多排螺旋CTA測量不同分型頸動脈分叉角相關參數*

牟　俊， 王　波

(貴州醫科大學附院 影像科, 貴州 貴陽　550004)

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多排螺旋CTA測量不同分型頸動脈分叉角相關參數*

牟俊*， 王波**

(貴州醫科大學附院 影像科, 貴州 貴陽550004)

[摘要]目的： 探討應用多排螺旋CTA圖像后處理技術測量頸動脈分叉角幾何學指標的價值。方法: 收集行多排螺旋CT頭頸部血管成像沒有明顯異常的受檢者350例，根據TF-AHCB模型頸動脈分叉角分為Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型組；利用醫學圖像后處理軟件測量頸動脈分叉角(α)、頸總動脈遠端內徑(A)、頸內動脈膨大近端內徑(B)、頸內動脈膨大處內徑(C)、頸內動脈膨大遠端內徑(D)及頸外動脈內徑(E)6項指標，觀察受檢者不同性別及左右側頸總動脈這6項指標的變化。結果： Ⅰ型α(24.70±11.17)°、A(6.25±0.97)mm、B(6.12±1.42)mm、C(6.81±1.39)mm、D(4.03±0.81)mm、E(3.39±0.97)mm，Ⅱ型α(40.71±15.55)°、A(6.68±0.97)mm、B(6.70±1.41)mm、C(7.82±3.36)mm、D(4.25±0.82)mm、E(3.29±0.75)mm， Ⅲ型α(65.03±16.95)°、A(6.84±1.07)mm、B(7.27±1.78)mm、C(7.82±1.47)mm、D(4.28±0.81)mm、E(3.35±0.85)mm；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型頸動脈分叉角除E值外均有明顯差異(P<0.05)，其中α值呈線性正相關；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右側頸動脈分叉角6項指標均無明顯差異(P>0.05)。結論: 多排螺旋CTA圖像后處理技術提供頸動脈分叉角較為可靠的正常參考值。不同分型間頸動脈分叉角呈線性正相關。

[關鍵詞]頸動脈分叉角； 幾何學指標測量； 頸動脈分型； CT血管造影

頸動脈分叉角是頸動脈幾何學形態一個重要指標，Ding Z等[1]通過流體學研究表明頸動脈角度不同，其血流狀態的不同，導致其低切應力區大小的變化。相關研究表明頸動脈分叉角的解剖形態與頸部動脈粥樣硬化的發生和發展有著重要關系[2-4]。因此對于測量頸動脈分叉角正常參考值有著重要的臨床意義。目前利用尸體標本、超聲、核磁共振、CT等手段進行頸動脈相關測量的研究較多[5-12]，但頸動脈分叉角的測量數據較少、測量數據不夠全面。本研究旨在通過大樣本測量頸動脈分叉角及相關數據，為臨床測量頸動脈分叉角提供參考。

1材料及方法

1.1研究對象

從2011年4月～2015年4月行320排螺旋CT頭頸部血管成像的受檢者中篩選出350例頸動脈沒有明顯異常的CT掃描資料，其中男211例，女139例，13～87歲，平均(54.2±14.0)歲。按TF-AHCB模型[5]把350例受檢者的左右頸動脈分別分為Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型，見圖1。Ⅰ型組89例，Ⅱ型組477例，Ⅲ型組134例，利用其原始數據進行三維成像及相關數據測量。納入標準：多排螺旋CT檢查，確定頭頸部骨骼、軟組織及血管無明顯異常，頸動脈血管顯影良好，結構分辨清楚，圖像質量良好。排除標準：頭頸部骨骼或血管畸形、明顯占位壓迫血管、頸部血管動脈瘤、頸動脈鈣化或斑塊致頸動脈分叉明顯異常者。

注：①為Ⅰ型(直分叉)：至少在頸動脈竇長度的2倍范圍內沒有彎曲，②為Ⅱ型(直彎分叉)：約在頸動脈竇未端開始彎曲，而頸動脈竇本身保持直線狀，③為Ⅲ型(彎分叉)：從頸動脈竇根部開始彎曲圖1　頸總動脈分叉的TF-AHCB模型Fig.1　TF-AHCB of carotid artery bifurcation

1.2方法

1.2.1掃描方法向患者講述掃描過程，囑受檢者掃描過程中保持頭頸部不能移動，采用東芝320排CT(Aquilion One)。患者仰臥于檢查床，頭部用頭帶固定；采用螺旋掃描模式，從足往頭掃描，先平掃，后增強，兩次掃描范圍及參數絕對一致。掃描參數：掃描條件120 kV，自動毫安技術，探測器矩陣0.5 mm×80，旋轉時間0.35 s/r，螺距因子1.388，掃描范圍自主動脈弓上緣至顱底水平。平掃完成后，采用Ulrich高壓注射器，經肘靜脈注入40 mL非離子型造影劑(碘帕醇370)，流率4.0 mL/s，后續同等流率50 mL生理鹽水，保證團注效果；應用對比劑自動跟蹤技術，將ROI設置在掃描范圍起始部主動脈水平，閾值為180 HU，對比劑達閾值后自動觸發增強掃描。掃描完成后以濾過函數FC43重建出3 mm層厚及層間距重建軸位像及以層厚1.0 cm，層間距0.5 cm重疊重建容積數據。

1.2.2圖像重組將平掃及增強容積數據傳入東芝后處理工作站，進行容積再現(VR)、多平面重建(MPR)和最大密度投影(MIP) 后傳送至PACS工作站；利用西門子Syngo.plaza 醫學圖像處理軟件進行參數測量，見圖2。

圖2　應用CT三維重建后的VR圖像Fig.2　The VR image of the carotid artery bifurcation displayed with three-dimensional CT angiography

1.2.3測量方法采取3次測量取平均數為標準，由同1名具有3年以上三維圖像處理與應用的影像科診斷醫師進行測量，分別測量受檢者頸動脈分叉角左右側各參數值，包括頸動脈分叉角(α)、頸總動脈遠端內徑(A即頸動脈分叉以下約1.5 cm處頸總動脈直徑)、頸內動脈膨大近端內徑(B)、頸內動脈最大膨大處內徑(C)、頸內動脈膨大遠端內徑(D)、 頸外動脈內徑(E即頸動脈分叉以上約1.5 cm處頸外動脈內徑)，見圖3。

α為頸動脈分叉角，A為頸總動脈遠端內徑，B為頸內動脈膨大近端內徑，C為頸內動脈膨大處內徑，D為頸內動脈膨大遠端內徑，E為頸外動脈內徑圖3　頸動脈分叉角測量方法Fig.3　Determination of carotid artery bifurcation angle

2結果

2.1測量指標可靠性及重復性評價

兩次重復測量經Pearson檢驗后，頸動脈分叉角左右側α、A、B、C、D及E值分別為0.996、0.999、0.987、0.993、0.986、 0.999和0.984、0.995、0.976、0.993、0.982、0.999，表明各測量指標具有較高的可靠性和較好的重復性。

2.2頸動脈分叉角幾何學指標

測量結果顯示，頸動脈分叉角Ⅰ型α、B值最小，頸動脈分叉角Ⅲ型α、B值最大，調整R方分別為 0.370、0.042，呈線性正相關；頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型除E值外差異均有統計學意義(P<0.05)。頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右側α、A、B、C、D及E值差異無統計學意義(P>0.05)。不同分型頸動脈分叉角各指標比較采用左右側平均值，各分型頸動脈分叉角6項幾何學指標參考值范圍及分型間比較見表1，各分型間不同性別頸動脈分叉角幾何學指標對比結果見表2。

3討論

頸內動脈是大腦的重要供血動脈，供應大腦半球的前2/3和部分間腦。頸內動脈由頸總動脈發出，左右側各1支；在頸內動脈與頸總動脈交匯處根部有一個調節血壓功能的壓力感受器稱為頸動脈竇，局部呈梭形膨大。頸動脈竇與頸外動脈處間夾角稱為頸動脈分叉角。頸動脈分叉部又是動脈粥樣硬化的好發部位，當發生粥樣硬化導致其狹窄時，可導致顱內缺血，引起相應的臨床癥狀。相關研究表明頸動脈分叉角的解剖形態與頸部動脈粥樣硬化的發生和發展有著重要關系[2-4]。因此對于測量頸動脈分叉角正常參考值有著重要的臨床意義。頸動脈分叉角的測量數據較少、測量數據不夠全面，尚無業內公認標準。丁祖榮等[5]通過尸體解剖測量74例頸動脈分叉角平均值約(44～45)°，段少銀等[13]通過64排螺旋CTA測量92例頸動脈分叉角為(43.5±12.3)°，Thomas等[14]通過MRI測量對50例頸動脈分叉角為：小于40歲組(48.5±6.3)°，大于40歲組(63.6±15.4)°。多排螺旋CT三維重建后處理技術具有操作簡單、可重復性強、測量值影響因素相對較少等優點，不僅可以對血管進行直接的觀察與測量，還可以清晰的顯示管壁及周圍結構關系，已經被用于多種疾病的觀察和處理[5,15-16]。

表1　不同分型受檢者頸動脈分叉角幾何學指標±s)

(1)為Ⅱ、Ⅲ型與Ⅰ型比較，P<0.05;(2)為Ⅱ型與Ⅲ型比較，P<0.05

表2　不同性別受檢者頸動脈分叉角幾何學指標±s)

在以往關于頸動脈分叉角幾何學指標的相關研究中，無論是尸體解剖測量[5]，三維CT測量[13]，超聲測量[10]，還是磁共振測量[14]，忽略了不同分型之間頸動脈分叉角的差異，統計結果范圍較大，偏離真實值。本研究結果示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型頸動脈分叉角除E值外均有明顯差異(P<0.05)，頸動脈分叉角Ⅰ型α值最小，頸動脈分叉角Ⅲ型α值最大，呈線性正相關。此結論的發現對于判斷、研究不同類型血液流體動力學變化、各分型間動脈粥樣硬化發生概率等具有重要參考意義。段少銀[13]在相關研究中發現α值左側明顯大于右側，而本研究發現頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右側α、A、B、C、D及E值均無明顯差異(P>0.05)。如果不計分型本結果示左側α值(44.79±19.98)明顯大于右側α值(41.87±18.60)(P=0.002)。此研究結果進一步說明對于頸動脈分叉角不同類型應該著重分類研究。本研究發現Ⅱ型與Ⅲ型之間A、C、D值無顯著差異(P>0.05)，可能由于Ⅲ型是Ⅱ型的某種變異有關[5]，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型E值間均無明顯差異(P>0.05)，可能跟頸外動脈的形態與分支相關，尚待進一步研究。頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ型不同性別6項幾何學指標中差異均有顯著性意義(P<0.05)，且男性大于女，結論與相關文獻報道基本一致[5,13]。但本研究發現頸動脈分叉角Ⅲ型分叉角無明顯差異(P>0.05)，可能與分型有關：Ⅲ型頸動脈分叉角較大，頸內動脈從頸動脈竇根部彎曲，具體原因需進一步分析。

綜上所述，本研究運用320排螺旋CTA圖像后處理技術對350例無明顯異常頸動脈分叉角患者針對不同分型進行其幾何學指標測量，提供了相對可靠的頸動脈分叉角正常參考值。不同分型間頸動脈分叉角呈線性正相關，對于鑒別分叉角是否增大，判斷、研究不同類型血液流體動力學變化、各分型間動脈粥樣硬化發生概率等具有重要參考意義。當然，本研究有一定不足：納入對象沒有考慮臨床相關的基礎疾病如糖尿病、高血壓、高血脂、乙肝等。此外，納入對象來源較為局限，存在抽樣誤差，若要揭示國人頸動脈分叉角幾何學指標正常參考值，需要多中心的相關研究。

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(2016-01-05收稿，2016-03-28修回)

中文編輯： 劉平； 英文編輯： 劉華

Measurement of Different Types of Carotid Artery Bifurcation Angle by Multi-slice Spiral CT Angiography

MU Jun, WANG Bo

(DepartmentofMedicalImaging,theAffiliatedHospitalofGuizhouMedicalUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China)

[Abstract]Objective: To measure the geometry index of carotid artery bifurcation angle by multi-slice spiral CTA (CT angiography) imaging. Methods: 350 cases of patients who had been screened by multi-slice spiral CTA on the head and neck without any obvious abnormality were collected. Then they were divided into typeⅠand typeⅡ and type Ⅲ groups according to TF-AHCB model. The post processing software of medical image was adopted to measure the geometry index of carotid artery bifurcation angle, including the carotid artery bifurcation angle (α), the distal inner diameter of the common carotid artery(A), the proximal inner diameter of the internal carotid artery enlargement area(B), the width of the internal carotid artery enlargement area (C), the distal inner diameter of the internal carotid artery enlargement area(D), and the inner diameter of the external carotid artery(E). These 6 indicators were observed and compared between different gender and between left side and right side carotid artery. Results: The geometry factors of typeⅠwere as follows: α (24.70±11.17)°, A (6.25±0.97) mm, B (6.12±1.42) mm, C (6.81±1.39) mm, D (4.03±0.81) mm, E (3.39±0.97) mm; The geometry factors of type Ⅱwere as follows: α (40.71±15.55)°, A (6.68±0.97) mm, B (6.70±1.41) mm, C (7.82±3.36) mm, D (4.25±0.82) mm, E (3.29±0.75) mm; The geometry factors of type Ⅲ were as follows: α (65.03±16.95)°, A (6.84±1.07) mm, B (7.27±1.78) mm, C (7.82±1.47) mm, D (4.28±0.81) mm, E (3.35±0.85) mm. The carotid artery bifurcation angle between type I, II and III were significantly different (P<0.05), and adjusted R (0.370) exhibited positive linear correlation. Compared with women, 6 geometry indexes of carotid artery bifurcation angle in type I and type II and B, C, D, E in type III were significantly higher(P<0.05). There was no significant difference in α and A of the type III between different sex (P>0.05). There were no significant differences in 6 indexes of type I, II and III between different sides (P>0.05). Conclusion: Multi-slice spiral CTA imaging can provide relatively reliable normal reference value of carotid artery bifurcation angle, and different types of carotid artery bifurcation angle exhibit positive linear correlation.

[Key words]common carotid artery bifurcation angle; geometric indexes; type of carotid bifurcation; multi-slice spiral CT angiography

[中圖分類號]R445.3

[文獻標識碼]A

[文章編號]1000-2707(2016)04-0436-05

*貴州醫科大學2013級碩士研究生

**通信作者 E-mail:gymedical@163.com

網絡出版時間：2016-04-20網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160420.1902.064.html