TCT回眸|这个杀手不太冷 二尖瓣最佳超声影像技术: 二维,三维,TTE还是TEE

首都医科大学附属北京安贞医院 房芳  

北京大学附属积水潭医院 刘巍


在结构性心脏病的诊疗中,超声心动从未缺席,只是在术者的万丈光芒之下,超声始终是介入世界里面目模糊的配角,配角逐渐高光始于实时三维经食管超声心动图(3D-TEE)的问世。电子领域的摩尔定律、视觉透视理念以及加入时间维度的动态显像,使3D在平面显像中创造三次元空间的立体世界成为可能。 新近涌现的影像技术使超声图像极具质感,立体层次更加分明,二尖瓣三维超声的感人画质除了让介入医生眼前一亮,也成了术者的眼睛和手术导航工具的不二之选。

此次TCT大会,Morrison医学中心的Kosta Koulogianis以“二尖瓣最佳超声评价技术:经胸(TTE)还是经(TEE),二维(2D)还是三维(3D)?”为题, 对超声的各种显像的“和而不同”做了简明扼要的诠释。 这个看似只是“我们为什么爱唐朝”的简单话题,实则内涵丰富,需要全面审视。 大会主席特别强调这个议题许多问题有待回答,短短7分钟或许只能浮光掠影,不过带有视觉冲击的美图秀秀,勿需过多语言,如同《霓裳羽衣曲》自可飘出盛唐气象。

一、我们为什么需要二尖瓣三维超声?

1、互为补充的影像模式

经胸超声心动图(TTE),经食道超声心动图(TEE), 二维(2D),三维(3D)是评价二尖瓣形态、机制、MR反流严重程度互为补充的不同显像模式。2D超声图像质量更好,时间分辨率更高,3D图像对二尖瓣疾病展示更为充分和直观,使术者对二尖瓣解剖直接获得整体观而勿需在大脑中重建结构,因此能借助3D引导手术操作,当时前提是优质三维图像才能帮助全面理解二尖瓣解剖和功能,糊成一团和定位不清的3D只会让人无所适从。

2、筛查患者的利器

筛选对的患者是TEER手术至关重要的环节,是否进入TEER的轮候名单,影像评价才是王道:二尖瓣口面积<3.5cm2, 后叶短小活动受限,二尖瓣裂和特别复杂的二尖瓣病变,具备上述特质,则进入TEER的禁区。

3、 二尖瓣评价的复杂性

二尖瓣解剖结构复杂,二尖瓣评价不仅包括瓣叶本身,还包括瓣环、腱索和乳头肌,而且不能忽略左心室结构与功能。如同花朵绽放并非静态,二尖瓣启闭如同永动机,解剖评价也应遵循动态变化的原则,一时一事并非一生一世。

图1. 需要三维评价二尖瓣的原因


以房性FMR(Carpentiar Type I 型)为例,2D超声可以清晰显示病因和机制,如果应用3D-TEE,左心房处于图像近场,则未必有此效果,以戈舂米,劳而无功(图2)。 

图2. 房性FMR(I型)2D超声可以清晰鉴别MR病因


对于复杂性解剖病变,则是工欲善其事必先利其器,如图3中DMR病例,优质三维图像可以清晰辨别患者有两处二尖瓣后叶脱垂及二尖瓣。

图3. 复杂MR, 两处后叶脱垂伴有后叶裂隙,3D外科切面更具优势

二、如何获取优质的二尖瓣三维超声?

清晰的二维图像是优质三维图像的基石,否则皮之不存,毛将焉附。 高质量的三维图像设定参数时需要平衡时间与空间分辨率,即兼顾图像质量和帧频;三维优化时则需要注意ROI及增益设置。有时鱼和熊掌不可兼得,要懂得取舍(图4)。

图4. 上图:图像质量和空间分辨率高,但是帧频低;下图帧频高,图像分辨率下降。

2D与3D图像结合应用在不同层次全面帮助医生了解二尖瓣,2D双平面显像可以做出诊断,3D及MPR多平面重建则可进一步不同角度评估二尖瓣。 对复杂二尖瓣病变,应用3D-TEE综合评估是绝对不可缺省的选项,以一例后内侧交界脱垂病变为例,2D+彩色TEE+3D-TEE三驾马车并行,看图说话,诊断清晰明了(图5)。

图5. 二尖瓣后叶交界脱垂: 2D,双平面,3D联合应用明确诊断疾病

三、MR定量评价

TEER中不可或缺的重要参数之一是二尖瓣瓣口面积,测量方法包括2D-TTE平面法,2D双平面法确定瓣尖法测量,当然还可应用3D- MPR多平面测量(图6)。

图6. 二尖瓣瓣口面积测量:2D平面测量,双平面测量,3D-MPR重建测量

3D并非只能和 TEE绑定,图像质量许可时3D+TTE(含zoom模式)同样能进行立体评价(图7)。

图7. 3D-TTE能够对二尖瓣进行立体成像

3D-TTE能够建立类似CT断层的炫酷图像,帮助医生选出最佳平面精确测量瓣口面积(图8)。

图8. 3D-TTE能够对二尖瓣进行断层成像

3D-TEE在二尖瓣钳夹术前后测量瓣口面积独具优势,TEER钳夹之后瓣膜面积减少,3D-TEE可分别测量孔口面积,计算出总瓣口面积。

图9. 3D-TEE在TEER术前术后进行瓣口面积测量

四、3D法定量MR程度

3D射流颈面积(VCA)定量MR程度更加符合实际,图10清楚显示此例FMR反流束形状并非规则的圆形。 TEER钳夹后的残余反流VCA在术中帮助术者决策是否需要进一步的钳夹(图11)。不过3D-VCA目前技术要求高,时间空间分辨率均需要仔细优化,此外,目前还缺乏与传统MR定量方法的验证对照数据,曲高和寡皆因自身局限。

图10. 3D-VCA测量MR

图11. 3D-VCA观察TEER中的残余反流

五、3D-TEE在二尖瓣疾病中的诊断价值

下图MR患者不能排除二尖瓣后叶裂,经过3D-TEE彩色显像看到P2-P3之间有凹陷,术中确认有裂隙,经修补后后叶中没有反流束,二尖瓣裂得到修复,唯有3D能呈现如此细节 (图12-13)。

图12.  2D显示MR,3D-TEE疑似二尖瓣后叶裂

图13.  3D-VCA二尖瓣后叶裂血流

三、MR定量评价

1、在复杂病变中的诊断作用

下图病例显示2D-TEE双平面彩色显像可以诊断后叶P2脱垂,3D-TEE进一步确认患者存在较大P2脱垂伴有多根腱索断裂(图14-15)。

图14. 2D-TEE提示二尖瓣脱垂即偏心反流

图15. 3D-TEE提示二尖瓣数根腱索断裂,重度MR

2、协助术前确定钳夹部位

MPR重建技术可多角度协助术者确定锚定目标(图16),还能自由选择多切面区域,例如从前外侧交界到后内测交界多层显像规划拟夹闭的区域(图16),3D实实在在地帮助了医生建立二尖瓣解剖的空间概念。

图16. 3D-TEE MPR重建技术多角度显示 二尖瓣病变

图17. 间隔到侧壁多切面断层显像逐步显现病变部位

3、实时三维术中引导作用

采用实时三维可以显示钳夹过程和夹闭位置,起到导航手术功能。

图18. 3D-TEE 引导TEER手术

七、技术总结

2D, 3D, TTE,TEE是二尖瓣疾病特别是MR评价过程中互为补充的影像学评估手段。高质量的3D二尖瓣显像是我们值得拥有的杀手级APP, 不但帮助我们理解二尖瓣形态、MR机制和评估反流程度,还可协助外科手术规划/导航,引导二尖瓣介入修复/置换,更为重要的可以引导二尖瓣介入手术。

后记

3D超声并非生而高贵,本世纪初的ASE大会主题辩论题目之一即为:3D超声:工具还是玩具?彼时3D操作繁琐,帧频有限,图像需要后处理分析才能重建,时至今日,这样的辩题已经毫无辩论价值。数字化技术及平面立体化显示,让3D-TEE以高清解析度、实时动态展现心脏结构的细节,迅速提升了超声的地位。3D最大的魅力在于用具象的方式,呈现立体的思维。

冬日寒夜,这个杀手不太冷,它,助你实现解剖自由。

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