孔黎陽,孫勇
主動脈夾層(aortic dissection,AD)是指主動脈內(nèi)、中膜撕裂后血液流入,導致主動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,男女比率約為2~5:1。Stanford B型主動脈夾層不累及升主動脈,病變范圍限于降主動脈或延伸至腹主動脈,主要臨床表現(xiàn)為劇烈疼痛,隨內(nèi)膜撕裂范圍擴大,主動脈分支血管受累,導致相應臟器缺血,嚴重者可出現(xiàn)夾層破裂導致休克甚至死亡。主動脈彈性是指單位壓力作用下的主動脈功能學反映,主動脈壁硬度增加與主動脈夾層、主動脈瘤形成和破裂有關[4]。有研究表明升主動脈彈性的變化影響著冠狀動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[5]。本研究旨在運用256層CT心電門控掃描一站式評估Stanford B型主動脈夾層的升主動脈彈性及其與冠狀動脈狹窄的相關性,為臨床早期進行及時有效的干預提供依據(jù)。
1.一般資料
搜集2018年12月-2020年10月于本院診斷為Stanford B型主動脈夾層并行256層CT心電門控掃描患者中圖像質(zhì)量較好且無明顯呼吸、心臟搏動偽影的56例納為研究對象,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脈外傷、主動脈先天發(fā)育畸形、馬凡綜合征、心肌病、風濕性心臟病、心臟腫瘤及嚴重肝腎功能不全等疾病。據(jù)冠狀動脈狹窄情況分為冠狀動脈狹窄陽性組(n=35)和冠狀動脈狹窄陰性組(n=21),參考SCCT、ACR 和北美心血管影像學會于2016 年共同發(fā)布的冠狀動脈疾病報告與數(shù)據(jù)制度(coronary artery disease reporting and data system,CAD-RADS)[6],將冠狀動脈狹窄陽性組分為輕度、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。
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,自動管電流模式,層厚0.90 mm,層距0.45 mm,螺距0.27,機架轉(zhuǎn)速0.27 s/r。先行胸腹主動脈前瞻性心電門控掃描,掃描范圍為胸廓入口至雙側(cè)髂總動脈分叉處,再行掃描范圍為主動脈弓上緣至心臟隔面的小范圍回顧性后心電門控掃描。所有研究對像均于掃描前及掃描完成后測量左手肱動脈血壓并取平均值,記錄收縮壓(Ps)、舒張壓(Ds)并計算脈壓(dP)。
3.升主動脈彈性測量
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間期進行全時相自動重建,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脈及冠狀動脈的三維重組圖像,將冠狀動脈竇上15 mm處的升主動脈層面設定為感興趣區(qū)(ROI),使用工作站的勾畫工具分別測量20組序列感興趣區(qū)的升主動脈橫截面積、管腔直徑,每組序列各項數(shù)據(jù)均測量2次并取平均值。分別得到冠狀動脈竇上15 mm處的升主動脈最大橫截面積(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)。主動脈彈性的評估參數(shù)分別為膨脹性(AoD)、順應性(AoC)、僵硬度(AoSI)及相對直徑變化率(%Ao)[8-10]。帶入公式并計算:
圖1 a)使用飛利浦EBW工作站的冠狀動脈后處理軟件生成升主動脈及冠狀動脈三維重組圖像,并將冠狀動脈竇上15mm處的升主動脈層面設定為感興趣區(qū);b)于感興趣區(qū)層面的標準橫斷面圖像上勾畫主動脈輪廓,測定其橫截面積及管腔直徑。
4.冠狀動脈狹窄評估
飛利浦EBW工作站冠狀動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)師分別對冠狀動脈各主要分支(左冠狀動脈主干、左前降支、左回旋支、右冠狀動脈)進行狹窄程度評估,評估過程均采用雙盲法。據(jù)美國心臟協(xié)會所規(guī)定的冠狀動脈血管圖像分段評定標準,采用Gensini評分進行定量評估(CAS評分)[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評分標準,不同節(jié)段的冠狀動脈有不同的權重系數(shù),每例患者的冠狀動脈狹窄程度為左冠狀動脈主干、左前降支、左回旋支以及右冠狀動脈主干、右回旋支、后降支等不同節(jié)段冠狀動脈的總和。
5.統(tǒng)計學分析
本研究56例病例中Stanford B型主動脈夾層冠狀動脈狹窄陽性者35例,冠狀動脈狹窄陰性者21例。狹窄陽性組中輕度狹窄15例,中度狹窄8例,重度狹窄12例。
1.冠狀動脈狹窄陽性組與狹窄陰性組間升主動脈彈性指標的比較
冠狀動脈狹窄陽性組與狹窄陰性組相比,4項評價升主動脈彈性指標(%AO、AoD、AoC、AoSI)間差異具有明顯統(tǒng)計學意義(P<0.01),其中兩組間僵硬度(AoSI)的差異最為顯著(表1)。
表1 冠狀動脈狹窄陽性組與狹窄陰性組間升主動脈彈性指標
2.不同狹窄程度組間升主動脈彈性指標
相對直徑變化率(%AO)、膨脹性(AoD)、順應性(AoC)3項指標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脈彈性指標比較
3.不同狹窄程度組間升主動脈彈性指標的比較
輕度狹窄組與中度狹窄組間除僵硬度(AoSI)外,其余各項彈性指標差異均無統(tǒng)計學意義。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指標差異均具有統(tǒng)計學意義(表3)。
表3 不同狹窄程度組間各彈性指標比較
4.Gensini評分與狹窄陽性組各升主動脈彈性指標的相關性分析
Pearson相關性分析結(jié)果顯示Gensini評分與相對直徑變化率(%AO)、膨脹性(AoD)、順應性(AoC)呈顯著負相關(P<0.01,r分別為-0.688、-0.723、-0.638),與僵硬度(AoSI)呈顯著正相關(P<0.01,r=0.965)(表4,圖2)。
表4 Gensini評分與各彈性指標的相關性
圖2 冠狀動脈狹窄組升主動脈各彈性指標與Gensini評分散點圖。a)Gensini評分與相對直徑變化率(%AO)呈負相關;b)Gensini評分與膨脹性(AoD)呈負相關;c)Gensini評分與順應性(AoC)呈負相關;d)Gensini評分與僵硬度(AoSI)呈正相關。
5.不同冠狀動脈狹窄程度組間Gensini評分比較
箱圖示Stanford B型主動脈夾層患者的Gensini評分隨冠狀動脈狹窄程度的增加而升高(圖3)。
圖3 不同冠狀動脈狹窄程度組間Gensini評分箱圖。
主動脈夾層的發(fā)生發(fā)展與主動脈壁結(jié)構(gòu)的變化密切相關。由于主動脈壁膠原纖維、彈力纖維的形態(tài)及比例發(fā)生改變,血管壁的切應力增加,使動脈壁硬度隨之增加。動脈壁硬度增加也可以表達為順應性或彈性減低,是血管老化的標志[11],并可導致各種血流動力學變化和嚴重不良后果[12]。最終在遺傳學、解剖學、血液動力學、分子生物學和免疫學等多方面致傷因素綜合作用下導致內(nèi)膜、中膜分離而形成主動脈夾層[13]。目前,國外已有關于利用主動脈彈性推測心血管疾病發(fā)生的相關報道[14],Ong等[15]進行Meta分析后顯示在血壓變化之前,動脈彈性就已發(fā)生改變。升主動脈作為心臟射血的第一通道,升主動脈彈性是左心功能及冠狀動脈血流量的重要決定因素,Stanford B型主動脈夾層病變范圍雖未累及升主動脈,但其造成升主動脈彈性改變而導致的冠狀動脈異常仍不容小覷。
1.256層CT心電門控掃描評估Stanford B型主動脈夾層升主動脈彈性的可行性
近年來,動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。國內(nèi)外文獻對于動脈彈性的研究多局限于超聲[16-17],測量脈搏波傳導速度(PWV)具有無創(chuàng)、方便及可重復性高的特點,是評價動脈彈性功能的經(jīng)典方法[18-19],在臨床中被廣泛應用,但其敏感性較差,對動脈彈性早期變化的評估無明顯優(yōu)勢,并且由于升主動脈位置較為特殊而無法直接對其彈性進行測量且超聲檢查易受操作者主觀判斷及被檢者呼吸運動干擾等影響。MRI具有較高的軟組織分辨率,已有運用MRI對主動脈血管功能進行評價的文獻報道[20],但相比于CT檢查,MRI檢查費用較為昂貴且掃描時間長、易受呼吸搏動偽影影響,在臨床普及受限。目前,運用CT心電門控掃描評價Stanford B型主動脈夾層升主動脈彈性的報道仍較少。隨著醫(yī)學影像設備及掃描技術的不斷發(fā)展,多層螺旋CT(multi-slice computed tomography,MSCT)心電門控掃描技術已在臨床普遍運用,MSCT已不僅僅拘泥于對血管形態(tài)學的檢查,其對血管功能的評估作用也逐步得到認可。在此檢查技術的基礎上掃描輻射劑量和對比劑用量均無需額外增加且可選擇心動周期的任意時刻進行數(shù)據(jù)采集,利用工作站后處理技術進行三維重組更直觀地觀察主動脈形態(tài)、主動脈夾層破口情況,繼而動態(tài)評估主動脈夾層及其動脈彈性。本研究運用256層CT結(jié)合心電門控掃描技術在無需額外增加被檢者的掃描劑量及費用的前提下納入56例Stanford B型主動脈夾層患者為研究對象,其中冠狀動脈狹窄陽性者35例,冠狀動脈狹窄陰性者21例,所獲得的主動脈及冠狀動脈圖像質(zhì)量均較好且數(shù)據(jù)完整,所以使用256層CT心電門控掃描評估Stanford B型主動脈夾層升主動脈彈性具有一定的可行性。
2.評估Stanford B型主動脈夾層升主動脈彈性及其與冠狀動脈狹窄的相關性
目前,運用MSCT心電門控血管成像技術測量升主動脈面積及直徑的具體操作方法尚無統(tǒng)一標準,已有體積測量法及平面測量法兩種方式[21]。體積測量法操作繁瑣,并且在一個完整心動周期內(nèi)升主動脈受心臟搏動及呼吸運動影響,其形態(tài)和體積均會發(fā)生改變。故本研究采用平面測量法,選擇與主動脈長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脈竇上方15 mm處的升主動脈層面設定為感興趣區(qū)(ROI),使得測值更接近主動脈的真實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性,用于評價升主動脈彈性的各項指標(%AO、AoC、AoD、AoSI)均用此方法測量并計算得出。
本研究結(jié)果顯示Stanford B型主動脈夾層患者冠狀動脈狹窄陽性組與狹窄陰性組相比,相對直徑變化率(%AO)、膨脹性(AoD)、順應性(AoC)、僵硬度(AoSI)等升主動脈彈性指標間均具有明顯差異性(P<0.01),可初步認為隨著Stanford B型主動脈夾層的升主動脈彈性的改變,對冠狀動脈是否發(fā)生狹窄存在著一定影響。除僵硬度隨冠狀動脈狹窄程度增加而升高外,其余升主動脈彈性指標均隨狹窄程度增加而降低,可認為主動脈彈性纖維的分解斷裂、平滑肌細胞凋亡等各種因素[13]共同導致主動脈壁僵硬度增加,膨脹性及形變能力降低即動脈彈性下降,并且隨著主動脈彈性的下降冠狀動脈狹窄程度逐漸增加。不同冠狀動脈狹窄組間比較結(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指標差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);輕度狹窄組與中度狹窄組間除僵硬度外,其余各項彈性指標差異均無統(tǒng)計學意義,可能與本研究樣本量較少有關。
Gensini血管病變程度定量評定(CAS評分)是目前國際公認的冠狀動脈狹窄量化評價指標。本研究的Pearson相關性分析結(jié)果顯示Gensini評分與相對直徑變化率、膨脹性、順應性呈顯著負相關(P<0.01),與僵硬度呈顯著正相關(P<0.01)。說明Stanford B型主動脈夾層患者的冠狀動脈狹窄程度隨著升主動脈壁的僵硬度增加、膨脹性及形變能力降低而逐漸上升,此結(jié)論與國內(nèi)外相關文獻報道結(jié)論一致[22-24]。
3.本研究不足之處
本研究病例數(shù)偏少,仍需在未來的研究中增加病例數(shù)來進行更全面的驗證。因本研究需運用回顧性心電門控掃描對感興趣層面的整個心動周期進行重建,掃描劑量略高于常規(guī)的冠狀動脈前瞻性心電門控掃描,但實際掃描時已據(jù)不同患者的情況進行適當縮小掃描范圍、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脈血壓,理想的測定方式應為測定升主動脈感興趣平面的主動脈腔內(nèi)血壓值,但此方式為有創(chuàng)性檢查,實際運用較為困難,因此本研究采取左手肱動脈血壓值替代。
綜上所述,運用256層CT心電門控掃描評估Stanford B型主動脈夾層動脈彈性及其與冠狀動脈狹窄的相關性具有一定的可行性,Stanford B型主動脈夾層升主動脈彈性指標與冠狀動脈狹窄程度存在相關性,并且冠狀動脈狹窄程度隨主動脈彈性下降而升高。因此,檢測Stanford B型主動脈夾層的升動脈彈性對評價主動脈血管功能以及冠狀動脈相關疾病的預防、監(jiān)測病情發(fā)展等方面均有十分重要的意義,為臨床早期干預、治療方案的決策提供依據(jù)。