H型高血壓患者CTA定量頸動脈斑塊特征及頸動脈周圍脂肪炎癥分析

劉穎,趙藝楠,郭中萍,張永剛,苗重昌,顧艷

H型高血壓是臨床常見的高血壓類型,指的是原發性高血壓伴高同型半胱氨酸血癥(hyperhomocysteinemia,HHcy)[1],即Hcy水平>10 μmol/L。近年來,H型高血壓發病率呈上升趨勢,這類高血壓不僅與動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)的發生發展密切相關,而且是誘發心腦血管事件的危險因素[2]。H型高血壓是AS的獨立危險因素之一[1,3]。越來越多的研究指出,高血壓與HHcy在誘發腦卒中的過程中有協同作用[4-5]。此外,大動脈粥樣硬化(通常累及頸動脈)引起的腦血管事件是急性腦卒中的重要原因[6]。

由于血管周圍脂肪(peri-vascular adipose tissue,PVAT)具有特殊的解剖結構和病理表型變化,已成為心血管健康與疾病研究的重點。與冠狀動脈類似[7],頸動脈與其周圍脂肪組織共享微環境,存在雙向信號通路[8],在病理狀態下,其微環境為促炎表型[9],炎癥細胞和細胞因子浸潤[10]可誘導和促進心腦血管疾病的進展。Marwan等[11]通過在載脂蛋白e缺乏的小鼠頸總動脈周圍移植內臟脂肪和皮下脂肪證明了PVAT炎癥可導致血管內皮損傷和AS。冠周脂肪與冠狀動脈粥樣硬化疾病關系的研究已取得顯著進展[12],但頸動脈周圍脂肪(peri-carotid adipose tissue,PCAT)的醫學影像學研究相對較少。

同型半胱氨酸(Hcy)是蛋氨酸的代謝產物,多年來一直被認為是心血管疾病的生物標志物[13]。最近的研究[14]證實,Hcy與動脈粥樣硬化血管疾病的發展有關,過多的同型半胱氨酸阻礙內膜細胞功能從而誘發AS。有報道稱Hcy水平與AS呈正相關,且與脂質代謝關系密切相關。

Baradaran等[15]用研究冠周脂肪類似的方法測量PCAT的衰減值,發現卒中或短暫性腦缺血發作患者同側PCAT衰減增加,且無論患者有無癥狀,頸內動脈狹窄段周圍的脂肪密度均明顯高于非狹窄段周圍的脂肪密度。但需要指出的是,上述研究評估的是一般人群,尚未有針對H型高血壓人群的研究。本研究將探討H型高血壓患者PCAT炎癥變化與斑塊特征易損性之間的相關性。

材料與方法

1.研究對象

本研究方案已獲江蘇省連云港市第一人民醫院倫理委員會批準(ky-20210416001-01)。研究納入2020年10月-2021年3月在連云港市第一人民醫院接受頭頸部CTA檢查的頸動脈粥樣硬化患者128例。男97例,女31例,平均年齡(68.07±9.74)歲。記錄患者的臨床體征、病史及臨床檢驗結果。收集的數據包括性別、年齡、血壓、血糖、甘油三酯(TG)、膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、脂蛋白A、Hcy、中風史和吸煙史。根據Hcy水平是否大于10 μmol/L分為高同型半胱氨酸組(HHcy組)及正常組,再根據是否患有高血壓分為四個亞組:H型高血壓組、單純高血壓組、單純高Hcy組、對照組。高血壓的診斷標準是血壓≥140/90 mmHg或服用降壓藥物。

納入標準:年齡18～80歲;完成頭頸部CTA檢查;單側或雙側頸動脈分叉處有動脈硬化斑塊的患者。排除標準:頸動脈夾層;患有嚴重肝臟或腎臟疾病;患有血液疾病;嚴重感染;有惡性腫瘤病史;圖像質量差或病史不完整;服用葉酸或者維生素b12等影響Hcy代謝的藥物。

2.頭頸部CTA檢查設備及方法

采用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT掃描儀。掃描參數:電流125 mA,電壓100 kV,準直為16×0.6 mm,層厚為0.75 mm。增強掃描采用對比劑碘克沙醇(320 mg I/mL,江蘇恒瑞醫藥有限公司)和40 mL正常鹽水。患者取仰臥位,頭部后仰以防止牙齒偽影。掃描范圍從主動脈弓的下緣到顱頂,掃描方向為從腳到頭方向;掃描時間為(8.5±1.5) s。觸發閾值理論上為100 HU,結合手動觸發應用。每次監測掃描的采集時間間隔為1 s。要求患者屏住呼吸,檢查技師在間隔4 s后開始掃描。保留患者注射對比劑前后的圖像。所有患者的成像檢查均由一位經驗豐富的放射科技師進行。在掃描前告知患者在掃描過程中不要吞咽或移動,以確保所需的血管圖像質量。

圖1 ROI位置示意圖。a)頭頸CTA平掃期圖像;b)頭頸CTA增強期圖像。

3.圖像分析和指數測量

頸動脈CTA的圖像分析和觀察采用GPACS系統對頸總動脈分叉處有斑塊的區域進行分析,并采用標準的窗寬(800 HU)和窗位(300 HU)進行測量。

選擇頸總動脈分叉處的斑塊段,將光標從近端滑向遠端,并選擇斑塊的最大橫截面積作為脂肪測量點。在同一軸切面PCAT上勾畫感興趣區(region of interest,ROI),直徑約為1 mm(圖1)。在GPACS系統上將平掃期和增強期進行精確匹配后,在兩期相同區域放置ROI,測量其衰減值。仔細繪制ROI,將其放置在距離血管壁至少1 mm的地方。結果由另一位研究人員核對。凈強化值是增強期與平掃期衰減值之間的差值。所有的脂肪密度測量值單位為HU。

4.斑塊分析

采用GPACS系統來勾勒斑塊的特征。選擇頸總動脈分叉處的斑塊節段,斑塊的最大橫截面積作為斑塊的測量點。記錄斑塊特征:斑塊面積(plaque area,PA),血管面積(lumen area,LA),參考管腔面積(reference lumen area,RLA),斑塊負擔(plaque bueden,PB,PB=PA/LA×100%)和重塑指數(remodeling index,RI,RI=LA/RLA)。參考部位在頸動脈分叉處斑塊的近端和沒有斑塊的遠端,參照部位的血管面積是斑塊近端和遠端管腔面積之和的平均值。對于同一斑塊,選擇不同的測量點會導致測量值的差異,因此,研究人員避開周圍軟組織及血管的區域,選取斑塊最大橫截面積層面作為本研究中的統一測量點。

5.斑塊風險分級

根據血管內超聲虛擬組織學成像(intravascular ultrasound virtual histology,IVUS-VH)和Underhill的頸動脈粥樣硬化危險度評分(carotid atherosclerosis score,CAS)風險評分系統[16],斑塊評分和破裂風險的評分如下:PB<40%為低危斑塊,得分1分;PB>40%,無脂質核心,為低危斑塊,得分1分;PB>40%,脂質核心<20%為中低危斑塊,得分2分;20%<脂質核心<40%,表示中高危斑塊,得分3分;脂質核心>40%為高危斑塊,得分4分;結節狀鈣化斑塊突入管腔也被認為是高危斑塊,得分加1分。脂質核心是指斑塊中密度較低的區域,CT值<30 HU。斑塊易損性的評價是:低風險斑塊為穩定斑塊,中低風險到高風險斑塊為易損斑塊。

6.統計分析

采用SPSS 26.0進行數據分析,連續變量采用均值±標準差表示,分類變量采用百分比表示。采用配對Wilcoxon檢驗偏態分布的計數資料,采用獨立樣本t檢驗比較正態分布的計數資料,采用方差分析比較多組均數之間的差異,采用Logistic回歸分析篩選影響斑塊易損性的獨立危險因素。P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.兩組基線特征比較

整個研究隊列的一般臨床特征見表1。兩組之間Hcy值差異具有統計學意義(P<0.001),其余一般資料差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 HHcy組和正常Hcy組基線特征比較

2.四組之間PCAT定量分析的比較

H型高血壓組51人(39.8%),單純高血壓組44人(34.4%),單純HHcy組14人(10.9%),對照組19人(14.8%)。四組之間的PCAT平掃CT值差異無統計學意義(P=0.680);H型高血壓組、單純HHcy組與對照組在PCAT增強CT值與凈強化值之間差異均有統計學意義(P<0.05),見表2。

3.四組之間易損斑塊的比較

H型高血壓組易損斑塊率是76.5%(39/51),單純高血壓組易損斑塊率是40.9%(18/44),單純高Hcy組易損斑塊率是57.1%(8/14),對照組易損斑塊率是26.3%(5/19),四組數據總體均數差異具有統計學意義(χ2=19.343,P<0.001)。H型高血壓組與單純高血壓組、對照組間差異均有統計學差異(P<0.05),但與單純HHcy組相比,差異無統計學意義(P>0.05)。單純高血壓組、單純HHcy組及對照組之間差異均無統計學意義(P>0.05)。

表2 四組之間PCAT定量分析的比較

表3 斑塊易損性的相關危險因素分析

4.斑塊易損性的相關危險因素分析

根據斑塊分類,將斑塊分為兩組:穩定斑塊組和易損斑塊組。將相關危險因素包括高血壓分組、年齡、性別、血壓、血糖、TG、TC、LDL、HDL、脂蛋白A、Hcy、中風史、吸煙史、PA、LA、PB和RI等納入二元Logistic回歸方程中,在調整年齡、性別、中風史、吸煙史等因素后,結果顯示H型高血壓(OR=8.228,95%CI :2.371～28.549,P=0.001)、Hcy值(OR=1.183,95%CI:1.049～1.334,P=0.006)、管腔狹窄程度(OR=1.087,95%CI:1.054～1.122,P<0.001)及凈強化值(OR=1.205,95%CI:1.101～1.319,P<0.001)是斑塊易損性的獨立危險因素(表3)。

討 論

在本研究中,首先對PCAT炎癥進行分析發現H型高血壓組、單純HHcy組與對照組在PCAT增強期衰減值與凈強化值之間差異均有統計學意義,即在H型高血壓組PCAT衰減更明顯,凈強化值更大。與冠狀動脈周圍脂肪類似,PCAT炎癥導致脂質梯度變化,從親脂性變為親水性[9]。CTA檢查顯示脂肪衰減增加,增強掃描顯示強化略不均勻,即存在凈增強值。最近的研究數據支持PCAT衰減變化作為局部炎癥的替代標志物的作用[17],并證實PCAT具有代謝和免疫活性,這不僅與AS有關,也與高血壓和HHcy有關,表明頸動脈粥樣硬化疾病中PCAT炎癥活動與H型高血壓密切相關。

本研究進一步分析了頸動脈斑塊的特點,其最常見的發病部位是頸動脈分叉處,這種分布模式與血流動力學有關,即當血流通過血管分叉或斑塊時容易形成旋渦,剪切力也相應減弱[18]。頸動脈粥樣硬化斑塊,特別是脂質斑塊,往往在血流剪切力相對較低的部位形成。在血管分叉處或斑塊處容易形成渦流可引起血管收縮、血小板聚集和炎癥,從而引發易損斑塊破裂。目前,脆弱斑塊的特征包括薄纖維帽、巨大脂質核心、斑塊內出血、斑塊內新生血管和炎癥細胞浸潤[19,20]。在本研究中,筆者發現H型高血壓組的易損斑塊發生率(76.5%,39/51)與單純高血壓組(40.9%,18/44)、對照組(26.3%,5/19)間差異均有統計學意義,即頸動脈粥樣硬化斑塊的破裂風險與H型高血壓有關。

最后,筆者對頸動脈硬化斑塊易損性的危險因素進行了回歸分析,發現H型高血壓(OR=8.228,95%CI:2.371～28.549,P=0.001)、Hcy值(OR=1.183,95%CI:1.049～1.334,P=0.006)、管腔狹窄程度(OR=1.087,95%CI:1.054～1.122,P<0.001)及凈強化值(OR=1.205,95%CI:1.101～1.319,P<0.001)是斑塊易損性的獨立危險因素。目前,許多研究證實,PVAT衰減增加與斑塊的易損性有明顯的相關性[9]。Saba等[21]發現,頸動脈斑塊增強程度與PCAT的衰減呈正相關,即PCAT衰減值可以作為斑塊穩定性的間接標志。在本研究中發現PCAT凈增強值在評估斑塊破裂的風險方面的價值,這似乎表明PCAT的凈增強值與AS的發展相關,或者說它可能也是斑塊易損性的一個潛在影像學標記物。同時,管腔狹窄也是斑塊易損性的危險因素之一。頸動脈狹窄主要是由于動脈粥樣硬化所致,能夠從一定程度上反映斑塊的易損性。這是由于頸動脈狹窄造成了局部一系列氧化應激反應,從而加劇了頸動脈AS的進展,與斑塊易損性息息相關。

譚玉婷等[22]利用超聲研究發現,H型高血壓與斑塊強化程度密切相關,是斑塊易損性的獨立危險因素,高Hcy可能通過ROS途徑激活炎癥受體NLRP3,加重斑塊內的炎癥反應,加劇斑塊的易損性。有學者[23]提出高血壓和HHcy在AS方面的協同致病作用,這些與本研究結果相似,即H型高血壓及HHcy均是斑塊易損性的獨立危險因素。

未來需要進一步驗證上述標志物可能成為H型高血壓伴頸動脈AS患者早期預防和治療中風的參考指標。使用非侵入性成像技術來評估H型高血壓患者PCAT炎癥的變化,可以更準確地評估局部炎癥。此外,這些發現證實了H型高血壓患者PCAT凈強化值的增加與組織病理學上的PCAT炎癥有關,這可以在“肇事”斑塊導致缺血事件之前就能發現,為臨床的早期干預治療提供依據。

本研究的局限性包括以下兩點:①本研究是一個回顧性的、單中心的研究,樣本量小,存在不可避免的選擇偏倚;②CT上PCAT衰減值的測量可能受到ROI位置的影響,為了確保ROI的均勻分布,筆者選擇頸動脈分叉處斑塊橫截面最大的層面來放置每個ROI,但由于頸動脈的解剖結構存在個體差異,所取ROI周圍的脂肪位置略有不同,這可能會影響局部脂肪組織衰減值和凈強化值的測量。未來應進一步擴大樣本量,且尋求PCAT上ROI勾畫的一致性,為臨床實踐提供更有力的數據。因此,在確定斑塊破裂風險評估的具體閾值或范圍方面,未來將面臨挑戰。

H型高血壓是缺血性卒中的重要危險因素,不僅與缺血性卒中復發的風險呈正相關,而且與高危易損斑塊密切相關,因此,早期診斷和干預頸動脈斑塊周圍的脂肪炎癥可能會成為治療H型高血壓患者高危斑塊的一個新標志物。在通過頭頸部CTA檢查的頸動脈粥樣硬化患者中,H型高血壓、單純高同型半胱氨酸血癥及凈強化值是評估斑塊易損性的獨立危險因素。