B 型主動脈夾層主動脈形態改變危險因素的研究

李嘉琦 張靜怡 王家平

主動脈夾層（AD）是以主動脈中層破裂，血液進入內中膜迫使主動脈壁延伸剝離的一種危急重癥，其中約三分之一的AD 為B 型AD（TBAD）[1-2]。AD 患者如得不到及時救治，死亡率極高，隨著主動脈腔內隔絕術被廣泛應用，明顯降低了患者死亡率[3]。近年來，與主動脈腔內隔絕術相關的特有并發癥報道逐漸增多，如內漏、截癱、器官灌注不良等[4-6]，所以縱使得到及時救治，其并發癥仍會影響患者生活質量，給家庭及社會帶來沉重負擔。

對于此種疾病，通過早期篩查高危人群并進行一級預防，所獲得的益處遠大于發生危急癥狀后的治療。因此，識別TBAD 的危險因素以及在危急癥狀發生之前進行預防是降低TBAD 死亡率及治療成本的最佳方法。通過觀察高血壓、年齡以及遺傳因素等明確危險因素難以提高篩查項目的成本效益，因此，急需發掘能早期評估TBAD發病相關的有效指標。近年來主動脈研究熱點涉及主動脈形態學，多項研究表明AD 患者主動脈形態學指標發生改變[7-8]，但既往研究對象以A 型AD 患者為主，且研究聚焦于主動脈局部形態改變，由于既往研究對象的選擇差異以及試驗設計上的不同可能掩蓋了主動脈形態特征對TBAD 的價值。本研究通過對TBAD 患者與無主動脈疾病的對照組解剖學指標進行測量，對比兩大目標人群主動脈形態學差異，以期在人群中識別可能發生TBAD的高危人群，并依據其臨床指征和影像學征象來強化監測或早期干預。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性納入2017 年1 月至2021 年12 月期間在昆明醫科大學第二附屬醫院接受胸腹主動脈CT血管造影（CTA）檢查的住院患者280 例。根據CTA診斷將其分為TBAD 組（n=105）和無主動脈疾病的對照組（n=175），并進行傾向得分匹配。本研究符合國家制定的涉及人的生物醫學研究倫理標準和世界醫學協會最新修訂的《赫爾辛基宣言》的要求。

排除標準：（1）患有結締組織病；（2）患有其他主動脈疾病；（3）既往有主動脈手術史；（4）既往有心胸外科疾病或心胸外科手術史；（5）患有可能導致胸主動脈形態扭曲的疾病；（6）患有可能導致胸壁形態改變的疾病；（7）牛型主動脈弓，存在主動脈弓分支變異；（8）二葉式主動脈瓣；（9）年齡＜18 歲；（10）CTA參數、范圍、圖像質量未達要求。

1.2 資料收集

收集患者一般資料，包括性別、年齡、體重指數、體表面積、既往史（高血壓、吸煙史、血脂異常）及影像學資料。

1.3 主動脈形態學指標的測量（圖1～6）

圖1 主動脈弓上三大分支血管直徑的測量

主動脈弓上三大分支血管直徑的測量（圖1）：原始圖像最大密度投影（MIP）重建后，選擇在頭臂干（BCT）、左頸總動脈（LCCA）和左鎖骨下動脈（LSA）三大分支血管根部和開口10 mm 處行血管直徑測量。

主動脈弓上三大分支與主動脈弓的角度測量（圖2）：原始圖像容積再現（VR）重建后，分別測量BCT、LCCA、LSA 與主動脈弓長軸（圖2A）及短軸（圖2B） 之間的角度。

圖2 主動脈弓上三大分支與主動脈弓的角度測量

主動脈弓寬度及高度的測量（圖3）：原始圖像VR 重建后，測量主動脈弓的寬度及高度。主動脈弓寬度定義為升主動脈外側壁與降主動脈外側壁之間的最大距離。主動脈弓高度定義為BCT 起源與弓頂點之間的垂直距離。

圖3 主動脈弓寬度及高度的測量

升主動脈曲率及主動脈弓曲率半徑的測量（圖4）：以重建圖像為基礎，利用MIP 后處理技術，于冠狀面上進行測量，兩垂線相交所成角度即為升主動脈曲率（圖4A）。主動脈弓曲率半徑定義為于肺動脈水平測量升主動脈內壁至降主動脈內壁的距離除以2（圖4B）。

圖4 升主動脈曲率及主動脈弓曲率半徑的測量

主動脈弓局部扭轉度及主動脈全程扭轉度的測量（圖5）：利用MIP 后處理技術，于矢狀面在右肺動脈水平的升主動脈和降主動脈中線之間勾畫一個三角形，三角形頂點為主動脈弓最高點。圖5 中a、b 之和為主動脈弓長度，c 為主動脈弓寬度，d 為右肺動脈水平降主動脈中點與腹主動脈髂動脈分叉處長度，e 為右肺動脈水平升主動脈中點與腹主動脈髂動脈分叉處長度。扭轉度定義為長度與寬度的比值，主動脈弓局部扭轉度=（a+b）/c，主動脈全程扭轉度=（a+b+d）/e。

圖5 主動脈弓局部扭轉度及主動脈全程扭轉度的測量

主動脈近端各點處直徑及長度測量（圖6）：應用曲面重建（CPR）后處理技術，通過中心線描記法結合斷層圖像在拉伸圖像上確定5 個解剖標志（A～E點），A 點位于竇管交界處，B 點位于升主動脈中點處，C 點位于BCT 近端，D 點位于LCCA 近端，E點位于LSA 近端。于血管橫斷圖像上測量以上幾點處主動脈直徑，于拉伸圖像上測量AC、CD、DE 距離。

圖6 主動脈近端各點處直徑及長度測量

1.4 統計學方法

應用R4.1.1 和SPSS 22.0 軟件進行統計分析。采用傾向得分匹配無放回方式對TBAD 組和對照組進行1：1 匹配。標準化差值絕對值＜0.1 時，認為組間變量均衡性較好。計量資料為正態分布時以均數±標準差表示，組間比較采用t 檢驗；計量資料為非正態分布時以中位數（P25，P75）表示，組間比較用Mann-Whitney U 檢驗；分類資料以頻數和構成比描述，組間比較采用χ2檢驗。采用多因素Logistic 回歸分析評價匹配后主動脈形態與TBAD 之間的關系。所有檢驗均采取雙側檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 匹配前后兩組患者基線特征比較（表1）

匹配前，與對照組比，TBAD 組的男性比例高、體重指數大、體表面積小、高血壓比例高（P 均＜0.05）。匹配后，兩組患者基線特征差異均無統計學意義（P 均＞0.05）。

2.2 匹配后兩組患者主動脈形態學指標比較（表2）

表2 匹配后兩組患者主動脈形態學指標比較（±s）

（1）TBAD 組患者BCT、LCCA、LSA 根部直徑均大于對照組（P 均＜0.001），但在開口10 mm 處直徑兩組差異均無統計學意義（P 均＞0.05）；（2）TBAD 組患者LSA 與主動脈弓長軸夾角大于對照組，LSA 與主動脈弓短軸夾角小于對照組（P 均＜0.05）；（3）TBAD組患者主動脈弓的寬度和高度均大于對照組（P 均＜0.001）；（4）TBAD 組患者的升主動脈曲率和主動脈弓曲率半徑均小于對照組（P 均＜0.001）；（5）TBAD組患者主動脈弓局部扭轉度及主動脈全程扭轉度均大于對照組（P 均＜0.001）；（6）TBAD 組患者主動脈竇管交界處、升主動脈中點處、BCT 近端、LCCA 近端、LSA 近端各點處主動脈直徑均大于對照組；升主動脈長度、主動脈弓長度均長于對照組（P 均＜0.001）。

2.3 主動脈形態學相關指標與TBAD 的多因素Logistic 回歸分析（表3）

表3 主動脈形態學相關指標與TBAD 的多因素Logistic 回歸分析

將上述單因素分析中P ≤0.2 的主動脈形態學相關指標作為自變量，患者發生TBAD 為因變量，納入二元Logistic 回歸進行分析，結果顯示LSA 根 部 直 徑（OR=9.244，95%CI：1.386～61.638，P=0.022）、 主 動 脈 弓 寬 度（OR=1.604，95%CI：1.110～2.320，P=0.012）、升主動脈曲率（OR=0.680，95%CI：0.474～0.976，P=0.036）、主動脈弓曲率半徑（OR=0.470，95%CI：0.234～0.942，P=0.033）及主動脈弓局部扭轉度（OR=1.534，95%CI：1.110～2.120，P=0.010）與TBAD 的發生獨立相關。

3 討論

近年來隨著TBAD 診斷策略的不斷更新、腔內移植物個性化設計以及手術技術的不斷提升，TBAD 患者的救治得到了大幅提高，但長期預后仍不容樂觀。目前AD 發生機制仍不明確，即使在主動脈完全正常的人群中仍有約三分之一的個體會發生AD[9]。有研究報道，近端主動脈的特定幾何特征如直徑、長度、角度以及扭轉度等變化可能會導致A 型AD 發生，甚至指南也建議采取一定措施進行預防[10-12]，因此對于TBAD 識別形態學危險因素具有深遠意義。本研究通過多因素Logistic 回歸分析顯示LSA 根部直徑、主動脈弓寬度、升主動脈曲率、主動脈弓曲率半徑以及主動脈弓局部扭轉度與TBAD 的發生獨立相關。

目前大部分學者對于主動脈形態學的研究都聚焦于主動脈形態上，如主動脈直徑、長度、角度等，很少學者對主動脈弓上三分支的形態特點進行深入研究，并且大部分學者對主動脈弓上三分支的測量也只局限于主動脈健康的患者。本研究探討了主動脈弓上三分支的直徑及其與主動脈弓的角度關系，數據顯示測量位置對于結果存在較大影響，開口10 mm 處直徑，兩組之間差異均無統計學意義，根部直徑TBAD 組均明顯增粗，推測其原因可能是由小血管彈性所致，對于分支血管進行監測在根部更有意義。Nathan 等[13]研究發現在主動脈弓上血管開口遠端存在局部壁應力的最大值。Chi 等[14]的研究中也發現主動脈弓與降主動脈交界處壁面剪切應力升高。本研究也發現TBAD 組LSA 與主動脈弓長軸及短軸的夾角變化更大。TBAD 破口位置常見于降主動脈峽部，此處為動脈韌帶所在部位，筆者推測在心動周期中隨著心臟的收縮運動，受到主動脈弓上分支的限制，血管收縮時內層收縮趨勢較大，外層因受主動脈弓上分支牽制收縮趨勢較小，從而在主動脈內外層之間形成力的差異，同時因解剖因素導致此處血流存在特殊性，致使該部位長期受到復雜力的作用導致血管內膜發生損害，最終發生AD。

研究表明在主動脈疾病發生、發展過程中，結構與功能改變發揮重要作用，其中一個重要的改變就是主動脈的幾何形狀[15]。本研究顯示TBAD 組主動脈弓的寬度、高度均較對照組增大。在Qiu 等[16]的研究中，也得出了相似的結果。其原因可能是由于主動脈擴張不僅發生在橫向上，也發生于縱向上，升主動脈及降主動脈遠端因為與心包及橫膈肌相連，處于一個相對固定的位置，而主動脈弓可以相對自由移動，且主動脈弓內含有大量彈性蛋白，所以主動脈弓成為胸主動脈扭曲的釋放點。隨著年齡增大，彈性蛋白含量逐漸降低，從而導致主動脈形變能力降低，最終主動脈松動，幾何形態發生改變。而幾何形態改變又會使血液動力學改變，從而導致機械應力的增加，壁面剪切應力增大又會導致內皮細胞發生變化，加劇其形變的程度[17]，環環相扣產生連鎖反應最終導致疾病的發生。

由于主動脈直徑和長度不能充分代表主動脈三維結構的變化，所以有必要測量主動脈的空間幾何參數評價其與TBAD 的相關性。Cao 等[18]通過沿中心線繪制2 個點的切線，通過“切角”函數分別測量升主動脈及主動脈弓的角度，其結果顯示相對于對照組，TBAD 組升主動脈及主動脈弓角度均增大，其中升主動脈角度增大說明其形態更加彎曲，而主動脈弓角度增大說明弓部形態較平緩。在Sun等[19]的研究中也得到了相似的結果。本研究TBAD組患者的升主動脈曲率、主動脈弓曲率半徑均小于對照組（P 均＜0.001），與上述研究中結果相近。其中TBAD 組主動脈弓相較平緩可能是由于近端主動脈形態變化所導致，主要與主動脈弓寬度增大有關。多因素Logistic 回歸分析顯示升主動脈曲率和主動脈弓曲率半徑與TBAD 的發生存在相關性，其原因可能由于主動脈弓段被弓上分支血管所相對固定，在心動周期中主動脈弓的上下運動分別受到升主動脈、降主動脈及弓上分支血管的限制，升主動脈和降主動脈的延伸促進了主動脈的彎曲。

主動脈扭轉度在許多遺傳性主動脈疾病中已經成為主動脈發生不良事件的一個可重復預測因子[20-21]。扭轉度反映了主動脈在三維空間中的形變程度，這種改變可能是由于血液動力學應激引起的血管介質的進行性結構損傷最終導致的一種病理性重構。因此，將扭轉程度以及分布情況作為衡量疾病負擔的指標是可行的。目前扭轉度的測量主要依靠專門軟件以及工作站進行測量、計算。本研究中采用Alhafez 等[22]的測量方法，通過在二維圖像上進行測量從而獲得等效的扭轉度數值。Cao 等[18]的研究結果顯示兩組升主動脈扭轉度差異無統計學意義，但TBAD 組主動脈弓以及總近端主動脈的扭轉度顯著高于對照組。在Sun 等[19]的研究中除升主動脈處扭轉度差異無統計學意義以外，其余各處扭轉度差異均具有統計學意義。本研究中也得出了相似的結果，TBAD 組主動脈弓局部扭轉度、主動脈全程扭轉度均大于對照組，差異均具有統計學意義。且本研究的多因素Logistic 回歸分析表明主動脈弓局部扭轉度與TBAD 獨立相關，這與最近一項研究的結論一致[23]。一般來說，致使壁面剪切應力增加以及主動脈中膜介質退變的情況都是導致TBAD 發生的潛在危險因素。當近端主動脈扭轉度增大，會促使血流以更強的螺旋狀態通過主動脈弓遠端，從而增加壁面剪切應力。當壁面剪切應力增加時，會加速局部平滑肌細胞凋亡，當血壓突然升高時，致使血管內膜撕裂，最終導致AD 發生[24]。

對于主動脈直徑以及長度的研究一直是主動脈疾病的研究熱點，考慮到TBAD 患者中主動脈遠端解剖變量可能因為夾層受影響，所以主要以主動脈近端解剖變量進行研究。在Cao 等[18]的研究中，TBAD 組主動脈近端各點直徑均大于對照組，測量長度也均大于對照組，差異存在統計學意義。本研究中，相較于對照組，TBAD 組主動脈竇管交界處、升主動脈中點處、BCT 近端、LCCA 近端、LSA 近端各點主動脈直徑均增大，并且升主動脈長度、主動脈弓長度均明顯增長，與上述學者發現基本相符。Lescan 等[12]的研究中結果顯示升主動脈長度無明顯變化而主動脈弓長度存在顯著增加，而Shirali 等[25]的研究顯示升主動脈長度以及近端主動脈總長度均增加，但未描述主動脈弓長度的變化。本研究中升主動脈長度以及主動脈弓長度均有增加，考慮到主動脈縱向彈性介質的喪失，上述結果是合理的。

綜上所述，本研究結果表明TBAD 組與對照組主動脈形態存在一定差異，其中LSA 根部直徑、主動脈弓寬度、升主動脈曲率、主動脈弓曲率半徑以及主動脈弓局部扭轉度與TBAD 的發生獨立相關，表明TBAD 患者主動脈形態具有特征性改變，對以上指標進行監測在臨床實踐中具有一定指導意義。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突