三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術中的應用＊

吳貽怡

經食管超聲心動圖是一種經由患者食管將超聲探頭深入至心臟后方左心房附近位置，進而在心臟后面觀察患者心臟內部病變的超聲檢查技術。經食管超聲心動圖是當前心血管疾病診斷技術中較為常用的一種技術類型，亦是當前臨床針對心臟疾病進行輔助檢查的基本技術類型，是保證心血管外科臨床工作順利開展的重要保障技術。研究證實：經食管超聲心動圖在心臟外科手術領域中的應用具有成像清晰可靠、不干擾手術操作，能夠評價心臟疾病治療效果等多種優點[1-3]。相較于傳統的二維經食管超聲檢查影響，三維經食管超聲心動圖能夠為醫護人員提供整體、直觀的心臟結構信息，同時具有較強的后期分析功能，對幫助醫護人員分析當前患者心臟解剖結構、心臟病理改變均有積極作用[4]。本次研究將以心臟外科手術為基礎，針對三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術中的各項應用進行簡單綜述，具體如下。

1 三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術的術前應用

1.1 三維經食管超聲心動圖的成像模式

傳統的二維經食管超聲心動圖在心血管疾病中的應用，僅能實時顯示當前患者心臟的單一切面影像，無法從整體角度明確當前患者的心臟整體解剖結構。因此醫護人員在使用二維經食管超聲心動圖完成對心血管疾病的術前檢查與評估中，只能依靠個人以往臨床經驗，通過多次二維經食管超聲心動圖獲得的多個切面信息進行整體結構模擬。而三維經食管超聲心動圖技術在心血管疾病中的應用則有效突破了以往的技術束縛。相較于二維經食管超聲心動圖檢查，三維經食管超聲心動圖擁有新一代的矩陣探頭，通過覆蓋探頭表面的獨立晶體傳感器及容積掃描技術，能夠實時展現當前患者心臟結構在不同平面基礎下的整體信息，以此形成三維成像的全面檢查結果。結合臨床實踐，三維經食管超聲心動圖擁有雙平面成像模式、實時三維成像模式、三維放大成像模式及三維全容積成像模式等多種探查模式，能夠基于醫護人員需求完成對患者心臟結構信息與相關病變的實時探查，對幫助醫護人員判斷患者心臟疾病、制定手術計劃、評估手術效果有良好作用。

以雙平面成像模式為例，該種成像模式能即時顯示患者心臟結構中兩個90°夾角背景下的切面信息；實時三維成像模式能即時顯示患者心臟結構中60°×30°扇面大小的三維圖像信息；三維放大成像模式能即時顯示患者 20°×20°～90°×90°扇面大小的三維圖像信息；三維全容積成像模式能夠以門控重建的方法，顯示患者在不同周期的心臟三維圖像。三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術的術前檢查應用中，其不同成像模式具有不同的特點。實時三維成像模式具有空間分辨率高、時間分辨率高的優點，但成像區域受到限制，適宜用于心臟手術中的實時引導過程中[5]。三維放大成像模式相較于實時三維成像模式的空間分辨率、時間分辨率均有所降低，適宜用于心臟手術前的心臟解剖結構觀測操作中[6]。三維全容積成像模式空間分辨率是最高的，成像區域的面積也是最大的，因此在高級分析軟件的輔助下能夠對患者心臟容積、心臟尖瓣解剖結構進行更加深入和清晰的探查[7]。但需要注意的是，三維全容積成像模式的時間分辨率較低，因此使用過程中需要醫護人員積極分辨門控重組圖像中可能出現的偽影。

1.2 三維經食管超聲心動圖的術前應用

基于三維經食管超聲心動圖本身實時采集、快速成像的優點，三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術的術前應用中，可用于心臟瓣膜病變患者的術前病情評估中。研究證實：三維經食管超聲心動圖檢查過程中不會受到患者體位姿勢、肺內氣體等影響，因此能夠更加精確地定量評估患者心臟瓣膜、瓣環、瓣葉形態，觀察患者心臟瓣膜的立體結構信息，且通過輔助軟件對患者心臟瓣膜三維成像模型進行旋轉、切割，對患者心臟瓣膜病變的定位、診斷、辨別均有非常積極的效果[8]。

以二尖瓣疾病為例：人體二尖瓣及瓣葉、瓣環、腱索等存在解剖功能異常即會導致二尖瓣關閉不全。有研究使用三維經食管超聲成像對缺血性二尖瓣反流患者進行檢查評估，通過二尖瓣瓣葉參數發現缺血性二尖瓣嚴重病變患者其二尖瓣的前葉、后葉均有變形及擴張特征，前葉對合線及后葉對合線的長度均明顯高于單純缺血性心肌病[9]。亦有研究顯示：使用三維經食管超聲心動圖檢查二尖瓣脫垂患者，可發現患者瓣環高度相較健康群體明顯降低，提示二尖瓣對合指數能積極反映當前患者二尖瓣的實際對合情況[10]。在二尖瓣狹窄中，三維經食管超聲心動圖亦有良好的應用效果。相關研究提示：三維經食管超聲心動圖能清晰觀察當前患者二尖瓣葉的形態信息、運動信息，發現解剖結構中的異常，進而準確評估當前患者瓣膜交界位置處的融合情況及是否狹窄，是當前臨床用于評估二尖瓣狹窄患者病情程度的一種有效檢測技術[11]。以主瓣膜疾病為例：人體主動脈瓣由三個半月瓣組成，其辦葉附著緣以弧線形越過心室-動脈連接處，因此每個辦葉都在左心室內附著于主動脈，且每個辦葉后都形成有主動脈竇。三維經食管超聲心動圖能從立體角度實時觀察當前患者主動脈瓣膜的瓣葉數量、瓣葉形態、瓣膜啟閉等。慢性主動脈瓣膜關閉不全是較為常見的一種主動脈瓣膜疾病類型。研究證實：三維經食管超聲心動圖能夠對慢性主動脈瓣膜關閉不全患者的瓣環瓣葉立體結構進行定量分析，從而明確患者瓣環瓣葉的結構信息、縮流面積及反流束特征[12]。亦有研究對程度較輕的主動脈瓣膜關閉不全患者進行三維經食管超聲心動圖檢查，結果提示患者相較于正常對照組存在明顯的三瓣葉游離邊緣長度提升、主動脈三瓣葉無法對合等臨床特征，符合主動脈瓣膜關閉不全的確診標準[13]。

2 三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術的術中應用

三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術中的應用一方面能基于該項技術的實時展示優點，對患者術前診斷內容進行驗證或補充，及時有效地評估和檢測當前心臟外科手術效果，幫助醫護人員及時修正當前心臟外科手術方案。例如三維經食管超聲心動圖在心臟瓣膜疾病手術中能及時發現病變瓣膜的形態與結構信息，評估人工二尖瓣瓣周漏封堵情況，指導三尖瓣成形術的開展并及時檢測心臟瓣膜的成型效果，有效降低心臟外科手術的并發癥發生率，提高心臟外科手術的術中安全性[14]。另一方面，三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術中的心臟復跳進程中，亦能幫助醫護人員及時排出患者心室腔內的氣體，協助醫護人員明確患者主動脈內球囊反搏的具體安裝位置[15]。此外，三維經食管超聲心動圖在心臟外科手術中還能用于對患者血流動力學指標的監測中，對監測患者血容量具有良好效果，能夠為患者圍手術期的診療決策提供輔助依據，對提高心臟外科手術操作、麻醉的安全性和有效性亦有積極幫助。

以二尖瓣手術為例：二尖瓣修復手術是當前臨床較為常見的二尖瓣疾病治療方案，對伴有反流癥狀的瓣膜進行修復手術能有效提升二尖瓣患者的生活質量，是當前臨床公認的心臟瓣膜疾病首選治療策略[16]。但二尖瓣本身屬于動態解剖結構，其自身形態結構較為復雜的情況下想要取得成功的外科手術修復效果，就必須對二尖瓣的病變情況建立全面、清晰的認知。醫護人員在二尖瓣修復手術中對二尖瓣進行直視觀察時，二尖瓣處于靜止狀態，無法了解二尖瓣運動狀態下的病變癥狀。因此通過三維經食管超聲心動圖的應用，在術前、術中持續觀察的情況下能有效了解患者二尖瓣運動狀態下的解剖結構形態與病理改變，對順利完成二尖瓣修復手術并確保手術修復的成功性具有重要的指導作用。研究證實：三維經食管超聲心動圖能夠直接展示患者心臟瓣膜的左心房面信息，對幫助醫護人員完成瓣膜病變的準確定位，判斷瓣膜脫垂程度、脫垂位置、穿孔位置等均有非常積極的作用[17-18]。此外，三維經食管超聲心動圖在二尖瓣疾病手術中的應用亦能與高級分析軟件聯合，精確計算患者瓣膜脫垂的區域、高度、面積等復雜信息，有效提升二尖瓣脫垂小葉分區的準確率，對人工二尖瓣周漏封堵進行精確評估，在二尖瓣疾病相關手術中的應用均有良好效果[19-20]。以三尖瓣手術為例：人體三尖瓣相較二尖瓣其解剖結構更加復雜。三尖瓣包括隔瓣、前瓣、后瓣及瓣下結構等多項組成內容。在以往使用二維超聲心動圖進行術前檢查的情況下，其無法有效展示隔瓣、前瓣、后瓣在相同平面下的關系。而三維經食管超聲心動圖能以直觀形態展示上述三個瓣膜的大小、形態、關系，幫助醫護人員明確瓣膜病變的具體位置，從而為醫護人員在三尖瓣手術中瓣膜的成型選擇提供科學的輔助信息。研究證實：在先天性心臟瓣膜疾病及獲得性心臟瓣膜疾病中，三維經食管超聲心動圖均能幫助醫護人員準確定位患者瓣膜的脫垂位置，明確瓣膜的形態功能信息，且影像信息與實體解剖信息存在較高的一致性[21]。以心臟介入手術為例，以往先天性心臟疾病介入封堵手術中多使用放射線完成術中監測，用于評估患者心臟缺損的大小、形態，并評估手術治療效果。而在三維經食管超聲心動圖技術的幫助下，醫護人員能夠對術中介入封堵的效果進行實時監測，有效彌補此前放射線術中監測中不能顯示心房間隔、結構缺損及封堵傘位置關系的缺點。三維經食管超聲心動圖能直觀展示心臟介入手術中封堵傘的位置、形態，與周邊結構的具體關系及輸送導管的具體位置，持續觀察封堵傘的實時安裝過程。即便封堵未能成功，三維經食管超聲心動圖亦能幫助醫護人員立即建立體外循環以完成缺損修補手術。當前三維經食管超聲心動圖已經能夠從術前全面評估、術中實時監測、術后即刻評估三個角度參與到先天性心臟疾病介入封堵手術中，為醫護人員提供實時、準確的心臟影像信息。研究證實：三維經食管超聲心動圖對提升先天性心臟病介入封堵手術的成功率、降低術后瓣膜反流等并發癥發生率均有良好效果，該項技術已經成為封堵治療中不可或缺的一項重要術中監測手段[22]。

3 微型經食管超聲心動圖在心臟外科手術的術后應用

在經食管超聲心動圖技術的發展過程中，近年來經食管超聲心動圖的微型化發展趨勢愈發明顯，使得經食管超聲心動圖在心臟外科手術患者的術后應用中亦發揮了良好的應用效果。相較于此前的二維、三維經食管超聲心動圖檢查技術，微型化的經食管超聲心動圖檢查技術進一步減小了探頭體積，因此其圖像分辨率有所下降，但簡便性明顯提升。且微型經食管超聲心動圖在人體食管內的持續應用時間可達72 h之久，有效彌補了以往經食管超聲心動圖檢查無法長久持續應用的問題[23]。相關研究總結：與標準經食管超聲心動圖檢查技術相比，微型經食管超聲心動圖檢查技術多用于外科手術術后患者管理中，患者無麻醉要求，其圖像優良率為50.88%左右，并發癥發生率僅為0.2%～0.5%[24]。當前微型經食管超聲心動圖在國內的應用較少，在國外的應用較多。相關報道證實：微型經食管超聲心動圖對幫助醫護人員診斷心臟手術患者術后難治性低血壓、感染性休克、早期心臟壓塞等均有積極效果[25]。

綜上所述，近年來超聲心動圖檢測技術不斷進步，三維經食管超聲心動圖已經成為當前臨床心臟外科手術術前評估、術中監測廣泛使用的一項超聲技術類型，對心臟相關疾病的病情量化評估、手術計劃制定、術中操作引導均有良好應用效果。而微型經食管超聲心動圖技術的發展亦使得經食管超聲心動圖技術在心臟外科手術患者的術后管理效果得到有效提升，對辨別、防護患者術后并發癥的發生發揮了積極作用。隨著經食管超聲心動圖技術的不斷發展，相信未來經食管超聲心動圖技術將取得更加積極的突破，在心臟外科手術中的應用亦將愈發深入，對心臟外科手術的順利開展提供更加堅實的支撐作用。