256层CT评估Stanford B型主动脉夹层升主动脉弹性与冠状动脉狭窄的相关性

孔黎阳，孙勇

主动脉夹层(aortic dissection，AD)是指主动脉内、中膜撕裂后血液流入，导致主动脉腔被分隔成真腔和假腔[1]。AD是一种危重心血管急症 ，其发病率约为每年5～30/1 000 000[2-3]；发病高峰年龄50～70岁，以男性多见，男女比率约为2～5：1。Stanford B型主动脉夹层不累及升主动脉，病变范围限于降主动脉或延伸至腹主动脉，主要临床表现为剧烈疼痛，随内膜撕裂范围扩大，主动脉分支血管受累，导致相应脏器缺血，严重者可出现夹层破裂导致休克甚至死亡。主动脉弹性是指单位压力作用下的主动脉功能学反映，主动脉壁硬度增加与主动脉夹层、主动脉瘤形成和破裂有关[4]。有研究表明升主动脉弹性的变化影响着冠状动脉血流量和左心功能，其弹性功能的异常与冠心病的发生发展密切相关[5]。本研究旨在运用256层CT心电门控扫描一站式评估Stanford B型主动脉夹层的升主动脉弹性及其与冠状动脉狭窄的相关性，为临床早期进行及时有效的干预提供依据。

材料与方法

1.一般资料

搜集2018年12月-2020年10月于本院诊断为Stanford B型主动脉夹层并行256层CT心电门控扫描患者中图像质量较好且无明显呼吸、心脏搏动伪影的56例纳为研究对象，男37例，女19例，年龄34～85岁，平均(59.78±11.79)岁。纳入者均需除外主动脉外伤、主动脉先天发育畸形、马凡综合征、心肌病、风湿性心脏病、心脏肿瘤及严重肝肾功能不全等疾病。据冠状动脉狭窄情况分为冠状动脉狭窄阳性组(n=35)和冠状动脉狭窄阴性组(n=21)，参考SCCT、ACR 和北美心血管影像学会于2016 年共同发布的冠状动脉疾病报告与数据制度(coronary artery disease reporting and data system,CAD-RADS)[6]，将冠状动脉狭窄阳性组分为轻度、中度、重度狭窄3组。所有患者在检查前均已签署知情同意书。

2.仪器及方法

使用Phillips公司Brilliance 256层iCT，受检者取仰卧位，心率控制在75次/min以内[7]。连接心电信号及静脉通路，经右侧肘正中静脉用双筒高压CT注射器注入碘普罗胺(370 mg I/100 mL)，注射剂量按患者体重计算(成人1.5 mL/kg)，生理盐水30～40 mL，流速4～5 mL/s。扫描参数：管电压80～120 kV，自动管电流模式，层厚0.90 mm，层距0.45 mm，螺距0.27，机架转速0.27 s/r。先行胸腹主动脉前瞻性心电门控扫描，扫描范围为胸廓入口至双侧髂总动脉分叉处，再行扫描范围为主动脉弓上缘至心脏隔面的小范围回顾性后心电门控扫描。所有研究对像均于扫描前及扫描完成后测量左手肱动脉血压并取平均值，记录收缩压(Ps)、舒张压(Ds)并计算脉压(dP)。

3.升主动脉弹性测量

将所有原始数据传入飞利浦EBW(Extended Brilliance Workspace)工作站，每隔5% R-R间期进行全时相自动重建，得到5%～100%共20组图像数据并上传至PACS工作站。使用飞利浦EBW工作站的后处理软件生成升主动脉及冠状动脉的三维重组图像，将冠状动脉窦上15 mm处的升主动脉层面设定为感兴趣区(ROI)，使用工作站的勾画工具分别测量20组序列感兴趣区的升主动脉横截面积、管腔直径，每组序列各项数据均测量2次并取平均值。分别得到冠状动脉窦上15 mm处的升主动脉最大横截面积(Ss)、最小横截面积(Sd)、最大管腔直径(Ds)、最小管腔直径(Dd)，(图1a、1b)。主动脉弹性的评估参数分别为膨胀性(AoD)、顺应性(AoC)、僵硬度(AoSI)及相对直径变化率(%Ao)[8-10]。带入公式并计算：

图1 a)使用飞利浦EBW工作站的冠状动脉后处理软件生成升主动脉及冠状动脉三维重组图像，并将冠状动脉窦上15mm处的升主动脉层面设定为感兴趣区；b)于感兴趣区层面的标准横断面图像上勾画主动脉轮廓，测定其横截面积及管腔直径。

4.冠状动脉狭窄评估

飞利浦EBW工作站冠状动脉后处理软件重建的图像由两名主治医师职称以上的放射科医师分别对冠状动脉各主要分支(左冠状动脉主干、左前降支、左回旋支、右冠状动脉)进行狭窄程度评估，评估过程均采用双盲法。据美国心脏协会所规定的冠状动脉血管图像分段评定标准，采用Gensini评分进行定量评估(CAS评分)[8]：管腔狭窄程度1%～25%记为1分，26%～50%记为2分，51%～75%记为4分，76%～90%记为8分，91%～99%记为16分，100%记为32分。参照Gensini评分标准，不同节段的冠状动脉有不同的权重系数，每例患者的冠状动脉狭窄程度为左冠状动脉主干、左前降支、左回旋支以及右冠状动脉主干、右回旋支、后降支等不同节段冠状动脉的总和。

5.统计学分析

结 果

本研究56例病例中Stanford B型主动脉夹层冠状动脉狭窄阳性者35例，冠状动脉狭窄阴性者21例。狭窄阳性组中轻度狭窄15例，中度狭窄8例，重度狭窄12例。

1.冠状动脉狭窄阳性组与狭窄阴性组间升主动脉弹性指标的比较

冠状动脉狭窄阳性组与狭窄阴性组相比，4项评价升主动脉弹性指标(%AO、AoD、AoC、AoSI)间差异具有明显统计学意义(P<0.01)，其中两组间僵硬度(AoSI)的差异最为显著(表1)。

表1 冠状动脉狭窄阳性组与狭窄阴性组间升主动脉弹性指标

2.不同狭窄程度组间升主动脉弹性指标

相对直径变化率(%AO)、膨胀性(AoD)、顺应性(AoC)3项指标随狭窄程度增加而降低，僵硬度(AoSI)随狭窄程度增加而升高(表2)。

表2 不同狭窄程度组间各升主动脉弹性指标比较

3.不同狭窄程度组间升主动脉弹性指标的比较

轻度狭窄组与中度狭窄组间除僵硬度(AoSI)外，其余各项弹性指标差异均无统计学意义。轻度狭窄组与重度狭窄组、中度狭窄组与重度狭窄组间各项指标差异均具有统计学意义(表3)。

表3 不同狭窄程度组间各弹性指标比较

4.Gensini评分与狭窄阳性组各升主动脉弹性指标的相关性分析

Pearson相关性分析结果显示Gensini评分与相对直径变化率(%AO)、膨胀性(AoD)、顺应性(AoC)呈显著负相关(P<0.01，r分别为-0.688、-0.723、-0.638)，与僵硬度(AoSI)呈显著正相关(P<0.01，r=0.965)(表4，图2)。

表4 Gensini评分与各弹性指标的相关性

图2 冠状动脉狭窄组升主动脉各弹性指标与Gensini评分散点图。a)Gensini评分与相对直径变化率(%AO)呈负相关;b)Gensini评分与膨胀性(AoD)呈负相关;c)Gensini评分与顺应性(AoC)呈负相关;d)Gensini评分与僵硬度(AoSI)呈正相关。

5.不同冠状动脉狭窄程度组间Gensini评分比较

箱图示Stanford B型主动脉夹层患者的Gensini评分随冠状动脉狭窄程度的增加而升高(图3)。

图3 不同冠状动脉狭窄程度组间Gensini评分箱图。

讨 论

主动脉夹层的发生发展与主动脉壁结构的变化密切相关。由于主动脉壁胶原纤维、弹力纤维的形态及比例发生改变，血管壁的切应力增加，使动脉壁硬度随之增加。动脉壁硬度增加也可以表达为顺应性或弹性减低，是血管老化的标志[11]，并可导致各种血流动力学变化和严重不良后果[12]。最终在遗传学、解剖学、血液动力学、分子生物学和免疫学等多方面致伤因素综合作用下导致内膜、中膜分离而形成主动脉夹层[13]。目前，国外已有关于利用主动脉弹性推测心血管疾病发生的相关报道[14]，Ong等[15]进行Meta分析后显示在血压变化之前，动脉弹性就已发生改变。升主动脉作为心脏射血的第一通道，升主动脉弹性是左心功能及冠状动脉血流量的重要决定因素，Stanford B型主动脉夹层病变范围虽未累及升主动脉，但其造成升主动脉弹性改变而导致的冠状动脉异常仍不容小觑。

1.256层CT心电门控扫描评估Stanford B型主动脉夹层升主动脉弹性的可行性

近年来，动脉壁弹性功能在心血管疾病发生发展中所起的作用受到广泛重视。国内外文献对于动脉弹性的研究多局限于超声[16-17],测量脉搏波传导速度(PWV)具有无创、方便及可重复性高的特点，是评价动脉弹性功能的经典方法[18-19],在临床中被广泛应用，但其敏感性较差，对动脉弹性早期变化的评估无明显优势，并且由于升主动脉位置较为特殊而无法直接对其弹性进行测量且超声检查易受操作者主观判断及被检者呼吸运动干扰等影响。MRI具有较高的软组织分辨率，已有运用MRI对主动脉血管功能进行评价的文献报道[20]，但相比于CT检查，MRI检查费用较为昂贵且扫描时间长、易受呼吸搏动伪影影响，在临床普及受限。目前，运用CT心电门控扫描评价Stanford B型主动脉夹层升主动脉弹性的报道仍较少。随着医学影像设备及扫描技术的不断发展，多层螺旋CT(multi-slice computed tomography，MSCT)心电门控扫描技术已在临床普遍运用，MSCT已不仅仅拘泥于对血管形态学的检查，其对血管功能的评估作用也逐步得到认可。在此检查技术的基础上扫描辐射剂量和对比剂用量均无需额外增加且可选择心动周期的任意时刻进行数据采集，利用工作站后处理技术进行三维重组更直观地观察主动脉形态、主动脉夹层破口情况，继而动态评估主动脉夹层及其动脉弹性。本研究运用256层CT结合心电门控扫描技术在无需额外增加被检者的扫描剂量及费用的前提下纳入56例Stanford B型主动脉夹层患者为研究对象，其中冠状动脉狭窄阳性者35例，冠状动脉狭窄阴性者21例，所获得的主动脉及冠状动脉图像质量均较好且数据完整，所以使用256层CT心电门控扫描评估Stanford B型主动脉夹层升主动脉弹性具有一定的可行性。

2.评估Stanford B型主动脉夹层升主动脉弹性及其与冠状动脉狭窄的相关性

目前，运用MSCT心电门控血管成像技术测量升主动脉面积及直径的具体操作方法尚无统一标准，已有体积测量法及平面测量法两种方式[21]。体积测量法操作繁琐，并且在一个完整心动周期内升主动脉受心脏搏动及呼吸运动影响，其形态和体积均会发生改变。故本研究采用平面测量法，选择与主动脉长轴垂直的断面而非横断面，在每组多平面重建图像上将冠状动脉窦上方15 mm处的升主动脉层面设定为感兴趣区(ROI)，使得测值更接近主动脉的真实值且不额外增加工作量，该方法具有较好的易操作性和可重复性，用于评价升主动脉弹性的各项指标(%AO、AoC、AoD、AoSI)均用此方法测量并计算得出。

本研究结果显示Stanford B型主动脉夹层患者冠状动脉狭窄阳性组与狭窄阴性组相比，相对直径变化率(%AO)、膨胀性(AoD)、顺应性(AoC)、僵硬度(AoSI)等升主动脉弹性指标间均具有明显差异性(P<0.01)，可初步认为随着Stanford B型主动脉夹层的升主动脉弹性的改变，对冠状动脉是否发生狭窄存在着一定影响。除僵硬度随冠状动脉狭窄程度增加而升高外，其余升主动脉弹性指标均随狭窄程度增加而降低，可认为主动脉弹性纤维的分解断裂、平滑肌细胞凋亡等各种因素[13]共同导致主动脉壁僵硬度增加，膨胀性及形变能力降低即动脉弹性下降，并且随着主动脉弹性的下降冠状动脉狭窄程度逐渐增加。不同冠状动脉狭窄组间比较结果显示轻度狭窄组与重度狭窄组、中度狭窄组与重度狭窄组间各项指标差异均具有统计学意义(P<0.05)；轻度狭窄组与中度狭窄组间除僵硬度外，其余各项弹性指标差异均无统计学意义，可能与本研究样本量较少有关。

Gensini血管病变程度定量评定(CAS评分)是目前国际公认的冠状动脉狭窄量化评价指标。本研究的Pearson相关性分析结果显示Gensini评分与相对直径变化率、膨胀性、顺应性呈显著负相关(P<0.01)，与僵硬度呈显著正相关(P<0.01)。说明Stanford B型主动脉夹层患者的冠状动脉狭窄程度随着升主动脉壁的僵硬度增加、膨胀性及形变能力降低而逐渐上升，此结论与国内外相关文献报道结论一致[22-24]。

3.本研究不足之处

本研究病例数偏少，仍需在未来的研究中增加病例数来进行更全面的验证。因本研究需运用回顾性心电门控扫描对感兴趣层面的整个心动周期进行重建，扫描剂量略高于常规的冠状动脉前瞻性心电门控扫描，但实际扫描时已据不同患者的情况进行适当缩小扫描范围、降低管电压、增大螺距等操作。本研究证明此方法在尽可能减少被检者所受辐射剂量的前提下所获得的图像资料能满足研究需要。本研究所纳入的血压值均为被检者左手肱动脉血压，理想的测定方式应为测定升主动脉感兴趣平面的主动脉腔内血压值，但此方式为有创性检查，实际运用较为困难，因此本研究采取左手肱动脉血压值替代。

综上所述，运用256层CT心电门控扫描评估Stanford B型主动脉夹层动脉弹性及其与冠状动脉狭窄的相关性具有一定的可行性，Stanford B型主动脉夹层升主动脉弹性指标与冠状动脉狭窄程度存在相关性，并且冠状动脉狭窄程度随主动脉弹性下降而升高。因此，检测Stanford B型主动脉夹层的升动脉弹性对评价主动脉血管功能以及冠状动脉相关疾病的预防、监测病情发展等方面均有十分重要的意义，为临床早期干预、治疗方案的决策提供依据。