磁共振增强血管成像对主动脉缩窄术后再狭窄评估

姚琼， 沈全力， 乔中伟， 帕米尔， 钱镔， 黄国英， 胡喜红

主动脉缩窄(coarctation of aorta,CoA)约占先天性心脏病的10%，治疗方式主要包括开胸手术治疗及经皮球囊扩张成形术[1]。随着治疗技术不断革新，手术成功率得到很大提高，但部分患者术后会出现不同程度的主动脉弓形变，包括术后再狭窄、动脉瘤形成、主动脉高弓等，其中以再狭窄发生率最高[2-4]。CoA术后再狭窄会导致高血压及左室肥厚发生，有二次手术指征。

MRI应用于先天性心脏病诊断已经有多年历史，常规心血管MRI检查主要包括电影序列、相位对比序列及增强血管成像序列(magnetic resonance angiography，MRA)。对于胸部大血管畸形MRA有较好的应用价值，安全无辐射，可获得高质量的薄层血管图像，结合工作站进行三维后处理，准确性不亚于CT及数字血管造影，目前已被证明是评价大血管病变的高度有效的方法，广泛应用于心血管病变的术前诊断及术后随访[5,6]。

目前描述CoA术后再狭窄患者主动脉形态改变及探讨其临床意义的研究较少，本研究搜集CoA术后再狭窄的患者行MRA检查，分析病变区域主动脉形态特点，探讨其临床意义。

材料与方法

1．病例材料

2014年1月-2016年1月共39例患儿诊断为CoA术后再狭窄，超声心动图检查显示平均吻合口流速(flow rate,FR)(3.40±0.63)m/s，压差(pressure gradient,PG)(47.41±17.79)Hg。本组患儿男25例，女14例，10例行端端吻合术治疗，10例行补片扩大术，19例为球囊扩张术。平均手术年龄(26.18±42.40)月，平均检查年龄为(61.29±59.40)月，平均随访时间(35.10±34.47)月。

2.MRA扫描技术

使用Siemsn 1.5T超导MRI扫描仪(Magnetom Avanto,Siemens Medical Solutions，Erlangen，Germany)，16通道心脏专用阵列线圈，自由呼吸下扫描。使用快速小角度激发成像序列(fast low angle shot imaging,FLASH)行冠状面增强扫描，按0.5 mL/s的流率注射钆喷酸葡胺注射液(欧乃影，GE Healthcare，Princeton，NJ)，注射剂量为0.1 mmol/kg，注射后扫描延迟时间6～10 s，扫描时间为20 s，依次获得肺动脉、肺静脉、主动脉多期冠状面三维薄层图像。FLASH序列扫描参数：重复时间45 ms，回波时间3 ms，翻转角15°，扫描层厚6 mm，层间距1.2 mm，矩阵192×224，激发次数1。

3.图像后处理

所有原始横断面图像均导入AW 4.5后处理工作站行三维重建，全面评估主动脉术后形态改变，包括术后再狭窄、狭窄后扩张、主动脉弓成角及发育不良等。在主动脉矢状面分别测量升主动脉、主动脉弓、再狭窄处、狭窄后扩张段及降主动脉横膈水平直径，并计算升主动脉/降主动脉(ascending/descending，A/d)、主动脉弓/降主动脉(arch/descending，Ar/d)、再狭窄/降主动脉(restenosis/descending，R/d)、狭窄后扩张段/降主动脉(dilated/descending，D/d)比值(图1a)。

4.统计学处理

结 果

1.MRA检查结果

所有患儿均存在手术部位再狭窄，平均R/d为0.59±0.17，吻合口后均存在不同程度的扩张改变，平均D/d为1.30±0.19，升主动脉未见明显狭窄改变，平均A/d为1.43±0.28(表1)。主动脉弓发育不良定义为主动脉弓管径与降主动脉管径之比<0.8，共14例患儿考虑合并主动脉弓发育不良[1]。15例患儿发现主动脉成角畸形(图1b)。

表1 超声心动图及MRA检查结果

2.按狭窄程度分组比较

根据R/d将患者分为轻度狭窄(R/d>70%)、中度狭窄(50%

表2 再狭窄分组ANOVA分析

3.按主动脉弓成角分组比较

分析三维重建图像发现共15例患儿存在不同程度主动脉弓扭曲、成角。按是否存在主动脉弓成角进行分组，使用两独立样本t检验比较A/d、Ar/d、R/d、D/d、FR及PG值，表3结果显示成角组中D/d值明显增高，达统计学显著差异(t=-2.90，P=0.01)，同时Ar/d明显减低(t=2.90，P=0.01)。

表3 主动脉弓成角分组两独立样本t检验

4.按主动脉弓发育不良分组比较

本组患儿平均Ar/d为0.90±0.23，按照有无主动脉弓发育不良分为两组，发育不良组14例，无发育不良组25例。采用两独立样本t检验比较两组患者A/d、R/d、D/d、FR及PG值，表4结果显示合并主动脉弓发育不良的患儿组FR和PG增高，达到统计学显著差异(FR：t=-2.03，P=0.05；PG：t=-1.97，P=0.05)。说明合并主动脉弓发育不良的患儿主动脉弓病变范围较广，引起的血流动力学改变亦更为显著，但主动脉弓形变无明显差异，说明其血流动力学的异常较为和缓，对血管壁的损伤较小。

表4 主动脉弓发育不良分组两独立样本t检验

图1 a) MRA主动脉成像及测量位置。A：升主动脉；Ar：主动脉弓； R：再狭窄处；D：狭窄后扩张段；d：降主动脉； b) 主动脉弓成角畸形伴再狭窄形成(箭)。

再狭窄是CoA患儿术后主要并发症之一，各文献报道发生率约10%～20%[7,8]。其形成机制很复杂，据报道各种主动脉缩窄的治疗方法(包括外科手术以及介入治疗)都有不同程度的再狭窄发生率，同时，手术年龄、手术体重、合并主动脉弓发育不良、残余的导管组织、吻合口张力、缝合口疤痕增生等都是再狭窄形成的影响因素[8,9]。同时，由于主动脉弓术后发生形变，导致局部血流动力异常，血流压力、剪切力均有改变，会继发引起血管壁的损伤及血管重构，进一步加大再狭窄严重程度，并增加其他继发性大血管疾病(动脉硬化、血管内膜损伤)的发生率[10]。

临床上需要综合患儿影像及体检结果，判断再狭窄的程度及下一步治疗的方案。各大医疗中心对再狭窄诊断标准各有不同，我院心血管中心主要使用的指标是超声心动图，因其方便快捷，是患儿术后门诊随访的主要影像学方法。若心脏超声提示流速超过2.2 m/s(压差大于20 mmHg)则提示存在明显梗阻改变，结合患儿血压及上下肢压差、影像上狭窄处直径决定是否需要再次手术治疗。本研究我们发现主动脉手术部位直径与局部流速(压差)成正相关，与多项研究结果相符，提示影像学上的血管直径亦可作为再狭窄的诊断指标之一，有临床实用价值[8,11]。

图2 a) R/d与FR相关性分析； b) R/d与PG相关性分析。图3 a) 主动脉成角组中Ar/d减低； b) 主动脉成角组中D/d值增高。 图4 a) 主动脉弓发育不良组中FR增高； b) 主动脉弓发育不良组中PG增高。

主动脉弓构型对血流动力的影响较大，有文献报道，远期高血压的发生与主动脉弓的几何构型密切相关，尖拱状的主动脉弓患儿高血压发生的比率明显增高[12，13]。本研究发现部分CoA术后患者出现主动脉弓形态失常，表现为主动脉弓扭曲、呈尖拱状，弓高比失常，该组狭窄后再扩张也较为显著，考虑可能因主动脉弓成角导致血流射流加剧，对血管壁冲击力更强，主动脉血管壁受损较严重，引起更为明显的形变。同时该组患儿主动脉弓直径偏小，提示主动脉弓成角的发生可能存在一定病理基础。因此，CoA术后随访中应关注主动脉弓几何构型，并对存在主动脉弓成角的高危病人进行更密切的随访及更积极的治疗。

主动脉弓发育不良是影响CoA手术结果的主要因素之一，残留主动脉弓发育不良是CoA术后早期死亡、术后再狭窄及远期高血压发生的重要危险因素之一[14]。本组患儿中54.54%患者存在不同程度主动脉弓发育不良，超声心动图提示这部分患儿术后跨狭窄处FR、PG均增高，提示该组患儿血流动力改变更为明显，增加了再次手术治疗的可能性，需要高度关注。

影像学检查是CoA术后评估的重要内容，主要方法包括超声心动图、主动脉造影、CT及MRA。超声心动图无创、便捷，能实时观察心脏搏动和血流情况，是临床最广泛使用的检查方法，但其对于胸部大血管检查具有一定的局限性，对于再缩窄段的长度测量及侧支循环评估准确度欠佳。数字血管造影属于有创检查，对操作医生及医院的综合技术要求较高，仅在介入治疗时使用，不易作为常规术后随访技术[15]。CT和MRA对胸部大血管显影准确性更高，较超声心动图更易发现主动脉再狭窄、动脉瘤形成等病变[16，17]。2008年美国心血管学会提出CoA术后患儿应每5年复查一次CT或MRI评估主动脉形态，如果合并其他畸形应缩短随访间隙、增加随访频率[15]。CT扫描速度快、图像清晰度高，但该检查辐射剂量较大，不适用于小年龄儿童。MRA检查安全、便捷，无辐射损害，在原始薄层图像基础上结合多种三维重建图像互相补充联合分析，可以从整体上全面观察主动脉再狭窄的位置、程度、侧支循环建立情况以及有无合并其它心血管畸形，不易发生漏诊和误诊，有利于术后对病情的整体评估，制定下一步治疗方案的[18，19]。

综上所述，本研究对于CoA患者术后再狭窄患儿进行MRA检查，与超声心动图结果进行相关性研究。研究表明再狭窄处血管直径与局部压差、流速存在相关性，重度狭窄患者血流动力改变更为明显。部分术后患者合并主动脉成角、主动脉发育不良，导致血流动力异常更为明显，这类患者需要更紧密的关注和随访。MRA在诊断主动脉病变中具有独特优势，结合三维成像技术可全面立体地显示主动脉弓术后形态，辅助超声心动图明确病变程度，指导手术方案的制订和术后的随访，值得推广应用。

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