引用本文: 嚴富天, 李娜, 張本貴, 陳秋林, 何平. 應用全 3D 經食管超聲心動圖精確引導房間隔缺損經皮封堵治療的可行性研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(11): 1152-1155. doi: 10.7507/1007-4848.201903002 復制
房間隔缺損(atrial septum defect,ASD)是我國主要的先天性心臟病,人群中有著較高的發病率。近些年來隨著經皮介入技術的進步,房間隔微創封堵治療已經成為 ASD 治療的重要手段[1]。以往,經皮 ASD 封堵主要依賴 X 線透視引導完成,近些年來我國學者開創的單純超聲引導經皮介入技術憑借微創,綠色無放射線以及更好的安全性,已經得到了廣泛應用[2-5]。但目前而言,該技術仍然主要依賴二維超聲完成引導[6]。
近些年來,隨著超聲技術的進步,3D 超聲心動圖能夠做到實時 3D 成像。相對于二維超聲,3D 超聲能夠更準確勾勒出心臟內空間解剖結構及毗鄰關系,清晰顯示心臟內病變結構,并對其進行精準的定量化評價[7],對于介入手術,尤其是 ASD 的介入治療具有極大的意義。本研究以此為契機,探討應用全 3D 經食管超聲圖(TEE)在精確引導房間隔缺損經皮封堵治療中的應用。
1 臨床資料與方法
1.1 一般資料
納入 2017 年 7 月至 2018 年 6 月,17 例診斷 ASD,并于我院擬行全 3D-TEE 引導經皮 ASD 介入封堵的患者。所有患者術前均采用經胸超聲心動圖(TTE)明確診斷,并作術前評估。研究納入標準包括:(1)年齡大于 5 歲;(2)超聲明確診斷 ASD;(3)明顯左向右分流,并具有手術指征;(4)ASD 經評估適合封堵治療(缺損各殘端大于 5 mm);(6)患者無食管超聲禁忌證。排除標準包括:(1)合并其他心內畸形需要治療的患者;(2)對鎳鈦合金封堵器過敏患者;(3)合并肺動脈高壓患者或合并右向左分流的患者;(4)存在活動性感染的患者。本研究經醫院倫理委員會審批通過,所有患者均簽署知情同意書。
1.2 手術方法
為確保手術順利進行,研究開始前,參與患者納入的介入外科醫生均行 3D-TEE 圖像相關解讀培訓,培訓內容包括:(1)3D TEE 左/右心房解剖結構認知;(2)3D-TEE 引導流程獲知;(3)患者 3D-TEE 圖像解讀。患者采用全身麻醉氣管插管,插管后采用 3D-TEE 評價 ASD(Philips IE33 三維超聲心動圖及 X7-2t 三維 TEE 探頭,Philips. MA),評價采用 3D-X-plane 及 3D-zoom 模式(圖 1),測量房間隔缺損上下及前后徑線,評估各緣殘端長度,并在后期機載 Q-lab(Philips. MA)分析系統中測量 3D-TEE 顯示 ASD 周長(并折算直徑)。評估完成后,選擇合適的房間隔封堵器(北京華醫圣杰科技有限公司),選擇原則為 3D 測量直徑+5~6 mm。手術入路采用右側股靜脈通路,行股靜脈穿刺,置入 6F 血管鞘后超聲引導下置入 0.035/260 mm 引導鋼絲至右心房,取出 6F 血管鞘,更換 10F 輸送鞘管置入股靜脈。TEE 切換至 3D-Zoom 模式,旋轉至右心房面觀(圖 1),同時顯示房間隔全貌(包括 ASD)、下腔靜脈及上腔靜脈。在 3D-TEE 引導下,將輸送鞘置入左心房,推引導鋼絲于鞘內,在 3D 實時引導下,鞘管導引頭直接跨過 ASD(圖 1)。此時,旋轉 Zoom 3D 圖像,顯示房間隔左心房面觀,引導輸送鞘至心房中部,并不接觸心房壁結構,避免損傷,退出鞘心擴張條及導絲。連接裝載鞘,將裝載好的封堵器經過輸送鞘送入左心房,在 3D-TEE 引導下釋放左側傘盤,輕輕回拉輸送系統,使得左傘盤貼合房間隔,并釋放右側傘盤,采用 3D-TEE 評價傘盤位置(圖 1),形態及其與鄰近組織的關系,并采用彩色多普勒及 3D 彩色多普勒評價殘余分流。如果傘盤位置不滿意,或存在殘余分流,則重新收回,并更換不同型號的封堵器。如效果滿意,則釋放封堵器,撤出輸送系統,股靜脈壓迫止血。所有患者均選擇手術室拔除氣管導管,蘇醒后轉入普通病房,術后常規 100 mg 阿司匹林抗血小板 6 個月,術后復查心臟彩超評價封堵器型態,與鄰近組織結構的關系及有無殘余分流。記錄導管操作時間(定義從股靜脈穿刺至移除輸送裝置)、手術成功率、封堵器更換次數及手術相關并發癥(殘余分流、心內結構損傷、瓣膜反流等)。統計學分析采用 SSPS 13.0,計量資料選擇均數±標準差(±s)表示。

a:3D-Zoom 圖像獲取房間隔右心房面觀,清晰顯示房間隔缺損及上腔/下靜脈開口,通過 Q-lab 機載軟件可以測量缺損周長;b:3D-Biplane 同時顯示缺損前后及上下經;c:3D-Zoom 圖像顯示缺損左心房面觀;d~f:實時 3D-TEE 引導輸送鞘(黑色箭頭)跨越房間隔缺損,進入左心房,圖 f 清晰顯示鞘管進入左心房后的位置;g:3D-TEE 清晰顯示左心房面封堵器釋放;h:3D 超聲顯示封堵器釋放后左右傘盤位置穩定
2 結果
研究期間共 17 例患者于我院行全 3D-TEE 引導 ASD 經皮封堵術,平均年齡(27.1±8.0)歲,體重(54±11)kg,其中男 4 例、女 13 例。所有患者均滿足納入排除標準,術前均經 TEE 診斷為左向右分流的繼發孔中央型 ASD。TTE 測量房間隔缺損直徑(15.8±2.7)mm,3D TEE 測量房間隔缺損前后徑(17.4±2.4)mm,上下徑(17.9±5.3)mm,周長折算徑(18.0±3.5)mm。所有 ASD 各方向殘端均大于 5 mm,符合 ASD 介入封堵標準。17 例患者手術均順利實施,手術成功率 100%,平均 ASD 封堵器直徑(23.1±3.5)mm,研究期間無封堵器脫落,明顯殘余分流,心內結構損傷,心臟壓塞等嚴重不良事件及并發癥發生,平均導管操作時間(30.7±5.5)min。17 例患者均成功獲得 3D TEE 圖像并用于實時引導,其中 15 例患者圖像質量佳,手術過程全程采用 3D-TEE 引導完成,2 例患者 3D 圖像顯示心內解剖細節欠清晰,采用了 3D+2D TEE 輔助的方式進行介入引導及判斷(表 1)。通過術后及術中反饋結果,經過術前 3D-TEE 相關影像解讀培訓,介入外科醫師能進行有效的 3D 圖像解讀和認識。


15 例患者封堵器第一次釋放效果良好,傘盤大小合適并準確釋放,2 例患者第一次釋放,提示封堵器傘盤未完全展開,型態不佳,更換小一號封堵器再次釋放后效果滿意,封堵器換傘率 11.8%(2/17),所有患者最終傘盤釋放后無明顯殘余分流,傘盤型態良好,房間隔貼合滿意。術中 3 例患者 TEE 提示微量殘余分流,術后出院前 TTE 復查,所有患者未發現殘余分流,均恢復良好,無 ICU 停留時間,術后麻醉蘇醒即轉入普通病房,平均住院時間(4.4±0.8)d(表 1)。
3 討論
隨著介入技術的進步,介入封堵技術憑借其安全微創的特點,已經成為部分解剖形態合適的 ASD 治療的首選方式。常規的介入技術主要依賴 X 線引導,近些年來由我國學者提出的經皮超聲引導介入正越來越多的受到關注,相對于傳統的 X 線引導介入技術,超聲引導經皮介入體現了如下特點:(1)無需放射線,減少患者及醫護放射傷害;(2)相對 X 線,超聲能夠更加清晰地顯示心內解剖結構及其與操作導管及器械的相對關系,手術安全性較高;(3)無需大型 DR 設備,更加便于手術開展等優勢。目前臨床證據顯示,超聲引導經皮先心病介入技術已經具備與傳統 X 線介入類似乃至更佳的安全性及有效性[8-9]。同樣,隨著近年來 3D 超聲技術的進步,尤其是實時 3D 超聲影像技術的成熟,3D 超聲被越來越多地應用到心血管疾病的診療過程中,相對于傳統的 2D 超聲,3D 超聲心動圖優勢體現在:(1)獲取類似于外科視角級別的圖像,對術前解剖,諸如 ASD 的大小和型態進行準確測量;(2)不受 2D 采集切面圖像的限制,顯示完整的心臟 3D 影像,實時清晰地顯示各類操作導管與心臟解剖結構的相對位置,引導準確的導管操作,同時極大程度地避免心臟結構損傷[10-12]。本研究結果提示,在 ASD 的經皮介入引導中,3D-TEE 能夠對 ASD 的形態、大小、毗鄰關系進行準確測定,手術成功率可達 100%,且由于能夠更加準確地測量 ASD 型態(采用周長及多徑線測量),也使得封堵器的選擇更加準確,換傘率極低。同樣,由于能夠清晰地顯示鞘管全程及其與心內結構的關系,本研究中,我們甚至可以直接采用輸送鞘直接跨越缺損的方式,安全有效,整個研究群組手術順利,且無嚴重不良并發癥,使得 3D-TEE 引導 ASD 介入的優勢得以凸顯。
本研究的另一重要意義在于顯示了 3D-TEE 引導下的穿房間隔操作的可行性及優勢,目前隨著介入技術的進步,許多左心介入手術均采用經房間隔途徑完成,諸如二尖瓣介入修復(MitraClip),左心耳封堵及射頻消融,左心二尖瓣瓣周漏介入封堵等 [12],這些技術均需要對房間隔進行特定解剖位置的穿刺,此時采用 3D-TEE 進行實時引導技術的優勢及應用就可更加廣泛。
本研究也有一定的局限性,首先該研究樣本量較小,且為初探式研究,臨床結果仍需要進一步驗證,另外,需要注意的是,TEE,尤其是 3D TEE 對成像質量,操作者及介入醫生均有較高的要求,研究中有 11% 的患者(2 例)由于 3D 圖像質量不滿意(封堵器釋放過程影像圖像質量),采用了 2D+3D 圖像復合引導的流程完成,一些成像質量較差的患者,2D 圖像依舊不可或缺。本研究強調了在使用 3D TEE 引導過程中,介入醫生與超聲醫師溝通的重要性,同時介入醫生在開展早期 3D TEE 心臟解剖信息解讀的培訓也十分重要,相對于傳統 X 線介入,介入醫生承擔采集圖像和操作兼顧的模式,經皮超聲介入技術更加強調團隊的建設及合作。
本研究結果顯示了應用全 3D-TEE 精確引導房間隔缺損經皮封堵治療的安全性、有效性及其潛在優勢,這項技術在未來更多結構性心臟病領域,將會有著更多更廣的應用前景。
利益沖突:無。
房間隔缺損(atrial septum defect,ASD)是我國主要的先天性心臟病,人群中有著較高的發病率。近些年來隨著經皮介入技術的進步,房間隔微創封堵治療已經成為 ASD 治療的重要手段[1]。以往,經皮 ASD 封堵主要依賴 X 線透視引導完成,近些年來我國學者開創的單純超聲引導經皮介入技術憑借微創,綠色無放射線以及更好的安全性,已經得到了廣泛應用[2-5]。但目前而言,該技術仍然主要依賴二維超聲完成引導[6]。
近些年來,隨著超聲技術的進步,3D 超聲心動圖能夠做到實時 3D 成像。相對于二維超聲,3D 超聲能夠更準確勾勒出心臟內空間解剖結構及毗鄰關系,清晰顯示心臟內病變結構,并對其進行精準的定量化評價[7],對于介入手術,尤其是 ASD 的介入治療具有極大的意義。本研究以此為契機,探討應用全 3D 經食管超聲圖(TEE)在精確引導房間隔缺損經皮封堵治療中的應用。
1 臨床資料與方法
1.1 一般資料
納入 2017 年 7 月至 2018 年 6 月,17 例診斷 ASD,并于我院擬行全 3D-TEE 引導經皮 ASD 介入封堵的患者。所有患者術前均采用經胸超聲心動圖(TTE)明確診斷,并作術前評估。研究納入標準包括:(1)年齡大于 5 歲;(2)超聲明確診斷 ASD;(3)明顯左向右分流,并具有手術指征;(4)ASD 經評估適合封堵治療(缺損各殘端大于 5 mm);(6)患者無食管超聲禁忌證。排除標準包括:(1)合并其他心內畸形需要治療的患者;(2)對鎳鈦合金封堵器過敏患者;(3)合并肺動脈高壓患者或合并右向左分流的患者;(4)存在活動性感染的患者。本研究經醫院倫理委員會審批通過,所有患者均簽署知情同意書。
1.2 手術方法
為確保手術順利進行,研究開始前,參與患者納入的介入外科醫生均行 3D-TEE 圖像相關解讀培訓,培訓內容包括:(1)3D TEE 左/右心房解剖結構認知;(2)3D-TEE 引導流程獲知;(3)患者 3D-TEE 圖像解讀。患者采用全身麻醉氣管插管,插管后采用 3D-TEE 評價 ASD(Philips IE33 三維超聲心動圖及 X7-2t 三維 TEE 探頭,Philips. MA),評價采用 3D-X-plane 及 3D-zoom 模式(圖 1),測量房間隔缺損上下及前后徑線,評估各緣殘端長度,并在后期機載 Q-lab(Philips. MA)分析系統中測量 3D-TEE 顯示 ASD 周長(并折算直徑)。評估完成后,選擇合適的房間隔封堵器(北京華醫圣杰科技有限公司),選擇原則為 3D 測量直徑+5~6 mm。手術入路采用右側股靜脈通路,行股靜脈穿刺,置入 6F 血管鞘后超聲引導下置入 0.035/260 mm 引導鋼絲至右心房,取出 6F 血管鞘,更換 10F 輸送鞘管置入股靜脈。TEE 切換至 3D-Zoom 模式,旋轉至右心房面觀(圖 1),同時顯示房間隔全貌(包括 ASD)、下腔靜脈及上腔靜脈。在 3D-TEE 引導下,將輸送鞘置入左心房,推引導鋼絲于鞘內,在 3D 實時引導下,鞘管導引頭直接跨過 ASD(圖 1)。此時,旋轉 Zoom 3D 圖像,顯示房間隔左心房面觀,引導輸送鞘至心房中部,并不接觸心房壁結構,避免損傷,退出鞘心擴張條及導絲。連接裝載鞘,將裝載好的封堵器經過輸送鞘送入左心房,在 3D-TEE 引導下釋放左側傘盤,輕輕回拉輸送系統,使得左傘盤貼合房間隔,并釋放右側傘盤,采用 3D-TEE 評價傘盤位置(圖 1),形態及其與鄰近組織的關系,并采用彩色多普勒及 3D 彩色多普勒評價殘余分流。如果傘盤位置不滿意,或存在殘余分流,則重新收回,并更換不同型號的封堵器。如效果滿意,則釋放封堵器,撤出輸送系統,股靜脈壓迫止血。所有患者均選擇手術室拔除氣管導管,蘇醒后轉入普通病房,術后常規 100 mg 阿司匹林抗血小板 6 個月,術后復查心臟彩超評價封堵器型態,與鄰近組織結構的關系及有無殘余分流。記錄導管操作時間(定義從股靜脈穿刺至移除輸送裝置)、手術成功率、封堵器更換次數及手術相關并發癥(殘余分流、心內結構損傷、瓣膜反流等)。統計學分析采用 SSPS 13.0,計量資料選擇均數±標準差(±s)表示。

a:3D-Zoom 圖像獲取房間隔右心房面觀,清晰顯示房間隔缺損及上腔/下靜脈開口,通過 Q-lab 機載軟件可以測量缺損周長;b:3D-Biplane 同時顯示缺損前后及上下經;c:3D-Zoom 圖像顯示缺損左心房面觀;d~f:實時 3D-TEE 引導輸送鞘(黑色箭頭)跨越房間隔缺損,進入左心房,圖 f 清晰顯示鞘管進入左心房后的位置;g:3D-TEE 清晰顯示左心房面封堵器釋放;h:3D 超聲顯示封堵器釋放后左右傘盤位置穩定
2 結果
研究期間共 17 例患者于我院行全 3D-TEE 引導 ASD 經皮封堵術,平均年齡(27.1±8.0)歲,體重(54±11)kg,其中男 4 例、女 13 例。所有患者均滿足納入排除標準,術前均經 TEE 診斷為左向右分流的繼發孔中央型 ASD。TTE 測量房間隔缺損直徑(15.8±2.7)mm,3D TEE 測量房間隔缺損前后徑(17.4±2.4)mm,上下徑(17.9±5.3)mm,周長折算徑(18.0±3.5)mm。所有 ASD 各方向殘端均大于 5 mm,符合 ASD 介入封堵標準。17 例患者手術均順利實施,手術成功率 100%,平均 ASD 封堵器直徑(23.1±3.5)mm,研究期間無封堵器脫落,明顯殘余分流,心內結構損傷,心臟壓塞等嚴重不良事件及并發癥發生,平均導管操作時間(30.7±5.5)min。17 例患者均成功獲得 3D TEE 圖像并用于實時引導,其中 15 例患者圖像質量佳,手術過程全程采用 3D-TEE 引導完成,2 例患者 3D 圖像顯示心內解剖細節欠清晰,采用了 3D+2D TEE 輔助的方式進行介入引導及判斷(表 1)。通過術后及術中反饋結果,經過術前 3D-TEE 相關影像解讀培訓,介入外科醫師能進行有效的 3D 圖像解讀和認識。


15 例患者封堵器第一次釋放效果良好,傘盤大小合適并準確釋放,2 例患者第一次釋放,提示封堵器傘盤未完全展開,型態不佳,更換小一號封堵器再次釋放后效果滿意,封堵器換傘率 11.8%(2/17),所有患者最終傘盤釋放后無明顯殘余分流,傘盤型態良好,房間隔貼合滿意。術中 3 例患者 TEE 提示微量殘余分流,術后出院前 TTE 復查,所有患者未發現殘余分流,均恢復良好,無 ICU 停留時間,術后麻醉蘇醒即轉入普通病房,平均住院時間(4.4±0.8)d(表 1)。
3 討論
隨著介入技術的進步,介入封堵技術憑借其安全微創的特點,已經成為部分解剖形態合適的 ASD 治療的首選方式。常規的介入技術主要依賴 X 線引導,近些年來由我國學者提出的經皮超聲引導介入正越來越多的受到關注,相對于傳統的 X 線引導介入技術,超聲引導經皮介入體現了如下特點:(1)無需放射線,減少患者及醫護放射傷害;(2)相對 X 線,超聲能夠更加清晰地顯示心內解剖結構及其與操作導管及器械的相對關系,手術安全性較高;(3)無需大型 DR 設備,更加便于手術開展等優勢。目前臨床證據顯示,超聲引導經皮先心病介入技術已經具備與傳統 X 線介入類似乃至更佳的安全性及有效性[8-9]。同樣,隨著近年來 3D 超聲技術的進步,尤其是實時 3D 超聲影像技術的成熟,3D 超聲被越來越多地應用到心血管疾病的診療過程中,相對于傳統的 2D 超聲,3D 超聲心動圖優勢體現在:(1)獲取類似于外科視角級別的圖像,對術前解剖,諸如 ASD 的大小和型態進行準確測量;(2)不受 2D 采集切面圖像的限制,顯示完整的心臟 3D 影像,實時清晰地顯示各類操作導管與心臟解剖結構的相對位置,引導準確的導管操作,同時極大程度地避免心臟結構損傷[10-12]。本研究結果提示,在 ASD 的經皮介入引導中,3D-TEE 能夠對 ASD 的形態、大小、毗鄰關系進行準確測定,手術成功率可達 100%,且由于能夠更加準確地測量 ASD 型態(采用周長及多徑線測量),也使得封堵器的選擇更加準確,換傘率極低。同樣,由于能夠清晰地顯示鞘管全程及其與心內結構的關系,本研究中,我們甚至可以直接采用輸送鞘直接跨越缺損的方式,安全有效,整個研究群組手術順利,且無嚴重不良并發癥,使得 3D-TEE 引導 ASD 介入的優勢得以凸顯。
本研究的另一重要意義在于顯示了 3D-TEE 引導下的穿房間隔操作的可行性及優勢,目前隨著介入技術的進步,許多左心介入手術均采用經房間隔途徑完成,諸如二尖瓣介入修復(MitraClip),左心耳封堵及射頻消融,左心二尖瓣瓣周漏介入封堵等 [12],這些技術均需要對房間隔進行特定解剖位置的穿刺,此時采用 3D-TEE 進行實時引導技術的優勢及應用就可更加廣泛。
本研究也有一定的局限性,首先該研究樣本量較小,且為初探式研究,臨床結果仍需要進一步驗證,另外,需要注意的是,TEE,尤其是 3D TEE 對成像質量,操作者及介入醫生均有較高的要求,研究中有 11% 的患者(2 例)由于 3D 圖像質量不滿意(封堵器釋放過程影像圖像質量),采用了 2D+3D 圖像復合引導的流程完成,一些成像質量較差的患者,2D 圖像依舊不可或缺。本研究強調了在使用 3D TEE 引導過程中,介入醫生與超聲醫師溝通的重要性,同時介入醫生在開展早期 3D TEE 心臟解剖信息解讀的培訓也十分重要,相對于傳統 X 線介入,介入醫生承擔采集圖像和操作兼顧的模式,經皮超聲介入技術更加強調團隊的建設及合作。
本研究結果顯示了應用全 3D-TEE 精確引導房間隔缺損經皮封堵治療的安全性、有效性及其潛在優勢,這項技術在未來更多結構性心臟病領域,將會有著更多更廣的應用前景。
利益沖突:無。