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第一部分 基于宽体探测器CT成像的最佳主动脉瓣重建期相的精准评估背景与目的计算机断层扫描（computed tomography,CT）是经导管主动脉瓣置换术（transcatheter aortic valve replacement,TAVR）术前影像学评估的重要手段,也是选择人工瓣膜型号和尺寸的主要依据。先进的成像技术是获取清晰、精准的CT图像的前提,而合适的重建期相CT图像则是精准评估主动脉瓣及主动脉瓣环（以下简称为瓣环）的关键。既往研究表明,宽体探测器CT在评估冠状动脉、心肌灌注等临床应用中显现了一定的优势,但是尚未广泛应用于主动脉瓣的精准扫描及评估。本研究旨在评估宽体探测器CT主动脉瓣成像的可行性,并探讨最佳冠脉重建期相（以下简称为最佳冠脉期）、最佳主动脉瓣重建期相（以下简称为最佳重建期相）在主动脉瓣及瓣环的术前评估中的应用价值。材料与方法前瞻性纳入在2020年7月至2021年12月于我院拟行TAVR术前CT检查的主动脉瓣狭窄（aortic stenosis,AS）患者。应用宽体探测器CT以one beat、全期相扫描模式进行心脏CT检查,打开智能期相技术（Smart Phase）自动重建最佳冠脉期,再利用全期相图像计算主动脉瓣的最佳收缩期及最佳舒张期并手动重建。在最佳收缩期、最佳舒张期和最佳冠脉期三个期相下分别测量瓣环的短径、平均径、长径、平均径、周长、面积、周长平均径和面积平均径等形态学参数。同时由两名具有心血管诊断经验的放射科医师以双盲法分别对三个期相中主动脉瓣的图像质量进行四分制评价。记录患者的基本临床资料,包括年龄、性别、疾病分型等等。依据患者的扫描心率分为高心率和低心率两组。采用配对样本t检验分别比较高心率与低心率患者最佳收缩期与最佳冠脉期各项测量参数;采用配对样本t检验比较所有患者最佳收缩期与最佳舒张期各项测量参数。采用Friedman检验比较三个期相的图像质量主观评分;以Kappa分析评价不同观察者之间主动脉瓣图像质量主观评分的一致性。结果本研究总共纳入55例AS患者,包括35例男性和20例女性,平均年龄为71±9岁,年龄范围为50～87岁。所有患者均成功完成CT检查,CT图像可以满足主动脉瓣及瓣环的精准评估的临床需求。最佳收缩期与最佳冠脉期的图像质量主观评分差异无统计学意义,最佳收缩期、最佳冠脉期的图像质量主观评分均优于最佳舒张期（P＜0.001）。对于低心率患者（38例,＜75次/分）,最佳收缩期的瓣环的各项测量参数均大于最佳冠脉期（P＜0.001）;对于高心率患者（17例,≥75次/分）,最佳收缩期与最佳冠脉期的瓣环的各项测量参数的差异无统计学意义。所有患者（55例）的最佳收缩期的瓣环的各项测量参数大于最佳舒张期（P＜0.001）。结论宽体探测器CT主动脉瓣成像检查成功率高,采用最佳收缩期可以提高主动脉瓣及瓣环的精准评估,对于准确选择人工瓣膜型号及尺寸、预测及预防手术并发症等具有重要的临床意义和价值。第二部分全彩仿真3D打印技术构建主动脉根部模型的可行性及应用价值背景与目的TAVR术前评估主要根据患者的影像学检查,综合医生的手术经验确定手术方案,但介入医生无法获得直观、立体的解剖结构及其空间关系等三维信息,同时无法进行手术预演难以评判手术效果和手术风险。对于病情复杂和高风险的特殊病例,其主动脉根部手术区域的解剖结构及其空间关系与正常情况大不相同,传统影像学评估方法显现出一定的缺陷和不足,无法完全满足TAVR术前精准评估的切实需求。近年来,3D打印技术（three dimensional printing technology）在先天性心脏病、主动脉瘤、主动脉夹层、心肌病等心血管疾病中广泛应用,在术前评估、术中导航的过程中发挥了重要价值。3D打印技术在心脏瓣膜病的发展相对较晚,其在TAVR术前评估的研究还未广泛开展。CT作为3D打印主动脉瓣模型的主要影像数据来源,其图像质量和3D打印所采用的成型工艺极大程度影响着3D打印模型的打印效果、仿真度和精确度。本研究基于第一部分的精准影像,旨在探讨全彩仿真3D打印技术构建AS患者主动脉根部模型的可行性及其在TAVR的应用价值。材料与方法前瞻性纳入在2020年7月至2021年12月于我院完成术前心脏CT检查、拟行TAVR的AS患者。收集患者术前心脏CT图像导入逆向工程软件中构建主动脉根部的三维模型,包含主动脉壁、主动脉窦、主动脉瓣、钙化斑块、左心室流出道等解剖结构,再导入全彩仿真3D打印机以1:1比例打印主动脉根部模型。经过后处理、消毒以后,应用3D打印主动脉根部模型辅助TAVR的术前评估,包括空间观察、手术教学、患者沟通和体外手术模拟等,以综合评估人工瓣膜型号和尺寸、制定最优的手术方案。所有患者均按照预先的手术方案实施手术,术中监测及术后随访评估相应心功能指标和手术效果。结果本研究成功构建14例3D打印主动脉根部模型,平均建模时间为2.5 h,平均打印时间为4.5 h,平均后处理时间为1.0 h,平均总用时为8.0 h。3D打印模型真实还原了直观的、立体的主动脉根部解剖结构以及其空间关系,打印效果逼真,实用性强,既增加了医生对于个性化解剖结构和手术重难点的认知,也增加了患者对于手术流程及手术风险的理解,临床参考价值评分较高。所有患者均顺利实施手术,术中、术后未出现瓣膜撕裂、心脏传导阻滞、冠脉阻塞等严重手术并发症,仅有三例患者发生轻度或中度瓣周漏。结论全彩仿真3D打印技术构建AS患者的主动脉根部模型是可行的,时间成本不高,打印效果较好,医患认可度较高。作为传统影像学评估的重要补充,全彩仿真3D打印技术在TAVR的术前评估中具有的重要的参考价值和应用前景。