CTA在评估大动脉炎病情活动性中的临床应用价值

杨顺帆 王 佳 朱 晴 李南方

大动脉炎(takayasu arteritis,TA)是一种罕见的病因不明的慢性非特异性炎症性疾病,主要累及主动脉及其主要分支[1]。当动脉炎发展为明显血管狭窄、闭塞或扩张时,受累器官会出现缺血、梗死和功能障碍,有时危及患者的生存。早期诊断、识别疾病的活动性并进行适当干预非常重要。但这种疾病的复发频率高且疾病的活动隐匿,依靠临床症状及实验室指标评估活动性存在巨大挑战[2]。

经导管动脉造影是目前临床诊断TA最有效的检查手段,也被认为是TA诊断的“金标准”。但是动脉造影也有其缺点,它是一种有创性检查,收费较高,辐射量较大,且不能显示动脉壁的病变,在TA早期由于管腔狭窄不明显而容易漏诊,而且不能用于病情的长期监测等[3]。CT血管成像(CT angiography,CTA)是一种操作方便、无创伤的检查,能同时清晰显示大动脉及其主要分支的管腔及管壁的改变[4]。

众所周知,红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是评估TA活动性传统指标。随着生物科技迅速发展,研究发现正五聚蛋白-3(pentraxins-3,PTX-3)是一种急性相炎性反应蛋白,其可能参与血管的炎症。是评估TA病情活动性的潜在生物学标志物。既往研究中,TA的管壁病变特点主要有管壁增厚、强化、环形低密度影、钙化[5]。但在TA中通过对管壁病变的影像学定量测量来评估疾病活动性的相关研究较少。本研究通过比较不同时期TA患者CT血管成像中最大管壁厚度、相对最强化比率,探讨其与血清学炎性指标的相关性,进一步评估CTA在判断疾病活动性中的价值。

资料与方法

1.研究对象：采用临床回顾性研究的方法,收集2017年1月～2021年12月在新疆维吾尔自治区人民医院住院患者,根据症状、体征、实验室检查、影像学检查及血管造影最终纳入29例TA患者。所有纳入者诊断标准均符合美国风湿病学会1990年的分类标准[6]。排除急性严重感染、恶性肿瘤、严重肝、心功能不全、妊娠或有生育需求者。TA活动期诊断标准：TA活动评估采用美国国立卫生研究院提出的 Kerr 评分,其中评估为活动期TA患者12例,非活动期TA患者17例[7]。具体标准如下：如患者满足以下两条或以上新发或恶化的表现时评判为疾病活动：①全身症状,发热、骨骼、肌肉症状;②ESR升高;③血管缺血或炎症的特点：跛行,脉搏减弱,无脉,血管杂音,血压不对称;④血管造影异常。所有参与者均签署书面知情同意书。本研究获得新疆维吾尔自治区人民医院医学伦理学委员会批准(伦理学审批号：KY2018011866)。

2.临床资料：通过电子病历系统收集患者的临床资料：(1)性别、年龄、病程、症状、体征、体重指数(body mass index,BMI)。(2)实验室资料包括白细胞计数(white blood cell count,WBC)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)、血小板计数(blood platelet count,PLT)、血清肌酐(serum creatinine,Scr)、尿酸(uric acid,UA)、ESR、CRP。测定血清PTX-3水平,将静脉血收集到血清管中,室温下凝血,3000r/min、4℃离心10min。取出血清,-80℃保存,待测。采用武汉优尔生物科技有限公司生产的SEK411Hu 96T PTX-3检测试剂盒,使用ELISA测定PTX-3水平,单位以纳克/微升(ng/ml)表示。

3.CTA检查及处理：采用GELightSpeed 64 层螺旋CT扫描仪。扫描参数：管电压(80～120)kV,电流为自动mA控制,准直器宽度0.625mm,重组间隔 0.625mm,螺距 0.984∶1,扫描范围包括颅底动脉至髂动脉分叉。比较剂为非离子型欧乃派克 350mg/ml,剂量1.5～2.0ml/kg体重,最多不超过100ml。经肘静脉注射,流率 3.5～4.5ml/s。扫描延迟时间根据预注射峰值测定或比较剂示踪进行设定。将获得的原始数据进行重组,层厚 0.625mm,重组间隔 0.3mm。所得重组数据传至工作站(ADW4.4),根据观察结构的不同选择多平面重组(multiplane recombination,MPR)、曲面重组(curved planar reformat,CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)及容积再现(volume rendering,VR)等方法重组。

4.CTA资料分析：本研究通过CTA评估的受累血管部位包括升主动脉、主动脉弓、降主动脉、胸主动脉、腹主动脉、头臂干、颈总动脉、锁骨下动脉、腹腔干、肠系膜上动脉、肾动脉、冠状动脉。受累血管的管腔病变包括狭窄、闭塞及扩张。为了评估受累血管壁情况,本研究测量受累血管最大壁厚及增强后管壁相对强化比率,测量是由两名医生独立完成的。通过动脉期横切面图像测量管壁的最大厚度,最厚的部分由两名医生共同主观决定。同时在动脉期的横切面图像上测量CT值,位置与测量最大壁厚的位置相同,根据管壁厚度定义圆形感兴趣区域(region of interest,ROI)的面积,ROI需包括整个增厚的动脉管壁。在同一层面图像上椎旁肌肉位置设定一个圆形ROI并测量椎旁肌肉的CT值,其ROI面积应大于或等于测量血管壁ROI。相对强化比率定义为血管壁CT值与椎旁肌肉CT值的之比。环状低密度影定义为沿管壁内表面的同心性、增强较差的低密度环。

结 果

1.TA患者活动组与非活动组间的一般情况与实验室指标比较：29例TA患者中男性12例,女性17例,按照疾病的活动性分为活动组与非活动组,两组间性别、年龄及病程比较,差异无统计学意义(P>0.05),活动组的BMI、Hb明显低于非活动组,WBC、CRP、ESR、PTX-3水平明显高于非活动组,其中WBC、ESR比较,差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

表1 两组患者的一般情况与实验室指标比较

2.TA患者活动组与非活动组间的临床资料的比较：与非活动组TA患者比较,活动组以头晕/黑矇为主,差异有统计学意义(P<0.05),跛行和发热相对少见。两组间体征、治疗方案、血管病变程度比较,差异无统计学意义(P>0.05,表2)。

表2 两组患者的临床资料的比较[n(%)]

3.CTA检查的TA患者的动脉血管壁评估：29例TA患者中,20例入院后进行了CTA检查,9例患者行经导管血管造影检查进行血管评估。对患者进行Hata分类,结果发现以Ⅳ型(37.9%)、Ⅴ型(24.1%)多见,Ⅰ型为10.3%,Ⅱa型为3.4%,Ⅱb型为17.2%,Ⅲ型为7.0%[8]。CTA患者均有血管壁增厚,其中两组间的最大壁厚比较,差异无统计学意义(P=0.34)。而活动组管壁相对强化比率要明显高于非活动组(P=0.02,表3)。

表3 20例TA患者的血管CTA特点的比较[M(Q1,Q3)]

本研究20例TA患者的CTA影像资料发现有4例活动性TA患者CTA显示环形低密度影,2例非活动性TA患者CTA显示血管壁钙化。1例21岁男性典型TA患者,以“头痛伴血压高9个月”为主诉入院,临床评估为非活动期(图1)。CTA轴位图像显示主动脉最大壁厚6.85mm(图1A),增强后强化比率是最大后壁层面血管壁CT平均值(图1B)比同一层面脊柱旁肌肉CT平均值(图1C)。

图1 1例非活动的TA患者CTA结果A.主动脉最大壁厚6.85mm;B、C.增强后强化比率为0.85

4.血管壁相对强化比率与炎性指标的相关性分析：本研究对20例行CTA检查的TA患者的相对强化比率与PTX-3、ESR、CRP、WC、PLT、Hb的关系,结果发现,相对强化比率与PTX-3、WBC、PLT相关(P<0.05,表4)。

表4 血管壁相对强化比率与炎性指标的相关性分析

讨 论

TA是一种慢性进行性的非特异炎性疾病,易复发,早期识别活动性并进行适当的干预,对于疾病的预后有重要的意义。近年来,多种影像学的方法被用于TA的诊断及活动性评估,包括超声、磁共振血管成像(MRI angiography,MRA)、氟脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描术(FDG-PET)、CTA,每种技术都有它的优缺点[9～11]。有研究表明,FDG-PET可检测到动脉壁活动炎症,故应用于评估TA活动性。有Meta分析显示,与临床评估比较,FDG-PET评估TA活动性的综合特异性为81%,敏感度为74%,共纳入了10篇文献;由FDG-PET评估为活动期TA患者的ESR、CRP明显高于非活动期患者[12]。但是由于对血管壁FDG摄取异常的定义不同,不同研究的结果之间异质性很高,目前迫切需要定义活动性的一个定量标准。

CTA在主动脉及其分支成像中的优点在于空间分辨率高,检查时间短,只需要1次屏气,故被广泛应用于TA患者的血管评估[13,14]。大多数研究将以下CTA结果定义为活动性疾病的指示,延迟期图像上血管壁增厚伴增强和低衰减环[15,16]。研究显示,低衰减环评估疾病活动性的特异性为100%,但是敏感度只有34%～57%,血管壁增厚伴强化的特异性和敏感度分别为88%和75%,而单纯的血管壁增厚与TA的活动性无关[17]。本研究中4例有低衰减环的TA患者均在活动组,活动组的血管壁相对强化比率显著高于非活动组,而且最大后壁在活动组与非活动组之间比较,差异无统计学意义,这与上述研究报道的结果是一致的。经药物治疗后观察到TA患者的血管壁增厚和增强减少[18]。在本研究中同样发现,活动期TA患者经药物治疗后相对强化比率较治疗前明显降低。

与FDG-PET评估TA遇到的挑战类似,以前的CTA相关研究大多数是以主观判断是否有动脉壁增厚伴强化,客观的定量测量研究较少,缺乏统一的定量标准,故不同研究之间异质性很大。本研究测量TA患者的血管最大厚壁并计算了相对强化比率,定量描述了活动期TA患者的血管壁增厚伴强化,发现活动期TA血管强化程度要明显高于非活动期。因此血管壁的增厚伴强化在评估TA患者活动性方面有着重要的临床价值。

ESR和CRP作为临床中最常用的评估活动性的炎性指标,主要反映了与TA相关的全身炎性反应[19,20]。有研究表明,ESR、CRP与TA活动相关性较差,经治疗后ESR、CRP降至正常的TA患者仍有血管的进行性损害,这表明即使全身炎性反应被控制,血管的局部炎性反应仍然持续存在[21～24]。近年来研究发现,血清PTX-3可作为诊断TA的特异性生物学标志物,而且活动期TA患者中PTX-3水平明显高于非活动期[21～23]。PTX-3属于长PTX,也是一种急性期反应物,在人体内比CRP更早释放[24]。在自身免疫性疾病中,PTX-3在炎症部位产生,它可以抑制树突状细胞对死亡细胞的内化,从而导致异常免疫激活。本研究发现,活动组的WBC、CRP、ESR、PTX-3水平均高于非活动组。而相对强化比率与炎性指标的相关分析显示,相对强化比率与PTX-3、WBC、PLT呈正相关(P=0.031),这进一步说明相对强化比率在评估TA活动性炎性反应中可能存在的重要的价值,很可能为临床医生对TA患者评估活动及制定治疗方案时提供一定的帮助。

本研究存在一定的局限性,因为TA是罕见病,所以本研究中收集的TA样本量较小。所有样本均来自笔者医院就诊患者,为单中心,样本可能存在一定的偏倚。本研究为病例对照研究,需要开展更多的前瞻性研究来进一步证实血管壁增厚伴强化在TA活动性评估中的意义。