超聲心動(dòng)圖在先天性心臟病介入治療術(shù)前的應(yīng)用

超聲心動(dòng)圖在先天性心臟病介入治療術(shù)前的應(yīng)用

隨著80年代和90年代新介入材料的開發(fā)和干預(yù)技術(shù)的提高，介入治療作為先心病的重要組成部分，其優(yōu)勢(shì)是非開胸、愈合效果好、并發(fā)癥少、住院時(shí)間短等。同時(shí)，內(nèi)科手術(shù)的相互結(jié)合也取得了良好的效果，但該技術(shù)的成功重要關(guān)鍵是術(shù)前病例的合理選擇、干預(yù)方法和干預(yù)操作的正確實(shí)施。具有無創(chuàng)傷、易重復(fù)、無放射性、不需要造影劑等優(yōu)點(diǎn)的超聲心動(dòng)圖(ECHO),隨著其技術(shù)的不斷開發(fā)和改進(jìn),正在這些方面起著日益重要的作用,本文系統(tǒng)闡述近年來ECHO技術(shù)在先心病介入治療中的應(yīng)用進(jìn)展。1肺動(dòng)脈瓣瓣葉及超聲檢查常規(guī)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(TTE)在劍下、心尖、胸骨旁及胸骨上窩等透聲窗區(qū)進(jìn)行多切面掃查:(1)顯示病變直接征象。顯示房間隔缺損(ASD)、室間隔缺損回聲中斷部位、數(shù)目,心室流出道、半月瓣和主、肺動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)度等。如劍突下雙房心切面和低位胸骨旁四腔切面由于超聲束與房間隔垂直,不易產(chǎn)生回聲失落,是顯示ASD位置及其周圍組織解剖關(guān)系的較佳切面;劍突下、胸骨旁右室流出道長軸及肺動(dòng)脈長軸切面可顯示肺動(dòng)脈瓣及肺動(dòng)脈分支,可見正常瓣葉于收縮期充分開放,貼近肺動(dòng)脈壁,瓣葉回聲纖細(xì)。而先天性肺動(dòng)脈瓣狹窄則瓣葉增厚,回聲增強(qiáng),收縮期瓣尖互相融合開放受限,舒張期開放時(shí)瓣體突向主肺動(dòng)脈形成幕頂樣改變,瓣葉邊緣不能貼近肺動(dòng)脈壁等。(2)顯示間接超聲征象。劍突下、心尖及胸骨旁四腔切面顯示各房室腔大小、心室壁及室間隔厚度及活動(dòng)狀況等。(3)檢出其他合并畸形。可檢出有無合并肺靜脈異位引流、主動(dòng)脈瓣脫垂及瓣下纖維嵴、右室流出道肥厚或異常肌束(右室雙腔)等。(4)疊加多普勒超聲。顯示分流或射流等異常血流束起始部位、方向、流速,估測(cè)壓力階差等。通過顯示間隔缺損或主、肺動(dòng)脈狹窄病變部位、形態(tài)、范圍大小、數(shù)量多少及其毗鄰關(guān)系、合并畸形等病理解剖資料,疊加彩色或頻譜多普勒超聲,可確定分流束或狹窄射流束起源、方向、流速、壓力階差及狹窄程度等血流動(dòng)力學(xué)資料。并且因其具有真正無創(chuàng)、簡便、可重復(fù)檢查等優(yōu)點(diǎn),TTE已成為所有先心病介入術(shù)前病例篩選的常規(guī)檢查手段及介入術(shù)后療效評(píng)價(jià)的定期(如術(shù)后24h、3個(gè)月、6個(gè)月等)隨訪手段。在小兒由于經(jīng)胸透聲條件較好,而經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖(TEE)的耐受較差,故TTE也常作為動(dòng)脈導(dǎo)管堵閉、ASD封堵等小兒先心病介入治療術(shù)中的監(jiān)測(cè)和引導(dǎo)手段。TTE的缺點(diǎn)是易受探頭頻率、透聲條件、聲束角度等多種因素影響,圖像不如TEE清晰,并可干擾介入操作視野。2te的應(yīng)用基礎(chǔ)TEE是從左心房后方近距離探測(cè)心臟,而避開肺組織與肋骨等阻擋,具有不干擾手術(shù)野、透聲好、圖像清晰等優(yōu)點(diǎn),尤其對(duì)大年齡肥胖患者,可以準(zhǔn)確顯示胸骨后方如ASD等病變位置、大小及其與周邊組織的解剖關(guān)系,如在胃底系列左室短軸切面、食管下段四腔心切面、食管中段大動(dòng)脈短軸切面及左室流出道切面,可清晰顯示病變部位及與周圍組織的毗鄰情況等,并獲得更準(zhǔn)確的數(shù)值測(cè)量,從而補(bǔ)充或完善術(shù)前診斷。同時(shí),TEE通過顯示心導(dǎo)管、球囊或堵塞裝置在心血管腔內(nèi)的位置、形狀、走向等,TEE可引導(dǎo)心導(dǎo)管的定向、定位,測(cè)量缺損或球囊大小,判斷球囊或堵塞裝置的位置及其周邊結(jié)構(gòu)關(guān)系,如觀察缺損邊緣是否與堵塞器吻合良好,有無殘余分流,有否影響房室瓣和半月瓣活動(dòng)等。總之,通過貫穿整個(gè)介入操作始終,TEE可監(jiān)測(cè)、引導(dǎo)先心病介入術(shù)的正確操作及評(píng)估介入情況,作出即刻療效判斷,從而減少并發(fā)癥和術(shù)后殘留問題的發(fā)生,并縮短X線透視時(shí)間,減少放射性危害等。但TEE也存在以下問題:探頭在食道內(nèi)位置“相對(duì)固定”,獲取的切面數(shù)量有限;且為半侵入性檢查,有禁忌證和具有一定危險(xiǎn)性,可能出現(xiàn)咽部不適、惡心嘔吐、氣管壓迫癥狀、口咽部出血、食管穿孔等并發(fā)癥。尤其嬰幼兒食管細(xì)小,走向固定,TEE探頭管體粗硬刺激性大,該法應(yīng)用較困難。3超聲引導(dǎo)介入治療自20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)并漸趨成熟的心血管腔內(nèi)超聲是以導(dǎo)管為基礎(chǔ)的介入性超聲技術(shù),目前已成為心血管造影全面評(píng)價(jià)心血管病變的重要補(bǔ)充?；驹硎峭ㄟ^將微形超聲換能器嵌于導(dǎo)管頂端,再隨導(dǎo)管經(jīng)動(dòng)脈或靜脈插到心血管的某一部位進(jìn)行腔內(nèi)探測(cè),可顯示360°腔內(nèi)斷面的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。其超聲換能器有機(jī)械旋轉(zhuǎn)式、環(huán)陣式、電子相控陣式等。心血管腔內(nèi)超聲由于在心血管腔內(nèi)探測(cè),聲能衰減小,因而有較高穿透力,可獲得極高分辨力,達(dá)到常規(guī)體外掃描不能達(dá)到的圖像質(zhì)量效果,從而在幫助臨床選擇恰當(dāng)?shù)慕槿胫委煼绞胶瓦m當(dāng)型號(hào)的裝置、支架與球囊,監(jiān)督、引導(dǎo)裝置、支架等的介入操作,指導(dǎo)切削、旋磨或激光燒灼、溶栓的方向和深度,評(píng)估手術(shù)的即刻療效與遠(yuǎn)期療效等均有良好的應(yīng)用前景。與血管內(nèi)超聲使用高達(dá)20～40MHz的換能器頻率不同的是,心腔內(nèi)超聲要求5～10MHz左右的低頻換能器,以便能顯示較大的深度和范圍;與TEE將探頭置于左心房后方進(jìn)行有限的切面檢查不同的是,心腔內(nèi)超聲將探頭直接置于右心房進(jìn)行360°范圍的心腔內(nèi)實(shí)時(shí)連續(xù)檢查。Boccalandro等研究表明,在不行氣管插管和全身麻醉下,心腔內(nèi)超聲可較TEE更清晰地顯示卵圓窩、左心房和肺靜脈及左、右心室等心內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)及ASD等病變,而沒有TEE的不適和并發(fā)癥,并可減少介入治療總操作時(shí)間和放射暴露時(shí)間,故易于被病人接受。總之,心腔內(nèi)超聲對(duì)ASD封堵術(shù)、球囊擴(kuò)張術(shù)、房間隔穿刺術(shù)、電生理檢查及心內(nèi)膜穿刺活檢等均有價(jià)值,可以提高成功率,減少并發(fā)癥。心腔內(nèi)超聲的缺點(diǎn)是穿透力弱,檢查視野較窄,且腔內(nèi)超聲作為一種介入技術(shù),為有創(chuàng)性檢查,具有穿刺局部疼痛、出血以及引起心內(nèi)膜損傷、房顫、室上速等并發(fā)癥。4傳統(tǒng)3de重建的優(yōu)缺點(diǎn)三維超聲心動(dòng)圖(3DE)因所提供的圖像為三維立體結(jié)構(gòu),圖像直觀,并可作任意剖切、計(jì)算機(jī)手術(shù)模擬等,故可彌補(bǔ)常規(guī)二維超聲心動(dòng)圖(2DE)受透聲窗和二維平面顯像特性限制,而無法在單一切面顯示心臟間隔缺損或狹窄管腔的立體位置、形態(tài)及與鄰近結(jié)構(gòu)間相互關(guān)系等技術(shù)缺陷,較好地避免2DE時(shí)需超聲醫(yī)師綜合多個(gè)平面,進(jìn)行三維空間想象的主觀性。離體實(shí)驗(yàn)和臨床研究已證實(shí),3DE能以立體視角直接多角度觀察房、室間隔,主、肺動(dòng)脈瓣及鄰近組織的空間解剖結(jié)構(gòu),除提供間隔缺損、動(dòng)脈導(dǎo)管未閉、瓣膜狹窄等的部位、形狀及大小外,更重要的是可以完整地看到病變大小、形態(tài)及其周圍組織結(jié)構(gòu)如主動(dòng)脈,冠狀靜脈竇,腔、肺靜脈等,其顯示的病變大小測(cè)值與解剖直視或外科手術(shù)直視測(cè)值有很高的相關(guān)性,也與心血管造影測(cè)值和介入治療時(shí)的球囊伸展徑測(cè)值有良好相關(guān)性,因此,3DE重建不僅能作正確的術(shù)前評(píng)估,而且由于克服了2DE受透聲窗及探頭角度限制等缺陷,能夠更明確顯示心導(dǎo)管或堵閉裝置在房、室間隔或肺動(dòng)脈內(nèi)的位置、形態(tài)及途徑,使堵閉術(shù)更加安全合理,并對(duì)包括堵閉裝置放置位置是否恰當(dāng),是否有殘余分流等進(jìn)行無創(chuàng)術(shù)后評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)3DE采用機(jī)械臂固定專用旋轉(zhuǎn)探頭適配器,夾持ECHO常規(guī)探頭與TomTec3DE圖像處理工作站聯(lián)機(jī)采樣,或直接用多平面經(jīng)胸探頭采樣,并用EchoScan或EchoView等軟件進(jìn)行三維重建。傳統(tǒng)3DE雖然能提供先心病病變圖像和堵閉裝置等直觀三維立體結(jié)構(gòu),能動(dòng)態(tài)顯示間隔缺損大小及形態(tài)隨心動(dòng)周期的立體變化,及其與房室瓣、半月瓣、腔靜脈、肺靜脈的空間關(guān)系等。但存在著明顯缺點(diǎn):一方面,重建的三維圖像是基于二維圖像采集、存貯、處理和顯示的,其圖像質(zhì)量與原始二維圖像密切相關(guān),受分辨力、灰界閾值、對(duì)比度等因素影響;另一方面,傳統(tǒng)3DE技術(shù)需脫機(jī)進(jìn)行三維重建,存在著采樣重建、剖切顯示及診斷分析繁雜、耗時(shí)長以及三維圖像受心律、呼吸幅度及探頭或受檢者移動(dòng)影響易錯(cuò)位等缺點(diǎn),因此,難以發(fā)揮其在先心病介入治療中的三維優(yōu)勢(shì)。5實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示心臟三維立體結(jié)構(gòu)新近出現(xiàn)的實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖(RT-3DE),因不需要任何形式的三維重建即能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示心臟三維立體結(jié)構(gòu),這一優(yōu)點(diǎn)使其在先心病介入治療中具有較傳統(tǒng)3DE更好的應(yīng)用前景。5.1實(shí)時(shí)立體顯示心臟間隔缺損與傳統(tǒng)3DE相比,采用被縱向、橫向多線均勻切割成多達(dá)數(shù)千個(gè)微小壓電晶片矩陣排列換能器的RT-3DE技術(shù),不僅掃描速度大大提高,而且在無需心電、呼吸門控及不脫機(jī)情況下即可如同2DE般進(jìn)行RT-3DE顯示,操作方便,且能克服2DE受平面顯像特性的限制,實(shí)時(shí)立體顯示心臟間隔缺損或狹窄管腔的位置、形態(tài)及與鄰近結(jié)構(gòu)間相互關(guān)系等,甚至可評(píng)價(jià)心臟結(jié)構(gòu)如間隔缺損在心動(dòng)周期的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化和探討分流機(jī)制等。Balestrini等曾運(yùn)用RT-3DE研究了75例先心病患者,并與常規(guī)2DE比較,發(fā)現(xiàn)其幾乎能顯示包括心臟間隔缺損在內(nèi)的所有重要的心內(nèi)結(jié)構(gòu)畸形,證實(shí)可對(duì)先心病做出準(zhǔn)確的三維診斷。Mehmood等用飛利浦公司新型RT-3DE的矩陣X4容積探頭,對(duì)ASD在介入封堵前做RT-3DE檢查,發(fā)現(xiàn)能清晰顯示缺損大小(包括在5mm以內(nèi)的卵圓孔未閉)、形態(tài)及與周圍心內(nèi)結(jié)構(gòu)組織的三維關(guān)系和活動(dòng)狀況,空間立體感強(qiáng),且所測(cè)缺損最大徑、周長、面積等與經(jīng)食道3DE測(cè)值和球囊伸展徑及周長測(cè)值等有良好相關(guān)性。5.2rt-3de的臨床應(yīng)用由于RT-3DE可以實(shí)時(shí)顯示心血管病變完整形態(tài)及與鄰近結(jié)構(gòu)的相互空間關(guān)系,可顯示心導(dǎo)管頭與鞘及堵塞裝置等在心血管腔內(nèi)位置、方向及徑路,可監(jiān)視、引導(dǎo)心導(dǎo)管在心血管腔內(nèi)定向、定位,判斷球囊或堵塞裝置在心房內(nèi)的位置及其與周邊結(jié)構(gòu)的關(guān)系,因而有可能實(shí)現(xiàn)先心病介入治療的RT-3DE全程引導(dǎo)和監(jiān)測(cè),不僅拓寬了3DE的應(yīng)用范圍,且可縮短X線透視時(shí)間,從而減少放射性危害。Downing等用RT-3DE引導(dǎo)閉胸ASD修補(bǔ)術(shù),在5只豬心的離體實(shí)驗(yàn)中獲得成功,發(fā)現(xiàn)RT-3DE能清晰顯示缺損立體大小及其與周圍組織的關(guān)系,具有良好空間和時(shí)間分辨力。Suematu等將RT-3DE矩陣探頭置于12只實(shí)驗(yàn)犬的右房表面,以引導(dǎo)球囊房隔造口術(shù)、閉胸ASD擴(kuò)大及封堵修補(bǔ)術(shù)獲得成功,并發(fā)現(xiàn)RT-3DE所測(cè)ASD面積與解剖實(shí)測(cè)值有良好相關(guān)性,證實(shí)該技術(shù)在先心病介入治療中的可能性。在RT-3DE引導(dǎo)經(jīng)心導(dǎo)管封堵ASD等的初步臨床實(shí)踐中,同樣發(fā)現(xiàn)能實(shí)時(shí)顯示導(dǎo)管鞘和堵塞器在心房內(nèi)的三維立體形態(tài)和空間位置,從而可良好監(jiān)測(cè)、指導(dǎo)介入操作進(jìn)程,及時(shí)糾正操作失誤。因此,不僅能增加介入治療成功率,減少并發(fā)癥和術(shù)后殘留問題,且簡便無創(chuàng),實(shí)用性及可操作性強(qiáng)。5.3rt-3de臨床應(yīng)用前景RT-3DE通過經(jīng)胸檢查,具有2DE相同的無創(chuàng)、簡便、可重復(fù)檢查等優(yōu)點(diǎn),只需按動(dòng)相應(yīng)鍵符,便可觀察到堵塞裝置等在心血管腔內(nèi)的位置、立體形態(tài)及活動(dòng)狀況,并可進(jìn)行實(shí)時(shí)三維容量測(cè)定等心功能評(píng)估,這使其在先心病介入治療術(shù)后超聲檢查中亦同樣具有優(yōu)勢(shì),可進(jìn)行RT-3DE的介入術(shù)后隨訪、介入療效評(píng)價(jià)等。事實(shí)上,基于瞬時(shí)獲取總體圖像的RT-3DE,不僅可以全面顯示單一心動(dòng)周期的心臟解剖和估測(cè)心功能,并能實(shí)時(shí)立體顯示介入裝置、心導(dǎo)管、導(dǎo)絲及活檢鉗等在心血管腔內(nèi)的