張 梅，徐銘俊

(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院超聲心動(dòng)圖室，山東 濟(jì)南 250012)

瓣膜性心臟病(valvular heart disease, VHD)是我國(guó)主要心血管疾病之一。既往風(fēng)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(zhǎng)，非風(fēng)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(lái)介入治療瓣膜病的新方法不斷涌現(xiàn)，如經(jīng)皮主/肺動(dòng)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(wèn)題。同時(shí)，多模態(tài)影像學(xué)技術(shù)在瓣膜病診斷、治療及預(yù)后評(píng)估方面發(fā)揮著重要作用，其中超聲心動(dòng)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(dòng)圖(transthoracic echocardiography, TTE)或經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(transesophageal echocardiography, TEE)可針對(duì)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(jìn)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(duì)瓣膜病的診斷要求也更趨精確，需要超聲醫(yī)師進(jìn)一步提高診斷水平，準(zhǔn)確識(shí)別瓣膜病變結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)改變等。適應(yīng)上述需求，超聲心動(dòng)圖診斷瓣膜病變的新技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用成為研究熱點(diǎn)，相關(guān)進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下方面：

1 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖技術(shù)應(yīng)用研究

瓣膜結(jié)構(gòu)改變是超聲心動(dòng)圖最基本的檢查內(nèi)容，二維超聲心動(dòng)圖已不能滿(mǎn)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(kāi)放及關(guān)閉情況及瓣膜附屬結(jié)構(gòu)等，結(jié)合定量測(cè)量瓣膜結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)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(shí)時(shí)三維經(jīng)食管超聲心動(dòng)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(dòng)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(shí)時(shí)指導(dǎo)和監(jiān)測(cè)手術(shù)過(guò)程，引導(dǎo)器械放置、觀測(cè)即刻療效、早期發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥及評(píng)估心臟血流動(dòng)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(dòng)脈瓣置換術(shù)中分別于體外循環(huán)前即刻行實(shí)時(shí)二維經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖(real-time 2D-transesophageal echocardiography, RT-2D-TEE)和RT-3D-TEE檢查主動(dòng)脈瓣并定量分析，發(fā)現(xiàn)RT-3D-TEE顯示主動(dòng)脈瓣瓣葉數(shù)目、瓣葉穿孔、瓣葉贅生物及風(fēng)濕性主動(dòng)脈瓣損害與術(shù)中探查結(jié)果診斷符合率更高；RT-2D-TEE對(duì)主動(dòng)脈瓣環(huán)徑、主動(dòng)脈竇部和主動(dòng)脈竇管交界直徑、有效高度測(cè)值低于RT-3D-TEE和術(shù)中實(shí)測(cè)結(jié)果，而RT-3D-TEE與實(shí)測(cè)值更為接近，體現(xiàn)了RT-3D-TEE在主動(dòng)脈瓣中的應(yīng)用價(jià)值。手術(shù)期間應(yīng)盡可能用RT-3D-TEE定性和定量評(píng)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(jìn)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(dòng)圖技術(shù)的快速發(fā)展，通過(guò)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(jué)信息轉(zhuǎn)換到對(duì)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(lái)構(gòu)造實(shí)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(kāi)發(fā)了針對(duì)CT的3D技術(shù)等，并在10年中取得顯著進(jìn)步，現(xiàn)已越來(lái)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(diǎn)。本期楊遠(yuǎn)婷等以軟件對(duì)正常二尖瓣、二尖瓣狹窄、二尖瓣脫垂的3D-TEE圖像進(jìn)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(cè)量的二尖瓣前外后內(nèi)側(cè)徑、前后徑、瓣環(huán)周長(zhǎng)、瓣環(huán)面積及瓣膜開(kāi)放幅度，發(fā)現(xiàn)測(cè)值與3D-TEE差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，證實(shí)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(duì)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(jià)值。

3 瓣膜病變與心肌損傷的關(guān)系

臨床對(duì)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(duì)預(yù)后的影響。隨著研究深入，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)心肌損害對(duì)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(dòng)圖評(píng)價(jià)偏心性主動(dòng)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(jī)制，觀察主動(dòng)脈瓣反流束走行方向、沖擊室壁部位、局部形成渦流特點(diǎn)，心肌局部形變程度、室壁厚度和運(yùn)動(dòng)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(shí)受沖擊部位確實(shí)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(duì)左心室造成的沖擊傷至少可導(dǎo)致2個(gè)嚴(yán)重后果：一是局部心肌運(yùn)動(dòng)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(kuò)張和運(yùn)動(dòng)減低與偏心性AR限制二尖瓣前葉開(kāi)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(jìn)一步惡化，嚴(yán)重時(shí)需同時(shí)處理二尖瓣，增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)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(dòng)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(kuò)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(dòng)脈瘤形成。該研究提出了對(duì)偏心性AR對(duì)室壁造成的沖擊傷分度法，認(rèn)為應(yīng)注意AR伴隨血流動(dòng)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(duì)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(lái)，心肌應(yīng)變顯像技術(shù)廣泛用于檢測(cè)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(duì)瓣膜病的價(jià)值尚未得到重視。瓣膜病引起血流動(dòng)力學(xué)改變，如主動(dòng)脈瓣狹窄(aortic stenosis, AS)使左心室排血阻力增大、收縮力增強(qiáng)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(dòng)脈血流嚴(yán)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?jǐn)?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(cè)出心肌功能損傷。本期李茜等應(yīng)用縱向應(yīng)變?cè)u(píng)價(jià)主動(dòng)脈瓣狹窄置換術(shù)后心肌功能。國(guó)內(nèi)外最新前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，在主動(dòng)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(cè)因子。傳統(tǒng)外科主動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)脈途徑類(lèi)似。同時(shí)，對(duì)于無(wú)癥狀重度AS患者，GLS可能是早期介入治療的重要參考指標(biāo)。通過(guò)評(píng)估瓣膜病術(shù)后左心房及右心室應(yīng)變，可進(jìn)一步判斷重要并發(fā)癥對(duì)心肌的影響。對(duì)于應(yīng)變技術(shù)在瓣膜病中的應(yīng)用價(jià)值仍需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本，進(jìn)行多中心、前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)加以驗(yàn)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(yán)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(yán)重破壞瓣膜和心肌組織，死亡風(fēng)險(xiǎn)極高，1年死亡率接近30%。EURO-ENDO前瞻性注冊(cè)試驗(yàn)對(duì)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(jìn)展，但仍存在住院死亡率(17%)和栓塞并發(fā)癥(21%)高發(fā)等問(wèn)題，如二葉主動(dòng)脈瓣(bicuspid aortic valve, BAV)是常見(jiàn)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(zhǔn)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(zhǔn)確診斷是臨床診治IE的迫切需求。本期馬青艷等對(duì)BAV合并IE進(jìn)行3D-TEE觀察，以外科手術(shù)所見(jiàn)作為金標(biāo)準(zhǔn)，證實(shí)3D-TEE在檢測(cè)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(yáng)性預(yù)測(cè)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(yáng)性預(yù)測(cè)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(jìn)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(dòng)脈夾層、冠脈阻塞導(dǎo)致的嚴(yán)重左心室功能不良等，超聲用于監(jiān)測(cè)可即刻提供詳細(xì)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(duì)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(shì)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(duì)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(píng)價(jià)血流動(dòng)力學(xué)及瓣膜解剖結(jié)構(gòu)，CT可精確測(cè)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(dòng)圖及透視)可進(jìn)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(yùn)動(dòng)，監(jiān)測(cè)治療效果和并發(fā)癥；遇TTE和TEE圖像質(zhì)量均不理想時(shí)，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(jìn)了超聲心動(dòng)圖技術(shù)在VHD中的發(fā)展，目前仍需加強(qiáng)臨床醫(yī)師和超聲醫(yī)師對(duì)超聲心動(dòng)圖技術(shù)的認(rèn)識(shí)和研究，以最大化發(fā)揮超聲技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)。