主動脈瓣關(guān)閉不全解剖結(jié)構(gòu)CT精準評估與術(shù)中實際測量的對比研究

丁文元，趙宏亮，張 冰，譚延振，許荊棘，馮樂樂，張玉璽，金振曉，易 蔚

治療主動脈瓣關(guān)閉不全的手術(shù)方式包括瓣膜置換手術(shù)和瓣膜修復術(shù)［1-2］。置換機械瓣膜后需要終生服用華法林，患者面臨較高的出血和血栓栓塞的風險［3-4］。置換生物瓣膜后隨置換時間的延長瓣膜結(jié)構(gòu)會退化［4］。瓣膜修復術(shù)后不需要長期抗凝，出血事件發(fā)生率低，具有更好的血流動力學表現(xiàn)、更低的死亡率和瓣膜相關(guān)并發(fā)癥率［4-5］。因此，在2017年、2021年歐洲瓣膜病管理指南中，均推薦在有經(jīng)驗的瓣膜修復中心，適合的病例推薦行主動脈瓣修復手術(shù)［1，6］。

CT成像技術(shù)可以準確顯示主動脈瓣葉及根部復雜三維解剖，幫助外科醫(yī)生深入了解主動脈瓣葉及根部解剖，為患者選擇瓣膜修復手術(shù)方案提供參考依據(jù)，2020年日本瓣膜病管理指南推薦對于超聲無法詳細評估的主動脈瓣關(guān)閉不全患者，可應用CT等檢查方法對主動脈根部進行詳細評估［7］。

本研究通過術(shù)前CT評估對主動脈瓣及根部進行測量評估，同時在術(shù)中對主動脈瓣瓣葉幾何高度（geometric height，gH）和游離緣長度（free margin length，F(xiàn)ML）進行實際測量，比較兩種方法的一致性。本研究通過了本院醫(yī)學倫理委員會的倫理審查（KY20202067-F-1）。

1 材料與方法

1.1 病例選擇選擇自2021年1月到2022年1月，西京醫(yī)院心血管外科對主動脈瓣關(guān)閉不全患者行主動脈瓣CT評估，其中對39例三葉瓣主動脈瓣關(guān)閉不全、81例二葉瓣主動脈瓣關(guān)閉不全和5例四葉瓣主動脈瓣關(guān)閉不全進行術(shù)前全心動周期CT檢查并進行CT測量評估；在手術(shù)中實際測量患者瓣葉gH和FML，其中三葉瓣主動脈瓣21例，二葉瓣左右融合主動脈瓣48例。將既有術(shù)前CT評估又有術(shù)中實際測量的主動脈瓣關(guān)閉不全69例納入研究，其中三葉瓣主動脈瓣21例，二葉瓣左右融合主動脈瓣48例。

1.2 CT檢查采用Flash64排雙源螺旋CT，每名患者做檢查時注射造影劑碘佛醇注射液0.8～1 ml/kg，在心電門控輔助下對患者進行全心動周期CT檢查，以10%間隔重建心臟周期10%～100%R-R間期影像得到10組影像，影像數(shù)據(jù)以DICOM格式保存，用Mimics（Materialise，Leuven，Belgium）軟件（Mimics 21.0版本）對影像數(shù)據(jù)進行評估，Mimics軟件的三維重建和可視化模塊可以讓外科醫(yī)生對薄層CT數(shù)據(jù)在三個正交平面（橫斷面、矢狀面和冠狀面）瀏覽，對需要關(guān)注的區(qū)域反復觀察，進而三維重建，對感興趣的區(qū)域進行幾何參數(shù)測量。

1.3 術(shù)中實際測量所有手術(shù)患者均采用胸部正中切口，在體外循環(huán)支持下切開升主動脈，經(jīng)冠狀動脈開口順行灌注心臟冷停搏液，在主動脈瓣瓣葉的三個交界處縫三針向上向外牽引懸吊使瓣膜在一個自然的位置。對主動脈瓣葉進行評估，使用設計的半圓頭帶有刻度的專用瓣葉測量尺測量每個瓣葉gH和FML，測量瓣葉gH時，用鑷子輕輕的牽引瓣葉，使測尺與瓣葉底部和瓣葉游離緣中間相對應［8］，將瓣葉FML分為兩部分用測尺測量，從瓣葉的中間到瓣葉兩個交界分別測量，如圖1。

圖1 術(shù)中實際測量

1.4 CT測量評估使用Mimics軟件對患者CT影像數(shù)據(jù)進行測量評估。術(shù)前CT精準測量評估的項目有瓣口開放面積、升主動脈直徑、竇管交界直徑、主動脈竇大小、交界間間距、瓣環(huán)直徑、左室流出道直徑、非融合瓣葉gH和有效高度（effective height，eH）、非融合瓣葉角度、融合嵴和交界融合長度、非融合瓣FML、融合瓣gH和eH、融合瓣FML、Arantius結(jié)節(jié)延長長度、附著緣長度、交界高度、冠狀動脈開口到竇管交界和瓣環(huán)的距離，其中瓣口開放面積的測量使用心臟收縮期影像，其余使用心臟舒張期影像測量評估。

1.5 數(shù)據(jù)分析運用SPSS 16統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，變量以均值±標準差（±s）或者百分數(shù)（%）表示，兩種測量方法的一致性分析用Bland-Altman圖。

2 結(jié) 果

2.1 基線特征21例三葉瓣主動脈瓣患者，平均年齡（46.9±14.5）歲，其中男性16（76.2%）例，女性5（23.8%）例；48例二葉瓣左右融合主動脈瓣患者，平均年齡（35.5±11.2）歲，其中男性42例（87.5%），女性6例（12.5%）。

2.2 CT精準測量評估經(jīng)過不斷探索總結(jié)的CT測量評估方法可以對主動脈瓣的所有解剖結(jié)構(gòu)進行精準的測量，如圖2～3。本研究在手術(shù)中使用專用測尺對瓣葉gH和FML進行了準確測量，本文只對在術(shù)中實際測量和CT精準測量評估的瓣葉gH和FML進行一致性分析。

圖2 CT精準評估主動脈瓣效果圖

圖3 瓣葉gH和FML

2.3 CT測量評估與術(shù)中實際測量的一致性CT測量評估與術(shù)中實際測量主動脈瓣瓣葉gH，差值均數(shù)為0.1 mm，95%可信區(qū)間（confidence interval，CI）：-1.9～2.1 mm，有2個點在CI以外，其余都在CI以內(nèi)，見圖4。CT測量評估與術(shù)中實際測量主動脈瓣瓣葉FML，差值均數(shù)為0.4 mm，95%CI：-1.8～2.6 mm，有1個點在CI以外，其余都在CI以內(nèi)，見圖5。根據(jù)差值均數(shù)的絕對值、95%CI以外數(shù)據(jù)點數(shù)、CI以內(nèi)差值最大絕對值以及臨床上對差異的接受程度，CT測量評估與術(shù)中實際測量主動脈瓣瓣葉gH和FML的一致性好。

圖4 CT測量評估與術(shù)中實際測量主動脈瓣瓣葉幾何高度的一致性

圖5 CT測量評估與術(shù)中實際測量主動脈瓣瓣葉游離緣長度的一致性

3 討 論

瓣膜修復手術(shù)對于主動脈瓣關(guān)閉不全患者尤其年輕患者在有經(jīng)驗的中心是優(yōu)先的選擇方式［9］，對于主動脈瓣關(guān)閉不全的年輕患者，修復手術(shù)與置換人工生物瓣膜相比，有更好的持久性和更低的再手術(shù)率，與置換人工機械瓣膜相比，修復手術(shù)后患者不用終身服用抗凝藥，避免了出血和血栓栓塞等瓣膜相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生，育齡女性也會從中受益，避免后期懷孕的潛在抗凝相關(guān)問題［3，10-13］。隨著對主動脈瓣解剖結(jié)構(gòu)的深入了解，心臟外科手術(shù)醫(yī)生逐漸認識到主動脈瓣解剖結(jié)構(gòu)是決定修復手術(shù)效果的一個很重要因素［14］，在術(shù)前對患者主動脈瓣瓣葉形態(tài)和主動脈根部結(jié)構(gòu)的認識與精準評估，對確定是否與如何進行修復手術(shù)非常重要，術(shù)前對患者的主動脈瓣解剖結(jié)構(gòu)進行精準評估對于外科醫(yī)生為患者選擇規(guī)劃合適手術(shù)方式有很好的參考依據(jù)。

本院瓣膜團隊每年獨立開展主動脈瓣修復手術(shù)約100余例，其修復理念是在有效瓣葉面積與瓣葉質(zhì)量足夠的基礎上，基于正常人群主動脈瓣與主動脈根部數(shù)據(jù)，恢復主動脈瓣葉及根部的正常解剖結(jié)構(gòu)和功能。因此，需要通過影像學檢查方法對主動脈瓣葉及根部解剖結(jié)構(gòu)進行精準的測量評估，幫助手術(shù)醫(yī)師在術(shù)前為患者規(guī)劃合適的瓣膜修復手術(shù)方案［9］。目前缺少術(shù)前精準評估主動脈瓣的方法，經(jīng)胸超聲受到角度與測量精度的限制，難以精準測量部分主動脈瓣葉gH和FML，食道超聲作為有創(chuàng)檢查，對于需手術(shù)的心臟病患者，一般建議在麻醉后檢查，同樣也受到檢測角度的限制，往往在術(shù)中應用，對于超聲心動圖評估主動脈瓣葉及根部受限制的方面可以用CT評估主動脈瓣葉及根部［15-16］。通過CT檢查與多平面三維重建相結(jié)合的方式可以對主動脈瓣葉及根部實現(xiàn)更精確的評估，正在成為詳細分析心臟解剖結(jié)構(gòu)的重要方法，本研究使用Mimic軟件對患者CT影像數(shù)據(jù)進行分析，不斷改進分析方法，總結(jié)了CT測量評估主動脈瓣修復手術(shù)所需要的重要結(jié)構(gòu)的方法，形成了精準測量評估流程。

主動脈瓣關(guān)閉不全患者的主動脈瓣葉及根部結(jié)構(gòu)個體差異較大，手術(shù)修復主動脈瓣的具體策略也應個體化、精準化，因此只有通過精準評估患者的主動脈瓣葉及根部解剖結(jié)構(gòu)，心臟外科手術(shù)醫(yī)生才能篩選適宜擬主動脈瓣修復的患者，并據(jù)此制定手術(shù)方案。如果在術(shù)中評估瓣葉形態(tài)大小，會延長患者的升主動脈阻閉時間，心臟缺血缺氧時間延長，增加心肌損傷的程度，對患者預后不利，尤其是部分數(shù)據(jù)，如升主動脈直徑、竇管交界直徑、主動脈竇大小、交界間間距、瓣環(huán)直徑、左室流出道直徑、非融合瓣葉角度、融合嵴和交界融合長度、附著緣長度、交界高度、冠狀動脈開口到竇管交界和瓣環(huán)的距離等，在心臟停跳主動脈根部沒有張力的情況下測量準確性不佳或難以測量，而這些指標對主動脈瓣修復手術(shù)方案制定至關(guān)重要。如果在手術(shù)前通過CT精準評估的方法對患者主動脈瓣葉及根部解剖結(jié)構(gòu)進行詳細的分析，手術(shù)醫(yī)生在術(shù)前就可以確定是否進行修復手術(shù)，并制定好修復手術(shù)的方案，有助于減少患者手術(shù)時間，尤其是升主動脈阻閉時間，降低心肌損傷程度，更加精準的為患者進行主動脈瓣修復手術(shù)。對于在門診就診的主動脈瓣關(guān)閉不全患者，心臟外科醫(yī)生通過CT精準評估就可以對其主動脈瓣葉及根部有清楚的了解，方便為患者合理選擇治療方案奠定了理論與實踐基礎。

主動脈瓣修復手術(shù)逐漸從隨機、不可重復的手術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾g(shù)后效果持久的標準化手術(shù)［13］，修復手術(shù)的標準化需要術(shù)前評估的標準化，CT精準評估可以對主動脈瓣葉及根部的解剖結(jié)構(gòu)進行準確的測量評估，為醫(yī)生對患者選擇合適的手術(shù)時機和手術(shù)方式以及系統(tǒng)的規(guī)劃修復術(shù)方法提供參考依據(jù)，讓患者從主動脈瓣修復手術(shù)中獲益，同時為手術(shù)醫(yī)生改進手術(shù)方式和理念更新提供參考。

4 結(jié) 論

本研究探索總結(jié)了CT精準評估測量主動脈瓣修復手術(shù)所需要的主動脈瓣重要結(jié)構(gòu)的方法，CT精準評估與術(shù)中實際測量主動脈瓣瓣葉gH和FML的一致性好，CT精準測量評估對心臟外科手術(shù)醫(yī)生更好的了解患者主動脈瓣病變結(jié)構(gòu)并制定合理的治療方案和修復手術(shù)方法有重要參考作用。