李燕花，訾 媛，宮鳳玲，于 鵬，陳偉彬，張惠英，馬春梅，徐永平

(1.華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院CT室，3.核醫(yī)學(xué)科，4.放射科，河北 唐山 063000；2.華北理工大學(xué)研究生學(xué)院，河北 唐山 063210)

CT評價主動脈彈性與冠狀動脈鈣化的相關(guān)性

李燕花1,2，訾 媛1,2，宮鳳玲1*，于 鵬3，陳偉彬1，張惠英1，馬春梅1，徐永平4

(1.華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院CT室，3.核醫(yī)學(xué)科，4.放射科，河北 唐山 063000；2.華北理工大學(xué)研究生學(xué)院，河北 唐山 063210)

目的 采用CT探討主動脈彈性與冠狀動脈鈣化的相關(guān)性。方法 搜集我院擬診為冠心病并接受冠狀動脈CTA檢查病例，將圖像質(zhì)量能滿足主動脈彈性測量的111例患者納為研究對象，分為鈣化陰性組(n=43)和鈣化陽性組 (n=68)，根據(jù)鈣化積分值將鈣化陽性組分為輕度、中度、重度鈣化3組。將原始數(shù)據(jù)每隔5%R-R間期進行全時相自動離線重建，測量各R-R間期主動脈橫截面積及直徑，計算評價主動脈彈性的4個參考指標(biāo)：直徑變化率(%A0)、動脈可擴張度(A0D)、動脈順應(yīng)性(A0C)及動脈僵硬度(A0SI)。分析主動脈彈性與冠狀動脈鈣化的關(guān)系。結(jié)果 鈣化陽性組的%A0、A0D、A0C小于鈣化陰性組，而A0SI大于鈣化陰性組(P均<0.05)。鈣化陽性組中輕度、中度、重度鈣化3組間主動脈彈性差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。冠狀動脈鈣化積分與%A0、A0D、A0C呈負(fù)相關(guān)，與A0SI呈正相關(guān)。結(jié)論 主動脈彈性與冠狀動脈鈣化積分有相關(guān)性，兩者聯(lián)合應(yīng)用可以為早期診斷冠心病提供依據(jù)。

體層攝影術(shù)，X線計算機；冠狀動脈疾??；主動脈彈性；冠狀動脈鈣化

主動脈彈性是指單位壓力作用下血管腔的直徑、橫截面積或體積的變化，是評價亞臨床血管病變的敏感指標(biāo)[1]，與冠狀動脈粥樣硬化程度及心血管事件的發(fā)生率密切相關(guān)[2-3]。冠狀動脈鈣化(coronary artery calcium， CAC)是冠心病的特異性標(biāo)志[4]，是粥樣斑塊發(fā)展到一定時期形成的病變。有研究[5-6]表明，CAC和主動脈彈性可用于評價冠狀動脈硬化程度，而其相關(guān)性研究少見。本研究采用256層螺旋CT心電門控技術(shù)一站式評價升主動脈彈性與CAC的關(guān)系，旨在為臨床早期診斷冠心病提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2015年9月—2016年8月在我院擬診為冠心病而接受冠狀動脈CTA檢查的病例。納入標(biāo)準(zhǔn)：順利完成冠狀動脈CTA檢查，圖像質(zhì)量能滿足升主動脈彈性的測量。剔除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重心律不齊、有經(jīng)皮冠狀動脈介入治療手術(shù)史、主動脈瘤或夾層、急性心肌梗死、嚴(yán)重主動脈狹窄等疾病。共111例患者納為研究對象，其中男39例、女72例，年齡26～83歲，平均(59.2±10.2)歲。根據(jù)患者冠狀動脈有無鈣化分為鈣化陰性組(n=43)和鈣化陽性組(n=68)，根據(jù)冠狀動脈鈣化積分(calcium scoring， CS)，將鈣化陽性組分為輕度鈣化組(0

1.2儀器與方法 CT掃描前測量患者坐位肱動脈收縮壓及舒張壓，測量2次，取平均值。采用Philips iCT 256層螺旋CT進行冠狀動脈鈣化積分掃描，掃描參數(shù)：機架旋轉(zhuǎn)速度0.33 s，管電壓120 kV，管電流400 mAs，準(zhǔn)直器及探測器寬度0.625 mm×96，層厚0.9 mm，間距0.9 mm，螺距0.2。然后行回顧性心電門控掃描，掃描參數(shù)：機架旋轉(zhuǎn)速度0.27 s，管電壓120～140 kV，管電流800～1 000 mAs，準(zhǔn)直器及探測器寬度0.625 mm×128，層厚0.9 mm，間距0.45 mm，螺距0.16，矩陣512×512。掃描范圍均為氣管隆突下至心臟膈面。通過肘前靜脈留置針先注射20 ml生理鹽水，流速4～5 ml/s，隨后以同樣流速注射對比劑碘普羅胺(370 mgI/ml)，注射完畢后追加20 ml生理鹽水。監(jiān)控ROI放置于降主動脈，CT值達(dá)到80 HU時自動觸發(fā)掃描[7]。掃描結(jié)束后將所有原始圖像數(shù)據(jù)傳輸至EBW后處理工作站進行圖像后處理，運用自動分析軟件分析并記錄鈣化積分。

1.3升主動脈彈性測量與評估 將原始數(shù)據(jù)每隔5%R-R間期進行全時相自動離線重建，共得到20個時相的數(shù)據(jù)。采用AVA(Artery Vessel Analysis)軟件，沿著血管走形方向選中血管起點與終點，自動生成經(jīng)過血管中心的曲線(圖1A)，并計算垂直于該曲線的任意血管的橫截面面積。為保證測量層面的一致性，以主動脈竇結(jié)合部為參考層面(圖1A)，取其上方25 mm(約右肺動脈干水平)升主動脈層面為ROI層面(圖1B)，軟件自動勾畫出升主動脈輪廓，并計算ROI層面橫截面面積和直徑。

采用ROI層面的直徑變化率(%A0)、動脈可擴張度(A0D)、動脈順應(yīng)性(A0C)及動脈僵硬度(A0SI)評價主動脈彈性[8-10]。其計算公式為：%A0=100×(Ds-Dd)/Dd，A0D=[(Ss-Sd)/Sd]/dP，A0C=(Ss-Sd)/dP，A0SI=ln(Ps/Pd)/[(Ds-Dd)/Dd]，其中Ds、Dd為1個心動周期中升主動脈ROI層面最大及最小直徑，Ss、Sd為最大及最小面積，Ps、Pd為外周收縮壓及舒張壓，dP為脈壓差，ln為自然對數(shù)。

2 結(jié)果

鈣化陽性組患者年齡、體質(zhì)量指數(shù)、脈壓、高血壓及糖尿病患者比例高于鈣化陰性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。2組間性別組成、心率、高血脂比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。鈣化陽性組的%A0、A0D、A0C小于鈣化陰性組，A0SI大于鈣化陰性組(P均<0.05)，見表2。鈣化陽性組中輕、中、重3組間主動脈彈性各個指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表3。

相關(guān)性分析顯示鈣化積分與%A0、A0D、A0C呈負(fù)相關(guān)(%A0：r=-0.338，P<0.001；A0D：r=-0.259，P=0.006；A0C：r=-0.229，P=0.016)，鈣化積分與A0SI呈正相關(guān)(r=0.293，P=0.002)。

表1 鈣化陰性組與鈣化陽性組臨床資料比較

表2 鈣化陰性組與鈣化陽性組主動脈彈性指標(biāo)比較±s)

表3 鈣化陽性組中輕度、中度、重度鈣化組間主動脈彈性指標(biāo)比較±s)

圖1 主動脈彈性測量方法 A.沿血管中心曲線生成垂直于該曲線的管腔橫截面，選取主動脈竇結(jié)合部為參考層面(黑箭)； B.取參考層面上方25 mm(約右肺動脈干水平)升主動脈層面為ROI層面，軟件自動勾勒出主動脈輪廓并得出主動脈橫截面面積

3 討論

主動脈是心臟血液射出的第一通道，在一定程度上反映了血管壁內(nèi)皮細(xì)胞的功能變化，主動脈彈性的降低是早期血管損害的標(biāo)志[11]，其主要原因是動脈硬化，包括管壁增厚、管壁鈣化、膠原增生、彈力纖維減少或斷裂。冠狀動脈粥樣硬化性鈣化發(fā)生于動脈內(nèi)膜，主要由動脈粥樣斑塊進展而來[12]，檢測冠狀動脈鈣化并做定量分析，能在一定范圍提示動脈硬化程度[6]。內(nèi)皮細(xì)胞損傷是冠狀動脈粥樣斑塊發(fā)生的始動環(huán)節(jié)，研究[13]表明，鈣化積分越高，發(fā)生冠心病的可能性越大。理論研究表明動脈鈣化與動脈彈性下降發(fā)生發(fā)展機制有相似之處，鈣化會導(dǎo)致動脈彈性下降。

目前，動脈彈性評價依賴于特定儀器及相應(yīng)影像學(xué)方法。超聲技術(shù)最先用于評價血管彈性，但以淺表動脈為主，且受操作者影響較大，重復(fù)性及一致性均較差。MRI軟組織分辨力高，在心臟功能評價方面得到應(yīng)用，徐磊等[14]研究證實，MR彈性成像評價主動脈壁硬度具有可行性，但限制因素較多，臨床未能普及。MDCT空間分辨率和時間分辨率高，且簡便易行，已廣泛應(yīng)用于臨床冠狀動脈鈣化積分的測量及冠狀動脈成像。本研究運用回顧性心電門控技術(shù)檢查心臟的同時，可測量并計算出主動脈彈性的4個參考指標(biāo)值，無需重復(fù)掃描，從而實現(xiàn)對鈣化積分與主動脈彈性的一站式評價。

本研究結(jié)果顯示，鈣化陽性組患者年齡、體質(zhì)量指數(shù)、脈壓、高血壓、糖尿病、高血脂比例均高于鈣化陰性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，提示冠狀動脈鈣化與年齡、高血壓及糖尿病等冠心病危險因素有關(guān)，這與張劍等[15]研究結(jié)果相符。鈣化陽性組主動脈彈性指標(biāo)%A0、A0D、A0C均小于鈣化陰性組，而A0SI大于鈣化陰性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。但鈣化陽性組中輕度、中度、重度組組間主動脈彈性指標(biāo)均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，筆者推測原因可能是：①冠心病發(fā)展過程中，動脈彈性變化較為敏感，冠狀動脈鈣化斑塊尚未形成，主動脈彈性已經(jīng)下降至最低值，而動脈粥樣硬化發(fā)展到一定時期才出現(xiàn)鈣化，因此鈣化患者的病程較長，動脈彈性結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)不可逆的嚴(yán)重?fù)p傷；②鈣化陽性各組研究樣本例數(shù)不足也可能對結(jié)果產(chǎn)生一定影響；③鈣化陽性根據(jù)鈣化積分值大小分為輕、中、重3組，可能分組時采用的鈣化積分值未能夠為分析鈣化嚴(yán)重程度與主動脈彈性的相關(guān)性提供很好的切入點，導(dǎo)致組間差異不明顯。

本研究相關(guān)分析顯示，冠狀動脈鈣化積分與%A0、A0D、A0C呈負(fù)相關(guān)，與A0SI呈正相關(guān)，說明隨著鈣化積分的增加，A0SI亦增加，而%A0、A0D、A0C減小，動脈彈性逐漸下降，但兩者并非同步發(fā)生。王振威等[16]研究亦證實冠狀動脈出現(xiàn)鈣化、混合斑塊者，主動脈彈性減低，出現(xiàn)非鈣化斑塊者主動脈彈性無明顯變化。相關(guān)研究[17]表明，主動脈彈性不僅與年齡、性別相關(guān)，與冠心病的多種危險因素如高血壓、高血脂、糖尿病亦相關(guān)。

綜上所述，256層螺旋CT顯示冠狀動脈積分與主動脈彈性具有相關(guān)性，兩者相結(jié)合有助于亞臨床冠心病的檢出及臨床及時干預(yù)。

[1] 沈琳，高海青，由倍安，等．高血壓導(dǎo)致動脈彈性減退的病理學(xué)機制．中華老年醫(yī)學(xué)雜志，2014，33(12)：1282-1286．

[2] Ahmadi N, Nabavi V, Hajsadeghi F, et al. Impaired aortic distensibility measured by computed tomography is associated with the severity of coronary artery disease. Int J Cardiovasc Imaging, 2011,27(3):459-469.

[3] Orlova IaA, Ageev FT. Arterial stiffness as a predictor of cardiovascular events in coronary heart disease. Ter Arkh, 2010,82(1):68-73.

[4] Liu Q, Qian Z, Marvasty I, et al. Lesion-specific coronary artery calcium quantification for predicting cardiac event with multiple instance support vector machines. Med Image Comput Comput Assist Interv, 2010,13(Pt 1):484-492.

[5] 姜增譽，李健丁，鄂林寧，等．多層螺旋CT冠狀動脈鈣化積分在冠心病診斷中的臨床應(yīng)用．中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2011，9(5)：522-523．

[6] 劉芳，于晶，曹源，等．雙源CT冠狀動脈成像對升主動脈彈性與冠狀動脈狹窄程度的相關(guān)性研究．臨床放射學(xué)雜志，2013，32(10)：1436-1439．

[7] 張惠英，陳偉彬，馬春梅，等．初步探討不同掃描觸發(fā)閾值技術(shù)在CT冠狀動脈成像中的應(yīng)用價值．臨床放射學(xué)雜志，2014，33(3)：445-449．

[8] Weber TF, Ganten MK, B?ckler D, et al. Assessment of thoracic aortic conformational changes by four-dimensional computed tomography angiography in patients with chronic aortic dissection type b. Eur Radiol, 2009,19(1):245-253.

[9] Lalande A, Khau Van Kien P, Walker PM, et al. Compliance and pulse wave velocity assessed by MRI detect early aortic impairment in young patients with mutation of the smooth muscle myosin heavy chain. J Magn Reson Imaging, 2008,28(5):1180-1187.

[10] Li N, Beck T, Chen J, et al. Assessment of thoracic aortic elasticity: A preliminary study using electrocardiographically gated dual-source CT. Eur Radiol, 2011,21(7):1564-1572.

[11] Vlachopoulos C, Aznaouridis K, Stefanadis C. Prediction of cardiovascular events and all-cause mortality with arterial stiffness: A systematic review and meta-analysis. J Am Coll Cardiol, 2010,55(13):1318-1327.

[12] Kozaki K. Current concepts of vascular calcification. Nihon Ronen Igakkai Zasshi, 2005,42(6):659-661.

[13] Shrivastava S, Agrawal V, Kasliwal RR, et al. Coronary calcium and coronary artery disease: An Indian perspective. Indian Heart J, 2003,55(4):344-348.

[14] 徐磊，王輝，張楠，等．磁共振彈性成像評價主動脈壁硬度．中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2014，30(3)：366-368．

[15] 張劍，韓雅玲，荊全民，等．冠狀動脈鈣化積分與冠心病危險因素的相關(guān)性．中國介入心臟病學(xué)雜志，2011，19(6)：318-321．

[16] 王振威，王志銘，宋麗萍，等．多層螺旋CT評價主動脈彈性與冠狀動脈斑塊性質(zhì)的相關(guān)性．解放軍醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2013，34(7)：740-743．

[17] Park JS, Choi UJ, Lim HS, et al. The relationship between coronary artery calcification as assessed by multi-detector computed tomography and arterial stiffness. Clin Exp Hypertens, 2011,33(8):501-505.

Correlation between aortic elasticity and coronary artery calcification evaluated by CT

LIYanhua1,2,ZIYuan1,2,GONGFengling1*,YUPeng3,CHENWeibin1,ZHANGHuiying1,MAChunmei1,XUYongping4

(1.CTDivision, 3.DepartmentofNuclearMedicine, 4.DepartmentofRadiology,NorthChinaUniversityofScienceandTechnologyAffiliatedHospital,Tangshan063000,China; 2.FacultyofGraduateStudents，NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tangshan063210,China)

Objective To discuss the correlation between aortic elasticity and coronary artery calcification by CT. Methods Totally 111 patients who were diagnosed of coronary artery disease underwent coronary artery CTA. The images were qualified for aortic elasticity measurement. All patients were divided into calcification negative group (n=43) and calcification positive group (n=68).The calcification positive group was further divided into light, medium, and serious groups according to their calcification scores. The ascending aortic images were reconstructed every 5% R-R intervals. The cross-sectional areas and diameters of aortic in each R-R interval were measured automatically, then diameter variation rate (%A0), aortic distensibility (A0D), aortic compliance (A0C) and aortic stiffness (A0SI) were calculated to evaluate aortic elasticity. Correlation between aortic elasticity and coronary artery calcification were analyzed. Results %A0,A0D, A0C were lower and A0SI was higher in calcification positive group than those in calcification negative group (allP<0.05). There was no significant differences in the four reference indexes of aortic elasticity among light, medium, and serious groups in calcification positive group (allP>0.05). Correlation analysis demonstrated negative correlations between %A0, A0D, A0C and calcification scores, and a positive correlation between A0SI and calcification scores. Conclusion Aortic elasticity is correlated with coronary artery calcification, and the combination of them will be beneficial for the early diagnosis of coronary heart disease.

Tomography, X-ray computed; Coronary disease; Aortic elasticity; Coronary artery calcification

李燕花(1991—)，女，江西撫州人，在讀碩士。研究方向：心血管影像學(xué)。E-mail: leeyanhua0105@163.com

宮鳳玲，華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院CT室，063000。E-mail: gongfengl@163.com

2016-11-30

2017-02-18

R543; R814.42

A

1003-3289(2017)06-0880-04

10.13929/j.1003-3289.201611152