李嘉琦 張靜怡 王家平

主動(dòng)脈夾層（AD）是以主動(dòng)脈中層破裂，血液進(jìn)入內(nèi)中膜迫使主動(dòng)脈壁延伸剝離的一種危急重癥，其中約三分之一的AD 為B 型AD（TBAD）[1-2]。AD 患者如得不到及時(shí)救治，死亡率極高，隨著主動(dòng)脈腔內(nèi)隔絕術(shù)被廣泛應(yīng)用，明顯降低了患者死亡率[3]。近年來，與主動(dòng)脈腔內(nèi)隔絕術(shù)相關(guān)的特有并發(fā)癥報(bào)道逐漸增多，如內(nèi)漏、截癱、器官灌注不良等[4-6]，所以縱使得到及時(shí)救治，其并發(fā)癥仍會(huì)影響患者生活質(zhì)量，給家庭及社會(huì)帶來沉重負(fù)擔(dān)。

對于此種疾病，通過早期篩查高危人群并進(jìn)行一級預(yù)防，所獲得的益處遠(yuǎn)大于發(fā)生危急癥狀后的治療。因此，識(shí)別TBAD 的危險(xiǎn)因素以及在危急癥狀發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)防是降低TBAD 死亡率及治療成本的最佳方法。通過觀察高血壓、年齡以及遺傳因素等明確危險(xiǎn)因素難以提高篩查項(xiàng)目的成本效益，因此，急需發(fā)掘能早期評估TBAD發(fā)病相關(guān)的有效指標(biāo)。近年來主動(dòng)脈研究熱點(diǎn)涉及主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)，多項(xiàng)研究表明AD 患者主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)指標(biāo)發(fā)生改變[7-8]，但既往研究對象以A 型AD 患者為主，且研究聚焦于主動(dòng)脈局部形態(tài)改變，由于既往研究對象的選擇差異以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)上的不同可能掩蓋了主動(dòng)脈形態(tài)特征對TBAD 的價(jià)值。本研究通過對TBAD 患者與無主動(dòng)脈疾病的對照組解剖學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測量，對比兩大目標(biāo)人群主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)差異，以期在人群中識(shí)別可能發(fā)生TBAD的高危人群，并依據(jù)其臨床指征和影像學(xué)征象來強(qiáng)化監(jiān)測或早期干預(yù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性納入2017 年1 月至2021 年12 月期間在昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院接受胸腹主動(dòng)脈CT血管造影（CTA）檢查的住院患者280 例。根據(jù)CTA診斷將其分為TBAD 組（n=105）和無主動(dòng)脈疾病的對照組（n=175），并進(jìn)行傾向得分匹配。本研究符合國家制定的涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理標(biāo)準(zhǔn)和世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)最新修訂的《赫爾辛基宣言》的要求。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患有結(jié)締組織??；（2）患有其他主動(dòng)脈疾?。唬?）既往有主動(dòng)脈手術(shù)史；（4）既往有心胸外科疾病或心胸外科手術(shù)史；（5）患有可能導(dǎo)致胸主動(dòng)脈形態(tài)扭曲的疾病；（6）患有可能導(dǎo)致胸壁形態(tài)改變的疾??；（7）牛型主動(dòng)脈弓，存在主動(dòng)脈弓分支變異；（8）二葉式主動(dòng)脈瓣；（9）年齡＜18 歲；（10）CTA參數(shù)、范圍、圖像質(zhì)量未達(dá)要求。

1.2 資料收集

收集患者一般資料，包括性別、年齡、體重指數(shù)、體表面積、既往史（高血壓、吸煙史、血脂異常）及影像學(xué)資料。

1.3 主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)指標(biāo)的測量（圖1～6）

圖1 主動(dòng)脈弓上三大分支血管直徑的測量

主動(dòng)脈弓上三大分支血管直徑的測量（圖1）：原始圖像最大密度投影（MIP）重建后，選擇在頭臂干（BCT）、左頸總動(dòng)脈（LCCA）和左鎖骨下動(dòng)脈（LSA）三大分支血管根部和開口10 mm 處行血管直徑測量。

主動(dòng)脈弓上三大分支與主動(dòng)脈弓的角度測量（圖2）：原始圖像容積再現(xiàn)（VR）重建后，分別測量BCT、LCCA、LSA 與主動(dòng)脈弓長軸（圖2A）及短軸（圖2B） 之間的角度。

圖2 主動(dòng)脈弓上三大分支與主動(dòng)脈弓的角度測量

主動(dòng)脈弓寬度及高度的測量（圖3）：原始圖像VR 重建后，測量主動(dòng)脈弓的寬度及高度。主動(dòng)脈弓寬度定義為升主動(dòng)脈外側(cè)壁與降主動(dòng)脈外側(cè)壁之間的最大距離。主動(dòng)脈弓高度定義為BCT 起源與弓頂點(diǎn)之間的垂直距離。

圖3 主動(dòng)脈弓寬度及高度的測量

升主動(dòng)脈曲率及主動(dòng)脈弓曲率半徑的測量（圖4）：以重建圖像為基礎(chǔ)，利用MIP 后處理技術(shù)，于冠狀面上進(jìn)行測量，兩垂線相交所成角度即為升主動(dòng)脈曲率（圖4A）。主動(dòng)脈弓曲率半徑定義為于肺動(dòng)脈水平測量升主動(dòng)脈內(nèi)壁至降主動(dòng)脈內(nèi)壁的距離除以2（圖4B）。

圖4 升主動(dòng)脈曲率及主動(dòng)脈弓曲率半徑的測量

主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度及主動(dòng)脈全程扭轉(zhuǎn)度的測量（圖5）：利用MIP 后處理技術(shù)，于矢狀面在右肺動(dòng)脈水平的升主動(dòng)脈和降主動(dòng)脈中線之間勾畫一個(gè)三角形，三角形頂點(diǎn)為主動(dòng)脈弓最高點(diǎn)。圖5 中a、b 之和為主動(dòng)脈弓長度，c 為主動(dòng)脈弓寬度，d 為右肺動(dòng)脈水平降主動(dòng)脈中點(diǎn)與腹主動(dòng)脈髂動(dòng)脈分叉處長度，e 為右肺動(dòng)脈水平升主動(dòng)脈中點(diǎn)與腹主動(dòng)脈髂動(dòng)脈分叉處長度。扭轉(zhuǎn)度定義為長度與寬度的比值，主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度=（a+b）/c，主動(dòng)脈全程扭轉(zhuǎn)度=（a+b+d）/e。

圖5 主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度及主動(dòng)脈全程扭轉(zhuǎn)度的測量

主動(dòng)脈近端各點(diǎn)處直徑及長度測量（圖6）：應(yīng)用曲面重建（CPR）后處理技術(shù)，通過中心線描記法結(jié)合斷層圖像在拉伸圖像上確定5 個(gè)解剖標(biāo)志（A～E點(diǎn)），A 點(diǎn)位于竇管交界處，B 點(diǎn)位于升主動(dòng)脈中點(diǎn)處，C 點(diǎn)位于BCT 近端，D 點(diǎn)位于LCCA 近端，E點(diǎn)位于LSA 近端。于血管橫斷圖像上測量以上幾點(diǎn)處主動(dòng)脈直徑，于拉伸圖像上測量AC、CD、DE 距離。

圖6 主動(dòng)脈近端各點(diǎn)處直徑及長度測量

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用R4.1.1 和SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用傾向得分匹配無放回方式對TBAD 組和對照組進(jìn)行1：1 匹配。標(biāo)準(zhǔn)化差值絕對值＜0.1 時(shí)，認(rèn)為組間變量均衡性較好。計(jì)量資料為正態(tài)分布時(shí)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)量資料為非正態(tài)分布時(shí)以中位數(shù)（P25，P75）表示，組間比較用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)；分類資料以頻數(shù)和構(gòu)成比描述，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用多因素Logistic 回歸分析評價(jià)匹配后主動(dòng)脈形態(tài)與TBAD 之間的關(guān)系。所有檢驗(yàn)均采取雙側(cè)檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 匹配前后兩組患者基線特征比較（表1）

匹配前，與對照組比，TBAD 組的男性比例高、體重指數(shù)大、體表面積小、高血壓比例高（P 均＜0.05）。匹配后，兩組患者基線特征差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 均＞0.05）。

2.2 匹配后兩組患者主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)指標(biāo)比較（表2）

表2 匹配后兩組患者主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)指標(biāo)比較（±s）

（1）TBAD 組患者BCT、LCCA、LSA 根部直徑均大于對照組（P 均＜0.001），但在開口10 mm 處直徑兩組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 均＞0.05）；（2）TBAD 組患者LSA 與主動(dòng)脈弓長軸夾角大于對照組，LSA 與主動(dòng)脈弓短軸夾角小于對照組（P 均＜0.05）；（3）TBAD組患者主動(dòng)脈弓的寬度和高度均大于對照組（P 均＜0.001）；（4）TBAD 組患者的升主動(dòng)脈曲率和主動(dòng)脈弓曲率半徑均小于對照組（P 均＜0.001）；（5）TBAD組患者主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度及主動(dòng)脈全程扭轉(zhuǎn)度均大于對照組（P 均＜0.001）；（6）TBAD 組患者主動(dòng)脈竇管交界處、升主動(dòng)脈中點(diǎn)處、BCT 近端、LCCA 近端、LSA 近端各點(diǎn)處主動(dòng)脈直徑均大于對照組；升主動(dòng)脈長度、主動(dòng)脈弓長度均長于對照組（P 均＜0.001）。

2.3 主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)相關(guān)指標(biāo)與TBAD 的多因素Logistic 回歸分析（表3）

表3 主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)相關(guān)指標(biāo)與TBAD 的多因素Logistic 回歸分析

將上述單因素分析中P ≤0.2 的主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)相關(guān)指標(biāo)作為自變量，患者發(fā)生TBAD 為因變量，納入二元Logistic 回歸進(jìn)行分析，結(jié)果顯示LSA 根 部 直 徑（OR=9.244，95%CI：1.386～61.638，P=0.022）、 主 動(dòng) 脈 弓 寬 度（OR=1.604，95%CI：1.110～2.320，P=0.012）、升主動(dòng)脈曲率（OR=0.680，95%CI：0.474～0.976，P=0.036）、主動(dòng)脈弓曲率半徑（OR=0.470，95%CI：0.234～0.942，P=0.033）及主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度（OR=1.534，95%CI：1.110～2.120，P=0.010）與TBAD 的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)。

3 討論

近年來隨著TBAD 診斷策略的不斷更新、腔內(nèi)移植物個(gè)性化設(shè)計(jì)以及手術(shù)技術(shù)的不斷提升，TBAD 患者的救治得到了大幅提高，但長期預(yù)后仍不容樂觀。目前AD 發(fā)生機(jī)制仍不明確，即使在主動(dòng)脈完全正常的人群中仍有約三分之一的個(gè)體會(huì)發(fā)生AD[9]。有研究報(bào)道，近端主動(dòng)脈的特定幾何特征如直徑、長度、角度以及扭轉(zhuǎn)度等變化可能會(huì)導(dǎo)致A 型AD 發(fā)生，甚至指南也建議采取一定措施進(jìn)行預(yù)防[10-12]，因此對于TBAD 識(shí)別形態(tài)學(xué)危險(xiǎn)因素具有深遠(yuǎn)意義。本研究通過多因素Logistic 回歸分析顯示LSA 根部直徑、主動(dòng)脈弓寬度、升主動(dòng)脈曲率、主動(dòng)脈弓曲率半徑以及主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度與TBAD 的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)。

目前大部分學(xué)者對于主動(dòng)脈形態(tài)學(xué)的研究都聚焦于主動(dòng)脈形態(tài)上，如主動(dòng)脈直徑、長度、角度等，很少學(xué)者對主動(dòng)脈弓上三分支的形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，并且大部分學(xué)者對主動(dòng)脈弓上三分支的測量也只局限于主動(dòng)脈健康的患者。本研究探討了主動(dòng)脈弓上三分支的直徑及其與主動(dòng)脈弓的角度關(guān)系，數(shù)據(jù)顯示測量位置對于結(jié)果存在較大影響，開口10 mm 處直徑，兩組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，根部直徑TBAD 組均明顯增粗，推測其原因可能是由小血管彈性所致，對于分支血管進(jìn)行監(jiān)測在根部更有意義。Nathan 等[13]研究發(fā)現(xiàn)在主動(dòng)脈弓上血管開口遠(yuǎn)端存在局部壁應(yīng)力的最大值。Chi 等[14]的研究中也發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈弓與降主動(dòng)脈交界處壁面剪切應(yīng)力升高。本研究也發(fā)現(xiàn)TBAD 組LSA 與主動(dòng)脈弓長軸及短軸的夾角變化更大。TBAD 破口位置常見于降主動(dòng)脈峽部，此處為動(dòng)脈韌帶所在部位，筆者推測在心動(dòng)周期中隨著心臟的收縮運(yùn)動(dòng)，受到主動(dòng)脈弓上分支的限制，血管收縮時(shí)內(nèi)層收縮趨勢較大，外層因受主動(dòng)脈弓上分支牽制收縮趨勢較小，從而在主動(dòng)脈內(nèi)外層之間形成力的差異，同時(shí)因解剖因素導(dǎo)致此處血流存在特殊性，致使該部位長期受到復(fù)雜力的作用導(dǎo)致血管內(nèi)膜發(fā)生損害，最終發(fā)生AD。

研究表明在主動(dòng)脈疾病發(fā)生、發(fā)展過程中，結(jié)構(gòu)與功能改變發(fā)揮重要作用，其中一個(gè)重要的改變就是主動(dòng)脈的幾何形狀[15]。本研究顯示TBAD 組主動(dòng)脈弓的寬度、高度均較對照組增大。在Qiu 等[16]的研究中，也得出了相似的結(jié)果。其原因可能是由于主動(dòng)脈擴(kuò)張不僅發(fā)生在橫向上，也發(fā)生于縱向上，升主動(dòng)脈及降主動(dòng)脈遠(yuǎn)端因?yàn)榕c心包及橫膈肌相連，處于一個(gè)相對固定的位置，而主動(dòng)脈弓可以相對自由移動(dòng)，且主動(dòng)脈弓內(nèi)含有大量彈性蛋白，所以主動(dòng)脈弓成為胸主動(dòng)脈扭曲的釋放點(diǎn)。隨著年齡增大，彈性蛋白含量逐漸降低，從而導(dǎo)致主動(dòng)脈形變能力降低，最終主動(dòng)脈松動(dòng)，幾何形態(tài)發(fā)生改變。而幾何形態(tài)改變又會(huì)使血液動(dòng)力學(xué)改變，從而導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力的增加，壁面剪切應(yīng)力增大又會(huì)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生變化，加劇其形變的程度[17]，環(huán)環(huán)相扣產(chǎn)生連鎖反應(yīng)最終導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

由于主動(dòng)脈直徑和長度不能充分代表主動(dòng)脈三維結(jié)構(gòu)的變化，所以有必要測量主動(dòng)脈的空間幾何參數(shù)評價(jià)其與TBAD 的相關(guān)性。Cao 等[18]通過沿中心線繪制2 個(gè)點(diǎn)的切線，通過“切角”函數(shù)分別測量升主動(dòng)脈及主動(dòng)脈弓的角度，其結(jié)果顯示相對于對照組，TBAD 組升主動(dòng)脈及主動(dòng)脈弓角度均增大，其中升主動(dòng)脈角度增大說明其形態(tài)更加彎曲，而主動(dòng)脈弓角度增大說明弓部形態(tài)較平緩。在Sun等[19]的研究中也得到了相似的結(jié)果。本研究TBAD組患者的升主動(dòng)脈曲率、主動(dòng)脈弓曲率半徑均小于對照組（P 均＜0.001），與上述研究中結(jié)果相近。其中TBAD 組主動(dòng)脈弓相較平緩可能是由于近端主動(dòng)脈形態(tài)變化所導(dǎo)致，主要與主動(dòng)脈弓寬度增大有關(guān)。多因素Logistic 回歸分析顯示升主動(dòng)脈曲率和主動(dòng)脈弓曲率半徑與TBAD 的發(fā)生存在相關(guān)性，其原因可能由于主動(dòng)脈弓段被弓上分支血管所相對固定，在心動(dòng)周期中主動(dòng)脈弓的上下運(yùn)動(dòng)分別受到升主動(dòng)脈、降主動(dòng)脈及弓上分支血管的限制，升主動(dòng)脈和降主動(dòng)脈的延伸促進(jìn)了主動(dòng)脈的彎曲。

主動(dòng)脈扭轉(zhuǎn)度在許多遺傳性主動(dòng)脈疾病中已經(jīng)成為主動(dòng)脈發(fā)生不良事件的一個(gè)可重復(fù)預(yù)測因子[20-21]。扭轉(zhuǎn)度反映了主動(dòng)脈在三維空間中的形變程度，這種改變可能是由于血液動(dòng)力學(xué)應(yīng)激引起的血管介質(zhì)的進(jìn)行性結(jié)構(gòu)損傷最終導(dǎo)致的一種病理性重構(gòu)。因此，將扭轉(zhuǎn)程度以及分布情況作為衡量疾病負(fù)擔(dān)的指標(biāo)是可行的。目前扭轉(zhuǎn)度的測量主要依靠專門軟件以及工作站進(jìn)行測量、計(jì)算。本研究中采用Alhafez 等[22]的測量方法，通過在二維圖像上進(jìn)行測量從而獲得等效的扭轉(zhuǎn)度數(shù)值。Cao 等[18]的研究結(jié)果顯示兩組升主動(dòng)脈扭轉(zhuǎn)度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但TBAD 組主動(dòng)脈弓以及總近端主動(dòng)脈的扭轉(zhuǎn)度顯著高于對照組。在Sun 等[19]的研究中除升主動(dòng)脈處扭轉(zhuǎn)度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義以外，其余各處扭轉(zhuǎn)度差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中也得出了相似的結(jié)果，TBAD 組主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度、主動(dòng)脈全程扭轉(zhuǎn)度均大于對照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。且本研究的多因素Logistic 回歸分析表明主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度與TBAD 獨(dú)立相關(guān)，這與最近一項(xiàng)研究的結(jié)論一致[23]。一般來說，致使壁面剪切應(yīng)力增加以及主動(dòng)脈中膜介質(zhì)退變的情況都是導(dǎo)致TBAD 發(fā)生的潛在危險(xiǎn)因素。當(dāng)近端主動(dòng)脈扭轉(zhuǎn)度增大，會(huì)促使血流以更強(qiáng)的螺旋狀態(tài)通過主動(dòng)脈弓遠(yuǎn)端，從而增加壁面剪切應(yīng)力。當(dāng)壁面剪切應(yīng)力增加時(shí)，會(huì)加速局部平滑肌細(xì)胞凋亡，當(dāng)血壓突然升高時(shí)，致使血管內(nèi)膜撕裂，最終導(dǎo)致AD 發(fā)生[24]。

對于主動(dòng)脈直徑以及長度的研究一直是主動(dòng)脈疾病的研究熱點(diǎn)，考慮到TBAD 患者中主動(dòng)脈遠(yuǎn)端解剖變量可能因?yàn)閵A層受影響，所以主要以主動(dòng)脈近端解剖變量進(jìn)行研究。在Cao 等[18]的研究中，TBAD 組主動(dòng)脈近端各點(diǎn)直徑均大于對照組，測量長度也均大于對照組，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中，相較于對照組，TBAD 組主動(dòng)脈竇管交界處、升主動(dòng)脈中點(diǎn)處、BCT 近端、LCCA 近端、LSA 近端各點(diǎn)主動(dòng)脈直徑均增大，并且升主動(dòng)脈長度、主動(dòng)脈弓長度均明顯增長，與上述學(xué)者發(fā)現(xiàn)基本相符。Lescan 等[12]的研究中結(jié)果顯示升主動(dòng)脈長度無明顯變化而主動(dòng)脈弓長度存在顯著增加，而Shirali 等[25]的研究顯示升主動(dòng)脈長度以及近端主動(dòng)脈總長度均增加，但未描述主動(dòng)脈弓長度的變化。本研究中升主動(dòng)脈長度以及主動(dòng)脈弓長度均有增加，考慮到主動(dòng)脈縱向彈性介質(zhì)的喪失，上述結(jié)果是合理的。

綜上所述，本研究結(jié)果表明TBAD 組與對照組主動(dòng)脈形態(tài)存在一定差異，其中LSA 根部直徑、主動(dòng)脈弓寬度、升主動(dòng)脈曲率、主動(dòng)脈弓曲率半徑以及主動(dòng)脈弓局部扭轉(zhuǎn)度與TBAD 的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)，表明TBAD 患者主動(dòng)脈形態(tài)具有特征性改變，對以上指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測在臨床實(shí)踐中具有一定指導(dǎo)意義。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突