采用冠状动脉CTA探究血压对主动脉根部及升主动脉的影响

王翔 侯志辉 安云强 于易通 任心爽 李珈含 王欣方伟 王义勋 刘林祥 吕滨

随着社会经济的快速发展以及人口老龄化的加快，高血压病的发病率日益增高，在全球的发病率约为10%[1]。高血压可导致机体大血管病变，引起主动脉根部及升主动脉的扩张。主动脉根部指主动脉瓣环与近端升主动脉之间的部分，是体循环动脉系统的最近端，包括主动脉瓣环、主动脉窦部及窦管交界处在内的结构，是左室与周围血管连接的重要环节[2]。升主动脉是介于主动脉根部与主动脉弓头臂干发出之前的部分。主动脉根部及升主动脉的内径扩张常预示着发生主动脉瘤及主动脉夹层的风险。长期的高血压病可以破坏人体血管内皮功能，降低主动脉的弹性，引起血管内膜增厚并形成动脉粥样斑块，导致血管发生不可逆性的扩张，进一步引发心脏结构及功能的改变，使得心血管事件的发生率逐年升高[3]。主动脉根部及升主动脉的扩张对预测主动脉瓣反流、马凡综合征和主动脉夹层等疾病有重要意义[4-5]。目前，虽有关于高血压影响主动脉根部及升主动脉的研究报道，但研究结果尚不一致[6]，主要是因为以往多采用二维超声心动图对主动脉根部进行研究。由于主动脉瓣环呈不规则椭圆形[7]，二维超声心动图测得值为主动脉瓣环的矢状短径，而不是冠状长径，因此测量的主动脉瓣环比实际值要小[8-9]，降低了测量的准确程度。

近年来，冠状动脉CT血管成像（coronary computed tomography angiography,CCTA）以及各种血管后处理重建技术不断发展和完善，CT具有高空间和时间分辨力，可以对主动脉根部进行全面成像，三维多平面重组（MPR）提高了观察和测量主动脉根部的准确性，弥补了超声二维测量的不足[10]。本研究回顾性纳入大样本队列，利用CCTA三维后处理影像，研究血压正常者与高血压病人主动脉根部及升主动脉内径的差异，旨在为临床治疗高血压、预防主动脉根部及升主动脉的扩张性病变提供循证医学支持。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集2017年1月—6月因疑似冠心病于中国医学科学院阜外医院接受CCTA检查的30~80岁病人共971例。其中，既往明确诊断为高血压者694例，男388例，平均年龄（53.7±10.3）岁；女 306 例，平均年龄（58.9±8.5）岁。 血压正常且无高血压病史者277例，男165例，平均年龄（52.8±10.1）岁；女 112 例，平均年龄（58.8±6.8）岁。排除标准：①有心脏瓣膜病、心力衰竭、先天性心脏病、心肌病、左心室肥厚、心房纤颤、搭桥术后者；②有升主动脉动脉瘤、主动脉夹层、主动脉狭窄、马凡综合征、主动脉扩张、主动脉瓣置换术者。

1.2 设备与方法 采用德国西门子公司第2代双源CT（SOMATOM Definition Flash）扫描设备行前瞻性心电门控扫描，范围自主动脉根部至心脏膈面。根据病人体质量指数（BMI）选择管电压，同时个性化选取管电流（330~400 mA）[11]，参数如下：BMI≤20kg/m2者，80 kV;20 kg/m2

1.3 影像分析 采用GE ADW4.6工作站进行影像后处理，采用心脏MPR模块进行任意平面重组，以多角度、多方位显示心血管影像及其空间位置关系。由于在收缩期主动脉根部的成像优于舒张期[9,13]，本研究对心脏收缩期影像行心脏冠状面、矢状面和横断面重组。测量主动脉根部及升主动脉以下4个层面的血管内径：主动脉瓣环层面（长径、短径）、瓦氏窦最大内径层面、窦管交界层面和升主动脉肺动脉分叉层面（图1）。参考Lehmkuhl等[14]的测量方法，由2名有5年和7年工作经验的放射科医师采用盲法分别对以上4个层面的管径测量3次，取2名医生测量的平均值。

1.4 高血压诊断标准 采用2018年中国高血压防治指南的标准[15]诊断高血压，即在未使用降压药物的情况下，非同日3次诊室测血压，收缩压≥140mmHg和/或舒张压≥90 mmHg。如病人既往有高血压史，目前正在使用降压药物，即使血压＜140/90 mmHg，仍诊断为高血压。

图1 主动根部各参数径线及升主动脉内径的测量（a短径，b长径，c冠状面主动脉窦内径，d冠状面窦管交界处内径，e为升主动脉内径）。A图，主动脉瓣环平面。B图，主动脉根部冠状面。C图，主动脉根部横断面。D图，主动脉根部横断面。E图，肺动脉分叉层面。

1.5 统计学方法 采用SPSS 19统计软件对数据进行分析。应用Kolmogorov-Smirnov’s进行正态性检验，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，2组间比较采用独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同性别高血压组与血压正常组一般资料比较 不同性别高血压组与正常组的年龄、身高、BMI差异均无统计学意义（均P＞0.05），组间收缩压和舒张压差异均有统计学意义（均P<0.05），见表1、2。

表1 男性的高血压组与血压正常组一般资料比较

表2 女性的高血压组与血压正常组一般资料比较

2.2 不同性别血压正常者的主动脉根部及升主动脉内径比较 在血压正常者中，男性主动脉瓣环短径和长径、瓦氏窦最大内径、窦管交界处内径均高于女性（均P<0.05），而男女升主动脉内径差异无统计学意义（P＞0.05）（表 3）。

2.3 不同性别高血压组与血压正常组主动脉根部及升主动脉内径比较 男性和女性高血压组的升主动脉内径均高于血压正常组（均P＜0.05），其他内径的差异均无统计学意义（均P＞0.05）。详见表4、5。

表3 血压正常组中男女主动脉根部及升主动脉内径比较mm

表4 男性的高血压组与血压正常组的主动脉根部及升主动脉内径比较mm

表5 女性的高血压组与血压正常组的主动脉根部及升主动脉内径比较mm

3 讨论

在高血压病及心血管事件的预防和治疗中，对主动脉根部、升主动脉结构及功能的检测具有重要的临床意义[16]。长期高血压疾病能够引起胸腔内大血管病变的机制包括以下几方面：血管内皮功能、主动脉管壁的弹性降低、动脉内膜增厚以及动脉粥样斑块形成，进而导致主动脉管壁增厚、管径扩张、弹性下降等一系列相应的改变[17]。

2014年欧洲心脏病学会主动脉疾病诊断和治疗指南[18]指出高血压、主动脉瓣膜病、性别、BMI等都是主动脉根部扩张的影响因素，但高血压是否对其有影响目前仍存在争议，究其原因主要是大部分研究基于二维的超声测量，方法学的可重复性及准确性欠佳。本研究利用CT血管成像提供的三维影像进行测量，方法学的可重复性和准确性都较高。Jurencak等[10]研究发现主动脉瓣环的最大直径和瓦氏窦最宽部分都在心动周期的收缩期，而且由于主动脉瓣环的动态变化，在收缩期主动脉根部的成像优于舒张期。本研究基于以往文献推荐的测量时期对主动脉根部及升主动脉内径进行测量，分析血压正常的男女间主动脉根部及升主动脉内径的差异，发现在血压正常者中除了男女的升主动脉内径差异无统计学意义外，男女间在主动脉瓣环、瓦氏窦最大内径、窦管交界处内径上的差异均有统计学意义，因此本研究将男性与女性分开研究，这就避免了性别所造成的影响，使结果更具说服力。

本研究结果显示，无论在男性还是女性中高血压组的升主动脉内径高于血压正常组，而2组间主动脉根部各径线差异均无统计学意义。这与Kim等[19]认为高血压可致主动根部轻度扩大，特别是在升主动脉比较明显的观点一致。表明高血压在一定程度上改变了升主动脉的结构，可能是由于高血压状态下血管壁重构，弹力纤维增多，平滑肌细胞减少，从而导致血管壁的机械应力增加及血管弹性蛋白的分解加速，但反应性重构造成的血管厚度的增加不能完全抵消动脉压力差的增加，故而导致血管内径的增加[20]。对于瓦氏窦最大内径是否受高血压的影响，不同研究的结果不甚一致，Jakrapanichakul等[21]研究显示高血压组瓦氏窦最大内径高于血压正常组，2组间差异有统计学意义。而王等[22]研究显示高血压组瓦氏窦最大内径较血压正常组有增大趋势，但2组间差异无统计学意义。本研究中瓦氏窦最大内径在2组间比较的结果与王等[22]的研究结果一致。造成这种结果差异的原因可能包括：①本研究样本量大，进行了性别分组，检查方式及测量方法不同。②在高血压病程中是否坚持服药及血压的控制情况等都是研究的不确定因素。③高血压病人更易合并各种混杂因素，如糖尿病、吸烟、血脂异常及体质量不同等。表明高血压的这些危险因素与瓦氏窦最大内径的扩张存在一定的相关性。④高血压病人的发病年龄及高血压的病程各有不同。

主动脉根部是心脏与体循环动脉系统连接且最紧密的部位，也是左心室与周围动脉作用的中心部分[18]，高血压病人中普遍存在主动脉根部各参数径线值的增大，发生率约为10%，主动脉根部的扩张常与主动脉瘤及主动脉夹层密切相关[5]。目前越来越多的研究关注主动脉根部的结构变化与高血压及左心结构、功能改变之间的关系。主动脉根部结构的监测对于高血压和心脑血管病变的进展有重要意义。本研究仅发现高血压病人主动脉根部各参数内径较血压正常者有增大的趋势，但其差异无统计学意义。

以往关于高血压对主动脉根部扩张影响的研究通常是应用二维超声心动图测量，由于心脏环形运动的变化，容易造成测量值的系统性低估。近年来，随着CT设备的不断发展完善，应用双源CT检查主动脉结构越发显示出其优势，尤其是对边界的识别及描绘优于超声心动图，同时受人为经验及主观因素的影响也相对较小。CT成像还可以提供高空间分辨力的三维影像，并具有后处理功能，对研究主动脉根部解剖具有更高的准确性，能够更加客观地反映高血压病人主动脉根部形态，从而有助于临床医生更好地对高血压病人的主动脉相关疾病进行早期的筛查与诊断，降低升主动脉相关疾病的发生率。

本研究尚存在一些局限性：①没有进行年龄的分组，可能存在年龄上的差异，但高血压组和血压正常组的平均年龄差异无统计学意义；②没有涉及吸烟、糖尿病、肥胖等因素，可能会影响心血管功能[24-25]，从而影响本研究的准确性；③纳入高血压组的病人没有考虑高血压病程、类型及血压升高程度。对于以上问题我们将在后续的研究中进一步完善。