牟　俊， 王　波

(貴州醫(yī)科大學(xué)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(guān)參數(shù)*

牟俊*， 王波**

(貴州醫(yī)科大學(xué)附院 影像科, 貴州 貴陽550004)

[摘要]目的： 探討應(yīng)用多排螺旋CTA圖像后處理技術(shù)測量頸動脈分叉角幾何學(xué)指標(biāo)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(jù)TF-AHCB模型頸動脈分叉角分為Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型組；利用醫(yī)學(xué)圖像后處理軟件測量頸動脈分叉角(α)、頸總動脈遠(yuǎn)端內(nèi)徑(A)、頸內(nèi)動脈膨大近端內(nèi)徑(B)、頸內(nèi)動脈膨大處內(nèi)徑(C)、頸內(nèi)動脈膨大遠(yuǎn)端內(nèi)徑(D)及頸外動脈內(nèi)徑(E)6項(xiàng)指標(biāo)，觀察受檢者不同性別及左右側(cè)頸總動脈這6項(xiàng)指標(biāo)的變化。結(jié)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(guān)；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右側(cè)頸動脈分叉角6項(xiàng)指標(biāo)均無明顯差異(P>0.05)。結(jié)論: 多排螺旋CTA圖像后處理技術(shù)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(guān)。

[關(guān)鍵詞]頸動脈分叉角； 幾何學(xué)指標(biāo)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(xué)形態(tài)一個重要指標(biāo)，Ding Z等[1]通過流體學(xué)研究表明頸動脈角度不同，其血流狀態(tài)的不同，導(dǎo)致其低切應(yīng)力區(qū)大小的變化。相關(guān)研究表明頸動脈分叉角的解剖形態(tài)與頸部動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展有著重要關(guān)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(biāo)本、超聲、核磁共振、CT等手段進(jìn)行頸動脈相關(guān)測量的研究較多[5-12]，但頸動脈分叉角的測量數(shù)據(jù)較少、測量數(shù)據(jù)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(guān)數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)進(jìn)行三維成像及相關(guān)數(shù)據(jù)測量。納入標(biāo)準(zhǔn)：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(jié)構(gòu)分辨清楚，圖像質(zhì)量良好。排除標(biāo)準(zhǔn)：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(nèi)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)?；颊哐雠P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(qiáng)，兩次掃描范圍及參數(shù)絕對一致。掃描參數(shù)：掃描條件120 kV，自動毫安技術(shù)，探測器矩陣0.5 mm×80，旋轉(zhuǎn)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(jīng)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(xù)同等流率50 mL生理鹽水，保證團(tuán)注效果；應(yīng)用對比劑自動跟蹤技術(shù)，將ROI設(shè)置在掃描范圍起始部主動脈水平，閾值為180 HU，對比劑達(dá)閾值后自動觸發(fā)增強(qiáng)掃描。掃描完成后以濾過函數(shù)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(shù)據(jù)。

1.2.2圖像重組將平掃及增強(qiáng)容積數(shù)據(jù)傳入東芝后處理工作站，進(jìn)行容積再現(xiàn)(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(yī)學(xué)圖像處理軟件進(jìn)行參數(shù)測量，見圖2。

圖2　應(yīng)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(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，由同1名具有3年以上三維圖像處理與應(yīng)用的影像科診斷醫(yī)師進(jìn)行測量，分別測量受檢者頸動脈分叉角左右側(cè)各參數(shù)值，包括頸動脈分叉角(α)、頸總動脈遠(yuǎn)端內(nèi)徑(A即頸動脈分叉以下約1.5 cm處頸總動脈直徑)、頸內(nèi)動脈膨大近端內(nèi)徑(B)、頸內(nèi)動脈最大膨大處內(nèi)徑(C)、頸內(nèi)動脈膨大遠(yuǎn)端內(nèi)徑(D)、 頸外動脈內(nèi)徑(E即頸動脈分叉以上約1.5 cm處頸外動脈內(nèi)徑)，見圖3。

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

2結(jié)果

2.1測量指標(biāo)可靠性及重復(fù)性評價

兩次重復(fù)測量經(jīng)Pearson檢驗(yàn)后，頸動脈分叉角左右側(cè)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(biāo)具有較高的可靠性和較好的重復(fù)性。

2.2頸動脈分叉角幾何學(xué)指標(biāo)

測量結(jié)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(diào)整R方分別為 0.370、0.042，呈線性正相關(guān)；頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型除E值外差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右側(cè)α、A、B、C、D及E值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。不同分型頸動脈分叉角各指標(biāo)比較采用左右側(cè)平均值，各分型頸動脈分叉角6項(xiàng)幾何學(xué)指標(biāo)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(xué)指標(biāo)對比結(jié)果見表2。

3討論

頸內(nèi)動脈是大腦的重要供血動脈，供應(yīng)大腦半球的前2/3和部分間腦。頸內(nèi)動脈由頸總動脈發(fā)出，左右側(cè)各1支；在頸內(nèi)動脈與頸總動脈交匯處根部有一個調(diào)節(jié)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(fā)部位，當(dāng)發(fā)生粥樣硬化導(dǎo)致其狹窄時，可導(dǎo)致顱內(nèi)缺血，引起相應(yīng)的臨床癥狀。相關(guān)研究表明頸動脈分叉角的解剖形態(tài)與頸部動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展有著重要關(guān)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(shù)據(jù)較少、測量數(shù)據(jù)不夠全面，尚無業(yè)內(nèi)公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。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(shù)具有操作簡單、可重復(fù)性強(qiáng)、測量值影響因素相對較少等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以對血管進(jìn)行直接的觀察與測量，還可以清晰的顯示管壁及周圍結(jié)構(gòu)關(guān)系，已經(jīng)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(xué)指標(biāo)±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(xué)指標(biāo)±s)

在以往關(guān)于頸動脈分叉角幾何學(xué)指標(biāo)的相關(guān)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(tǒng)計結(jié)果范圍較大，偏離真實(shí)值。本研究結(jié)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(guān)。此結(jié)論的發(fā)現(xiàn)對于判斷、研究不同類型血液流體動力學(xué)變化、各分型間動脈粥樣硬化發(fā)生概率等具有重要參考意義。段少銀[13]在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)α值左側(cè)明顯大于右側(cè)，而本研究發(fā)現(xiàn)頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右側(cè)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(jié)果示左側(cè)α值(44.79±19.98)明顯大于右側(cè)α值(41.87±18.60)(P=0.002)。此研究結(jié)果進(jìn)一步說明對于頸動脈分叉角不同類型應(yīng)該著重分類研究。本研究發(fā)現(xiàn)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(guān)[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(tài)與分支相關(guān)，尚待進(jìn)一步研究。頸動脈分叉角Ⅰ、Ⅱ型不同性別6項(xiàng)幾何學(xué)指標(biāo)中差異均有顯著性意義(P<0.05)，且男性大于女，結(jié)論與相關(guān)文獻(xiàn)報道基本一致[5,13]。但本研究發(fā)現(xiàn)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(guān)：Ⅲ型頸動脈分叉角較大，頸內(nèi)動脈從頸動脈竇根部彎曲，具體原因需進(jìn)一步分析。

綜上所述，本研究運(yùn)用320排螺旋CTA圖像后處理技術(shù)對350例無明顯異常頸動脈分叉角患者針對不同分型進(jìn)行其幾何學(xué)指標(biāo)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(guān)，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(xué)變化、各分型間動脈粥樣硬化發(fā)生概率等具有重要參考意義。當(dāng)然，本研究有一定不足：納入對象沒有考慮臨床相關(guān)的基礎(chǔ)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(xué)指標(biāo)正常參考值，需要多中心的相關(guān)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(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1000-2707(2016)04-0436-05

*貴州醫(yī)科大學(xué)2013級碩士研究生

**通信作者 E-mail:gymedical@163.com

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-04-20網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160420.1902.064.html