiān)測可即刻提供詳細可靠的信息。

5 多模態(tài)影像技術(shù)的融合

瓣膜性心臟病診治技術(shù)發(fā)展到今天，尤其對于術(shù)中應(yīng)用，最大化發(fā)揮各種影像學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢并將其融為一體已成為臨床需求。超聲技術(shù)與其他影像學(xué)技術(shù)融合的多模態(tài)影像技術(shù)是診治瓣膜病更為理想的技術(shù)。例如，對于經(jīng)導(dǎo)管治療，術(shù)前TEE及CT是最基礎(chǔ)的檢查，超聲可評價血流動力學(xué)及瓣膜解剖結(jié)構(gòu)，CT可精確測量解剖結(jié)構(gòu)徑線及術(shù)中造影角度；術(shù)中采用融合技術(shù)(包括超聲心動圖及透視)可進一步輔助術(shù)者了解立體解剖結(jié)構(gòu)，清晰觀察導(dǎo)管等裝置的空間位置和運動，監(jiān)測治療效果和并發(fā)癥；遇TTE和TEE圖像質(zhì)量均不理想時，還可行心腔內(nèi)超聲，有助于在心腔內(nèi)精確導(dǎo)航介入裝置、正確放置人工瓣或支架及清晰顯示瓣環(huán)等。

總之，臨床需求大大促進了超聲心動圖技術(shù)在VHD中的發(fā)展，目前仍需加強臨床醫(yī)師和超聲醫(yī)師對超聲心動圖技術(shù)的認識和研究，以最大化發(fā)揮超聲技術(shù)的作用和優(yōu)勢。