实时三维经食管超声心动图测定房间隔缺损最大径的价值评估

郭丽娜， 吴卫华， 马 兰， 陆 静， 宫 霞， 谢晓奕

上海交通大学附属胸科医院超声科，上海 200030

论 著

实时三维经食管超声心动图测定房间隔缺损最大径的价值评估

郭丽娜， 吴卫华*， 马 兰， 陆 静， 宫 霞， 谢晓奕

上海交通大学附属胸科医院超声科，上海 200030

目的：探讨实时三维经食管超声心动图(real-time three-dimensional transesophageal echocardiography, RT3D-TEE)在测量房间隔缺损(atrial septal defect，ASD)最大径中的应用价值。方法：前瞻性分析2011年1月至2014年6月单中心筛查的继发孔中央型单孔ASD并接受封堵术患者的临床资料。比较RT3D-TEE、二维经胸超声心动图(two-dimensional transthoracic echocardiography,2D-TTE)、二维经食管超声心动图(two-dimensional transesophageal echocardiography,2D-TEE) 测得的ASD最大径，并将三者与封堵器释放后的实际腰部直径进行相关性分析。结果：共31例患者入选，经RT3D-TEE[(21.81±8.57) mm]、2D-TEE[(20.31±8.50) mm]、2D-TTE[(23.08±10.89) mm]测得的缺损最大径与封堵器释放后实际腰部直径[(20.99±8.15) mm]比较，差异均无统计学意义。经RT3D-TEE、2D-TEE、2D-TTE测得的缺损最大径与实际腰部直径均高度相关，相关系数(r值)分别为0.902、0.981、0.897(P=0.000)。结论：RT3D-TEE在测定ASD最大径方面较二维超声并无明显优势。

实时三维经食管超声心动图；房间隔缺损；最大径；封堵器

经皮介入房间隔缺损(atrial septal defect, ASD)封堵术因其创伤小、患者恢复快，逐步替代外科手术成为继发孔、中央型ASD的首选治疗方法。术前准确测量缺损大小是封堵手术成功的关键，能够指导心脏专科医师选择合适的封堵器，从而避免如封堵器脱落等严重并发症的发生。目前，二维经胸超声心动图(two-dimensional transthoracic echocardiography，2D-TTE)、二维经食管超声心动图(two-dimensional transesophageal echocardiography，2D-TEE)已成为经皮介入封堵术及外科微创封堵术术前测量ASD最大径的常规检查方法[1-4]。而实时三维经食管超声心动图(real-time three-dimensional transesophageal echocardiography, RT3D-TEE)技术能清晰、直观地显示ASD的立体形态，理论上应较上述2种方法在测量ASD最大径方面更准确、更有优势，但目前尚缺乏相关数据支持。

因此，本研究将这3种方法所测得的ASD最大径与封堵器释放后的实际腰部直径进行相关性分析，以期明确RT3D-TEE在ASD最大径测量方面的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2011年1月至2014年6月在上海交通大学附属胸科医院诊治的ASD患者，经2D-TTE筛选出继发孔、中央型ASD，缺损为单孔，体质量>30 kg的患者。排除因其他先天性心脏病需要同期行外科手术者。共有31例ASD患者入选。其中，男性8例，女性23例；平均年龄(36.5±16.6)岁。31例患者接受微创封堵手术，均获成功，并于术中先后接受2D-TEE及RT3D-TEE检查。术后即刻及随访期[平均(31.17±11.33)个月]内，TTE检查均未见残余分流。所有患者均知情同意并签署知情同意书。本研究通过医院医学伦理委员会审核。

1.2 超声图像分析 采用Philips iE33彩色多谱勒超声诊断仪，配备S5-1经胸探头(频率为1～5 MHz)和X7-2t经食管探头(频率为7～2 MHz)。微创封堵术在超声引导下完成。术前采用2D-TTE观察胸骨旁大动脉短轴观、心尖四腔观、剑下腔静脉观及胸骨旁四腔观等，术中采用2D-TEE在食管中段水平获取双心房观、主动脉短轴观及腔静脉长轴观。于收缩末期分别测量各切面ASD直径，取最大值。行RT3D-TEE检查时同步记录心电图，适当调整增益、时间增益补偿、压缩控制等设置，以获得最佳图像质量，然后在食管中段双心房观以3D-Zoom及全容积模式采集实时三维图像。三维影像资料均用DVD储存，后期导入Qlab 7.1工作站分析，于收缩末期测量ASD最大径。患者均先由3位超声科医师(互不知道结果)分别采用2D-TTE、2D-TEE、RT3D-TEE测定并记录 ASD最大径，然后由第4位医师在留存的封堵术后2D-TEE图像中测定并记录封堵器释放后的腰部直径(图1)。

图1 不同测量方法中ASD患者的超声影像图

A：2D-TTE显示心尖四腔观，测量ASD最大径；B：2D-TEE显示主动脉短轴观，测量ASD最大径；C：RT3D-TEE检查中测量ASD最大径；D：封堵器释放后，2D-TEE检查中测量实际腰部直径

2 结 果

2.1 3种超声心动图测得的ASD最大径与放置封堵器后测得的腰部直径的比较 经RT3D-TEE测得的ASD平均最大径为(21.81±8.57)mm，经2D-TEE、2D-TTE测得的ASD平均最大径分别为(20.31±8.50) mm、(23.08±10.89)mm。31例患者放置封堵器后测得的实际腰部直径平均为(20.99±8.15)mm。3种超声方法测得的最大径与封堵器腰部直径比较，差异均无统计学意义，但是2D-TEE的测值更接近腰部直径，而2D-TTE更远离腰部直径(表1)。

表1 3种超声方法测得的ASD最大径与封堵器腰部直径的比较 n=31

直径差值为封堵器腰部平均直径减经超声方法测得的ASD平均最大径；差值率为该差值占封堵器腰部平均直径的百分比

2.2 3种超声心动图测得的ASD最大径与放置封堵器后测得的腰部直径的相关性分析 经RT3D-TEE、2D-TEE、2D-TTE测得的ASD与封堵器腰部直径均高度相关，相关系数(r值)分别达0.902、 0.981、 0.897(P=0.000)。相关性散点图及布兰德-奥特曼散点图(图2～4)显示：2D-TEE测得的ASD最大径与封堵器腰部直径差异最小，其次为RT3D-TEE，与2D-TTE的差异最大。

图3 经2D-TEE测得的ASD最大径与封堵器腰部直径的相关性及一致性分析A：相关性散点图；B：布兰德-奥特曼散点图

3 讨 论

ASD是发病率位居第二的先天性心脏病。与外科手术相比，ASD封堵术由于其创伤性小、住院时间短、并发症发生率低及中远期疗效好等优势而被医师和患者广泛接受。大多数继发孔型ASD可通过介入封堵治疗[5]。为了提高封堵治疗的成功率、降低并发症的发生率，应选择合适尺寸的封堵器。而术前准确测量ASD最大径能帮助介入医师选择合适尺寸的封堵器。

球囊伸展直径(balloon-stretched diameter, SBD)是测量ASD大小的金标准。国外研究[6-11]表明，用球囊法测得的ASD直径与各种超声方法(包括2D-TTE、2D-TEE、RT3D-TEE等)的测值间具有较好的相关性与一致性。但是，球囊扩张法可能会撑大部分患者的缺损，造成测值偏大。与之相比，超声的测值更准确，而且超声能通过引导术中操作提高手术成功率[7]，同时还可减少放射性伤害。

常用的测量ASD直径的超声方法有2D-TTE及2D-TEE。实时三维经胸超声心动图(real-time three-dimensional transthoracic echocardiography,RT3D-TTE)及心腔内超声心动图(intracardiac echocardiography, ICE)等技术由于图像质量欠佳及医疗成本高等因素，临床较少使用。而RT3D-TEE技术因其优越的图像质量使临床医师可以更直观地了解心脏内各结构的病理解剖改变，并进行三维定量分析，目前已越来越多地应用于临床工作中[1-2]。已有报道比较了其与2D-TEE在ASD最大径评估中的作用。研究结果[8，12]显示，RT3D-TEE、2D-TEE两者间及两者与封堵器尺寸间的一致性及相关性均较好。本研究结果与上述结果基本一致。本研究未将RT3D-TEE测得的ASD最大径与SBD或封堵器尺寸进行相关性分析，主要原因如下：部分ASD患者的SBD法测值偏大；ASD封堵器的大小选择范围较广，且不同介入医师选择的封堵器的尺寸也会有差异。

本研究中，RT3D-TEE与2D-TTE、2D-TEE相比较，在ASD最大径测量方面并无优势，可能与以下因素相关：(1)为了尽可能完整显示ASD的全貌，RT3D-TEE在图像采集时多启用全容积模式，其是由数个心动周期的窄角三维图像融合而成，而这导致图像质量一定程度的下降；(2)应用该技术时不能直接在三维图像上进行实时测量，而需将数据导入工作站后进行脱机分析，这可能会影响数据的准确性；(3)房间隔在TEE模式下处于图像近场，如遇小左房或大ASD的患者，三维图像可能无法完整显示间隔甚至缺损，造成最大径测值误差。虽然本研究中RT3D-TEE在测量ASD最大径方面较其他超声技术无优势，但多项研究[5,13-17]显示，其能更直观立体地显示ASD大小、形状、数目及其解剖结构，尤其对于观察复杂ASD更有利，在引导封堵方面也更有效。

本研究中，2D-TEE的测值与封堵器腰部直径的相关性最高，可能是由于2D-TEE检查能避免气体及胸壁等因素干扰而可获得高质量的图像，同时可使医师在任意切面上测量ASD并获取最大径。该结果与既往研究[9,18-19]相一致。虽然2D-TTE的测值与封堵器腰部直径的相关性在3种超声方法中最小，但仍与封堵器腰部直径高度相关。Bartakian等[18]也发现，2D-TTE与2D-TEE评估ASD以及对于引导ASD封堵术同样安全、有效。由于2D-TTE检查无创、可重复，在手术中使用具有操作时间、X线下暴露时间短于2D-TEE等优势，仍应作为ASD最大径的首选测量方法。此外，McGhie等[20]研究了二维经胸实时多平面同步成像技术 (simultaneous multiplane imaging, SMPI)在29例继发孔ASD封堵术中的应用，结果显示，与2D-TEE比较，该技术评估继发孔ASD及其边缘大小的结果可靠，有望在ASD术前评估中取代TEE。

综上所述，虽然RT3D-TEE可以立体显示房间隔的形态、部位，进而有利于医师准确测量缺损大小，但本结果显示其在测定ASD最大径方面较二维超声并无优势。本研究的局限性在于：样本量较少，标准差较大，未比较RT3D-TEE对不同大小、形状ASD直径的测值。

[1] 赵 刚，程蕾蕾，裴晓黎，等.室壁运动异常患者左室射血分数超声心动图检测方法的选择[J].中国临床医学,2016,23(3): 299-302.

[2] 陈 铭，赵 珩，吴卫华，等.右心室射血分数与肺切除术后并发症的相关性分析[J].中国临床医学,2014,21(1): 16-17,20.

[3] 吴婷婷，鲁虹霞，童明辉，等.超声二维斑点追踪技术评价男性重度吸烟对左心室收缩功能的影响[J].兰州大学学报(医学版),2014,40(3): 22-25.

[4] 王艺萍，赵 娜，刘 煜，等.尿毒症难治性继发性甲状旁腺功能亢进症患者肺动脉压变化及其相关因素分析[J].兰州大学学报(医学版),2014,40(3): 17-21.

[5] ROBERSON D A, CUI V W.Three-dimensional transesophageal echocardiography of atrial septal defect device closure[J].Curr Cardiol Rep, 2014,16(2):453.

[6] SADEGHIAN H, HAJIZEINALI A, ESLAMI B,et al.Measurement of atrial septal defect size: a comparative study between transesophageal echocardiography and balloon occlusive diameter method[J].J Tehran Heart Cent, 2010,5(2):74-77.

[7] GUPTA S K, SIVASANKARAN S, BIJULAL S,et al.Trans-catheter closure of atrial septal defect: balloon sizing or no balloon sizing-single centre experience[J].Ann Pediatr Cardiol, 2011,4(1):28-33.

[8] SEO J S, SONG J M, KIM Y H,et al.Effect of atrial septal defect shape evaluated using three-dimensional transesophageal echocardiography on size measurements for percutaneous closure[J].J Am Soc Echocardiogr, 2012,25(10):1031-1040.

[9] ABID D, REKIK N, MALLEK S,et al.Percutaneous closure of Ostium secundum atrial septal defect using amplatzer occlusion device[J].Tunis Med,2013,91(7):453-457.

[10] HAJIZEINALI A, SADEGHIAN H, REZVANFARD M,et al.A comparison between size of the occluder device and two-dimensional transoesophageal echocardiographic sizing of the ostium secundum atrial septal defect[J].Cardiovasc J Afr,2013,24(5):161-164.

[11] OFLAZ M B, PAC F A, KIBAR A E,et al.Evaluation of morphological characteristics of septal rims affecting successful transcatheter atrial septal defect closure in children and adults[J].Postepy Kardiol Interwencyjnej, 2013,9(3):205-211.

[12] TANIGUCHI M, AKAGI T, WATANABE N,et al.Application of real-time three-dimensional transesophageal echocardiography using a matrix array probe for transcatheter closure of atrial septal defect[J].J Am Soc Echocardiogr,2009,22(10):1114-1120.

[13] GEORGAKIS A, RADTKE W A, LOPEZ C,et al.Complex atrial septal defect: percutaneous repair guided by three-dimensional echocardiography[J].Echocardiography, 2010,27(5):590-593.

[14] BARTEL T, MÜLLER S.Contemporary echocardiographic guiding tools for device closure of interatrial communications[J].Cardiovasc Diagn Ther,2013,3(1): 38-46.

[15] ROBERSON D A, CUI W, PATEL D,et al.Three-dimensional transesophageal echocardiography of atrial septal defect: a qualitative and quantitative anatomic study[J].J Am Soc Echocardiogr,2011,24(6):600-610.

[16] FALETRA F F, NUCIFORA G, HO S Y.Imaging the atrial septum using real-time three-dimensional transesophageal echocardiography: technical tips, normal anatomy, and its role in transseptal puncture[J].J Am Soc Echocardiogr,2011,24(6):593-599.

[17] NABAVIZADEH F, NANDA N C, SINGH A,et al.Live/real time three-dimensional trans esophageal echocardiographic findings in Amplatzer ASD closure devices in adults[J].Int Cardiovasc Res J,2012,6(3):97-100.

[18] BARTAKIAN S, EL-SAID H G, PRINTZ B,et al.Prospective randomized trial of transthoracic echocardiography versus transesophageal echocardiography for assessment and guidance of transcatheter closure of atrial septal defects in children using the Amplatzer septal occluder[J].JACC Cardiovasc Interv,2013,6(9):974-980.

[19] MESIHOVIC＇ -DINAREVIC＇ S, BEGIC＇ Z, HALIMIC＇ M,et al.The reliability of transthoracic and transesophageal echocardiography in predicting the size of atrial septal defect[J].Acta Med Acad,2012,41(2):145-153.

[20] MCGHIE J S, VAN DEN BOSCH A E, HAARMAN M G,et al.Characterization of atrial septal defect by simultaneous multiplane two-dimensional echocardiography[J].Eur Heart J Cardiovasc Imaging,2014,15(10):1145-1151.

[本文编辑] 姬静芳

Evaluation of real time three-dimensional transesophageal echocardiography in detecting maximum diameter of atrial septal defect

GUO Li-na, WU Wei-hua*, MA Lan, LU Jing, GONG Xia, XIE Xiao-yi

Department of Ultrasound, Shanghai Chest Hospital, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China

Objective：To study the application value of real-time three-dimensional transesophageal echocardiography (RT3D-TEE) in measuring the maximal atrial septal defect (ASD) diameter.Methods：The clinical data of patients diagnosed as central, secundum-type, single-hole ASD and hospitalized for transcatheter closure from January 2011 to June 2014 in a single center were prospectively analyzed.The maximal ASD diameters measured by RT3D-TEE, two-dimensional transthoracic echocardiography (2D-TTE) and two-dimensional transesophageal echocardiography (2D-TEE) were compared.Correlation between the maximal ASD diameters measured by three methods and occluder waist diameter after release were analyzed.Results：A total of 31 ASD patients were included.There was no significant difference between the maximal ASD diameters measured by RT3D-TEE ([21.81±8.57] mm), 2D-TEE ([20.31±8.50] mm), and 2D-TTE ([23.08±10.89] mm) and occluder waist diameter after release ([20.99±8.15] mm).The maximal ASD diameters measured by RT3D-TEE, 2D-TEE, and 2D-TTE were all highly correlated with the occluder waist diameter (r=0.902, 0.981, 0.897, respectively,P=0.000).Conclusions：Compared with two-dimensional echocardiography, RT3D-TEE has no advantage in measuring the maximal ASD diameter.

real-time three-dimensional transesophageal echocardiography; atrial septal defect; maximal diameter; occluder device

2016-09-21[接受日期]2016-10-16

上海市胸科医院科技发展基金重大重点项目(2014YZDH10301).Supported by Science and Technology Development Foundation of Shanghai Chest Hospital (2014YZDH10301).

郭丽娜, 硕士，住院医师.E-mail：linaguo85@126.com

*通信作者(Corresponding author).Tel: 021-22200000-1411,E-mail: liu987@vip.sina.com

10.12025/j.issn.1008-6358.2016.20160898

R 540.4+5

A