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   中国临床医学  2023, Vol. 30 Issue (4): 585-590      DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2023.20230556
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经导管三尖瓣置换患者围手术期右心形态及功能变化的心脏超声评价
刘强1,2 , 罗丽敏1,2 , 汪咏莳1,2,3 , 潘翠珍3 , 舒先红1,2,3     
1. 复旦大学附属中山医院厦门医院心脏超声诊断室, 厦门 361015;
2. 厦门市影像医学临床医学研究中心, 厦门 361015;
3. 复旦大学附属中山医院心脏超声诊断室, 上海 200032
摘要目的: 选取多种经胸超声心动图(transthoracic echocardiography, TTE)指标对经导管三尖瓣置换(transcatheter tricuspid valve replacement, TTVR)患者围手术期右心形态及功能进行半定量评估。方法: 回顾性分析2021年9月至2023年2月复旦大学附属中山医院因人工生物三尖瓣功能异常(n=3)或三尖瓣反流(n=25)行TTVR治疗的28例患者的病例资料。记录患者基本资料、心脏瓣膜手术史和NYHA心功能分级。分析术前7 d及术后30 d以内的TTE影像资料,比较手术前后TTE指标差异。再以TTVR装置有无瓣周漏将患者分为有瓣周漏组(n=15)和无瓣周漏组(n=13),比较手术前后TTE指标组间差异。结果: Renato治疗3例,LuX-Valve治疗25例。术后人工瓣膜功能异常和三尖瓣反流全部缓解,13例(46.4%)无瓣周漏、14例(50.0%)轻度瓣周漏、1例(3.6%)中度瓣周漏,氨基末端脑钠肽前体、心肌肌钙蛋白、右心排量较术前升高(P<0.05)。右房室大小、面积变化分数(fractional area change,FAC)、三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE)、下腔静脉直径、肺动脉收缩压较术前降低(P<0.05),左室射血分数、右房左右径、肺动脉平均压较术前差异无统计学意义。术后有瓣周漏组RA左右径较无瓣周漏组大(P<0.05),术前2组TTE指标差异无统计学意义。FAC(r=0.541)、TAPSE(r=0.541)和CO正相关(P<0.05)。结论: 多种TTE指标对TTVR术后右心形态及功能评价有重要参考价值,可为围手术期临床决策提供客观依据。
关键词超声心动图    经导管三尖瓣置换    围手术期    心功能    
Transthoracic echocardiography evaluation of perioperative right heart form and function in patients with transcatheter tricuspid valve replacement
LIU Qiang1,2 , LUO Li-min1,2 , WANG Yong-shi1,2,3 , PAN Cui-zhen3 , SHU Xian-hong1,2,3     
1. Department of Echocardiography, Zhongshan Hospital(Xiamen Branch), Fudan University, Xiamen 361015, Fujian, China;
2. Xiamen Municipal Clinical Research Center for Medical Imaging, Xiamen 361015, Fujian, China;
3. Department of Echocardiography, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China
Abstract: Objective: To evaluate perioperative right heart form and function in patients with transcatheter tricuspid valve replacement (TTVR) by a variety of transthoracic echocardiography (TTE) indexes. Methods: A total of 28 patients who underwent TTVR for tricuspid regurgitation (n=25) or artificial tricuspid valve dysfunction (n=3) in Zhongshan Hospital, Fudan University from September 2021 to February 2023 was retrospectively analyzed. Patient's basic information, history of heart valve surgery, and NYHA cardiac function grade were recorded. TTE imaging data obtained within 7 days before and 30 days after surgery were analyzed to compare the differences in TTE indexes before and after surgery. The patients were then divided into two groups based on the presence or absence of perivalvular leakage (n=15 and n=13, respectively) defined by the TTVR device. The differences in TTE index groups before and after surgery were compared. Results: Renato treated 3 cases and LuX-Valve treated 25 cases. The abnormal function of the artificial valves and tricuspid regurgitation were alleviated in all cases after surgery. There were 13 cases (46.4%) that had no perivalvular leakage, 14 cases (50.0%) that had mild perivalvular leakage, and 1 case (3.6%) that had moderate perivalvular leakage. The n-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP), cardiac troponin T (cTnT) and right ventricular cardiac output (CO) levels were increased compared with those before surgery (P < 0.05). Comparison of TTE indexes in perioperative period: right atrioventricular size, fractional area change (FAC), tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), inferior caval vein diameter (ICVD) and systolic pulmonary artery pressure (sPAP) were decreased compared with those before surgery (P < 0.05), while left ventricular ejection fraction (LVEF), right atrium (RA) left and right diameter and mean pulmonary artery pressure (mPAP) had no statistical significance compared with those before surgery. Comparison between groups: the left and right diameter of RA in the group with perivalvular leakage after surgery were larger than those in the group without perivalvular leakage (P < 0.05), and there were no significant differences in TTE indexes between the two groups before surgery. There was a moderate positive correlation between FAC (r=0.541), TAPSE (r=0.541) and CO (P < 0.05) before surgery. Conclusions: Various TTE indexes have significant reference value in the evaluation of right heart form and function after TTVR surgery, and can provide an objective basis for perioperative clinical decision-making.
Key words: echocardiography    transcatheter tricuspid valve replacement    perioperative    cardiac function    

三尖瓣反流(tricuspid regurgitation,TR)作为三尖瓣病变中的重要类型,在心衰、房颤患者中发病率高,且与不良结局独立相关[1]。以往研究[2]认为,对TR的药物治疗效果有限而孤立性三尖瓣手术(isolated tricuspid valve surgery,ITVS)风险较高。近年来,经导管三尖瓣置换术(transcatheter tricuspid valve replacement,TTVR)的临床试验不断取得较好结果,或可成为ITVS治疗TR的更优途径。

经胸超声心动图(transthoracic echocardi-ography,TTE)在评价人工瓣膜方面有独特优势。人工瓣膜的瓣周漏、跨瓣压差、瓣膜反流情况等TTE指标常被作为瓣膜置换术后的评价工具,这些指标侧重于评价人工瓣膜效能。Dreyfus等[3]提出的三尖瓣治疗风险评分模型TRI-SCORE,对评估ITVS的预后有较高价值。相比于人工瓣膜效能,该模型侧重于评价心功能,其认为左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)和右室功能在预测ITVS的预后中发挥重要作用。

基于对ITVS风险的理解,本研究认为TTE评价TTVR术后人工瓣膜效能时同步评估心功能变化可能为临床医师提供更多参考。在TTE检查中,LVEF的测量相对简便准确,而右心以其独特的几何构型和血流动力学特征,使每个TTE参数对其评估时都存在一定局限性。本研究选取多种易于确定的TTE指标对TTVR患者的右心形态及功能进行半定量评估,为围手术期临床决策提供客观依据。

1 资料与方法 1.1 研究对象

回顾性分析2021年9月至2023年2月在复旦大学附属中山医院因三尖瓣反流或人工生物三尖瓣功能异常行TTVR治疗患者的临床资料。手术患者共29例,其中1例因TTVR装置位置异常转开胸手术,余28例(96.55%)手术成功,被纳入本研究。纳入标准:TTVR手术成功。排除标准:术前7 d或术后30 d以内的TTE图像分辨率过低,无法分析。本研究通过复旦大学附属中山医院伦理委员会批准(B2021-027),所有患者均知情并签署知情同意书。

1.2 诊断标准

手术成功:成功植入TTVR装置,植入瓣膜位置正常,固定良好,无轻度以上瓣口反流,无中度以上瓣周漏,围手术期患者生命体征平稳,未转外科换瓣或成形术。

瓣膜反流/狭窄程度评估标准:参照美国超声心动图学会(American Society of Echocardiography,ASE)与心血管磁共振学会(Society for Cardiovascular Magnetic Resonance,SCMR) 对原生瓣膜反流进行无创评估的建议[4]。LVEF轻度降低:40%<LVEF<50%[5]。肺高压:肺动脉平均压>20 mmHg[6]

1.3 仪器与方法

有三尖瓣换瓣史的患者由Renato瓣中瓣系统治疗,无三尖瓣换瓣史的患者由LuX-Valve经导管三尖瓣置换系统治疗。选用Philips EPIQ7C超声诊断仪、S5-1和X5-1探头,频率1.0~5.0 MHz。通过Philips Qlab 15.5软件分析TTE图像。记录患者的性别、年龄、基础疾病等一般信息,心脏瓣膜手术史,NYHA心功能分级,术前右心导管测得的右心排量(cardiac output, CO),术前和术后第1天的氨基末端脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)、心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)。

参照ASE指南和中国专家共识对TTE采集、分析标准的建议[4, 7],对所有患者术前7 d及术后30 d以内的TTE影像资料进行分析。分析指标:LVEF,右房(right atrium,RA)上下径、左右径,右室(right ventricular,RV)基底段左右径、中间段左右径、长径,三尖瓣反流缩流颈(vena contracta,VC),面积变化分数(fractional area change,FAC),三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE),肺动脉收缩压(systolic pulmonary artery pressure,sPAP),肺动脉平均压(mean pulmonary artery pressure,mPAP),下腔静脉直径(inferior caval vein diameter,ICVD),术前三尖瓣反流、狭窄及术后TTVR装置反流、瓣周漏情况。比较围手术期TTE指标差异。再以TTVR装置有无瓣周漏将患者分为有瓣周漏组(n=15)和无瓣周漏组(n=13),比较手术前后2组间TTE指标差异。sPAP=三尖瓣反流峰值压差+右房压估计值;mPAP=肺动脉瓣反流峰值压差+右房压估计值;FAC=(舒张末面积-收缩末面积)/舒张末面积×100%。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22.0软件处理所有数据,采用Shapiro-Wilk检验查验数据是否符合正态分布,采用单因素ANOVA检验查验符合正态分布的数据是否具有方差齐性,符合正态分布且方差齐的数据以x±s表示,采用配对t检验比较配对数据,采用独立样本t检验比较非配对数据;不符合正态分布或方差不齐的数据以MP25P75)表示,采用Wilcoxon检验进行比较。无线性关系的计量资料采用Spearman系数进行相关性分析。计数资料以n(%)表示,采用Fisher确切概率法进行比较。检验水准(α)为0.05。

2 结果 2.1 一般资料分析

结果(表 1)显示:纳入患者28例,其中男9例(32.1%),女19例(67.9%),平均年龄(73.2±8.1)岁。所有患者均有房颤和心功能不全病史,NYHA分级为Ⅲ~Ⅳ级,其中1例(3.6%)合并射血分数轻度降低(LVEF=46%),25例(89.3%)合并肺高压,3例(10.7%)曾行人工生物三尖瓣置换术。

表 1 所有患者一般资料分析 
n=28
  指标 结果
男性n(%) 9(32.1)
年龄/岁 73.2±8.1
高血压n(%) 9(32.1)
LVEF轻度降低n(%) 1(3.6)
心房颤动n(%) 28(100.0)
糖尿病n(%) 22(78.6)
冠心病n(%) 8(28.6)
肺高压n(%) 25(89.3)
起搏器n(%) 3(10.7)
房间隔缺损n(%) 1(3.6)
卵圆孔未闭n(%) 1(3.6)
VC/mm 15.93±5.24
既往瓣膜手术史n(%)
  无瓣膜手术 15(53.6)
  三尖瓣换瓣 1(3.6)
  二尖瓣换瓣 6(21.4)
  主动脉瓣换瓣+二尖瓣成形 1(3.6)
  主动脉瓣、二尖瓣换瓣 2(7.1)
  二尖瓣、三尖瓣换瓣 1(3.6)
  主动脉瓣、二尖瓣、三尖瓣换瓣 1(3.6)
  主动脉瓣、二尖瓣换瓣+三尖瓣成形 1(3.6)
NYHA分级n(%)
  Ⅲ级 24(85.7)
  Ⅳ级 4(14.3)
LVEF:左室射血分数;VC:三尖瓣反流缩流颈。
2.2 TTVR治疗效果

结果(表 2)显示:3例(10.7%)人工生物三尖瓣功能异常患者经Renato系统治疗,25例(89.3%)TR患者经LuX-Valve系统治疗。人工生物三尖瓣功能异常(n=3)和TR(n=25)较术前缓解。术后13例(46.4%)无人工瓣膜反流,15例(53.6%)轻度人工瓣膜反流;13例(46.4%)无瓣周漏,14例(50.0%)轻度瓣周漏,1例(3.6%)中度瓣周漏。无TTVR装置狭窄。NT-proBNP、cTnT和CO较术前升高(P<0.05)。

表 2 所有患者TTVR治疗效果
  指标 术前(n=28) 术后(n=28) P
TR分级n(%)
  重度反流 9(32.1) 0 0.002
  极重度反流 13(46.4) 0 <0.001
  巨量反流 3(10.7) 0 0.236
人工生物三尖瓣重度反流n(%) 1(3.6) 0 1.000
人工生物三尖瓣反流合并狭窄n(%) 2(7.1) 0 0.491
TTVR装置反流n(%)
  无反流 0 13(46.4) <0.001
  轻度反流 0 15(53.6) <0.001
TTVR装置瓣周漏n(%)
  无瓣周漏 0 13(46.4) <0.001
  轻度瓣周漏 0 14(50.0) <0.001
  中度瓣周漏 0 1(3.6) 1.000
TTVR装置狭窄n(%) 0 0 1.000
NT-proBNP/(pg·mL-1) 884.4(559.3,1 678.3) 1 551.5(957.5,3 333.0) <0.001
cTnT/(ng·mL-1) 0.020(0.014,0.189) 0.192(0.108,0.302) 0.004
CO/(L·min-1) 4.69±1.16 5.55±1.20 0.009
TR:三尖瓣反流;TTVR:经导管三尖瓣置换;NT-proBNP:氨基末端脑钠肽前体;cTnT:心肌肌钙蛋白T;CO:右心排量。
2.3 围手术期TTE指标比较

结果(表 3图 1)显示:RA上下径、RA容积、RV大小(基底段、中间段左右径和长径)、FAC、TAPSE、ICVD、sPAP较术前降低(P<0.05),LVEF、RA左右径、mPAP与术前差异无统计学意义。

表 3 围手术期TTE指标比较
  指标 术前(n=28) 术后(n=28) P
LVEF/% 62(59,68) 64(60,66) 0.889
RA上下径/mm 70(66,76) 66(61,73) <0.001
RA左右径/mm 59(54,67) 55(51,59) 0.077
RA容积/mL 143.86±39.00 127.04±32.86 <0.001
RV基底段左右径/mm 48(44,52) 46(42,51) 0.038
RV中间段左右径/mm 36.75±6.47 32.50±5.55 <0.001
RV长径/mm 75.36±6.80 69.29±8.41 <0.001
ICVD/mm 25.79±6.21 22.68±5.14 0.002
FAC/% 46.32±8.47 36.54±7.50 <0.001
TAPSE/mm 17(16,18) 15(14,17) 0.002
sPAP/mmHg 38.07±7.48 32.18±6.68 0.002
mPAP/mmHg 25.75±4.09 25.82±4.35 0.965
LVEF:左室射血分数;RA:右房;RV:右室;ICVD:下腔静脉直径;FAC:面积变化分数;TAPSE:三尖瓣环收缩期位移;sPAP:肺动脉收缩压;mPAP:肺动脉平均压。
图 1 围手术期TR患者右心形态变化 A:术前RA内径63 mm×48 mm;B:术后RA内径54 mm×47 mm;C:术前RV基底段左右径49 mm,中间段左右径36 mm,长径73 mm;D:术后RV基底段左右径47 mm,中间段左右径33 mm,长径68 mm;E:术前ICVD23mm;F:术后ICVD 18 mm。
2.4 手术前后TTE指标组间差异

结果(表 4)显示:术前2组TTE指标差异无统计学意义。术后有瓣周漏组的RA左右径较无瓣周漏组大(P<0.05),余TTE指标差异无统计学意义。

表 4 手术前后TTE指标组间差异
  指标 术前 术后
有瓣周漏(n=15) 无瓣周漏(n=13) P 有瓣周漏(n=15) 无瓣周漏(n=13) P
LVEF/% 61.60±5.01 63.31±8.17 0.363 64(62,66) 63(60,64) 0.316
RA上下径/mm 72.53±7.17 71.46±15.43 0.811 67.33±7.28 67.38±15.52 0.991
RA左右径/mm 58.67±9.95 60.23±11.56 0.964 58(53,62) 52(50,55) 0.037
RA容积/mL 142.13±38.60 145.85±40.94 0.807 124.60±29.98 129.85±36.95 0.682
RV基底段左右径/mm 50(45,54) 46(44,49) 0.235 48.20±5.48 43.46±8.02 0.076
RV中间段左右径/mm 38.73±5.87 34.46±6.58 0.081 33.27±4.06 31.62±6.96 0.443
RV长径/mm 76.47±6.96 74.08±6.65 0.363 69.47±7.86 69.08±9.31 0.905
ICVD/mm 26.47±5.91 25.00±6.70 0.543 24.20±4.78 20.92±5.16 0.093
FAC/% 47.60±8.44 44.85±8.60 0.401 35.67±8.21 37.54±6.78 0.520
TAPSE/mm 17(15,20) 17(16,18) 0.821 15(14,16) 16(15,18) 0.235
sPAP/mmHg 37.13±7.85 39.15±7.19 0.486 30.47±5.79 34.15±7.31 0.149
mPAP/mmHg 24.80±3.26 26.85±4.78 0.192 25.20±3.32 26.54±5.35 0.427
LVEF:左室射血分数;RA:右房;RV:右室;ICVD:下腔静脉最大径;FAC:面积变化分数;TAPSE:三尖瓣环收缩期位移;sPAP:肺动脉收缩压;mPAP:肺动脉平均压。
2.5 RV功能TTE指标和CO的相关性

FAC(r=0.600)、TAPSE(r=0.541)与CO正相关(P=0.001,P=0.003)。

3 讨论

本研究结果显示,Renato瓣中瓣系统治疗人工生物三尖瓣功能异常和LuX-Valve经导管三尖瓣置换系统治疗重度及以上TR的方案可行,且围手术期安全性较好,能有效缓解人工瓣膜功能异常,显著减少TR,与以往的研究[8]结果相似。

围手术期左心功能TTE指标对比结果显示,全部患者的LVEF差异无统计学意义。但NT-proBNP和cTnT较术前升高(P<0.05),可能是TTVR引起循环系统状态改变和植入器械对心脏的轻微损伤所致,非左心功能异常,与Taramasso等[9]的研究结果相似。本研究中,RA左右径较术前差异无统计学意义,但RA上下径、RA容积和RV大小均较术前减小(P<0.05),ICVD较术前减小(P<0.05),可认为TTVR治疗有效降低了右心前负荷,使右心腔扩大和体循环淤血在围手术期即开始恢复,这得益于人工生物三尖瓣功能异常或TR的改善,与赵星等[10]观察到的结果一致。

RV功能TTE指标FAC、TAPSE均较术前降低(P<0.05),说明术后RV收缩幅度降低,但CO较术前升高(P<0.05),与TTE指标的变化方向相反。原因可能为:术前TR或人工瓣膜功能异常时,RV泵出的血液部分反流进入RA,术后RV泵出的血液全部进入肺动脉,但CO的改变程度小于反流量的改变程度,导致术后RV射血量增加,但收缩幅度较术前降低,说明术前RV功能被TTE指标高估;术后TTVR装置固定在三尖瓣环水平,对三尖瓣环活动有一定影响,可使RV功能被低估[10],与Rebecca等[11]观察到的结果一致。相关性分析显示,FAC(r=0.600)、TAPSE(r=0.541)与CO正相关(P<0.05),说明FAC和TAPSE可较好地反映RV射血功能,与以往研究[12]结果相符。

肺动脉压力TTE指标对比结果显示,sPAP较术前降低(P<0.05),mPAP较术前差异无统计学意义,可能与TTVR显著降低了人工生物三尖瓣功能异常和TR患者的右房压有关。本研究中二者呈现出的不同结果,可能是因为在重度及以上的TR患者中,三尖瓣反流可出现层流,右室压和右房压可迅速达到平衡,导致TTE对肺动脉收缩压的评估出现无效或低估[13];并且在TTVR术后,人工瓣膜反流轻微,连续多普勒显示欠佳,可导致肺动脉收缩压的TTE评估出现偏差。所以mPAP的变化可能较sPAP更具参考价值,有待更长时间的随访和更大样本量进一步分析。组间比较结果显示,手术前后2组患者的全部TTE指标中,仅术后有瓣周漏组的RA左右径较无瓣周漏组大(P<0.05),说明RA左右径可能与TTVR装置瓣周漏存在一定关系,是有较高价值的TTE指标。

目前评价右心功能的金标准是热稀释法的右心导管检测以及心脏磁共振成像,TTE对TTVR患者右心结构、功能的评价存在一定局限性[14]。一方面,RV几何形状的特殊性和TR患者右心结构的异常可导致二维声像图难以捕捉全部细节;此外,严重的TR被矫正后,RV的前负荷显著降低,后负荷随之升高,这种血流动力学改变对RV功能的影响需要更长时间的随访观察;另一方面,TTE测量FAC时RV面积描记线经过三尖瓣环的部分有TTVR装置固定,M型取样线或组织多普勒取样线置于右室游离壁三尖瓣环处,靠近TTVR装置的固定位点,这可能使RV的收缩功能被低估。

本研究的局限性:(1)基于有限的TTE指标,或可通过前瞻性研究,同时引入三维经胸超声心动图的更多指标和更优的评分模型对右心功能进行评价;(2)样本量少,随着TTVR治疗病例的积累,未来将有更多的样本可供分析;(3)TTE右心指标需要与评价右心结构和功能的金标准做一致性检测。

综上所述,多种TTE指标对TTVR术后右心形态及功能评价有重要参考价值,可为围手术期临床决策提供客观依据。

利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。

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文章信息

引用本文
刘强, 罗丽敏, 汪咏莳, 潘翠珍, 舒先红. 经导管三尖瓣置换患者围手术期右心形态及功能变化的心脏超声评价[J]. 中国临床医学, 2023, 30(4): 585-590.
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通信作者(Corresponding authors).
罗丽敏, Tel: 0592-3501990, E-mail: aniu2008.hi@163.com.
基金项目
上海市临床重点专科项目(shslczdzk03501)
Foundation item
Supported by Shanghai Municipal Key Clinical Specialty(shslczdzk03501)

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