姚瓊, 沈全力, 喬中偉, 帕米爾, 錢鑌, 黃國英, 胡喜紅
主動脈縮窄(coarctation of aorta,CoA)約占先天性心臟病的10%,治療方式主要包括開胸手術(shù)治療及經(jīng)皮球囊擴(kuò)張成形術(shù)[1]。隨著治療技術(shù)不斷革新,手術(shù)成功率得到很大提高,但部分患者術(shù)后會出現(xiàn)不同程度的主動脈弓形變,包括術(shù)后再狹窄、動脈瘤形成、主動脈高弓等,其中以再狹窄發(fā)生率最高[2-4]。CoA術(shù)后再狹窄會導(dǎo)致高血壓及左室肥厚發(fā)生,有二次手術(shù)指征。
MRI應(yīng)用于先天性心臟病診斷已經(jīng)有多年歷史,常規(guī)心血管MRI檢查主要包括電影序列、相位對比序列及增強(qiáng)血管成像序列(magnetic resonance angiography,MRA)。對于胸部大血管畸形MRA有較好的應(yīng)用價值,安全無輻射,可獲得高質(zhì)量的薄層血管圖像,結(jié)合工作站進(jìn)行三維后處理,準(zhǔn)確性不亞于CT及數(shù)字血管造影,目前已被證明是評價大血管病變的高度有效的方法,廣泛應(yīng)用于心血管病變的術(shù)前診斷及術(shù)后隨訪[5,6]。
目前描述CoA術(shù)后再狹窄患者主動脈形態(tài)改變及探討其臨床意義的研究較少,本研究搜集CoA術(shù)后再狹窄的患者行MRA檢查,分析病變區(qū)域主動脈形態(tài)特點(diǎn),探討其臨床意義。
2014年1月-2016年1月共39例患兒診斷為CoA術(shù)后再狹窄,超聲心動圖檢查顯示平均吻合口流速(flow rate,FR)(3.40±0.63)m/s,壓差(pressure gradient,PG)(47.41±17.79)Hg。本組患兒男25例,女14例,10例行端端吻合術(shù)治療,10例行補(bǔ)片擴(kuò)大術(shù),19例為球囊擴(kuò)張術(shù)。平均手術(shù)年齡(26.18±42.40)月,平均檢查年齡為(61.29±59.40)月,平均隨訪時間(35.10±34.47)月。
使用Siemsn 1.5T超導(dǎo)MRI掃描儀(Magnetom Avanto,Siemens Medical Solutions,Erlangen,Germany),16通道心臟專用陣列線圈,自由呼吸下掃描。使用快速小角度激發(fā)成像序列(fast low angle shot imaging,FLASH)行冠狀面增強(qiáng)掃描,按0.5 mL/s的流率注射釓噴酸葡胺注射液(歐乃影,GE Healthcare,Princeton,NJ),注射劑量為0.1 mmol/kg,注射后掃描延遲時間6~10 s,掃描時間為20 s,依次獲得肺動脈、肺靜脈、主動脈多期冠狀面三維薄層圖像。FLASH序列掃描參數(shù):重復(fù)時間45 ms,回波時間3 ms,翻轉(zhuǎn)角15°,掃描層厚6 mm,層間距1.2 mm,矩陣192×224,激發(fā)次數(shù)1。
所有原始橫斷面圖像均導(dǎo)入AW 4.5后處理工作站行三維重建,全面評估主動脈術(shù)后形態(tài)改變,包括術(shù)后再狹窄、狹窄后擴(kuò)張、主動脈弓成角及發(fā)育不良等。在主動脈矢狀面分別測量升主動脈、主動脈弓、再狹窄處、狹窄后擴(kuò)張段及降主動脈橫膈水平直徑,并計算升主動脈/降主動脈(ascending/descending,A/d)、主動脈弓/降主動脈(arch/descending,Ar/d)、再狹窄/降主動脈(restenosis/descending,R/d)、狹窄后擴(kuò)張段/降主動脈(dilated/descending,D/d)比值(圖1a)。
所有患兒均存在手術(shù)部位再狹窄,平均R/d為0.59±0.17,吻合口后均存在不同程度的擴(kuò)張改變,平均D/d為1.30±0.19,升主動脈未見明顯狹窄改變,平均A/d為1.43±0.28(表1)。主動脈弓發(fā)育不良定義為主動脈弓管徑與降主動脈管徑之比<0.8,共14例患兒考慮合并主動脈弓發(fā)育不良[1]。15例患兒發(fā)現(xiàn)主動脈成角畸形(圖1b)。
表1 超聲心動圖及MRA檢查結(jié)果
根據(jù)R/d將患者分為輕度狹窄(R/d>70%)、中度狹窄(50% 表2 再狹窄分組ANOVA分析 分析三維重建圖像發(fā)現(xiàn)共15例患兒存在不同程度主動脈弓扭曲、成角。按是否存在主動脈弓成角進(jìn)行分組,使用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較A/d、Ar/d、R/d、D/d、FR及PG值,表3結(jié)果顯示成角組中D/d值明顯增高,達(dá)統(tǒng)計學(xué)顯著差異(t=-2.90,P=0.01),同時Ar/d明顯減低(t=2.90,P=0.01)。 表3 主動脈弓成角分組兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn) 本組患兒平均Ar/d為0.90±0.23,按照有無主動脈弓發(fā)育不良分為兩組,發(fā)育不良組14例,無發(fā)育不良組25例。采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較兩組患者A/d、R/d、D/d、FR及PG值,表4結(jié)果顯示合并主動脈弓發(fā)育不良的患兒組FR和PG增高,達(dá)到統(tǒng)計學(xué)顯著差異(FR:t=-2.03,P=0.05;PG:t=-1.97,P=0.05)。說明合并主動脈弓發(fā)育不良的患兒主動脈弓病變范圍較廣,引起的血流動力學(xué)改變亦更為顯著,但主動脈弓形變無明顯差異,說明其血流動力學(xué)的異常較為和緩,對血管壁的損傷較小。 表4 主動脈弓發(fā)育不良分組兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn) 圖1 a) MRA主動脈成像及測量位置。A:升主動脈;Ar:主動脈弓; R:再狹窄處;D:狹窄后擴(kuò)張段;d:降主動脈; b) 主動脈弓成角畸形伴再狹窄形成(箭)。 再狹窄是CoA患兒術(shù)后主要并發(fā)癥之一,各文獻(xiàn)報道發(fā)生率約10%~20%[7,8]。其形成機(jī)制很復(fù)雜,據(jù)報道各種主動脈縮窄的治療方法(包括外科手術(shù)以及介入治療)都有不同程度的再狹窄發(fā)生率,同時,手術(shù)年齡、手術(shù)體重、合并主動脈弓發(fā)育不良、殘余的導(dǎo)管組織、吻合口張力、縫合口疤痕增生等都是再狹窄形成的影響因素[8,9]。同時,由于主動脈弓術(shù)后發(fā)生形變,導(dǎo)致局部血流動力異常,血流壓力、剪切力均有改變,會繼發(fā)引起血管壁的損傷及血管重構(gòu),進(jìn)一步加大再狹窄嚴(yán)重程度,并增加其他繼發(fā)性大血管疾病(動脈硬化、血管內(nèi)膜損傷)的發(fā)生率[10]。 臨床上需要綜合患兒影像及體檢結(jié)果,判斷再狹窄的程度及下一步治療的方案。各大醫(yī)療中心對再狹窄診斷標(biāo)準(zhǔn)各有不同,我院心血管中心主要使用的指標(biāo)是超聲心動圖,因其方便快捷,是患兒術(shù)后門診隨訪的主要影像學(xué)方法。若心臟超聲提示流速超過2.2 m/s(壓差大于20 mmHg)則提示存在明顯梗阻改變,結(jié)合患兒血壓及上下肢壓差、影像上狹窄處直徑?jīng)Q定是否需要再次手術(shù)治療。本研究我們發(fā)現(xiàn)主動脈手術(shù)部位直徑與局部流速(壓差)成正相關(guān),與多項研究結(jié)果相符,提示影像學(xué)上的血管直徑亦可作為再狹窄的診斷指標(biāo)之一,有臨床實(shí)用價值[8,11]。 圖2 a) R/d與FR相關(guān)性分析; b) R/d與PG相關(guān)性分析。圖3 a) 主動脈成角組中Ar/d減低; b) 主動脈成角組中D/d值增高。 圖4 a) 主動脈弓發(fā)育不良組中FR增高; b) 主動脈弓發(fā)育不良組中PG增高。 主動脈弓構(gòu)型對血流動力的影響較大,有文獻(xiàn)報道,遠(yuǎn)期高血壓的發(fā)生與主動脈弓的幾何構(gòu)型密切相關(guān),尖拱狀的主動脈弓患兒高血壓發(fā)生的比率明顯增高[12,13]。本研究發(fā)現(xiàn)部分CoA術(shù)后患者出現(xiàn)主動脈弓形態(tài)失常,表現(xiàn)為主動脈弓扭曲、呈尖拱狀,弓高比失常,該組狹窄后再擴(kuò)張也較為顯著,考慮可能因主動脈弓成角導(dǎo)致血流射流加劇,對血管壁沖擊力更強(qiáng),主動脈血管壁受損較嚴(yán)重,引起更為明顯的形變。同時該組患兒主動脈弓直徑偏小,提示主動脈弓成角的發(fā)生可能存在一定病理基礎(chǔ)。因此,CoA術(shù)后隨訪中應(yīng)關(guān)注主動脈弓幾何構(gòu)型,并對存在主動脈弓成角的高危病人進(jìn)行更密切的隨訪及更積極的治療。 主動脈弓發(fā)育不良是影響CoA手術(shù)結(jié)果的主要因素之一,殘留主動脈弓發(fā)育不良是CoA術(shù)后早期死亡、術(shù)后再狹窄及遠(yuǎn)期高血壓發(fā)生的重要危險因素之一[14]。本組患兒中54.54%患者存在不同程度主動脈弓發(fā)育不良,超聲心動圖提示這部分患兒術(shù)后跨狹窄處FR、PG均增高,提示該組患兒血流動力改變更為明顯,增加了再次手術(shù)治療的可能性,需要高度關(guān)注。 影像學(xué)檢查是CoA術(shù)后評估的重要內(nèi)容,主要方法包括超聲心動圖、主動脈造影、CT及MRA。超聲心動圖無創(chuàng)、便捷,能實(shí)時觀察心臟搏動和血流情況,是臨床最廣泛使用的檢查方法,但其對于胸部大血管檢查具有一定的局限性,對于再縮窄段的長度測量及側(cè)支循環(huán)評估準(zhǔn)確度欠佳。數(shù)字血管造影屬于有創(chuàng)檢查,對操作醫(yī)生及醫(yī)院的綜合技術(shù)要求較高,僅在介入治療時使用,不易作為常規(guī)術(shù)后隨訪技術(shù)[15]。CT和MRA對胸部大血管顯影準(zhǔn)確性更高,較超聲心動圖更易發(fā)現(xiàn)主動脈再狹窄、動脈瘤形成等病變[16,17]。2008年美國心血管學(xué)會提出CoA術(shù)后患兒應(yīng)每5年復(fù)查一次CT或MRI評估主動脈形態(tài),如果合并其他畸形應(yīng)縮短隨訪間隙、增加隨訪頻率[15]。CT掃描速度快、圖像清晰度高,但該檢查輻射劑量較大,不適用于小年齡兒童。MRA檢查安全、便捷,無輻射損害,在原始薄層圖像基礎(chǔ)上結(jié)合多種三維重建圖像互相補(bǔ)充聯(lián)合分析,可以從整體上全面觀察主動脈再狹窄的位置、程度、側(cè)支循環(huán)建立情況以及有無合并其它心血管畸形,不易發(fā)生漏診和誤診,有利于術(shù)后對病情的整體評估,制定下一步治療方案的[18,19]。 綜上所述,本研究對于CoA患者術(shù)后再狹窄患兒進(jìn)行MRA檢查,與超聲心動圖結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性研究。研究表明再狹窄處血管直徑與局部壓差、流速存在相關(guān)性,重度狹窄患者血流動力改變更為明顯。部分術(shù)后患者合并主動脈成角、主動脈發(fā)育不良,導(dǎo)致血流動力異常更為明顯,這類患者需要更緊密的關(guān)注和隨訪。MRA在診斷主動脈病變中具有獨(dú)特優(yōu)勢,結(jié)合三維成像技術(shù)可全面立體地顯示主動脈弓術(shù)后形態(tài),輔助超聲心動圖明確病變程度,指導(dǎo)手術(shù)方案的制訂和術(shù)后的隨訪,值得推廣應(yīng)用。 參考文獻(xiàn): [1] Chen SS,Dimopoulos K,Alonso-Gonzalez R,et al.Prevalence and prognostic implication of restenosis or dilatation at the aortic coarctation repair site assessed by cardiovascular MRI in adult patients late after coarctation repair[J].Int J Cardiol,2014,173(2):209-215. [2] Hartman EM,Groenendijk IM,Heuvelman HM,et al.The effectiveness of stenting of coarctation of the aorta:a systematic review[J].EuroIntervention,2015,11(6):660-668. [3] Vergales JE,Gangemi JJ,Rhueban KS,et al.Coarctation of the aorta-the current state of surgical and transcatheter therapies[J].Curr Cardiol Rev,2013,9(3):211-219. [4] Canniffe C,Ou P,Walsh K,et al.Hypertension after repair of aortic coarctation-a systematic review[J].Int J Cardiol,2013,167(6):2456-2461. [5] 朱銘,鐘玉敏.兒童主動脈梗阻性病變的磁共振診斷[J].放射學(xué)實(shí)踐,2003,18(2):100-102. [6] 江菊芬,孫立軍,黃明霞,等.先天性主動脈縮窄的影像學(xué)檢查:應(yīng)用與評價[J].放射學(xué)實(shí)踐,2003,18(8):584-586. [7] Como AF,Botta U,Hurni M,et al.Surgery for aortic coarctation:a 30 years experience[J].Eur J Cardiotherae Surg,2001,20(6):1202-1206. [8] 成夢遇.小兒主動脈縮窄一期糾治術(shù)后臨床隨訪研究[M].復(fù)旦大學(xué),2010(學(xué)位年度). [9] Tong F,Li ZQ,Li L,et al.The follow-up surgical results of coarctation of the aorta procedures in a cohort of Chinese children from a single institution[J].Heart Lung Circ,2014,23(4):339-346. [10] Olivieri LJ,de Zélicourt DA,Haggerty CM,et al.Hemodynamic modeling of surgically repaired coarctation of the aorta[J].Cardiovasc Eng Technol,2011,2(4):288-295. [11] Muzzarelli S,Meadows AK,Ordovas KG,et al.Usefulness of cardiovascular magnetic resonance imaging to predict the need for intervention in patients with coarctation of the aorta[J].Am J Cardiol,2012,109(6):861-865. [12] Ou P,Mousseaux E,Celermajer DS,et al.Aortic arch shape deformation after coarctation surgery:effect on blood pressure response[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2006,132(5):1105-1111. [13] Quennelle S,Powell AJ,Geva T,et al.Persistent aortic arch hypoplasia after coarctation treatment is associated with late systemic hypertension[J].J Am Heart Assoc,2015,4(7):e001978. [14] Anagnostopoulos PV.When to repair coarctation associated with hypoplastic aortic arch through the front:Are we asking the questions that really matter?[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2016,152(6):1475-1476. [15] Warnes CA,Williams RG,Bashore TM,et al.ACC/AHA 2008 Guidelines for the Management of Adults with Congenital Heart Disease:a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (writing committee to develop guidelines on the management of adults with congenital heart disease)[J].Circulation,2008,118(23):e714-833. [16] Xu J,Zhao H,Wang X,et al.Accuracy,image quality,and radiation dose of prospectively ECG-triggered high-pitch dual-source CT angiography in infants and children with complex coarctation of the aorta[J].Acad Radiol,2014,21(10):1248-1254. [17] Padang R,Dennis M,Semsarian C,et al.Detection of serious complications by MR imaging in asymptomatic young adults with repaired coarctation of the aorta[J].Heart Lung Circ,2014,23(4):332-338. [18] von Tengg-Kobligk H,Weber TF,Rengier F,et al.Image postprocessing of aortic CTA and MRA[J].Radiologe,2007,47(11):1003-1011. [19] Rousseau H,Chabbert V,Maracher MA.The importance of imaging assessment before endovascular repair of thoracic aorta[J].Eur J Vasc Endovasc Surg,2009,38(4):408-421.3.按主動脈弓成角分組比較
4.按主動脈弓發(fā)育不良分組比較