主动脉缩窄支架置入前后多普勒超声心动图指标的比较研究

李洁　齐素艳　孙荣涛　张冉

050011　河北省石家庄市第一医院



·论著·

主动脉缩窄支架置入前后多普勒超声心动图指标的比较研究

李洁齐素艳孙荣涛张冉

050011河北省石家庄市第一医院

【摘要】目的对支架置入术前、术后多普勒超声心动图进行比较，评价超声心动图指标检测主动脉缩窄的诊断价值。方法48例心脏造影确诊为主动脉缩窄患者纳入研究。所有患者均于支架置入前后进行超声心动图检查评估，进行2维和多普勒超声心动图扫描并记录全部指标，比较支架置入前后的指标及各项指标的诊断价值。结果48例患者中除腹主动脉平均速度和平均压力梯度外，其他指标在支架置入后显示明显改变。速度时间积分和压力半降时间的诊断准确性最高(P<0.01)。结论支架植入后超声心动图影像可提供主动脉缩窄血流动力学可靠的诊断及术后随访指标。

【关键词】主动脉缩窄；描记术，多普勒超声心动；指标；诊断价值

主动脉缩窄是较常见的先天性心脏病之一，可以具有不同的形态学特征[1,2]。成人年龄组中主动脉缩窄亦较多见，多数需要行手术治疗[3]。现今，经皮支架是治疗主动脉缩窄的公认方法[4]。支架为光滑的内皮细胞沿主动脉壁生长，减少血栓形成、 新内膜增生及随后的再狭窄的风险提供一个均质性框架[5]。动脉缩窄的诊断和评价意义重大，无论是支架前或是支架后，其目的是评估再狭窄的发生。主动脉缩窄的评价，心血管磁共振成像(CMR)是可选择的方法，但CMR的应用受到一定限制[6]。临床怀疑主动脉缩窄者，超声心动图检查是一种重要的诊断工具，其2维和彩色多普勒超声心动图技术包括脉冲波分析和连续性多普勒波形分析均可用于主动脉缩窄的早期评价和干预后再评估[4]，使主动脉缩窄的诊断准确性极大提高。先前的研究已经得出一些超声心动图指标，但是，不同患者年龄组不同的超声心动图指标的临床应用价

值尚不清楚[4-8]。因此，本研究通过对支架置入术前、 后多普勒超声心动图进行比较评价超声心动图指标检测主动脉缩窄的诊断价值。

1资料与方法

1.1一般资料选择2009年1月至2013年12月纳入48例诊断为主动脉缩窄的患者，所有患者无其他病变如主动脉支架或血管重建、动脉导管未闭、头部及颈部血管异常。除了基础资料如人口学变量(性别、血压、缩窄长度)外，支架特征如长度和宽度、球囊长度和宽度、支架前后心导管最大压力梯度均进行了记录。 所有研究对象均知情同意。48例患者中，男28例，女20例；年龄14～56岁，平均年龄(26±10)岁。疾病诊断时间中位值为12.00(IQR=31)个月，支架的平均长度为(20.44±10.47)mm。此外，患者的射血分数为35%～60%，平均(54.55±5.10)%。见表1。

表1　患者的基础特征　n=48

1.2仪器与方法超声心动图检查进行2次，分别为支架置入前和支架置入后24 h。2维和多勒超声心动图扫描采用Vivid 3 Imaging System(GE,USA)，由同一超声波医生检查。同时显示腹主动脉和(或)降主动脉。患者取标准骨窗测量测量主动脉缩窄区的最大速度，然后行连续波多普勒记录。腹主动脉和(或)降主动脉采集最大收缩期速度(peak systolic velocity，PSV；m/s)、舒张早期速度(early diastolic velocity，EDV；m/s)、舒张晚期速度(late diastolic velocity,LDV;m/s)、收缩期加速时间(acceleration time，AT；m/s)、压力半降时间(pressure half-time，PHT；m/s)、平均速度(mean velocity，m/s)、最大压力梯度平均值(mean of peak gradient，mean PG)、舒张期速度/收缩期速度比值(diastolic velocity/systolic velocity，D/S ratio velocity)、速度时间积分(velocity-time integral，VTI)、达到最大收缩速度时间(time to peak systolic velocity，m/s)、脉冲延迟(pulse delay)及搏动指数(pulsatility index，PI)。支架前后的检查均同时进行心电图监测，以心电图T波末作为心脏舒张的开始。此外，连续测量3个周期计算平均值。计算观察者间和观察者内变异。

2结果

2.148例患者支架植入前后分别进行多普勒超声波检查支架使脉冲延迟指标由(8.11±3.36)下降为(3.19±1.78)(P<0.01)；另外，EDV[PAb(腹主动脉)<0.01,PDs(降主动脉)<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)及达到最大收缩速度时间(PAb<0.01,PDs=0.026)显著降低。腹主动脉的PSV支架标下入后显著增加(PAb<0.01)，而降主动脉的PSV值相应降低(PDs<0.01)。搏动指数增加最大(119.57% )，由(0.89 ±0.30)增加至(1.75 ±0.51)(PDs<0.01)。见表2。

表2　研究对象支架前后超声心动图指标检测结果　n=48

2.2主动脉缩窄(导管的基线峰值梯度)的严重程度和支架置入前腹部和降主动脉超声心动图指标之间的相关性脉冲延迟>5.98诊断主动脉缩窄的敏感性为87%，特异性为95.7%。此外，搏动指数>1.21 区分显著缩窄(支架前或支架后)敏感性为87%，特异性为91.3%。心导管检查基础主动脉压力梯度与支架前超声心动图的某些指标显著相关。在腹主动脉和降主动脉，压力梯度与压力半降时间显著相关(rAb=0.637,PAb=0.001;rDs=0.613,PDs=0.003)。腹主动脉的速度时间积分亦与支架前的压力梯度相关(rDs=0.548,PDs=0.010)。见表3。

表3　主动脉缩窄 (导管的基线峰值梯度) 的严重程度和支架置入前腹部和降主动脉的超声心动图指标之间的相关性

2.312种多普勒超声心动图指标(腹主动脉和降主动脉)检测结果除腹主动脉的平均速度(PAb=0.177)和平均 PG(PAb=0.489)外，腹主动脉和降主动脉的其他指标，对于区别显著主动脉缩窄或支架前状态在曲线下面积(AUC)差异有统计学意义(P<0.05)。 降主动脉的VTI达到最大的AUC 0.980(PDs<0.01)；速度时间积分为>87.50时，检出主动脉缩窄的敏感性和特异性分别为90.9%与91.3%；速度时间积分>94.50 时，检出主动脉缩窄的敏感性和特异性分别为86.4%和 100%。见表4。

2.4基础主动脉压力梯度与支架后超声心动图指标变化平均百分值的关系予以分析后，结果发现，缩窄严重度和支架后LDV变化之间负相关。压力梯度越大，腹主动脉的LDV变化越小(rAb=-0.455,PAb=0.033)。相反，腹主动脉的PHT与基础压力梯度直接相关(rAb=0.436,PAb=0.043)。其他的指标与主动脉基础压力梯度无显著相关。

表4　超声心动图指标区分腹部和降主动脉主动脉缩窄

3讨论

主动脉缩窄的特征是降主动脉段的解剖学梗阻，这种梗阻的评价存在一定的困难，因为心脏输出量的变异很大，而且侧支循环的数量和大小形态对其亦有影响，外周阻力亦值得重视[8]。初步诊断和以后对缩窄严重度的评估及主动脉的再缩窄评估，习惯上是根据股动脉搏动进行判断，股动脉搏动的消失、减弱或延迟可能是主动脉缩窄的结果。通过狭窄部位最大压力梯度、压力半降时间、舒张期血流广泛用于评估，但其作为诊断主动脉缩窄的指标并不准确。这些指标可能受到许多其他的因素如心搏出量、病变长度、侧支循环的出现、主动脉顺应性等的影响[5-8]。

支架置入是治疗主动脉缩窄的可靠手段。支架植入具有一些优势，比单纯的动脉成形效果要好[9]。CCISC 2011年发表文章[10]，认为支架置入术和外科手术在改善血流动力学和主动脉形态的效果要明显优于球囊扩张术。支架治疗CoA的并发症发生率为2.3%～4%[10-12]，均明显低于外科手术(8.1%) 和球囊扩张术(9.8%)[10]。Mohan 等[11]报道未发现并发症，而Thanopoulos 等[13]报道 74 例病例，仅 1 例发生并发症。因此，与外科手术和球囊扩张术相比，支架置入术明显降低了并发症和再狭窄的发生率。主动脉缩窄包括膈膜型缩窄和管状缩窄,可伴随其他先天畸形。在膈膜型缩窄和局限性管状缩窄经皮支架置入治疗中,Lam等[14]观察21例成年患者主动脉缩窄支架术后长期效果。在平均(14±2)个月的随访期,缩窄处收缩压峰值差从(55±15)mm Hg降至(18±8) mm Hg,主动脉收缩压、平均压及左心室重量降低,左心室功能改善。与6例匹配的外科修复组相比,两者跨缩窄处压差和左心室功能改善无统计学差异。因此认为,局限性主动脉缩窄支架置入术是可以替代外科修复术的微创手术方法。

支架对血流动力学的影响尚不完全明了。此外，虽然评价支架的并发症及其对血压长期效果的研究较多，但是，尚缺少这些患者长期随访的可靠指标。 本研究采用量化多普勒超声心动图指标评估支架前后主动脉缩窄的严重程度，具有重要的临床意义，是支架成功植入评价的实用性指标。

先前的所有方法，包括血压的监测、2维超声心动图、 心脏磁共振成像和血管造影均不能提供满意的结果。持续性高血压，即使是无复发或残余狭窄，采用2维超声心动图检查不足以评估解剖学异常，MRI的检查受到金属的影响而受限，因此缺少理想的干预后随访指标。而且，血管造影属于侵入性手段，具有相应的并发症。多普勒超声心动图克服了这些问题，超声心动图的敏感性不如血管造影，这是临床应用中需要注意的问题[4]。

多普勒超声心动图资料可用于区别明显的缩窄(支架后)，具有较高的诊断价值。在1989年至2005年期间完成的对17个中心578例主动脉缩窄支架患者随访观察[10,15],显示97.9%患者支架置入后跨缩窄段压差降至20 mm Hg以下,缩窄段/降主动脉直径比值>0.8。缩窄段直径由扩张前(7.4±3.0)mm增至(14.3±3.2)mm,压力阶差则由(31.6±16.0)mm Hg降至(2.7±4.2)mm Hg,缩窄段/降主动脉直径比值由(0.43±0.17)增至(0.85±0.15)。与一些相似的研究相比，本研究的评估采用更多的指标，可能使结果分析准确度大大提高。

根据本研究结果，主动脉脉搏延迟在支架后减轻。搏动指数<1.21提示明显的主动脉缩窄，这一临界点与Silvilairat等[3]计算结果为<2是一致的。目前已知由于主动脉缩窄对血流的阻塞导致血压下降及狭窄远端脉搏的减弱或消失，这些现象可以通过超声心动图中心脏收缩期后腹主动脉搏动指数降低来体现。早期和晚期舒张速度是评估动脉缩窄严重度的实用指标。另外，降主动脉的平均压力梯度于支架后明显下降，可达58%。这一点可能是支架使血流动力学改变的结果[4]。不过，在一些患者中，多普勒检查可能使通过缩窄部位的压力梯度低估或者高估。正如前面所述，这些是由于其他因素如心搏出量、病变长度、侧动循环的建立、主动脉顺应性影响所致。因此，压力梯度本身作为主动脉狭窄的指标一般并不合适。

虽然，降主动脉和腹主动脉平均速度在支架后显著下降，而以降主动脉差异更显著，大约下降45%。同样，降主动脉加速时间与升主动脉缩窄测量的差异是一致的[7]。支架植入后，加速时间在降主动脉和腹主动脉均有明显下降。

根据本研究发现，速度时间积分和到达最大收缩速度时间亦作为新的指标用于明显缩窄的评估。支架后这两种指标显著下降。研究还发现，压力减半时间指标(收缩期和舒张期速度减半时间、收缩期和舒张期压力减半时间)可用于评估缩窄的严重程度，对于腹主动脉来说，其敏感性为87%，特异性为81.8%；而对于主动脉缩窄，其敏感性为100%，特异性为87%。这些结果与先前的一些研究结果[4,7]是一致的。心脏舒张速度(DVs)和舒张压力延迟对于评估缩窄的严重性并无价值。 D/S 比可作为明显缩窄的指标[4]，D/S>0.53时，检出主动脉缩窄的敏感性100%，特异性96%。但是，本研究发现，D/S的临界值更低些。D/S >0.365时，降主动脉缩窄检出的敏感性为95.7%，特异性达87%；当其>0.43时，腹主动脉缩窄的检出敏感性81.8%，特异性达91.3%。 D/S 速度比值是腹主动脉和降主动脉缩窄检出的良好指标。 新近，将 D/S比值作为冠状动脉血流速度非侵入性检查用来评估左前降支狭窄(LAD)[16]。

本研究除了评价超声指标的诊断价值外，还对支架前缩窄严重度和超声心动图指标之间的相关性进行了分析。分析发现，腹主动脉的 PHT和 VTI、降主动脉的EDV、LDV、PHT、平均速度和平均压力梯度与缩窄部位的峰值压力梯度之间显著相关。分析缩窄狭窄程度和支架后PHT变化的相关性，结果提示PHT很可能是决定支架效果及再狭窄复发概率的最好指标。不过，是否真是如此值得进一步研究。

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(收稿日期：2015-10-07)

【中图分类号】R 543.1

【文献标识码】A

【文章编号】1002-7386(2016)06-0833-04

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.06.009