动态三维超声心动图评价主动脉瓣病变
作者：谢明星 王新房 李治安 胡纲 刘俐 吕清 杨娅
单位：谢明星 王新房 李治安 胡纲 刘俐 吕清 杨娅 430022 武汉，同济医科大学附属协和医院超声科
关键词：超声心动描记术；主动脉瓣
动态三维超声心动图评价主动脉瓣病变 【摘要】 目的 评价主动脉瓣病变三维超声心动图的诊断价值。方法 采用经胸壁和经食管旋转扫描方式获取二维切面数据， 利用容积提取显示法(Volume Rendering Display)对21例正常人主动脉瓣及25例不同病变主动脉瓣进行动态三维重建。 结果 重建图像能从主动脉瓣上或瓣下动态显示正常主动脉瓣三瓣叶的整体立体形态， 其收缩期充分开放， 舒张期对合良好。 对不同病变的主动脉瓣， 动态三维图像能清楚显示其立体解剖形态特征。 结论 同传统的二维超声心动图相比较， 动态三维超声心动图对主动脉瓣病变的诊断更为简便、 准确。
, http://www.100md.com
Evaluation of aortic valvular disease by dynamic three-dimensional echocardiography
XIE Mingxing, WANG Xinfang, LI Zhian, et al.
Ultrasonographic Department, Union Hospital of Tongji Medical University, Wuhan 430022
【Abstract】 Objective To evaluate aortic valvular disease by dynamic three-dimensional echocardiography. Methods Dynamic three-dimensional echocardiography was reconstructed in 21 normal subjects and 25 patients with different aortic valvular diseases by use of rotational scanning technique to collect two-dimensional data and volume rendering display to reconstruct three-dimensional images. Results The stereoscopic view of normal aortic valve could be visualized above or below aortic valve which opened widely in systole and closed tightly in diastole. Also, the malformative shape of aortic valvular diseases was displayed clearly.Conclusions Compared with conventional two-dimensional echocardiography, dynamic three-dimensional echocardiography is a more easier and accurate examination to diagnose aortic valvular diseases.
, 百拇医药
【Key words】 Echocardiography Aortic valvue
主动脉瓣病变是常见的心血管疾病之一， 不同的主动脉瓣病变， 其解剖结构形态明显不同。 二维超声心动图仅能显示正常主动脉瓣及其病变的二维剖面形态， 本研究对正常主动脉瓣及不同病变的主动脉瓣的动态三维重建与临床应用进行初步探讨。
资料与方法
一、 研究对象
本组共46例，男26例，女20例，年龄19～65岁，平均34.6岁。其中正常人主动脉瓣21例， 风湿性主动脉瓣病变10例， 先天性主动脉瓣二瓣化畸形7例，主动脉夹层致主动脉瓣脱垂3例， 主动脉瓣赘生物5例。全部病例中，6例风湿性主动脉瓣病变、4例二瓣化畸形、2例主动脉夹层及3例主动脉瓣赘生物患者均经手术治疗，术中诊断与超声检查结果一致。
, 百拇医药
二、 仪器
所用仪器包括： 1、TomTec Echoscan三维成像系统；2、HP Sonos 1500；3、HP多平面(Omniplane)食管探头， 频率为3.5 MHz与5.0 MHz， 其操作柄上装有特制步进马达， 控制声束旋转角度间隔。
三、二维图像采集与三维重建
采用经胸与经食管两种方法获取二维切面观数据， 所有病例中， 经胸检查18例， 经食管检查28例。 二维图像采集与三维重建方法参见王新房教授所著[1]。
结 果
每例患者均选择主动脉瓣上、 瓣下横断面和主动脉根部纵切面三个方位来显示主动脉瓣解剖结构的立体形态。
一、 正常主动脉瓣
, 百拇医药
动态三维图像可从瓣上或瓣下显示正常主动脉瓣三瓣叶的整体立体形态， 瓣叶光滑， 呈半月形， 与真实的解剖结构形态一致。 三瓣叶的立体方位亦能清楚显示。 动态观察时， 见三瓣叶活动弹性好， 收缩期充分开放， 舒张期瓣叶边缘对合严密(图1)。
图1 瓣上方位显示正常主动脉瓣三瓣叶结构 A：收缩期主动脉瓣充分开放(箭头)；B：舒张期主动脉瓣对合严密(箭头)
二、 主动脉瓣病变
风湿性主动脉瓣狭窄患者， 见病变瓣叶增厚、 粗糙。 病变单独累及右冠瓣2例， 左冠瓣与无冠瓣各1例。 同时累及左右冠瓣2例， 左无冠瓣1例。 三瓣叶均有病变3例。 不同患者， 瓣叶增厚的程度亦不相同。 动态显示见瓣叶活动僵硬， 收缩期瓣口开放面积变小(图2)。 4例患者舒张期瓣叶边缘对合处有明显缝隙。 主动脉瓣二瓣化畸形患者， 重建图像清晰显示主动脉瓣为二叶瓣， 呈一瓣大一瓣小形态者5例，其中小瓣位于左冠瓣方位者3例(图3)，位于无冠瓣方位者2例。其余2例两瓣大小形态相似。3例主动脉根部内膜剥离致瓣叶脱垂患者，见增粗的环状主动脉腔内有一薄层不规则的内膜回声，形成套筒状的真腔与假腔，剥离的主动脉内膜连同主动脉瓣环脱向左室流出道，主动脉瓣环失去支撑作用致主动脉瓣脱垂(图4)。 动态三维图像能显示主动脉瓣赘生物的立体形态、部位、大小、数目，动态观察时见赘生物收缩期位于主动脉腔内，舒张期则位于左室流出道内(图5)。
, 百拇医药
图2 从瓣下方位显示风湿性主动脉瓣狭窄， 见瓣膜增厚， 开口面积减小 AS：主动脉瓣狭窄，AoV：主动脉瓣，LA：左房，RV：右房，PA：肺动脉瓣
图3 瓣上方位显示先天性主动脉瓣二瓣化畸形(BAV) A：瓣膜开口位于左冠瓣方位(箭头)； B：开口位于无冠瓣方位(箭头)
图4 主动脉夹层致主动脉瓣脱垂， 剥离的主动脉内膜呈套筒状位于主动脉腔内(箭头)
, 百拇医药
图5 主动脉瓣赘生物 A：收缩期赘生物位于主动脉腔内；B：舒张期赘生物位于左室流出道。 AO：主动脉，LV：左心室
讨 论
一、 立体显示主动脉瓣结构
采用旋转扫描方式获取二维数据，运用容积提取重建技术进行三维重建是目前较为成熟的动态三维超声心动图重建方法，可显示正常心脏及其病变本身固有的立体解剖结构形态[2-4]。作为一项崭新的超声诊断技术，其对不同心血管病变的临床应用价值正在被广泛研究[5，6]。本文通过对21例正常主动脉瓣和25例不同主动脉瓣病变进行动态三维重建，重建图像可显示其正常主动脉瓣三瓣叶的半月形立体结构，图像客观逼真，立体感强。对不同主动脉瓣病变，可显示不同立体形态特征，使观察更为简便，诊断更为准确。
二、 动态显示主动脉瓣活动
, http://www.100md.com
重建三维图像可动态显示主动脉瓣在心动周期不同时相内的活动状态。 同早期的静态三维超声心动图相比， 可更准确地评价主动脉瓣的功能[7，8]， 特别对观察病变主动脉瓣的异常活动更有价值。
三、 多方位显示
重组的立体数据库能以任意角度剖切后重建， 从而可在多个恰当的角度与方位上来显示正常主动脉瓣及其病变[9，10]。 我们不但可从瓣上或瓣下直视主动脉瓣结构， 还可对其进行纵切或斜切后重建观察， 克服了常规二维切面显示时在角度与方位上的局限性。
四、 局限性及改进
目前此项技术的主要局限性主要有两点：一是需脱机处理，重建时间较长。二是重建图像质量受二维图像分辨力制约大，如二维图像模糊，则不能获得理想的三维图像。如能进一步开发具有高速运算能力的大容量计算机，缩短图像处理时间，提高图像分辨力，动态三维超声心动图将具有更大的临床应用价值。
, http://www.100md.com
参 考 文 献
[1] Wang XF, Li ZA, Cheng TO, et al. Four-dimensional echocardiography: methods and clinical application. Am Heart J, 1996,132∶672-784.
[2] Roelandt JR, Salustri A, Mumm B, et al. Precordial three-dimensional echocardiography with a rotational imaging probe: methods and initial clinical experience. Echocardiography, 1995,12∶243-252.
[3] Pandian NG, Roelandt J, Nanda NC, et al. Dynamic three-dimensional echocardiography: methods and clinical potential. Echocardiography, 1994,11∶237-259.
, 百拇医药
[4] Nanda NC, Roychoudhury D, Chung SM, et al. Quantitative assessment of normal and stenotic aortic valve using transesophageal three-dimensional echocardiography. Echocardiography, 1994,11∶617-625.
[5] Nanda NC, Pinheiro L, Sanyal R, et al. Multiplane transesophageal echocardiographic imaging and three-dimensional reconstruction. Echocardiography, 1992,9∶667-674.
[6] Rankin RN, Fenster A, Downey D, et al. Three-dimensional sonographic reconstruction: techniques and diagnostic applications. AJR, 1993,161∶695-702.
, http://www.100md.com
[7] Wang XF, Li ZA, Cheng TO, et al. Clinical application of three-dimensional transesophageal echocardiography. Am Heart J, 1994,123∶380-388.
[8] Pandian NG, Nanda NC, Schwartz SL, et al. Three-dimensional and four-dimensional transesophageal echocardiographic imaging of the heart and aorta in humans using a computed tomographic imaging probe. Echocardiography, 1993,9∶667-678.
[9] Belohlavek M, Foley DA, Seward J, et al. Diagnostic performance of two-dimensional versus three-dimensional transesophageal echocar-diographic images of selected pathologies evaluated by receiver operating characteristic analysis. Echocardiography, 1994,11∶635-647.
[10] Ragueno R, Ghosh A, Nanda NC, et al. Four-dimensional reconstruction of two-dimensional echocardiographic images. Echocardiography, 1989,6∶323-329.
(收稿 1997-08-25 修回 1998-07-02), 百拇医药
单位：谢明星 王新房 李治安 胡纲 刘俐 吕清 杨娅 430022 武汉，同济医科大学附属协和医院超声科
关键词：超声心动描记术；主动脉瓣
动态三维超声心动图评价主动脉瓣病变 【摘要】 目的 评价主动脉瓣病变三维超声心动图的诊断价值。方法 采用经胸壁和经食管旋转扫描方式获取二维切面数据， 利用容积提取显示法(Volume Rendering Display)对21例正常人主动脉瓣及25例不同病变主动脉瓣进行动态三维重建。 结果 重建图像能从主动脉瓣上或瓣下动态显示正常主动脉瓣三瓣叶的整体立体形态， 其收缩期充分开放， 舒张期对合良好。 对不同病变的主动脉瓣， 动态三维图像能清楚显示其立体解剖形态特征。 结论 同传统的二维超声心动图相比较， 动态三维超声心动图对主动脉瓣病变的诊断更为简便、 准确。
, http://www.100md.com
Evaluation of aortic valvular disease by dynamic three-dimensional echocardiography
XIE Mingxing, WANG Xinfang, LI Zhian, et al.
Ultrasonographic Department, Union Hospital of Tongji Medical University, Wuhan 430022
【Abstract】 Objective To evaluate aortic valvular disease by dynamic three-dimensional echocardiography. Methods Dynamic three-dimensional echocardiography was reconstructed in 21 normal subjects and 25 patients with different aortic valvular diseases by use of rotational scanning technique to collect two-dimensional data and volume rendering display to reconstruct three-dimensional images. Results The stereoscopic view of normal aortic valve could be visualized above or below aortic valve which opened widely in systole and closed tightly in diastole. Also, the malformative shape of aortic valvular diseases was displayed clearly.Conclusions Compared with conventional two-dimensional echocardiography, dynamic three-dimensional echocardiography is a more easier and accurate examination to diagnose aortic valvular diseases.
, 百拇医药
【Key words】 Echocardiography Aortic valvue
主动脉瓣病变是常见的心血管疾病之一， 不同的主动脉瓣病变， 其解剖结构形态明显不同。 二维超声心动图仅能显示正常主动脉瓣及其病变的二维剖面形态， 本研究对正常主动脉瓣及不同病变的主动脉瓣的动态三维重建与临床应用进行初步探讨。
资料与方法
一、 研究对象
本组共46例，男26例，女20例，年龄19～65岁，平均34.6岁。其中正常人主动脉瓣21例， 风湿性主动脉瓣病变10例， 先天性主动脉瓣二瓣化畸形7例，主动脉夹层致主动脉瓣脱垂3例， 主动脉瓣赘生物5例。全部病例中，6例风湿性主动脉瓣病变、4例二瓣化畸形、2例主动脉夹层及3例主动脉瓣赘生物患者均经手术治疗，术中诊断与超声检查结果一致。
, 百拇医药
二、 仪器
所用仪器包括： 1、TomTec Echoscan三维成像系统；2、HP Sonos 1500；3、HP多平面(Omniplane)食管探头， 频率为3.5 MHz与5.0 MHz， 其操作柄上装有特制步进马达， 控制声束旋转角度间隔。
三、二维图像采集与三维重建
采用经胸与经食管两种方法获取二维切面观数据， 所有病例中， 经胸检查18例， 经食管检查28例。 二维图像采集与三维重建方法参见王新房教授所著[1]。
结 果
每例患者均选择主动脉瓣上、 瓣下横断面和主动脉根部纵切面三个方位来显示主动脉瓣解剖结构的立体形态。
一、 正常主动脉瓣
, 百拇医药
动态三维图像可从瓣上或瓣下显示正常主动脉瓣三瓣叶的整体立体形态， 瓣叶光滑， 呈半月形， 与真实的解剖结构形态一致。 三瓣叶的立体方位亦能清楚显示。 动态观察时， 见三瓣叶活动弹性好， 收缩期充分开放， 舒张期瓣叶边缘对合严密(图1)。
图1 瓣上方位显示正常主动脉瓣三瓣叶结构 A：收缩期主动脉瓣充分开放(箭头)；B：舒张期主动脉瓣对合严密(箭头)
二、 主动脉瓣病变
风湿性主动脉瓣狭窄患者， 见病变瓣叶增厚、 粗糙。 病变单独累及右冠瓣2例， 左冠瓣与无冠瓣各1例。 同时累及左右冠瓣2例， 左无冠瓣1例。 三瓣叶均有病变3例。 不同患者， 瓣叶增厚的程度亦不相同。 动态显示见瓣叶活动僵硬， 收缩期瓣口开放面积变小(图2)。 4例患者舒张期瓣叶边缘对合处有明显缝隙。 主动脉瓣二瓣化畸形患者， 重建图像清晰显示主动脉瓣为二叶瓣， 呈一瓣大一瓣小形态者5例，其中小瓣位于左冠瓣方位者3例(图3)，位于无冠瓣方位者2例。其余2例两瓣大小形态相似。3例主动脉根部内膜剥离致瓣叶脱垂患者，见增粗的环状主动脉腔内有一薄层不规则的内膜回声，形成套筒状的真腔与假腔，剥离的主动脉内膜连同主动脉瓣环脱向左室流出道，主动脉瓣环失去支撑作用致主动脉瓣脱垂(图4)。 动态三维图像能显示主动脉瓣赘生物的立体形态、部位、大小、数目，动态观察时见赘生物收缩期位于主动脉腔内，舒张期则位于左室流出道内(图5)。
, 百拇医药
图2 从瓣下方位显示风湿性主动脉瓣狭窄， 见瓣膜增厚， 开口面积减小 AS：主动脉瓣狭窄，AoV：主动脉瓣，LA：左房，RV：右房，PA：肺动脉瓣
图3 瓣上方位显示先天性主动脉瓣二瓣化畸形(BAV) A：瓣膜开口位于左冠瓣方位(箭头)； B：开口位于无冠瓣方位(箭头)
图4 主动脉夹层致主动脉瓣脱垂， 剥离的主动脉内膜呈套筒状位于主动脉腔内(箭头)
, 百拇医药
图5 主动脉瓣赘生物 A：收缩期赘生物位于主动脉腔内；B：舒张期赘生物位于左室流出道。 AO：主动脉，LV：左心室
讨 论
一、 立体显示主动脉瓣结构
采用旋转扫描方式获取二维数据，运用容积提取重建技术进行三维重建是目前较为成熟的动态三维超声心动图重建方法，可显示正常心脏及其病变本身固有的立体解剖结构形态[2-4]。作为一项崭新的超声诊断技术，其对不同心血管病变的临床应用价值正在被广泛研究[5，6]。本文通过对21例正常主动脉瓣和25例不同主动脉瓣病变进行动态三维重建，重建图像可显示其正常主动脉瓣三瓣叶的半月形立体结构，图像客观逼真，立体感强。对不同主动脉瓣病变，可显示不同立体形态特征，使观察更为简便，诊断更为准确。
二、 动态显示主动脉瓣活动
, http://www.100md.com
重建三维图像可动态显示主动脉瓣在心动周期不同时相内的活动状态。 同早期的静态三维超声心动图相比， 可更准确地评价主动脉瓣的功能[7，8]， 特别对观察病变主动脉瓣的异常活动更有价值。
三、 多方位显示
重组的立体数据库能以任意角度剖切后重建， 从而可在多个恰当的角度与方位上来显示正常主动脉瓣及其病变[9，10]。 我们不但可从瓣上或瓣下直视主动脉瓣结构， 还可对其进行纵切或斜切后重建观察， 克服了常规二维切面显示时在角度与方位上的局限性。
四、 局限性及改进
目前此项技术的主要局限性主要有两点：一是需脱机处理，重建时间较长。二是重建图像质量受二维图像分辨力制约大，如二维图像模糊，则不能获得理想的三维图像。如能进一步开发具有高速运算能力的大容量计算机，缩短图像处理时间，提高图像分辨力，动态三维超声心动图将具有更大的临床应用价值。
, http://www.100md.com
参 考 文 献
[1] Wang XF, Li ZA, Cheng TO, et al. Four-dimensional echocardiography: methods and clinical application. Am Heart J, 1996,132∶672-784.
[2] Roelandt JR, Salustri A, Mumm B, et al. Precordial three-dimensional echocardiography with a rotational imaging probe: methods and initial clinical experience. Echocardiography, 1995,12∶243-252.
[3] Pandian NG, Roelandt J, Nanda NC, et al. Dynamic three-dimensional echocardiography: methods and clinical potential. Echocardiography, 1994,11∶237-259.
, 百拇医药
[4] Nanda NC, Roychoudhury D, Chung SM, et al. Quantitative assessment of normal and stenotic aortic valve using transesophageal three-dimensional echocardiography. Echocardiography, 1994,11∶617-625.
[5] Nanda NC, Pinheiro L, Sanyal R, et al. Multiplane transesophageal echocardiographic imaging and three-dimensional reconstruction. Echocardiography, 1992,9∶667-674.
[6] Rankin RN, Fenster A, Downey D, et al. Three-dimensional sonographic reconstruction: techniques and diagnostic applications. AJR, 1993,161∶695-702.
, http://www.100md.com
[7] Wang XF, Li ZA, Cheng TO, et al. Clinical application of three-dimensional transesophageal echocardiography. Am Heart J, 1994,123∶380-388.
[8] Pandian NG, Nanda NC, Schwartz SL, et al. Three-dimensional and four-dimensional transesophageal echocardiographic imaging of the heart and aorta in humans using a computed tomographic imaging probe. Echocardiography, 1993,9∶667-678.
[9] Belohlavek M, Foley DA, Seward J, et al. Diagnostic performance of two-dimensional versus three-dimensional transesophageal echocar-diographic images of selected pathologies evaluated by receiver operating characteristic analysis. Echocardiography, 1994,11∶635-647.
[10] Ragueno R, Ghosh A, Nanda NC, et al. Four-dimensional reconstruction of two-dimensional echocardiographic images. Echocardiography, 1989,6∶323-329.
(收稿 1997-08-25 修回 1998-07-02), 百拇医药