腹主動脈“小慢波”用于評價兒童主動脈弓縮窄

劉倩君，胡 原，劉金橋，肖云彬，黃 鵬，彭穎慧，姚桃月，肖麗苗，陳文娟*

(1.湖南省兒童醫院超聲科，2.心血管內科，3.心血管外科，湖南 長沙 410007)

“小慢波”最早由HANDA等[1]提出，指收縮期血液充盈緩慢、波峰低、振幅小的血流頻譜波形，以之診斷腎動脈狹窄，敏感度100%，特異度93%，準確率95%，現已廣泛用于診斷腹部及外周血管病變，尤其是評估肝移植和腎移植后移植動脈有無再狹窄[2-4]。本研究探討主動脈弓縮窄(coarctation of aortic arch， COA)產生小慢波的相關因素及檢出腹主動脈小慢波對于評價兒童COA的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 納入2017年1月—2020年1月71例于湖南省兒童醫院經超聲心動圖及CT血管成像(CT angiography， CTA)證實的COA患兒，男47例，女24例；年齡1天～12歲，平均(5.0±0.5)歲；50例導管前型及21例導管后型。將30例超聲心動圖顯示腹主動脈小慢波者歸入陽性組，男20例，女10例，年齡1天～11歲，平均(3.0±0.4)歲；其余41例為陰性組，男27例，女14例，年齡1天～12歲，平均(5.0±0.7)歲。根據動脈導管閉合情況分為閉合組(38例)及未閉組(patent ductus arteriosus，PDA，33例)；再根據有無小慢波分為陽性、陰性亞組，閉合組陽性亞組20例、陰性亞組18例；PDA組陽性亞組10例、陰性亞組23例。選取同期41名與陰性組相匹配的健康體檢兒童作為對照組，男27名，女14名，年齡1天～10歲，平均(5.0±0.3)歲。排除罹患先天性或獲得性心臟病、遺傳代謝性疾病者。檢查前所有家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，相控陣S8-3探頭(頻率3～8 MHz)或S5-1探頭(頻率1～5 MHz)。囑受檢者保持平靜呼吸，對無法配合者予母乳喂養使之安靜。由2名具有10年以上工作經驗的超聲科醫師常規行仰臥位或左側臥位掃查，觀察室間隔、房間隔及大動脈水平有無缺損、分流，房室連接、心室與大動脈連接是否一致，主動脈弓連續性及主動脈弓降部有無縮窄。之后于膈肌水平(腹主動脈經過膈肌處)以脈沖多普勒超聲采集腹主動脈血流頻譜，收集收縮期峰值速度；于胸骨上窩切面測量縮窄長度；以連續多普勒超聲測量縮窄處血流速度，發現PDA時測量動脈導管內徑及分流速度(圖1～3)；測量3次，取平均值作為結果。計算主動脈弓縮窄率=縮窄處內徑/升主動脈內徑×100%。參照Haycock公式[5]計算體表面積=0.024 265×體質量(kg)0.537 8×身高(cm)0.396 4。

1.3 統計學分析 采用SPSS 22.0統計分析軟件。計量資料以±s表示，對陽性組與陰性組行獨立樣本t檢驗，陰性組與對照組行配對t檢驗。以雙變量Spearman法分析小慢波與主動脈弓縮窄率、縮窄長度、縮窄處血流速度及動脈導管內徑的相關性。采用二元Logistic回歸分析縮窄率、縮窄長度、縮窄處血流速度及動脈導管內徑對小慢波頻譜的影響。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線，計算曲線下面積(area under the curve， AUC)，比較各參數判斷小慢波的效能。P<0.05為差異有統計學意義。

圖1 健康男童，8歲 脈沖多普勒超聲顯示腹主動脈血流頻譜為典型三相波譜 圖2 患兒男，3歲，COA 脈沖多普勒超聲顯示腹主動脈血流頻譜呈“小慢波”，主動脈弓縮窄率81%，縮窄長度32.00 mm，動脈導管閉合正常 圖3 女性患兒，3歲，COA合并PDA 脈沖多普勒超聲顯示腹主動脈收縮期峰值減低，主動脈弓縮窄率66%，縮窄長度13.00 mm，動脈導管內徑5.30 mm

2 結果

陽性組和陰性組年齡差異無統計學意義(t=0.53，P=0.62)，性別差異有統計學意義(t=15.12，P<0.05)；陽性組平均體表面積為(0.63±0.12)m2，陰性組平均體表面積為(0.73±0.08)m2，兩者差異常無統計學意義(t=0.45，P=0.69)。

2.1 血流動力學 陰性組縮窄處主動脈弓血流速度高于對照組(P<0.05)，腹主動脈血流速度低于對照組(P<0.05)，見表1。動脈導管閉合組中，陽性亞組主動脈弓縮窄率及縮窄長度均大于陰性亞組(P均<0.05)，腹主動脈血流速度則低于陰性亞組(P<0.05)；陽性、陰性亞組縮窄處血流速度差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 小慢波陰性組與對照組血流動力學比較(±s)

表1 小慢波陰性組與對照組血流動力學比較(±s)

組別縮窄處血流速度(m/s)腹主動脈血流速度(m/s)陰性組(n=41)2.77±0.750.82±0.15對照組(n=41)1.28±0.09*1.12±0.73t值12.35-11.89P值<0.01<0.01

注：*：對照組為主動脈弓血流速度

PDA組2亞組主動脈弓縮窄率及縮窄處血流速度差異均無統計學意義(P均>0.05)，縮窄長度、動脈導管內徑差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表2。

2.2 相關性分析 閉合組超聲心動圖檢出小慢波與主動脈弓縮窄率呈正相關(r=0.59，P<0.01)，與縮窄長度呈正相關(r=0.71，P<0.01)，而與縮窄處血流速度無明顯相關(P=0.65)；PDA組小慢波與動脈導管內徑呈負相關(r=-0.62，P<0.01)，與主動脈弓縮窄長度呈正相關(r=0.52，P<0.01)，而與縮窄率、縮窄處血流速度無明顯相關(P均>0.05)。

2.3 回歸分析 閉合組縮窄率和縮窄長度、PDA組動脈導管內徑為影響小慢波形成的因素(P均<0.05)，見表3。

2.4 診斷效能 以主動脈弓縮窄率及縮窄長度判斷閉合組小慢波的AUC分別為0.839和0.907；基于約登指數，取67.00%為縮窄率截斷值，敏感度為80.00%，特異度為89.00%，準確率為83.50%；取4.50 mm為縮窄長度截斷值，敏感度為85.00%，特異度100.00%，準確率為91.00%，見圖4。以動脈導管內徑判斷PDA組小慢波的AUC為0.889，基于約登指數，動脈導管內徑截斷值為2.75 mm時，敏感度為80.00%，特異度為82.60%，準確率為80.60%，見圖5。

表2 COA患兒血流動力學比較(±s)

表2 COA患兒血流動力學比較(±s)

組別縮窄率(%)縮窄長度(mm)縮窄處血流速度(m/s)腹主動脈血流速度(m/s)動脈導管內徑(mm)閉合組 陽性亞組(n=20)72.23±11.8311.45±7.942.99±0.790.34±0.12- 陰性亞組(n=18)55.89±11.522.82±0.672.88±0.730.88±0.14-t值4.294.840.46-12.49-P值<0.01<0.010.65<0.01-PDA組 陽性亞組(n=10)72.20±11.3413.95±7.662.89±0.74-2.12±0.84 陰性亞組(n=23)69.91±10.646.52±4.612.67±0.76-4.34±1.89t值-0.56-3.46-0.75-4.64P值0.58<0.010.46-<0.01

表3 Logistic回歸統計分析結果

圖4 閉合組縮窄率和縮窄長度判斷小慢波的ROC曲線圖 圖5 PDA組動脈導管內徑判斷小慢波的ROC曲線圖

3 討論

COA指胚胎期第4與第5對主動脈弓發育障礙，使流經血流減少而局部管腔發育不良，嚴重者甚至出現中斷；既往研究[6]認為男性COA發病率高于女性，病變好發于主動脈峽部、左鎖骨下動脈下方和動脈導管開口處，本研究結果與之相符。

根據主動脈弓縮窄與動脈導管的位置關系，COA分為導管前型和導管后型[6]。導管前型COA縮窄位于動脈導管開口上方，依賴導管供應縮窄部位以下血流，因側支較少，病變廣泛，病情較重，一旦導管關閉將危及生命。本組50例導管前型COA，均為新生兒入院常規體檢時發現。導管后型COA縮窄位于動脈導管開口下方，因側支較多縮窄范圍大多較局限，病變程度輕。

腹主動脈正常血流頻譜表現為三相波，隨心臟收縮形成高速正向血流，舒張早期呈短暫的反向血流，最后為舒張晚期低速前向血流(圖1)。重度COA時，血液流經縮窄處，使收縮期加速度減低、加速時間延長，典型三相血流頻譜消失，取而代之的是正相低速、低阻的連續血流頻譜，稱為“小慢波”(圖2)；縮窄處管腔橫截面積減小，血流量減少，血流速度明顯降低；其遠心端血管血供減少并持續處于舒張狀態，致血管阻力降低、血流緩慢[7]而形成小慢波。本研究發現動脈導管閉合正常時，小慢波形成僅與主動脈弓縮窄率、縮窄長度相關，而與縮窄處血流速度無明顯相關，根據縮窄率、縮窄長度判斷小慢波的AUC分別為0.839、0.907；存在PDA時，小慢波形成與縮窄率、縮窄長度及縮窄處血流速度無明顯相關，僅與動脈導管內徑呈負相關，即內徑越大，縮窄遠端血量供應越多，越不易形成小慢波，以動脈導管內徑判斷小慢波的AUC為0.889，提示根據動脈導管內徑寬度可較好地預測小慢波形成。

腹主動脈小慢波形成是主動脈弓縮窄程度、縮窄長度及動脈導管內徑三因素共同作用的結果。本研究陰性組雖未出現典型小慢波，但腹主動脈收縮期峰值速度明顯低于對照組(圖3)，提示常規觀察腹主動脈血流頻譜可為判斷小慢波提供間接參考，發現頻譜異常時應警惕主動脈弓縮窄可能[8-10]。隨訪發現陽性組2例出現室間隔及左心室后壁不明原因增厚，測量腹主動脈頻譜時出現小慢波，但于胸骨上窩掃查主動脈弓，未探及明顯縮窄區域，由于腹主動脈存在小慢波，不能排除主動脈弓遠端至胸主動脈存在縮窄區域，后經CTA證實縮窄分別位于降主動脈遠端和胸主動脈。

綜上，腹主動脈出現小慢波與主動脈弓縮窄率、縮窄長度和動脈導管內徑密切相關，通過觀察腹主動脈血流頻譜能間接推測COA，可用于評估COA根治術效果等。但本研究為回顧性研究，樣本量較少，且部分數據無法復核，不排除測量角度存在偏倚造成統計誤差的可能，有待進一步觀察。