主動脈縮窄支架置入前后多普勒超聲心動圖指標的比較研究

李潔　齊素艷　孫榮濤　張冉

050011　河北省石家莊市第一醫院

?

·論著·

主動脈縮窄支架置入前后多普勒超聲心動圖指標的比較研究

李潔齊素艷孫榮濤張冉

050011河北省石家莊市第一醫院

【摘要】目的對支架置入術前、術后多普勒超聲心動圖進行比較，評價超聲心動圖指標檢測主動脈縮窄的診斷價值。方法48例心臟造影確診為主動脈縮窄患者納入研究。所有患者均于支架置入前后進行超聲心動圖檢查評估，進行2維和多普勒超聲心動圖掃描并記錄全部指標，比較支架置入前后的指標及各項指標的診斷價值。結果48例患者中除腹主動脈平均速度和平均壓力梯度外，其他指標在支架置入后顯示明顯改變。速度時間積分和壓力半降時間的診斷準確性最高(P<0.01)。結論支架植入后超聲心動圖影像可提供主動脈縮窄血流動力學可靠的診斷及術后隨訪指標。

【關鍵詞】主動脈縮窄；描記術，多普勒超聲心動；指標；診斷價值

主動脈縮窄是較常見的先天性心臟病之一，可以具有不同的形態學特征[1,2]。成人年齡組中主動脈縮窄亦較多見，多數需要行手術治療[3]?，F今，經皮支架是治療主動脈縮窄的公認方法[4]。支架為光滑的內皮細胞沿主動脈壁生長，減少血栓形成、 新內膜增生及隨后的再狹窄的風險提供一個均質性框架[5]。動脈縮窄的診斷和評價意義重大，無論是支架前或是支架后，其目的是評估再狹窄的發生。主動脈縮窄的評價，心血管磁共振成像(CMR)是可選擇的方法，但CMR的應用受到一定限制[6]。臨床懷疑主動脈縮窄者，超聲心動圖檢查是一種重要的診斷工具，其2維和彩色多普勒超聲心動圖技術包括脈沖波分析和連續性多普勒波形分析均可用于主動脈縮窄的早期評價和干預后再評估[4]，使主動脈縮窄的診斷準確性極大提高。先前的研究已經得出一些超聲心動圖指標，但是，不同患者年齡組不同的超聲心動圖指標的臨床應用價

值尚不清楚[4-8]。因此，本研究通過對支架置入術前、 后多普勒超聲心動圖進行比較評價超聲心動圖指標檢測主動脈縮窄的診斷價值。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2009年1月至2013年12月納入48例診斷為主動脈縮窄的患者，所有患者無其他病變如主動脈支架或血管重建、動脈導管未閉、頭部及頸部血管異常。除了基礎資料如人口學變量(性別、血壓、縮窄長度)外，支架特征如長度和寬度、球囊長度和寬度、支架前后心導管最大壓力梯度均進行了記錄。 所有研究對象均知情同意。48例患者中，男28例，女20例；年齡14～56歲，平均年齡(26±10)歲。疾病診斷時間中位值為12.00(IQR=31)個月，支架的平均長度為(20.44±10.47)mm。此外，患者的射血分數為35%～60%，平均(54.55±5.10)%。見表1。

表1　患者的基礎特征　n=48

1.2儀器與方法超聲心動圖檢查進行2次，分別為支架置入前和支架置入后24 h。2維和多勒超聲心動圖掃描采用Vivid 3 Imaging System(GE,USA)，由同一超聲波醫生檢查。同時顯示腹主動脈和(或)降主動脈?；颊呷藴使谴皽y量測量主動脈縮窄區的最大速度，然后行連續波多普勒記錄。腹主動脈和(或)降主動脈采集最大收縮期速度(peak systolic velocity，PSV；m/s)、舒張早期速度(early diastolic velocity，EDV；m/s)、舒張晚期速度(late diastolic velocity,LDV;m/s)、收縮期加速時間(acceleration time，AT；m/s)、壓力半降時間(pressure half-time，PHT；m/s)、平均速度(mean velocity，m/s)、最大壓力梯度平均值(mean of peak gradient，mean PG)、舒張期速度/收縮期速度比值(diastolic velocity/systolic velocity，D/S ratio velocity)、速度時間積分(velocity-time integral，VTI)、達到最大收縮速度時間(time to peak systolic velocity，m/s)、脈沖延遲(pulse delay)及搏動指數(pulsatility index，PI)。支架前后的檢查均同時進行心電圖監測，以心電圖T波末作為心臟舒張的開始。此外，連續測量3個周期計算平均值。計算觀察者間和觀察者內變異。

2結果

2.148例患者支架植入前后分別進行多普勒超聲波檢查支架使脈沖延遲指標由(8.11±3.36)下降為(3.19±1.78)(P<0.01)；另外，EDV[PAb(腹主動脈)<0.01,PDs(降主動脈)<0.01]、LDV (PAb=0.002,PDs<0.01)、 AT(PAb<0.01,PDs=0.020)、PHT(PAb<0.01，PDs<0.01)、平均速度(PAb<0.01,PDs<0.01)、平均PG(PDs<0.01)、D/S速度比(PAb<0.01,PDs<0.01)、VTI(PAb=0.005,PDs<0.01)及達到最大收縮速度時間(PAb<0.01,PDs=0.026)顯著降低。腹主動脈的PSV支架標下入后顯著增加(PAb<0.01)，而降主動脈的PSV值相應降低(PDs<0.01)。搏動指數增加最大(119.57% )，由(0.89 ±0.30)增加至(1.75 ±0.51)(PDs<0.01)。見表2。

表2　研究對象支架前后超聲心動圖指標檢測結果　n=48

2.2主動脈縮窄(導管的基線峰值梯度)的嚴重程度和支架置入前腹部和降主動脈超聲心動圖指標之間的相關性脈沖延遲>5.98診斷主動脈縮窄的敏感性為87%，特異性為95.7%。此外，搏動指數>1.21 區分顯著縮窄(支架前或支架后)敏感性為87%，特異性為91.3%。心導管檢查基礎主動脈壓力梯度與支架前超聲心動圖的某些指標顯著相關。在腹主動脈和降主動脈，壓力梯度與壓力半降時間顯著相關(rAb=0.637,PAb=0.001;rDs=0.613,PDs=0.003)。腹主動脈的速度時間積分亦與支架前的壓力梯度相關(rDs=0.548,PDs=0.010)。見表3。

表3　主動脈縮窄 (導管的基線峰值梯度) 的嚴重程度和支架置入前腹部和降主動脈的超聲心動圖指標之間的相關性

2.312種多普勒超聲心動圖指標(腹主動脈和降主動脈)檢測結果除腹主動脈的平均速度(PAb=0.177)和平均 PG(PAb=0.489)外，腹主動脈和降主動脈的其他指標，對于區別顯著主動脈縮窄或支架前狀態在曲線下面積(AUC)差異有統計學意義(P<0.05)。 降主動脈的VTI達到最大的AUC 0.980(PDs<0.01)；速度時間積分為>87.50時，檢出主動脈縮窄的敏感性和特異性分別為90.9%與91.3%；速度時間積分>94.50 時，檢出主動脈縮窄的敏感性和特異性分別為86.4%和 100%。見表4。

2.4基礎主動脈壓力梯度與支架后超聲心動圖指標變化平均百分值的關系予以分析后，結果發現，縮窄嚴重度和支架后LDV變化之間負相關。壓力梯度越大，腹主動脈的LDV變化越小(rAb=-0.455,PAb=0.033)。相反，腹主動脈的PHT與基礎壓力梯度直接相關(rAb=0.436,PAb=0.043)。其他的指標與主動脈基礎壓力梯度無顯著相關。

表4　超聲心動圖指標區分腹部和降主動脈主動脈縮窄

3討論

主動脈縮窄的特征是降主動脈段的解剖學梗阻，這種梗阻的評價存在一定的困難，因為心臟輸出量的變異很大，而且側支循環的數量和大小形態對其亦有影響，外周阻力亦值得重視[8]。初步診斷和以后對縮窄嚴重度的評估及主動脈的再縮窄評估，習慣上是根據股動脈搏動進行判斷，股動脈搏動的消失、減弱或延遲可能是主動脈縮窄的結果。通過狹窄部位最大壓力梯度、壓力半降時間、舒張期血流廣泛用于評估，但其作為診斷主動脈縮窄的指標并不準確。這些指標可能受到許多其他的因素如心搏出量、病變長度、側支循環的出現、主動脈順應性等的影響[5-8]。

支架置入是治療主動脈縮窄的可靠手段。支架植入具有一些優勢，比單純的動脈成形效果要好[9]。CCISC 2011年發表文章[10]，認為支架置入術和外科手術在改善血流動力學和主動脈形態的效果要明顯優于球囊擴張術。支架治療CoA的并發癥發生率為2.3%～4%[10-12]，均明顯低于外科手術(8.1%) 和球囊擴張術(9.8%)[10]。Mohan 等[11]報道未發現并發癥，而Thanopoulos 等[13]報道 74 例病例，僅 1 例發生并發癥。因此，與外科手術和球囊擴張術相比，支架置入術明顯降低了并發癥和再狹窄的發生率。主動脈縮窄包括膈膜型縮窄和管狀縮窄,可伴隨其他先天畸形。在膈膜型縮窄和局限性管狀縮窄經皮支架置入治療中,Lam等[14]觀察21例成年患者主動脈縮窄支架術后長期效果。在平均(14±2)個月的隨訪期,縮窄處收縮壓峰值差從(55±15)mm Hg降至(18±8) mm Hg,主動脈收縮壓、平均壓及左心室重量降低,左心室功能改善。與6例匹配的外科修復組相比,兩者跨縮窄處壓差和左心室功能改善無統計學差異。因此認為,局限性主動脈縮窄支架置入術是可以替代外科修復術的微創手術方法。

支架對血流動力學的影響尚不完全明了。此外，雖然評價支架的并發癥及其對血壓長期效果的研究較多，但是，尚缺少這些患者長期隨訪的可靠指標。 本研究采用量化多普勒超聲心動圖指標評估支架前后主動脈縮窄的嚴重程度，具有重要的臨床意義，是支架成功植入評價的實用性指標。

先前的所有方法，包括血壓的監測、2維超聲心動圖、 心臟磁共振成像和血管造影均不能提供滿意的結果。持續性高血壓，即使是無復發或殘余狹窄，采用2維超聲心動圖檢查不足以評估解剖學異常，MRI的檢查受到金屬的影響而受限，因此缺少理想的干預后隨訪指標。而且，血管造影屬于侵入性手段，具有相應的并發癥。多普勒超聲心動圖克服了這些問題，超聲心動圖的敏感性不如血管造影，這是臨床應用中需要注意的問題[4]。

多普勒超聲心動圖資料可用于區別明顯的縮窄(支架后)，具有較高的診斷價值。在1989年至2005年期間完成的對17個中心578例主動脈縮窄支架患者隨訪觀察[10,15],顯示97.9%患者支架置入后跨縮窄段壓差降至20 mm Hg以下,縮窄段/降主動脈直徑比值>0.8?？s窄段直徑由擴張前(7.4±3.0)mm增至(14.3±3.2)mm,壓力階差則由(31.6±16.0)mm Hg降至(2.7±4.2)mm Hg,縮窄段/降主動脈直徑比值由(0.43±0.17)增至(0.85±0.15)。與一些相似的研究相比，本研究的評估采用更多的指標，可能使結果分析準確度大大提高。

根據本研究結果，主動脈脈搏延遲在支架后減輕。搏動指數<1.21提示明顯的主動脈縮窄，這一臨界點與Silvilairat等[3]計算結果為<2是一致的。目前已知由于主動脈縮窄對血流的阻塞導致血壓下降及狹窄遠端脈搏的減弱或消失，這些現象可以通過超聲心動圖中心臟收縮期后腹主動脈搏動指數降低來體現。早期和晚期舒張速度是評估動脈縮窄嚴重度的實用指標。另外，降主動脈的平均壓力梯度于支架后明顯下降，可達58%。這一點可能是支架使血流動力學改變的結果[4]。不過，在一些患者中，多普勒檢查可能使通過縮窄部位的壓力梯度低估或者高估。正如前面所述，這些是由于其他因素如心搏出量、病變長度、側動循環的建立、主動脈順應性影響所致。因此，壓力梯度本身作為主動脈狹窄的指標一般并不合適。

雖然，降主動脈和腹主動脈平均速度在支架后顯著下降，而以降主動脈差異更顯著，大約下降45%。同樣，降主動脈加速時間與升主動脈縮窄測量的差異是一致的[7]。支架植入后，加速時間在降主動脈和腹主動脈均有明顯下降。

根據本研究發現，速度時間積分和到達最大收縮速度時間亦作為新的指標用于明顯縮窄的評估。支架后這兩種指標顯著下降。研究還發現，壓力減半時間指標(收縮期和舒張期速度減半時間、收縮期和舒張期壓力減半時間)可用于評估縮窄的嚴重程度，對于腹主動脈來說，其敏感性為87%，特異性為81.8%；而對于主動脈縮窄，其敏感性為100%，特異性為87%。這些結果與先前的一些研究結果[4,7]是一致的。心臟舒張速度(DVs)和舒張壓力延遲對于評估縮窄的嚴重性并無價值。 D/S 比可作為明顯縮窄的指標[4]，D/S>0.53時，檢出主動脈縮窄的敏感性100%，特異性96%。但是，本研究發現，D/S的臨界值更低些。D/S >0.365時，降主動脈縮窄檢出的敏感性為95.7%，特異性達87%；當其>0.43時，腹主動脈縮窄的檢出敏感性81.8%，特異性達91.3%。 D/S 速度比值是腹主動脈和降主動脈縮窄檢出的良好指標。 新近，將 D/S比值作為冠狀動脈血流速度非侵入性檢查用來評估左前降支狹窄(LAD)[16]。

本研究除了評價超聲指標的診斷價值外，還對支架前縮窄嚴重度和超聲心動圖指標之間的相關性進行了分析。分析發現，腹主動脈的 PHT和 VTI、降主動脈的EDV、LDV、PHT、平均速度和平均壓力梯度與縮窄部位的峰值壓力梯度之間顯著相關。分析縮窄狹窄程度和支架后PHT變化的相關性，結果提示PHT很可能是決定支架效果及再狹窄復發概率的最好指標。不過，是否真是如此值得進一步研究。

參考文獻

1Hage FG, Nanda NC. Guidelines for the evaluation of prosthetic valves with echocardiography and Doppler ultrasound: value and limitations. Echocardiography,2010,27: 91-93.

2Tani T, Tanabe K, Kitai T, et al.Detection of severe stenosis and total occlusion in the left anterior descending coronary artery with transthoracic Doppler echocardiography in the emergency room. Echocardiography,2009,26:15-22.

3Silvilairat S, Cetta F, Biliciler-Denktas G, et al.Abdominal aortic pulsed wave Doppler patterns reliably reflect clinical severity in patients with coarctation of the aorta. Congenit Heart Dis,2008,3: 422-430.

4Eicken A, Pensl U, Sebening W, et al. The fate of systemic blood pressure in patients after effectively stented coarctation. Eur Heart J,2006,27:1100-1105.

5Lu CW, Wang JK, Chang CI, et al. Noninvasive diagnosis of aortic coarctation in neonates with patent ductus arteriosus. J Pediatr,2006,148: 217-221.

6Dodge-Khatami A, Ott S, Di Bernardo S, et al.Carotid-subclavian artery index: new echocardiographic index to detect coarctation in neonates and infants. Ann Thorac Surg,2005,80: 1652-1657.

7Mivelaz Y, Di Bernardo S, Meijboom EJ, et al. Validation of two echocardiographic indexes to improve the diagnosis of complex coarctations. Eur J Cardiothorac Surg,2008,34: 1051-1056.

8Rothman A. Coarctation of the aorta: an update. Curr Probl Pediatr,1998,28: 33-60.

9Pfammatter JP, Stocker FP. Quantitative echocardiographic characterization of abdominal aortic pulsatility in children with coarctation. Pediatr Res,1999,46: 126-130.

10Gutierrez FR，Monaco MP，Hartman AT，et al． Congenital arte-riovenous malformations between brachiocephalic arteries and systemic veins．Chest，1987，92: 897-899．

11Mohan UR，Danon S，Levi D，et al． Stent implantation for coarctation of the aorta in children<30 kg． JACC Cardiovasc Interv，2009，2: 877-883．

12Ringel RE，Vincent J，Jenkins KJ，et al． Acute outcome of stent therapy for coarctation of the aorta: results of the coarctation of the aorta stent trial． Catheter CardiovascInterv，2013，82: 503-510．

13Thanopoulos BD，Giannakoulas G，Giannopoulos A，et al． Initial and six-year results of stent implantation for aortic coarctation in children． Am J Cardiol，2012，109: 1499-1503．

14Lam YY, Kaya MG, Li W, et al. Effect of endovascular stenting of aortic coarctation on biventricular function in adults.Heart,2007,93:1441-1447.

15Forbes TJ, Moore P, Pedra CA, et al. Intermediate follow-up following intravascular stenting for treatment of coarctation of the aorta.Catheter Cardiovasc Interv,2007,70:569-577.

16Forbes TJ, Garekar S, Amin Z, et al. Procedural results and acute complications in stenting native and recurrent coarctation of the aorta in patients over4years of age: amult-i institutional study.Catheter Cardiovasc Interv,2007,70:276-285.

(收稿日期：2015-10-07)

【中圖分類號】R 543.1

【文獻標識碼】A

【文章編號】1002-7386(2016)06-0833-04

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.06.009