256層CT評(píng)估Stanford B型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈彈性與冠狀動(dòng)脈狹窄的相關(guān)性

孔黎陽(yáng)，孫勇

主動(dòng)脈夾層(aortic dissection，AD)是指主動(dòng)脈內(nèi)、中膜撕裂后血液流入，導(dǎo)致主動(dòng)脈腔被分隔成真腔和假腔[1]。AD是一種危重心血管急癥 ，其發(fā)病率約為每年5～30/1 000 000[2-3]；發(fā)病高峰年齡50～70歲，以男性多見(jiàn)，男女比率約為2～5：1。Stanford B型主動(dòng)脈夾層不累及升主動(dòng)脈，病變范圍限于降主動(dòng)脈或延伸至腹主動(dòng)脈，主要臨床表現(xiàn)為劇烈疼痛，隨內(nèi)膜撕裂范圍擴(kuò)大，主動(dòng)脈分支血管受累，導(dǎo)致相應(yīng)臟器缺血，嚴(yán)重者可出現(xiàn)夾層破裂導(dǎo)致休克甚至死亡。主動(dòng)脈彈性是指單位壓力作用下的主動(dòng)脈功能學(xué)反映，主動(dòng)脈壁硬度增加與主動(dòng)脈夾層、主動(dòng)脈瘤形成和破裂有關(guān)[4]。有研究表明升主動(dòng)脈彈性的變化影響著冠狀動(dòng)脈血流量和左心功能，其彈性功能的異常與冠心病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[5]。本研究旨在運(yùn)用256層CT心電門(mén)控掃描一站式評(píng)估Stanford B型主動(dòng)脈夾層的升主動(dòng)脈彈性及其與冠狀動(dòng)脈狹窄的相關(guān)性，為臨床早期進(jìn)行及時(shí)有效的干預(yù)提供依據(jù)。

材料與方法

1.一般資料

搜集2018年12月-2020年10月于本院診斷為Stanford B型主動(dòng)脈夾層并行256層CT心電門(mén)控掃描患者中圖像質(zhì)量較好且無(wú)明顯呼吸、心臟搏動(dòng)偽影的56例納為研究對(duì)象，男37例，女19例，年齡34～85歲，平均(59.78±11.79)歲。納入者均需除外主動(dòng)脈外傷、主動(dòng)脈先天發(fā)育畸形、馬凡綜合征、心肌病、風(fēng)濕性心臟病、心臟腫瘤及嚴(yán)重肝腎功能不全等疾病。據(jù)冠狀動(dòng)脈狹窄情況分為冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性組(n=35)和冠狀動(dòng)脈狹窄陰性組(n=21)，參考SCCT、ACR 和北美心血管影像學(xué)會(huì)于2016 年共同發(fā)布的冠狀動(dòng)脈疾病報(bào)告與數(shù)據(jù)制度(coronary artery disease reporting and data system,CAD-RADS)[6]，將冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性組分為輕度、中度、重度狹窄3組。所有患者在檢查前均已簽署知情同意書(shū)。

2.儀器及方法

使用Phillips公司Brilliance 256層iCT，受檢者取仰臥位，心率控制在75次/min以內(nèi)[7]。連接心電信號(hào)及靜脈通路，經(jīng)右側(cè)肘正中靜脈用雙筒高壓CT注射器注入碘普羅胺(370 mg I/100 mL)，注射劑量按患者體重計(jì)算(成人1.5 mL/kg)，生理鹽水30～40 mL，流速4～5 mL/s。掃描參數(shù)：管電壓80～120 kV，自動(dòng)管電流模式，層厚0.90 mm，層距0.45 mm，螺距0.27，機(jī)架轉(zhuǎn)速0.27 s/r。先行胸腹主動(dòng)脈前瞻性心電門(mén)控掃描，掃描范圍為胸廓入口至雙側(cè)髂總動(dòng)脈分叉處，再行掃描范圍為主動(dòng)脈弓上緣至心臟隔面的小范圍回顧性后心電門(mén)控掃描。所有研究對(duì)像均于掃描前及掃描完成后測(cè)量左手肱動(dòng)脈血壓并取平均值，記錄收縮壓(Ps)、舒張壓(Ds)并計(jì)算脈壓(dP)。

3.升主動(dòng)脈彈性測(cè)量

將所有原始數(shù)據(jù)傳入飛利浦EBW(Extended Brilliance Workspace)工作站，每隔5% R-R間期進(jìn)行全時(shí)相自動(dòng)重建，得到5%～100%共20組圖像數(shù)據(jù)并上傳至PACS工作站。使用飛利浦EBW工作站的后處理軟件生成升主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈的三維重組圖像，將冠狀動(dòng)脈竇上15 mm處的升主動(dòng)脈層面設(shè)定為感興趣區(qū)(ROI)，使用工作站的勾畫(huà)工具分別測(cè)量20組序列感興趣區(qū)的升主動(dòng)脈橫截面積、管腔直徑，每組序列各項(xiàng)數(shù)據(jù)均測(cè)量2次并取平均值。分別得到冠狀動(dòng)脈竇上15 mm處的升主動(dòng)脈最大橫截面積(Ss)、最小橫截面積(Sd)、最大管腔直徑(Ds)、最小管腔直徑(Dd)，(圖1a、1b)。主動(dòng)脈彈性的評(píng)估參數(shù)分別為膨脹性(AoD)、順應(yīng)性(AoC)、僵硬度(AoSI)及相對(duì)直徑變化率(%Ao)[8-10]。帶入公式并計(jì)算：

圖1 a)使用飛利浦EBW工作站的冠狀動(dòng)脈后處理軟件生成升主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈三維重組圖像，并將冠狀動(dòng)脈竇上15mm處的升主動(dòng)脈層面設(shè)定為感興趣區(qū)；b)于感興趣區(qū)層面的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖像上勾畫(huà)主動(dòng)脈輪廓，測(cè)定其橫截面積及管腔直徑。

4.冠狀動(dòng)脈狹窄評(píng)估

飛利浦EBW工作站冠狀動(dòng)脈后處理軟件重建的圖像由兩名主治醫(yī)師職稱以上的放射科醫(yī)師分別對(duì)冠狀動(dòng)脈各主要分支(左冠狀動(dòng)脈主干、左前降支、左回旋支、右冠狀動(dòng)脈)進(jìn)行狹窄程度評(píng)估，評(píng)估過(guò)程均采用雙盲法。據(jù)美國(guó)心臟協(xié)會(huì)所規(guī)定的冠狀動(dòng)脈血管圖像分段評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，采用Gensini評(píng)分進(jìn)行定量評(píng)估(CAS評(píng)分)[8]：管腔狹窄程度1%～25%記為1分，26%～50%記為2分，51%～75%記為4分，76%～90%記為8分，91%～99%記為16分，100%記為32分。參照Gensini評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，不同節(jié)段的冠狀動(dòng)脈有不同的權(quán)重系數(shù)，每例患者的冠狀動(dòng)脈狹窄程度為左冠狀動(dòng)脈主干、左前降支、左回旋支以及右冠狀動(dòng)脈主干、右回旋支、后降支等不同節(jié)段冠狀動(dòng)脈的總和。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

本研究56例病例中Stanford B型主動(dòng)脈夾層冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性者35例，冠狀動(dòng)脈狹窄陰性者21例。狹窄陽(yáng)性組中輕度狹窄15例，中度狹窄8例，重度狹窄12例。

1.冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性組與狹窄陰性組間升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)的比較

冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性組與狹窄陰性組相比，4項(xiàng)評(píng)價(jià)升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)(%AO、AoD、AoC、AoSI)間差異具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，其中兩組間僵硬度(AoSI)的差異最為顯著(表1)。

表1 冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性組與狹窄陰性組間升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)

2.不同狹窄程度組間升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)

相對(duì)直徑變化率(%AO)、膨脹性(AoD)、順應(yīng)性(AoC)3項(xiàng)指標(biāo)隨狹窄程度增加而降低，僵硬度(AoSI)隨狹窄程度增加而升高(表2)。

表2 不同狹窄程度組間各升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)比較

3.不同狹窄程度組間升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)的比較

輕度狹窄組與中度狹窄組間除僵硬度(AoSI)外，其余各項(xiàng)彈性指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。輕度狹窄組與重度狹窄組、中度狹窄組與重度狹窄組間各項(xiàng)指標(biāo)差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表3)。

表3 不同狹窄程度組間各彈性指標(biāo)比較

4.Gensini評(píng)分與狹窄陽(yáng)性組各升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)的相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示Gensini評(píng)分與相對(duì)直徑變化率(%AO)、膨脹性(AoD)、順應(yīng)性(AoC)呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01，r分別為-0.688、-0.723、-0.638)，與僵硬度(AoSI)呈顯著正相關(guān)(P<0.01，r=0.965)(表4，圖2)。

表4 Gensini評(píng)分與各彈性指標(biāo)的相關(guān)性

圖2 冠狀動(dòng)脈狹窄組升主動(dòng)脈各彈性指標(biāo)與Gensini評(píng)分散點(diǎn)圖。a)Gensini評(píng)分與相對(duì)直徑變化率(%AO)呈負(fù)相關(guān);b)Gensini評(píng)分與膨脹性(AoD)呈負(fù)相關(guān);c)Gensini評(píng)分與順應(yīng)性(AoC)呈負(fù)相關(guān);d)Gensini評(píng)分與僵硬度(AoSI)呈正相關(guān)。

5.不同冠狀動(dòng)脈狹窄程度組間Gensini評(píng)分比較

箱圖示Stanford B型主動(dòng)脈夾層患者的Gensini評(píng)分隨冠狀動(dòng)脈狹窄程度的增加而升高(圖3)。

圖3 不同冠狀動(dòng)脈狹窄程度組間Gensini評(píng)分箱圖。

討 論

主動(dòng)脈夾層的發(fā)生發(fā)展與主動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu)的變化密切相關(guān)。由于主動(dòng)脈壁膠原纖維、彈力纖維的形態(tài)及比例發(fā)生改變，血管壁的切應(yīng)力增加，使動(dòng)脈壁硬度隨之增加。動(dòng)脈壁硬度增加也可以表達(dá)為順應(yīng)性或彈性減低，是血管老化的標(biāo)志[11]，并可導(dǎo)致各種血流動(dòng)力學(xué)變化和嚴(yán)重不良后果[12]。最終在遺傳學(xué)、解剖學(xué)、血液動(dòng)力學(xué)、分子生物學(xué)和免疫學(xué)等多方面致傷因素綜合作用下導(dǎo)致內(nèi)膜、中膜分離而形成主動(dòng)脈夾層[13]。目前，國(guó)外已有關(guān)于利用主動(dòng)脈彈性推測(cè)心血管疾病發(fā)生的相關(guān)報(bào)道[14]，Ong等[15]進(jìn)行Meta分析后顯示在血壓變化之前，動(dòng)脈彈性就已發(fā)生改變。升主動(dòng)脈作為心臟射血的第一通道，升主動(dòng)脈彈性是左心功能及冠狀動(dòng)脈血流量的重要決定因素，Stanford B型主動(dòng)脈夾層病變范圍雖未累及升主動(dòng)脈，但其造成升主動(dòng)脈彈性改變而導(dǎo)致的冠狀動(dòng)脈異常仍不容小覷。

1.256層CT心電門(mén)控掃描評(píng)估Stanford B型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈彈性的可行性

近年來(lái)，動(dòng)脈壁彈性功能在心血管疾病發(fā)生發(fā)展中所起的作用受到廣泛重視。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)于動(dòng)脈彈性的研究多局限于超聲[16-17],測(cè)量脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)具有無(wú)創(chuàng)、方便及可重復(fù)性高的特點(diǎn)，是評(píng)價(jià)動(dòng)脈彈性功能的經(jīng)典方法[18-19],在臨床中被廣泛應(yīng)用，但其敏感性較差，對(duì)動(dòng)脈彈性早期變化的評(píng)估無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，并且由于升主動(dòng)脈位置較為特殊而無(wú)法直接對(duì)其彈性進(jìn)行測(cè)量且超聲檢查易受操作者主觀判斷及被檢者呼吸運(yùn)動(dòng)干擾等影響。MRI具有較高的軟組織分辨率，已有運(yùn)用MRI對(duì)主動(dòng)脈血管功能進(jìn)行評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)報(bào)道[20]，但相比于CT檢查，MRI檢查費(fèi)用較為昂貴且掃描時(shí)間長(zhǎng)、易受呼吸搏動(dòng)偽影影響，在臨床普及受限。目前，運(yùn)用CT心電門(mén)控掃描評(píng)價(jià)Stanford B型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈彈性的報(bào)道仍較少。隨著醫(yī)學(xué)影像設(shè)備及掃描技術(shù)的不斷發(fā)展，多層螺旋CT(multi-slice computed tomography，MSCT)心電門(mén)控掃描技術(shù)已在臨床普遍運(yùn)用，MSCT已不僅僅拘泥于對(duì)血管形態(tài)學(xué)的檢查，其對(duì)血管功能的評(píng)估作用也逐步得到認(rèn)可。在此檢查技術(shù)的基礎(chǔ)上掃描輻射劑量和對(duì)比劑用量均無(wú)需額外增加且可選擇心動(dòng)周期的任意時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用工作站后處理技術(shù)進(jìn)行三維重組更直觀地觀察主動(dòng)脈形態(tài)、主動(dòng)脈夾層破口情況，繼而動(dòng)態(tài)評(píng)估主動(dòng)脈夾層及其動(dòng)脈彈性。本研究運(yùn)用256層CT結(jié)合心電門(mén)控掃描技術(shù)在無(wú)需額外增加被檢者的掃描劑量及費(fèi)用的前提下納入56例Stanford B型主動(dòng)脈夾層患者為研究對(duì)象，其中冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性者35例，冠狀動(dòng)脈狹窄陰性者21例，所獲得的主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量均較好且數(shù)據(jù)完整，所以使用256層CT心電門(mén)控掃描評(píng)估Stanford B型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈彈性具有一定的可行性。

2.評(píng)估Stanford B型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈彈性及其與冠狀動(dòng)脈狹窄的相關(guān)性

目前，運(yùn)用MSCT心電門(mén)控血管成像技術(shù)測(cè)量升主動(dòng)脈面積及直徑的具體操作方法尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，已有體積測(cè)量法及平面測(cè)量法兩種方式[21]。體積測(cè)量法操作繁瑣，并且在一個(gè)完整心動(dòng)周期內(nèi)升主動(dòng)脈受心臟搏動(dòng)及呼吸運(yùn)動(dòng)影響，其形態(tài)和體積均會(huì)發(fā)生改變。故本研究采用平面測(cè)量法，選擇與主動(dòng)脈長(zhǎng)軸垂直的斷面而非橫斷面，在每組多平面重建圖像上將冠狀動(dòng)脈竇上方15 mm處的升主動(dòng)脈層面設(shè)定為感興趣區(qū)(ROI)，使得測(cè)值更接近主動(dòng)脈的真實(shí)值且不額外增加工作量，該方法具有較好的易操作性和可重復(fù)性，用于評(píng)價(jià)升主動(dòng)脈彈性的各項(xiàng)指標(biāo)(%AO、AoC、AoD、AoSI)均用此方法測(cè)量并計(jì)算得出。

本研究結(jié)果顯示Stanford B型主動(dòng)脈夾層患者冠狀動(dòng)脈狹窄陽(yáng)性組與狹窄陰性組相比，相對(duì)直徑變化率(%AO)、膨脹性(AoD)、順應(yīng)性(AoC)、僵硬度(AoSI)等升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)間均具有明顯差異性(P<0.01)，可初步認(rèn)為隨著Stanford B型主動(dòng)脈夾層的升主動(dòng)脈彈性的改變，對(duì)冠狀動(dòng)脈是否發(fā)生狹窄存在著一定影響。除僵硬度隨冠狀動(dòng)脈狹窄程度增加而升高外，其余升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)均隨狹窄程度增加而降低，可認(rèn)為主動(dòng)脈彈性纖維的分解斷裂、平滑肌細(xì)胞凋亡等各種因素[13]共同導(dǎo)致主動(dòng)脈壁僵硬度增加，膨脹性及形變能力降低即動(dòng)脈彈性下降，并且隨著主動(dòng)脈彈性的下降冠狀動(dòng)脈狹窄程度逐漸增加。不同冠狀動(dòng)脈狹窄組間比較結(jié)果顯示輕度狹窄組與重度狹窄組、中度狹窄組與重度狹窄組間各項(xiàng)指標(biāo)差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；輕度狹窄組與中度狹窄組間除僵硬度外，其余各項(xiàng)彈性指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與本研究樣本量較少有關(guān)。

Gensini血管病變程度定量評(píng)定(CAS評(píng)分)是目前國(guó)際公認(rèn)的冠狀動(dòng)脈狹窄量化評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究的Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示Gensini評(píng)分與相對(duì)直徑變化率、膨脹性、順應(yīng)性呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與僵硬度呈顯著正相關(guān)(P<0.01)。說(shuō)明Stanford B型主動(dòng)脈夾層患者的冠狀動(dòng)脈狹窄程度隨著升主動(dòng)脈壁的僵硬度增加、膨脹性及形變能力降低而逐漸上升，此結(jié)論與國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)論一致[22-24]。

3.本研究不足之處

本研究病例數(shù)偏少，仍需在未來(lái)的研究中增加病例數(shù)來(lái)進(jìn)行更全面的驗(yàn)證。因本研究需運(yùn)用回顧性心電門(mén)控掃描對(duì)感興趣層面的整個(gè)心動(dòng)周期進(jìn)行重建，掃描劑量略高于常規(guī)的冠狀動(dòng)脈前瞻性心電門(mén)控掃描，但實(shí)際掃描時(shí)已據(jù)不同患者的情況進(jìn)行適當(dāng)縮小掃描范圍、降低管電壓、增大螺距等操作。本研究證明此方法在盡可能減少被檢者所受輻射劑量的前提下所獲得的圖像資料能滿足研究需要。本研究所納入的血壓值均為被檢者左手肱動(dòng)脈血壓，理想的測(cè)定方式應(yīng)為測(cè)定升主動(dòng)脈感興趣平面的主動(dòng)脈腔內(nèi)血壓值，但此方式為有創(chuàng)性檢查，實(shí)際運(yùn)用較為困難，因此本研究采取左手肱動(dòng)脈血壓值替代。

綜上所述，運(yùn)用256層CT心電門(mén)控掃描評(píng)估Stanford B型主動(dòng)脈夾層動(dòng)脈彈性及其與冠狀動(dòng)脈狹窄的相關(guān)性具有一定的可行性，Stanford B型主動(dòng)脈夾層升主動(dòng)脈彈性指標(biāo)與冠狀動(dòng)脈狹窄程度存在相關(guān)性，并且冠狀動(dòng)脈狹窄程度隨主動(dòng)脈彈性下降而升高。因此，檢測(cè)Stanford B型主動(dòng)脈夾層的升動(dòng)脈彈性對(duì)評(píng)價(jià)主動(dòng)脈血管功能以及冠狀動(dòng)脈相關(guān)疾病的預(yù)防、監(jiān)測(cè)病情發(fā)展等方面均有十分重要的意義，為臨床早期干預(yù)、治療方案的決策提供依據(jù)。