沈珈誼, 呂玲春, 陳俊, 趙雅楠, 盧陳英,2, 韋鐵民
1.浙江大學麗水醫(yī)院心內(nèi)科,浙江 麗水 323000; 2.浙江省影像診斷與介入微創(chuàng)重點實驗室,浙江 麗水 323000
隨著醫(yī)療水平的提高及CT影像技術日漸成熟,越來越多的學者關注腎動脈精細結(jié)構的研究,腎動脈狹窄球囊擴張,腎腫瘤術前栓塞,腎出血栓塞等通過微創(chuàng)介入治療腎疾病的療效越來越受到肯定。在進行介入治療、腎切除、腎移植及其他需要在腎動脈腔內(nèi)進行精細、復雜操作的腎周手術前,通過CT血管造影(CTA,CT angiography)充分了解腎動脈的起源和走行具有珍貴的參考價值。尸體解剖和影像學技術對于腎動脈結(jié)構研究各有千秋。雙源CT(dual source CT,DSCT)的CTA可快速、無創(chuàng)評估腎動脈的解剖結(jié)構而更具優(yōu)勢。目前本地區(qū)尚缺乏前瞻性的大樣本隊列關于腎動脈的起源、結(jié)構,入腎位置及變異等數(shù)據(jù)的研究。本文采用DSCT及其后處理技術,選取大樣本量的農(nóng)村和城鎮(zhèn)社區(qū)常住人口為研究對象,樣本分布可代表浙西南中老年人群特征,采用前瞻性隊列研究方法研究浙西南地區(qū)中老年人群腎動脈的解剖結(jié)構及變異,以提供更精準的影像學解剖資料。
浙江省麗水市10個城鎮(zhèn)社區(qū)常住人口中,抽取45~75歲者3090例,其中男1447例,女1643例。排除標準:腎動脈重度狹窄或閉塞(70%以上)、腎上腺瘤;腎上腺偶發(fā)瘤;腎動脈嚴重鈣化、造影劑充盈不良等顯影不佳影響觀察者,脊柱或骨骼嚴重畸形者。
研究對象均簽署知情同意書,研究獲浙江大學麗水醫(yī)院倫理委員會批準(倫理批件號:2016-42)。
1.2.1 問卷調(diào)查 通過問卷獲得基本人口學資料、吸煙史(吸煙連續(xù)或累計≥6個月)、飲酒(近1年平均飲酒≥1次/周)、用藥狀況等信息。
1.2.2 體格檢查 所有受訪者進行身高、體重測量,坐位血壓和心率測量,計算3次靜態(tài)血壓平均值。
1.2.3 腎CTA 使用第4代西門子雙源CT掃描儀?;颊呷⊙雠P位,掃描方向由頭至足,范圍為氣管分叉下方約2 cm至髂嵴水平。采用德國歐利奇高壓注射器,經(jīng)肘正中靜脈推注高濃度非離子型碘對比劑(碘克沙醇,320 mgI/ml),流率3.5~4.5 ml/s,對比劑總量5~72 ml,對比劑總量=流率×(掃描時間+15 s);隨后追加生理鹽水30 ml。應用對比劑自動跟蹤觸發(fā)技術,感興趣區(qū)(region of interest,ROI)置于主動脈根部層面,當ROI內(nèi)CT值達100 HU時,延遲10 s自動觸發(fā)掃描。掃描參數(shù):準直器192 mm×0.6 mm,旋轉(zhuǎn)時間0.25 s,螺距3.2,開啟Care Kv技術),采用自動管電流調(diào)節(jié)技術,參考毫安秒量320 mAs/rot。圖像后處理:腎動脈重建層厚0.75 mm,層間距0.5 mm,卷積核Bv40。所有原始數(shù)據(jù)傳至syngo.via VBl0后處理工作站進行圖像分析,包括容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、曲 面 重 組(curved multiplanar reformation,CPR)、多平面重組(multiplanar reconstruc,MPR)。
1.2.4 腎及腎動脈結(jié)構參考標準 ①腎動脈長度和外徑。雙側(cè)腎動脈長度及最細處外徑在冠狀位的MPR下測量,腎動脈的末端為血管分叉處小于3 mm,計算腎動脈外徑=(最大外徑+最細處外徑)/2。上述參數(shù)均由2名高年資影像醫(yī)師測量其平均值。②腎血管走形。利用VR技術重建圖像,根據(jù)腎解剖學歸納腎血管走形[1]。③腎動脈變異。腎動脈變異類型有腎動脈過早分支及副腎動脈等[2]。副腎動脈指腹主動脈發(fā)出兩支以上動脈供應一側(cè)腎,其中管徑最大且直接進入腎門者為腎動脈,其他為副腎動脈。腎動脈過早分支是指腎動脈主干在20 mm以內(nèi)發(fā)出分支。④腎動脈與腹主動脈夾角。在CT工作站3D模式下旋轉(zhuǎn)圖像,使腎動脈與腹主動脈主干的夾角展開為最大值,測量夾角。⑤腎動脈起源。冠狀位圖像主要測量以下3個參數(shù):腎動脈開口與椎體的對應關系,將椎體劃分為T12/L1/L2/L3節(jié)段,觀察腎動脈開口與椎體各節(jié)段的對應關系;兩側(cè)腎動脈開口高度差,測量兩側(cè)腎動脈開口中點水平線的垂直距離,≤5 mm認為兩側(cè)腎動脈開口持平;腎動脈入腎位置,根據(jù)VR圖像歸納,見圖1~2。
圖1 腎動脈測量示意圖成像軟件腎動脈拉直后,顯示測量長度;測量腎動脈管徑,不包括管壁厚度Fig.1 After straightening the renal artery,the measured length is displayed.The renal artery diameter,excluding wall thickness was measured
采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計分析。正態(tài)分布計量資料以(±s)表示,兩組比較采用配對樣本t檢驗。計數(shù)資料以%(例)表示,兩組間比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05,P<0.05有統(tǒng)計學差異。
研究對象平均年齡為(61.19±6.69)歲,其中男性占46.8%(1447名)。男性與女性在吸煙、飲酒、身高、腰圍、舒張壓、脈壓、服用高血壓藥物、服用糖尿病藥物、肌酐和腎病史上具有統(tǒng)計學差異(P=0.00)。其余臨床資料無統(tǒng)計學差異(P>0.5)。見表1。
表1 基線資料(±s),%(n)Tab.1 Baseline characteristics(Mean±SD),%(n)
表1 基線資料(±s),%(n)Tab.1 Baseline characteristics(Mean±SD),%(n)
例數(shù)Case年齡(歲)Age吸煙Smoke飲酒Drinking身高(cm)Height BMI(kg/m2)腰圍(cm)Waist收縮壓(mmHg)Systolic pressure舒張壓(mmHg)Diastolic pressure脈壓(mmHg)Pulsepressure服用高血壓藥物Taking diabetesdrugs空腹血糖(mmol/L)Fasting blood glucose服用糖尿病藥物Taking diabetesdrugs肌酐(μmol/L)Creatinine腎病史History of kidney男性Male 1447 61.43±6.72 76.2(1103)74.7(1081)165.63±7.82 25.63±66.51 88.30±9.38 127.84±19.17 76.45±16.62 51.39±20.88 23.4(339)5.95±1.61 8.0(116)76.46±15.04 15.1(218)女性Female 1643 60.99±6.67 0.4(7)41.1(676)155.04±6.21 24.50±28.00 85.37±9.25 128.59±28.13 73.25±15.93 55.33±30.25 28.4(467)6.00±1.61 10.2(168)59.23±19.63 9.7(159)合計Total 3090 61.19±6.69 35.9(1110)56.9(1757)160.00±8.78 25.03±49.89 86.75±9.42 128.24±24.35 74.75±16.33 53.49±26.35 26.1(806)5.98±1.61 9.2(284)67.30±19.61 12.2(377)t-P-1.81 1922.23 353.72 41.82 0.62 8.70-0.84 5.46-4.16 9.96-0.73 4.50 27.02 20.85 0.07 0.00 0.00 0.00 0.53 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.47 0.03 0.00 0.00
2.2.1 腎動脈長度和外徑 男性和女性右側(cè)的腎動脈長度、平均外徑和最細處外徑均無統(tǒng)計學差異(P≥0.05);左側(cè)最細處外徑女性小于男性(t=7.33,P=0.00),長度和平均外徑無統(tǒng)計學差異,見表2。
2.2.2 腎動脈開口位置 男性和女性的腎動脈開口均為右側(cè)較高(56.7%,56.6%)。男性腎動脈開口對應的椎體左側(cè)多對應L1和L2(55.03%,43.2%),右側(cè)多對應L1(66.27%);女性腎動脈開口左側(cè)多對應L1(77.93%),右側(cè)多對應L1(83.57%)。男性和女性腎動脈開口對應的椎體在兩側(cè)均有顯著性差異(P=0.00),女性開口對應L1的比例較高,可能是因為男性平均身高大于女性(165.63±7.82)cmvs(155.04±6.21)cm所導致,見表2。
表2 腎動脈解剖結(jié)構參數(shù)(±s),%(n)Tab.2 Anatomical structure parameters of renal artery(Mean±SD),%(n)
表2 腎動脈解剖結(jié)構參數(shù)(±s),%(n)Tab.2 Anatomical structure parameters of renal artery(Mean±SD),%(n)
項目Item例數(shù)Case長度和直徑(mm)Length and diameter男性Male 1447女性Female 1643合計Total 3090 t-P-左側(cè)Left side右側(cè)Right side長度Length平均直徑Averagediameter最細處直徑Diameter of thethinnest part長度Length平均直徑Averagediameter最細處直徑Diameter of thethinnest part 37.32±14.03 6.42±6.23 4.53±1.03 24.67±28.57 4.72±3.61 4.40±1.40 37.51±13.51 6.32±6.92 4.26±0.94 24.39±22.49 4.11±1.28 4.09±1.27 37.43±13.73 6.37±6.60 4.39±0.99 24.52±25.50 4.40±2.67 4.24±1.34 0.15 0.34 7.33 0.15 1.95 1.99 0.88 0.73 0.00 0.88 0.05 0.05腎動脈開口左右高低Opening position of renal artery左側(cè)高Left high右側(cè)高Right high持平Flat腎動脈與腹主動脈夾角Angle between renal artery and abdominal aorta 11.4(165)56.7(820)32.0(462)13.6(223)56.6(934)29.6(486)12.5(388)56.8(1754)30.7(948)4.27 0.11左側(cè)Left side 3.27 0.35右側(cè)Right side<45°>45°<90°>90°<45°>45°<90°>90°9.2(133)72.3(1047)17.7(257)0.7(10)21.3(308)70.9(1026)7.1(103)0.7(10)9.1(149)74.8(1230)15.5(253)0.7(11)19.2(316)71.8(1180)8.9(147)0 9.1(282)73.6(2277)16.5(510)0.7(21)20.2(624)71.4(2206)8.1(250)0.3(10)16.23 0.00腎動脈開口位置對應椎體Corresponds to vertebral body左側(cè)Left side T12 L 1L2L3 T12右側(cè)Right side L 1 L 2L3腎動脈入腎位置分布Location distribution of renal access左側(cè)Left side右側(cè)Right side腎門Hilum of kidney腎上極Superior poleof kidney腎下極Inferior poleof kidney后段Posterior segment腎門Hilum of kidney腎上極Superior poleof kidney腎下極Inferior poleof kidney后段Posterior segment 1.2(17)55.0(796)43.2(625)0.6(9)1.8(26)66.3(959)30.8(445)1.2(17)44.7(647)27.8(402)22.3(323)5.2(75)40.4(586)29.3(424)24.9(360)5.3(77)1.9(30)77.9(1281)19.7(324)0.5(8)3.3(54)83.6(1373)12.2(201)0.9(15)51.9(854)21.5(354)19.8(325)6.7(110)53.9(886)18.4(302)13.5(221)14.3(234)1.6(47)67.8(2077)30.1(949)0.5(17)2.6(80)75.9(2332)20.4(646)1.0(32)48.5(1501)24.5(756)20.9(648)6.0(185)47.6(1472)23.5(726)18.8(581)10.0(311)163.80 200.70 35.90 182.00 0.00 0.00 0.00 0.00腎血管走形Renal vascular deformation左側(cè)Left side 17.15 0.00右側(cè)Right side橫S型Transverse S-type平直型Straight type上鉤型Upper hook type上斜型Upward obliquetype下鉤型Lower hook type下斜型Hypocline type橫S型Transverse S-type平直型Straight type上鉤型Upper hook type上斜型Upward obliquetype下鉤型Lower hook type下斜型Hypocline type 16.6(240)21.3(308)16.6(240)29.0(419)2.4(34)14.2(206)14.8(214)40.2(582)3.0(43)8.3(120)0.0(1)33.7(487)13.6(224)23.0(378)17.4(285)25.8(424)1.9(31)18.3(301)11.3(186)30.5(501)2.3(38)9.9(163)0.9(14)45.1(741)14.9(464)22.3(686)17.0(525)27.2(843)2.1(65)16.5(507)12.8(400)34.8(1083)2.6(81)9.2(283)0.5(15)40.1(1228)69.40 0.00
2.2.3 腎動脈與腹主動脈夾角 左側(cè)腎動脈與腹主動脈的夾角大于45°占大多數(shù)(72.34%,74.84%),大于90°的分布最少(0.71%,0.65%)。右側(cè)的夾角也是以大于45°為主(70.92%,71.79%),大于90°的最少(0.71,0)。男性和女性右側(cè)腎動脈與腹主動脈的夾角有顯著性差異(P=0.00),見表2。
2.2.4 腎動脈入腎位置 男性的腎動脈主要經(jīng)腎門入腎(44.7%,40.4%),其次是經(jīng)腎上極入腎(27.8%,29.8%)。女性的腎動脈入腎位置也是以腎門為主(51.9%,53.9%),且腎門入腎比例略高于男性。男性和女性入腎位置分布有顯著性差異(χ2分別是35.9和182.0,P=0.00),見表2。
2.2.5 腎血管走形 男性的腎血管走形在左側(cè)以平直型(21.3%)和上斜型(28.99%)為主,右側(cè)以平直型(40.20%)和下斜型(33.7%)為主。女性的腎血管走形左側(cè)以平直型(23.0%)和上斜型(25.82%)為主,右側(cè)以平直型(30.5%)和下斜型(45.10%)為主。男性和女性在腎血管走形分布上存在顯著性差異(χ2分別是17.15和69.4,P=0.00),見表2。
研究人群中腎動脈變異的發(fā)生率為26.4%,男性24.5%(95%CI 22.3%~26.8%),女性22.3%(95%CI 20.3%~24.4%)。男性腎動脈變異類型中左側(cè)腎動脈過早分支(7.69%)、副腎動脈(16.6%),右側(cè)腎動脈過早分支(6.59%)、副腎動脈(18.8%)。女性腎動脈變異類型中左側(cè)腎動脈過早分支檢出率為6.1%、副腎動脈檢出率為11.7%,右側(cè)分別為5.16%和17.1%。男性和女性在兩側(cè)的腎動脈變異類型具有統(tǒng)計學差異(P=0.00)。見表3,圖2。
圖2 腎動脈變異類型 A:無腎動脈B:腎動脈過早分支C:副腎動脈Fig.2 Type of renal arterial variation A:No renal artery B:Premature branching of renal artery C:Accessory of renal artery
副腎動脈的總體發(fā)生率為19.0%,其中男性19.4%(95%CI 17.5%~21.3%),女性18.6%(95%CI 16.7%~20.7%)。男女單側(cè)副腎動脈的檢出率分別為15.4%和14.5%,雙側(cè)的檢出率為4.0%和3.8%。副腎動脈經(jīng)腎上極入腎(男53.0%,女52.7%)比例大于腎下極(男46.9%,女47.2%),見表3。
表3 腎動脈變異及副腎動脈結(jié)構%(n)Tab.3 Variation of renal artery and structureof accessory renal artery%(n)
腎動脈屬于中等動脈,結(jié)構復雜,易發(fā)生動脈粥樣硬化。腎動脈造影操作時如果介入醫(yī)師不熟悉腎動脈結(jié)構可能會損傷斑塊內(nèi)膜,引起膽固醇栓塞等并發(fā)癥。熟悉腎動脈的影像解剖及腎動脈變異類型特點,可縮短操作時間,減少造影劑用量和并發(fā)癥發(fā)生。目前腎動脈的影像學檢測技術有多排螺旋CT、MSCTA、動態(tài)增強磁共振血管造影等,對腎動脈病變的診斷各有千秋[3~7]。國內(nèi)學者[8]認為通過血管造影和血管內(nèi)超聲可以發(fā)現(xiàn)并診斷支架置入術后再狹窄,其測量結(jié)果準確、較易被患者接受。DSCT血管成像可快速、無創(chuàng)評估腎動脈的解剖結(jié)構,具有解剖標志較明確,信息量喪失少,圖像呈半透明狀態(tài)便于觀察、層次較多、邊緣光滑、層厚要求低、圖像立體感強、可以多方位重建等特點,能夠較好地顯示重疊的血管,清晰地顯示血管和血管壁及其周圍結(jié)構的相對關系,因而對于腎動脈解剖研究更具有優(yōu)勢。MSCT顯示腎動脈及其變異的準確率達90%以上[9],但是對于細小血管的結(jié)構參數(shù)分析不及DSCT,而且DSCT更加有效地運用于冠狀動脈管腔狹窄的診斷和斑塊類型的判讀[10~12]。DSCT通過雙源即2個x射線源設置以不同的能量采集數(shù)據(jù),成像的時間分辨率較高,且曝光劑量比MSCTA少50%。DSCT對腎動脈等細小血管狹窄評價的敏感性、特異性均高于MRA[13]。本研究基于DSCT及其后三維圖像重建技術,分析浙西南地區(qū)中老年3090例腎動脈CTA影像學資料,比較男性和女性的雙側(cè)的腎動脈長度和外徑,腎動脈優(yōu)勢開口、開口椎體位置、與腹主動脈夾角、入腎分布類型、腎血管走形、變異和副腎動脈發(fā)生率等,為國人腎介入手術提供解剖參數(shù)和循證醫(yī)學證據(jù)。
腎動脈的外徑、長度和角度等隨著研究樣本的種族、性別比、地域的不同導致一定的差異。Lucas等[14]研究表明德國人群腎動脈長度和平均外徑左側(cè)為(34.8±12.5),(5.4±1.2)mm,右側(cè)為(41.4±15.0),(5.2±1.2)mm。本研究中男性和女性雙側(cè)的腎動脈長度和外徑無太大差異,腎動脈長度和平均外徑左側(cè)為(37.43±13.73),(6.37±6.6)mm,右側(cè)為(24.52±25.5),(4.4±2.67)mm,長度和平均外徑均小于德國人群研究中腎動脈的參數(shù),可能是由于樣本種族不同所致。本研究中腎動脈與腹主動脈夾角以大于45°為主(左73.65%,右71.38%),且多經(jīng)腎門入腎(左48.5%,右47.6%),腎血管走形左側(cè)和右側(cè)存在較大差異(P<0.01),左側(cè)以平直型和上斜型為主(22.3%,27.2%),右側(cè)以平直型和下斜型為主(34.8%,40.1%)??姇苑萚1]的研究表明左側(cè)腎動脈與腹主動脈夾角為(63.74±13.24)°,大于右側(cè)夾角(52.54±13.82)°,腎血管走形以下斜型最為常見,左、右側(cè)發(fā)生率分別為35.71%和52.60%,其次為平直型,左、右側(cè)發(fā)生率分別為25.00%和20.78%。
國內(nèi)一項50例患者的研究表明腎動脈開口位于第1腰椎椎體上1/3至第2腰椎椎體下1/3[15],與本研究結(jié)果相似。以往大多研究表明腎動脈開口多位于第1腰椎和第2腰椎之間[16~17],一項回顧性分析研究表明左、右腎動脈均有50%起于第1腰椎高度,其余50%的起點在L1/L2之間[18]。Beregi等[19]研究表明88%右腎動脈及87%左腎動脈開口位于第1腰椎下至第2腰椎下緣之間,其中50%雙腎動脈開口處于同一水平,37%右腎動脈開口高于左腎動脈。本研究中腎動脈開口多為右側(cè)較高(56.8%),腎動脈開口對應的椎體大多數(shù)是L1(左67.8%,右75.9%)或L2(左30.1%,右20.4%),與以上研究結(jié)果大致相同。所以介入醫(yī)師行腎動脈介入手術前應首先在L1及L2附近尋找腎動脈開口,特別注意女性L1的比例高于男性,T12的比例也高于男性。
腎動脈變異的發(fā)生率在不同人群中差異很大[20,21]。本研究證實浙西南地區(qū)中老年人群中腎動脈變異的發(fā)生率總體為26.4%,男性高于女性。單側(cè)副腎動脈發(fā)生率為15.0%,雙側(cè)為3.9%,且同樣男性高于女性,總體副腎動脈檢出率為19.0%。與本研究不同的是,仇劍等人[22]研究顯示副腎動脈由腎上端入腎者占45.7%,由腎下端入腎占35.7%;副腎動脈檢出率左側(cè)為42.4%,右側(cè)為41.14%,可能與檢測設備、人群分布的差異等有關。國內(nèi)學者運用64排螺旋CT血管成像技術對300例患者進行腎動脈影像學研究發(fā)現(xiàn),兩支型腎動脈為10.33%,腎動脈變異率為41.67%[23]。Lucas等[14]研究表明德國人群的單側(cè)副腎動脈(ARA)發(fā)生率為20%,雙側(cè)ARA發(fā)生率為2%。東南亞人ARA的發(fā)生率最低(4%~18.4%)[24],巴西人ARA發(fā)生率最高(61.5%)[25]。腎介入和外科手術時應對雙側(cè)副腎動脈和腎動脈過早分支的結(jié)構足夠重視,避免不必要的損傷。
綜上所述,腎動脈結(jié)構、起源及變異在男性和女性人群中具有差異和規(guī)律,腎介入及外科手術操作前可通過DSCT了解腎和血管的解剖形態(tài),以利于制定個性化的手術方案。