回顧性心電門控CT血管成像在主動脈夾層分支血管受累中應用的研究進展

孫秋蓮+賈玉琳+肖喜剛

[摘要] 回顧性心電門控主動脈CT血管成像（CTA）是一種比較新型的主動脈顯影技術，它不僅能夠獲取常規非心電門控CTA獲得的信息，還能夠通過多期相動態重建，獲取急性主動脈夾層內膜片的動態變化及主動脈分支血管受累程度的信息。因此，在急性主動脈夾層分支血管受累的情況下，回顧性心電門控主動脈CTA能夠對動態受累的分支血管進行更準確的評估。

[關鍵詞] 急性主動脈夾層；回顧性心電門控；CT血管成像；分支血管受累

[中圖分類號] R816.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）12（c）-0052-05

[Abstract] Retrospective ECG-gated CT angiography （CTA） is a new technology for aorta. It can not only acquire the same information as the routine non-ECG-gated CTA， but also acquire the information of intimal flap motion characterization and the involvement of aortic branch according to multiphase dynamic reconstruction. Therefore， in the case of acute aortic dissection with the involvement of aortic branch， blood-supply of aortic branch can be assessed by retrospective ECG-gated CTA effectively.

[Key words] Acute aortic dissection； Retrospective ECG-gated technology； CT angiography； Involvement of aortic branch

急性主動脈夾層（aortic dissection，AD）是臨床最常見的主動脈急癥，具有發病急、進展迅速、死亡率高等特點，AD伴主動脈分支血管受累出現腹部臟器缺血的患者死亡率高達42.1%[1-3]，而近年來AD發病年齡也趨向年輕化。臨床中診斷不明確和不及時是AD伴發分支血管受累高死亡率的重要原因之一。對AD伴發分支血管受累的患者進行快速診斷，能夠幫助臨床醫生對患者進行有效的治療，使缺血末梢臟器迅速恢復血流灌注，從而降低患者死亡率及術后并發癥[4]。因此，對AD伴分支血管受累進行及時、準確的診斷至關重要。目前，臨床中AD的診斷主要通過影像學方法，而CT已經成為AD的首選檢查方法[5-6]。隨著CT設備的不斷更新，回顧性心電門控掃描技術能夠在主動脈成像中得以應用，它對AD內膜片的運動狀態及主動脈分支血管的動態受累等方面的顯示具有重要作用。本文就回顧性心電門控CT血管成像在AD及其分支血管受累方面的應用進行綜述。

1 AD的影像學檢查方法

目前，臨床中通常采用經胸超聲心動圖（TTE）、經食管超聲心動圖（TEE）、MRI或CT血管成像（CT angiography，CTA）對AD進行診斷。TTE及TEE對于診斷主動脈瓣損害，顯示心腔擴大、心功能減低、心包積液等心臟整體情況優于CT、MRI檢查[7]。另外，TTE具有可床旁操作、實時無創、無需對比劑等優點，但TTE易受骨骼、氣體的影響，相關研究表明，其檢出率為74.6%，低于CTA檢出率（93.7%）[8]。而TEE能夠避免胸壁及肺氣的干擾，可顯示清晰的圖像，但TEE屬于半侵入性檢查，需要對患者進行局麻，檢查過程中有發生嚴重并發癥的可能性。同時TTE及TEE受人為主觀因素影響較大。另有研究顯示[7]，超聲心動圖對于主動脈夾層累及冠狀動脈和其他動脈分支的診斷以及內膜破口的探測均低于CT及MRI。MRI是一項無創的影像學檢查，能清晰地顯示內膜片及真假腔，但MRI檢查時間長，AD患者難以耐受，而且體內存在金屬植入物的患者不能接受此項檢查。因此，這兩種方法均受到了一定程度的限制。而CTA技術具有掃描速度快，覆蓋范圍廣以及豐富的后處理技術等優點，已成為臨床的首選檢查方法，并且隨著CT掃描技術的進步，CTA的輻射劑量已經大大減少。此外，對于內膜鈣化及危重患者的檢查，CTA檢查明顯優于MRI[9]，所以對于急診AD應首選CTA檢查。早前的研究顯示[10]，CT、TEE及MRI對AD主動脈弓上血管受累評估的敏感性分別為93%、60%、67%，特異性分別為97%、85%、88%，顯然對主動脈分支血管受累的評估CT優于其他兩種影像學檢查，因此，對于AD伴發分支血管受累的患者應首選CTA檢查。目前，CTA掃描技術已經廣泛應用于臨床中，為臨床提供了更加精確的診斷信息。

2 CTA在AD中的應用

由于CT在臨床中快速、廣泛的應用，現已成為AD研究最普遍的影像學診斷方法。CT對AD診斷的靈敏性及特異性基本達到了100%[11]。AD的CTA掃描技術主要有常規非心電門控螺旋掃描、大螺距非心電門控掃描、前瞻性心電門控掃描及回顧性心電門控掃描。

由于心臟及主動脈不斷的搏動，常規非心電門控螺旋掃描技術運動偽影較多，不適宜臨床用于AD的診斷。大螺距非心電門控技術掃描時間更短，單次屏氣就能完成掃描，輻射劑量也較低[12]，王西賓等[13]研究顯示，大螺距非心電門控技術掃描時間平均2.6 s，平均輻射劑量為270 mGy·cm。另有學者研究顯示[14]，前瞻性心電門控技術能夠在保證圖像質量情況下減少77%的輻射劑量，這兩種掃描技術都能夠在減少輻射劑量的同時滿足AD的診斷。但是這兩種技術不能夠進行全心動周期的動態重建，不能夠判斷內膜片的運動狀態及主動脈分支血管受累的情況。并且前瞻性心電門控技術大多采用心電門控管電流調節技術，一般不能進行全心動周期的動態重建，而且相對于螺旋掃描模式，前瞻性心電門控技術采取的軸位掃描模式，采集數據時間較長，患者可能單次屏氣下無法完成掃描，并且隨著采集時間的延長，需要更大劑量的對比劑才能維持合理范圍內的血管強化，這明顯增加了患者出現腎毒性的概率[15]。回顧性心電門控技術可以對CTA圖像進行任意時相的動態重建，可以觀察內膜片的運動情況及主動脈分支血管的動態受累情況。眾所周知，內膜片是隨著心動周期運動的，而相關的研究表明[16-17]，常規非心電門控CTA主動脈根部運動偽影明顯，這些偽影阻礙了AD及其相關細節的診斷。而回顧性心電門控技術可以有效地避免主動脈及內膜片的運動偽影，對內膜片與分支血管開口的關系能夠進行準確的評估。endprint

當然，與傳統的CTA相比較，回顧性心電門控掃描技術需要更大的輻射劑量及更長的獲取時間[18]，但隨著時間與空間分辨率的提高和CT掃描設備管球旋轉速度的加快，回顧性心電門控胸腹主動脈CTA能夠在單次屏氣周期內完成，而且用于減少輻射劑量的各項新技術也獲得了新的突破，如管電壓優化、管電流調節自動化、心電控制管電流調制及迭代重建技術等[19-23]，這些技術明顯降低了輻射劑量并提高了圖像質量。有研究報道[24]，低劑量回顧性心電門控技術的輻射劑量范圍為6.39～26.27 mSv，這與前瞻性心電門控CTA及胸痛三聯掃描的輻射劑量相似。吳任國等[25]研究顯示，應用回顧性心電門控全主動脈CTA與ECG劑量調節技術，既能保證圖像質量，充分顯示主動脈夾層情況，又能降低輻射量。由于回顧性心電門控掃描技術具有很多優勢，相信在未來會成為臨床檢查AD的首選方法[3，26-27]。

3 主動脈夾層分支血管受累的意義

典型的AD是內膜破裂，血液進入中膜形成真、假兩個管腔[28]。由于主動脈內、中膜是連續的結構，當發生主動脈夾層時，主動脈的分支血管可能會不同程度的受累，而出現末梢器官缺血性功能障礙[29]。如左、右冠狀動脈受累，將會出現心肌缺血，甚至發生心肌梗死；如弓上動脈受累則可能發生頭部供血不足，使患者出現意識模糊，肢體運動障礙等情況；脊髓動脈受累可能會出現不同水平的截癱；腹腔干受累則會引起消化器官相應的癥狀，如惡心、嘔吐、消化功能障礙等；腸系膜上動脈受累可能會出現腸壁增厚，腸壁積氣等絞窄性腸梗阻的表現；腎動脈灌注異常，早期可能會出現腎功能不全，隨著缺血程度的增加，可能會發展為腎衰竭；髂部血管受累可能會出現下肢急性缺血、跛行等情況。

由于AD伴發末梢臟器缺血患者的早期臨床癥狀不典型，實驗室檢查具有一定的滯后性，所以對臟器缺血的早期診斷相當困難。CT在AD伴發臟器缺血方面的診斷有著重要的意義，然而Gaxotte等[30]研究表明，常規CT僅能夠對36%的缺血綜合征患者進行診斷，且其診斷的依據也僅僅是腹腔臟器已經出現了的缺血征象，如腸壁厚、腸壁積氣等，但這也存在了一定的滯后性，部分患者可能已經出現了不可逆的缺血性損傷。既往的研究表明[2]，由于分支血管受累而發生灌注不良的患者，其術后并發癥，如縱隔血腫、低心輸出率、胃腸系統并發癥、急性腎衰竭及多器官衰竭的發病率及死亡率更高，其中AD患者伴發腹腔臟器灌注不良的死亡率為42.1%，而無臟器灌注不良患者的死亡率僅為14.75%。另有研究顯示[31]，AD合并臟器缺血性損傷是術后死亡率的危險因素，AD伴發腹腔臟器灌注不良的患者，以較常見的腎動脈受累為例，AD伴發腎動脈受累的患者中，其術后腎功能衰竭的發病率為14.1%，而術前AD伴發分支血管受累的患者出現急性腎損傷的發病率為31%。腎動脈受累出現腎實質缺血可顯著提高患者的術后死亡率[32-34]，而AD伴發多分支血管受累的死亡率更高。此外，腸系膜上動脈及下肢動脈缺血亦會伴發高死亡率，因此，臨床中患者若出現長時間的腸缺血或者下肢缺血，即使是A型夾層也不適宜直接進行外科手術治療[35]。由此說明，分支血管受累對主動脈夾層的治療具有一定的指導意義。

4 回顧性心電門控技術在主動脈分支血管受累中的應用

正常的血管管腔能夠維持充盈是由于管腔內壓力與動脈壁彈性所產生的壓力相平衡的結果。對于AD患者，由于內膜片位于真假腔之間，如果透壁壓力消失，真腔就會迅速塌陷，真腔塌陷后，起源于主動脈真腔的分支血管所供應的臟器就會出現缺血而發生灌注不良。早在1997年Willims等[36]提出了依賴主動脈受累分支血管灌注不良機制的解剖學分類方法，即動態阻塞和靜態阻塞。在CTA影像上，診斷靜態缺血相對容易，當發現主動脈分支血管起源于假腔或者真腔，因假腔擴大或因假腔內形成的血栓導致真腔受壓塌陷即判定為靜態缺血。然而診斷動態缺血相對困難，一般動態缺血可根據真腔是否塌陷進行判定。相關研究表明[24]，AD患者在一個心動周期中，真腔運動范圍的平均值為（5.5±2.6） mm，最大真腔直徑相對變化的平均值為（49.5±23.5）%，此外，部分病例中真腔直徑甚至減小到100%，即在某些R-R間期中，真腔完全塌陷，呈現為完全缺血狀態。而一個心動周期中部分期相真腔呈現塌陷狀態的AD患者，部分塌陷的期相多位于心動周期20%～50%R-R間期，即這些期相中，真腔會出現塌陷，則起源于真腔的主動脈分支血管所供應的末梢臟器會相應地出現動態缺血，而在其他期相中，真腔塌陷恢復或部分恢復，分支血管重新充盈，重新恢復末梢臟器的血供，如此循環往復則形成了腹腔臟器的動態缺血。臨床上對于腹腔臟器的動、靜態缺血分別采取不同的治療方案。目前，對復雜型AD治療的方式為：對于出現心臟并發癥的患者采用手術及內科治療；對于AD出現破裂的患者采用血管內支架或手術方法；對于存在臟器灌注不良的患者，根據其分支血管受累的形式選取治療方法，分支血管存在動態受累則選用開窗術，靜態受累則選用血管內支架術[29]。而且隨著心胸外科技術的不斷發展，如血管內支架植入術，對于B型夾層，患者的兩年總體存活率為86.9%～90.7%，而主要并發癥為9.7%～12.5%，與傳統的術式比較明顯地降低了手術的死亡率及圍術期并發癥[37]。另有研究顯示[38]，血管內治療技術成功扭轉內臟缺血率高達100%。因此，準確判斷主動脈受累分支血管的阻塞類型亦有助于臨床選擇治療方法。

早期的研究顯示[35]，經增強CT掃描發現，AD伴發腹部分支血管阻塞的發病率為27%。而常規CTA僅為獲取某一時間點內膜片的靜態影像，對分支血管受累的診斷可能存在一定的誤判，因此，AD伴發分支血管受累的發病率可能更高。但通過回顧性心電門控掃描技術獲得的動態圖像能更加精確地了解分支血管受累的情況，能夠準確地評估分支血管受累的類型，為臨床選擇治療方案提供可靠的依據。另有研究提到[39]，AD伴發腎動脈受累，雙側腎實質同水平CT值差值在60～90 HU范圍內，其發生腎功能異常的概率為62.5%，因此，可通過測量雙腎實質同區域CT的差值對患者腎功能情況進行評價。而對于急性AD伴有腎動脈受累的患者，對其行回顧性心電門控掃描技術檢查，通過動態重建能夠快速、清晰地顯示腎動脈受累，而此時的腎實質強化程度及腎功能指標可能并沒有異常表現。因此，回顧性心電門控CTA的動態重建能夠早期提示臨床AD患者已經出現腹腔臟器的缺血，為臨床了解病情及制訂治療方案提供更多的參考。雖然也有研究表明[24]，在70%心動周期中，腹主動脈內膜片的運動偽影較少，單期相分析與多期相重建對于主動脈分支血管起始受累情況的診斷信心無統計學差異，但多期相重建能夠為主動脈分支血管提供更多有用的信息，能夠觀察不同期相受累分支血管的真、假腔的變化。因此，回顧性心電門控CTA在分支血管受累的診斷方面具有重要的作用。endprint

5 小結與展望

綜上所述，回顧性心電門控CTA掃描技術，能夠進行全心動周期中任意時相的動態重建，能夠為主動脈分支血管受累提供更多的診斷信息，能夠通過診斷靜態及動態阻塞幫助臨床選擇合適的治療方法。因此，回顧性心電門控CTA掃描技術對于主動脈夾層患者術前評估及術后隨訪都有極大的優勢。雖然回顧性心電門控掃描技術受設備及輻射劑量的限制，目前沒有廣泛應用于臨床，但隨著科技的發展及臨床需求的增加，回顧性心電門控CTA掃描技術在診斷主動脈分支血管受累程度方面將會發揮更大的作用。

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（收稿日期：2017-09-28 本文編輯：王 娟）endprint