法乐四联症（tetralogy of Fallot, TOF）是最常见的紫绀型先天性心脏病，占先天性心脏病的5%～6%^[1]。TOF根治术的目的是建立接近正常生理状态的血流动力学，包括修补室间隔缺损和解除右室流出道梗阻。解除右室流出道梗阻常常累及肺动脉瓣膜、瓣环功能，引起肺动脉返流，导致患者预期寿命较年龄组匹配的正常人群低^[2]。因此，术后肺动脉返流的评价成为临床十分关注的问题。肺动脉血流的无创性检查中，超声心动图是首选检查方法；但超声心动图对返流量的估计为半定量方法，且由于受透声窗限制，对左、右肺动脉血流显示可能会受到很大影响。相位对比MRI (phase-contrast MR imaging, PC-MRI)是一种既能显示血管解剖结构，又能提供血流方向、血流速率及流量等血流动力学信息的MRI技术。本研究目的是通过3.0 T PC-MRI定量测量TOF术后随访患者肺动脉血流，与超声心动图结果进行相关分析，评价3.0 T PC-MRI定量测量肺动脉返流的准确性，并分析不同手术方式对肺动脉返流的影响。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       采用3.0 T超导型MR仪（Signa EXCITE HD, GE Medical Systems, Milwaukee, Wisconsin，USA）及荷兰Philip iE33型超声诊断仪；专用8通道心脏相控阵线圈；MR兼容呼吸门控、外周门控及相关设备材料。

1.2　检查对象

       2008年3月至2009年2月在广东省人民医院于1个月内先后进行了心脏超声心动图及心脏MRI检查，法乐四联症根治术后随访患者共42例（男26例，女16例，年龄10~51岁，平均年龄18.7岁）。所有患者均没有进行心脏MRI检查禁忌证（包括装有心脏起搏器或其他电子装置，止血夹等）。其中右室流出道补片组为12例（28.6%），跨瓣环补片组26例(61.9%)，带瓣管道1例(2.4%)，手术方式不清楚3例(7.1%)。32例(76.2%)术后心功能评估为Ⅰ级，9例(21.4%)心功能评估为Ⅱ级，1例(2.4%)心功能评估为Ⅲ级。

1.3　MRI检查序列及方法

       MR主要扫描序列相应参数：(1)电影Fiesta扫描序列（TR/TE=最短重复时间／最短回短时间，反转角45° ，带宽125 kHz，FOV 35 cm×35 cm，矩阵160×224，扫描层厚8.0 mm，层间距0 mm，激励次数1，相位FOV 0.75-1，扫描时相为20个相位），包括左室垂直长轴、四腔心、右室垂直长轴、多层短轴、三腔心及右室流出道电影。(2)FastCine PC序列(TR自动选择最小重复时间，TE最小回波时间，反转角20° ，带宽31.25 kHz，FOV 40 cm×40 cm，矩阵256×128，扫描层厚5.0 mm，激励次数1，流速编码150 cm/s，并在此基础上进行适当增加，以避免相位混淆。扫描时相为30个相位)进行主肺动脉血流测量。患者仰卧躺在检查床上，线圈中心平第三前肋间，头部先进。其中FastCine PC序列在血流方向上施加速度编码梯度场，扫描结束后除了可得到传统幅度图外，还可得到反映血流信息的相位图（图1,图2,图3）。

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图1~3  FastCine PC扫描得到同一层面肺动脉的幅度图（图1）及收缩期（图2）、舒张期（图3）相位图，收缩期显示肺动脉前向血流低信号（白箭），舒张期肺动脉内见高信号反向血流（黑箭）
图4  轻度返流一个心动周期内肺动脉时间-血流曲线。平均正向血流量（APF）为57.4 ml/beat，平均反向血流量（ANF）为0.9 ml/beat。肺动脉返流分数(PRF)=ANF/APF×100%=1.6%，为轻度返流
图5  中度返流。APF为83.9 ml/beat，ANF为33.4 ml/beat。PRF= ANF/APF×100%=39.8％
图6  重度返流。APF为100.5 ml/beat，ANF为60.7 ml/beat。PRF= ANF/APF×100%=60.4%
Fig. 1—3  Magnitude image (Fig. 1), phase-velocity image in systole (Fig. 2) and in diastole (Fig. 3) shows pulmonary artery in cross section. on a phase-velocity imaging during systole, antegrade flow of the pulmonary artery shows low signal intensity (white arrow), high signal intensity on phase image is indicative of retrograde pulmonary regurgitation flow (black arrow) during diastole.
Fig. 4  Mild PR graph illustrates flow (in milliliters per second) versus time (in milliseconds) during phase-contrast imaging. Average positive flow (APF) was 57.4 ml/beat, average negative flow (ANF) was 0.9 ml/beat, Pulmonary regurgitation fraction (PRF) was the ratio of ANF (regurgitation) to APF. In this case, the severity of PR was mild.
Fig. 5  Moderate PR. In this case , APF was 83.95 ml/beat, ANF was 33.4 ml/beat, PRF was 39.8%.
Fig. 6  Severe PR. In this case, APF was 100.5 ml/beat , ANF was 60.7 ml/beat, PRF was 60.4%.

1.4　多普勒超声检查方法

       多普勒超声对肺动脉瓣返流程度的评定采用半定量标准，即轻度：舒张期逆向血流局限于肺动脉瓣环；中度：肺动脉主干可见舒张期逆向血流，但不超过肺动脉分支水平；重度：肺动脉分支内也可见舒张期逆向血流。

1.5　MR图像处理方法

       将所有图像数据传至AW4.3 MR工作站，使用reportcard软件进行数据分析。半自动方法勾画出主肺动脉轮廓。确定感兴趣区后，软件自动计算可得到平均正向血流量[average positive flow, APF, ml／每个心动周期(beat)]、平均反向血流量（average negative flow, ANF, ml/beat）及1个心动周期内的时间-血流曲线。计算肺动脉返流分数（pulmonary regurgitation fraction, PRF）= (ANF/APF)×100%，并按照PRF把返流程度分为轻度(<20%；图4)、中度（20%～40%；图5）和重度(>40%；图6)。

1.6　统计分析

       所有数据用SPSS13.0统计软件进行分析。计量资料用中位数表示。描述性分析采用Explore进行统计学分析。PC-MRI测量肺动脉返流严重程度（轻度、中度、重度）与超声心动图显示肺动脉返流严重程度（轻度、中度、重度）进行相关分析，关联程度用Spearman等级相关进行检验，计算相关系数rs。对于肺动脉返流严重程度分级（轻度、中度、重度），判断PC-MRI与超声心动图比较的符合程度，计算Kappa值，K≤0.4为差，0.4<K<08为较好，优秀K≥0.8为优。PC-MRI测量得到的PRF、肺动脉ANF分别与超声心动图测量的肺动脉返流面积进行相关分析，关联程度用Spearman相关进行检验，计算相关系数rs。进行右室流出道补片组与跨瓣环补片组PC-MRI测量得到的PRF及肺动脉ANF比较，采用Mann-Whtiney U检验。所有结果P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

       对肺动脉返流严重程度（轻度、中度、重度）的测量，超声心动图显示轻度肺动脉返流10例（23.8%），中度32例(76.2%)，无重度肺动脉返流；而MRI分别显示轻度、中度、重度肺动脉返流分别为10例(23.8%)，8例（19.0%）及24例（57.1%）；PC-MRI与超声心动图结果具有明显正相关性(rs=0.606，P<0.01)(表1)。把肺动脉返流分为轻度及中重度2组，PC-MRI与超声心动图的符合程度为K=0.606 (P<0.001)，两者的符合程度较好。MRI能进一步把中度及重度肺动脉返流识别出来。

       PC-MRI测量PRF与超声心动图测量的肺动脉返流面积具有正相关关系(PRF中位数为45.57%，超声心电图测量肺动脉返流面积中位数为4.6 cm²)，但相关性并不密切(rs=0.438，P=0.004)。PC-MRI测量肺动脉ANF （中位数为38.05 ml/beat）与超声心动图测量的肺动脉返流面积具有明显正相关性(rs=0.559，P<0.01)。

       右室流出道补片组及跨瓣环补片组PRF中位数分别为7.96%、48.60%，与右室流出道补片组相比，跨瓣环补片组的PRF更高（U=52.000，P=0.001）。两组肺动脉ANF中位数分别为5.45 ml/beat、45.70 ml/beat，跨瓣环补片组ANF更多（U=55.000，P=0.002）。

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表1  PC-MRI与超声心动图测量肺动脉返流严重程度（例）
Tab. 1  the severity of PR measured by PC-MRI and echocardiography(cases)

3　讨论

       TOF是以包括肺动脉狭窄、主动脉骑跨、室间隔缺损及右心室肥厚病理改变为特征的先天性心脏病，是最常见的紫绀型先天性心脏病，约占紫绀型先天性心脏病的50%。随着外科技术水平的逐步提高，出生后几个月内进行的根治性手术死亡率低，已经成为治疗TOF切实可行的手段^[3]。TOF根治术手术方式主要是修补室间隔缺损，解除右室流出道梗阻及重建右室流出道（包括右室流出道补片扩大或跨瓣环补片扩大）。但TOF手术后并发症、残余病变可能会成为影响预后的严重问题，因此术后密切随访以早期发现问题并进行及时临床干预成为必须。在TOF根治术后随访中，理想的影像检查手段最好能够全面、准确提供以下信息：(1)残余解剖结构异常：残余室间隔缺损，残余肺动脉狭窄，右室流出道动脉瘤；(2)判断肺动脉狭窄程度；(3)测量肺动脉返流量；(4)测量双侧心室大小及功能^[4]。

       心导管术是一种有创伤性检查方法，不适于TOF术后的常规随访。无创性检查方法成为TOF术后随访的重要方向之一。超声心动图是TOF根治术后随访最常用、最主要的无创性检查方法。但该检查方法由于受透声窗限制，尤其是肺内气体和胸壁骨骼的干扰，显示心底血管及分支、右室大小和功能能力欠佳；血流动力学方面主要提供血流方向及流速，不能准确提供流量信息^[5,6]。因此在TOF术后随访中测量右心室大小、功能，判断肺动脉返流量的准确性受到一定的限制。MRI可进行心血管系统的无创性成像，不受成像平面及透声窗影响，能提供解剖结构及心脏功能的高质量图像，MR流动分析技术为无创性检测肺动脉血流动力学变化提供了一种行之有效的新方法。

       文献报道TOF术后几乎每例患者都存在返流，出现重度肺动脉返流比例更高达30％以上^[7]。其原因多由于跨瓣环补片手术扩宽了原来的肺动脉瓣环，导致了肺动脉瓣关闭不全，也有学者认为术中为了疏通右室流出道，需切除流出道大块肌束，引起漏斗部扩张，导致支撑肺动脉瓣的肌柱失去稳定性，从而形成肺动脉瓣关闭不全而产生返流^[8]。本组PC-MRI显示所有患者均有不同程度返流，轻度、中度及重度肺动脉返流分别为占总数的23.8%，19.0％及57.1％与文献报道相符。

       目前，超声心动图对肺动脉瓣返流程度的评价多采用半定量标准，按照舒张期逆向返流束的位置判断返流的程度，但没有准确的定量指标。在本研究中，通过超声心动图的半定量指标与PC-MRI结果的比较，发现两者在判断肺动脉返流严重程度上具有很好的相关性，在区别轻度与中重度肺动脉返流上，两种检查具有较好一致性(k=0.606，P<0.01)。但超声心动图不能更进一步准确区分中度与重度肺动脉返流，而PC-MRI则可完成这一步分析。这也提示，当超声心动图检查判断肺动脉返流结果为轻度时，其诊断是较为可靠的，但其结果为中度肺动脉返流时，可能需要进一步进行PC-MRI检查，以判断其真实返流程度。已经有文献证实，PC-MRI是测量肺动脉血流动力学信息的准确工具^[9,10]。本研究结果显示，PC-MRI测量肺动脉ANF与超声心动图测量的肺动脉返流面积具有明显正相关性，这种相关性从理论上可以阐明，PC-MRI测量的肺动脉ANF与超声心动图测量的肺动脉返流面积均仅测量反向血流量，可简单理解为前者为反向肺动脉血流的容积概念，而后者为面积概念，因此两者具有相关性也就有据可查。这也提示能否进一步以超声心动图的返流面积作为判断肺动脉返流程度的定量指标？PC-MRI测量PRF与超声心动图测量的肺动脉返流面积具有正相关关系，但相关性并不密切，这可能是由于PRF反应的是肺动脉反向血流与正向血流之比的缘故。

       在右室流出道重建术中，常使用自体心包补片进行右室流出道补片（无瓣环或肺动脉干狭窄）或跨瓣环补片（流出道狭窄，同时有瓣环或肺动脉干狭窄），部分患者置入带瓣管道连接右室流出道及肺动脉。本组右室流出道补片组为12例（28.6%），跨瓣环补片组26例(61.9%)，占总数的绝大多数。两组PRF中位数分别为7.96%、48.60%，跨瓣环补片组的PRF更高；两组肺动脉ANF中位数分别为5.45、45.70 ml/beat，跨瓣环补片组ANF更多(P<0.05)。肺动脉瓣环实质上是肌肉组织，具有收缩作用，能够防止肺动脉返流发生，跨瓣环补片手术一方面扩宽了原来的肺动脉瓣环，同时也破坏了瓣环的收缩功能，因而常发生重度肺动脉返流。仅右室流出道补片则可最大程度的保留瓣环功能，对防止发生肺动脉返流起着一定程度的积极作用。Geva等^[11]比较了带瓣管道组与跨瓣环补片组肺动脉返流差异，也得到了类似的结果。这些结果说明，在这3种右室流出道重建术中，跨瓣环补片所引起的肺动脉返流程度更为严重，PC-MRI能够从血流动力学改变方面解释这些解剖学结构的变化。

       综上所述，3.0 T PC-MRI测量肺动脉返流严重程度与超声心动图有很好相关性，同时可提供定量测量信息。3.0 T PC-MRI能准确反映右室流出道补片及跨瓣环补片手术所致肺动脉血流动力学差异。