B 型主动脉夹层主动脉形态改变危险因素的研究

李嘉琦 张静怡 王家平

主动脉夹层（AD）是以主动脉中层破裂，血液进入内中膜迫使主动脉壁延伸剥离的一种危急重症，其中约三分之一的AD 为B 型AD（TBAD）[1-2]。AD 患者如得不到及时救治，死亡率极高，随着主动脉腔内隔绝术被广泛应用，明显降低了患者死亡率[3]。近年来，与主动脉腔内隔绝术相关的特有并发症报道逐渐增多，如内漏、截瘫、器官灌注不良等[4-6]，所以纵使得到及时救治，其并发症仍会影响患者生活质量，给家庭及社会带来沉重负担。

对于此种疾病，通过早期筛查高危人群并进行一级预防，所获得的益处远大于发生危急症状后的治疗。因此，识别TBAD 的危险因素以及在危急症状发生之前进行预防是降低TBAD 死亡率及治疗成本的最佳方法。通过观察高血压、年龄以及遗传因素等明确危险因素难以提高筛查项目的成本效益，因此，急需发掘能早期评估TBAD发病相关的有效指标。近年来主动脉研究热点涉及主动脉形态学，多项研究表明AD 患者主动脉形态学指标发生改变[7-8]，但既往研究对象以A 型AD 患者为主，且研究聚焦于主动脉局部形态改变，由于既往研究对象的选择差异以及试验设计上的不同可能掩盖了主动脉形态特征对TBAD 的价值。本研究通过对TBAD 患者与无主动脉疾病的对照组解剖学指标进行测量，对比两大目标人群主动脉形态学差异，以期在人群中识别可能发生TBAD的高危人群，并依据其临床指征和影像学征象来强化监测或早期干预。

1 资料与方法

1.1 研究对象

回顾性纳入2017 年1 月至2021 年12 月期间在昆明医科大学第二附属医院接受胸腹主动脉CT血管造影（CTA）检查的住院患者280 例。根据CTA诊断将其分为TBAD 组（n=105）和无主动脉疾病的对照组（n=175），并进行倾向得分匹配。本研究符合国家制定的涉及人的生物医学研究伦理标准和世界医学协会最新修订的《赫尔辛基宣言》的要求。

排除标准：（1）患有结缔组织病；（2）患有其他主动脉疾病；（3）既往有主动脉手术史；（4）既往有心胸外科疾病或心胸外科手术史；（5）患有可能导致胸主动脉形态扭曲的疾病；（6）患有可能导致胸壁形态改变的疾病；（7）牛型主动脉弓，存在主动脉弓分支变异；（8）二叶式主动脉瓣；（9）年龄＜18 岁；（10）CTA参数、范围、图像质量未达要求。

1.2 资料收集

收集患者一般资料，包括性别、年龄、体重指数、体表面积、既往史（高血压、吸烟史、血脂异常）及影像学资料。

1.3 主动脉形态学指标的测量（图1～6）

图1 主动脉弓上三大分支血管直径的测量

主动脉弓上三大分支血管直径的测量（图1）：原始图像最大密度投影（MIP）重建后，选择在头臂干（BCT）、左颈总动脉（LCCA）和左锁骨下动脉（LSA）三大分支血管根部和开口10 mm 处行血管直径测量。

主动脉弓上三大分支与主动脉弓的角度测量（图2）：原始图像容积再现（VR）重建后，分别测量BCT、LCCA、LSA 与主动脉弓长轴（图2A）及短轴（图2B） 之间的角度。

图2 主动脉弓上三大分支与主动脉弓的角度测量

主动脉弓宽度及高度的测量（图3）：原始图像VR 重建后，测量主动脉弓的宽度及高度。主动脉弓宽度定义为升主动脉外侧壁与降主动脉外侧壁之间的最大距离。主动脉弓高度定义为BCT 起源与弓顶点之间的垂直距离。

图3 主动脉弓宽度及高度的测量

升主动脉曲率及主动脉弓曲率半径的测量（图4）：以重建图像为基础，利用MIP 后处理技术，于冠状面上进行测量，两垂线相交所成角度即为升主动脉曲率（图4A）。主动脉弓曲率半径定义为于肺动脉水平测量升主动脉内壁至降主动脉内壁的距离除以2（图4B）。

图4 升主动脉曲率及主动脉弓曲率半径的测量

主动脉弓局部扭转度及主动脉全程扭转度的测量（图5）：利用MIP 后处理技术，于矢状面在右肺动脉水平的升主动脉和降主动脉中线之间勾画一个三角形，三角形顶点为主动脉弓最高点。图5 中a、b 之和为主动脉弓长度，c 为主动脉弓宽度，d 为右肺动脉水平降主动脉中点与腹主动脉髂动脉分叉处长度，e 为右肺动脉水平升主动脉中点与腹主动脉髂动脉分叉处长度。扭转度定义为长度与宽度的比值，主动脉弓局部扭转度=（a+b）/c，主动脉全程扭转度=（a+b+d）/e。

图5 主动脉弓局部扭转度及主动脉全程扭转度的测量

主动脉近端各点处直径及长度测量（图6）：应用曲面重建（CPR）后处理技术，通过中心线描记法结合断层图像在拉伸图像上确定5 个解剖标志（A～E点），A 点位于窦管交界处，B 点位于升主动脉中点处，C 点位于BCT 近端，D 点位于LCCA 近端，E点位于LSA 近端。于血管横断图像上测量以上几点处主动脉直径，于拉伸图像上测量AC、CD、DE 距离。

图6 主动脉近端各点处直径及长度测量

1.4 统计学方法

应用R4.1.1 和SPSS 22.0 软件进行统计分析。采用倾向得分匹配无放回方式对TBAD 组和对照组进行1：1 匹配。标准化差值绝对值＜0.1 时，认为组间变量均衡性较好。计量资料为正态分布时以均数±标准差表示，组间比较采用t 检验；计量资料为非正态分布时以中位数（P25，P75）表示，组间比较用Mann-Whitney U 检验；分类资料以频数和构成比描述，组间比较采用χ2检验。采用多因素Logistic 回归分析评价匹配后主动脉形态与TBAD 之间的关系。所有检验均采取双侧检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 匹配前后两组患者基线特征比较（表1）

匹配前，与对照组比，TBAD 组的男性比例高、体重指数大、体表面积小、高血压比例高（P 均＜0.05）。匹配后，两组患者基线特征差异均无统计学意义（P 均＞0.05）。

2.2 匹配后两组患者主动脉形态学指标比较（表2）

表2 匹配后两组患者主动脉形态学指标比较（±s）

（1）TBAD 组患者BCT、LCCA、LSA 根部直径均大于对照组（P 均＜0.001），但在开口10 mm 处直径两组差异均无统计学意义（P 均＞0.05）；（2）TBAD 组患者LSA 与主动脉弓长轴夹角大于对照组，LSA 与主动脉弓短轴夹角小于对照组（P 均＜0.05）；（3）TBAD组患者主动脉弓的宽度和高度均大于对照组（P 均＜0.001）；（4）TBAD 组患者的升主动脉曲率和主动脉弓曲率半径均小于对照组（P 均＜0.001）；（5）TBAD组患者主动脉弓局部扭转度及主动脉全程扭转度均大于对照组（P 均＜0.001）；（6）TBAD 组患者主动脉窦管交界处、升主动脉中点处、BCT 近端、LCCA 近端、LSA 近端各点处主动脉直径均大于对照组；升主动脉长度、主动脉弓长度均长于对照组（P 均＜0.001）。

2.3 主动脉形态学相关指标与TBAD 的多因素Logistic 回归分析（表3）

表3 主动脉形态学相关指标与TBAD 的多因素Logistic 回归分析

将上述单因素分析中P ≤0.2 的主动脉形态学相关指标作为自变量，患者发生TBAD 为因变量，纳入二元Logistic 回归进行分析，结果显示LSA 根 部 直 径（OR=9.244，95%CI：1.386～61.638，P=0.022）、 主 动 脉 弓 宽 度（OR=1.604，95%CI：1.110～2.320，P=0.012）、升主动脉曲率（OR=0.680，95%CI：0.474～0.976，P=0.036）、主动脉弓曲率半径（OR=0.470，95%CI：0.234～0.942，P=0.033）及主动脉弓局部扭转度（OR=1.534，95%CI：1.110～2.120，P=0.010）与TBAD 的发生独立相关。

3 讨论

近年来随着TBAD 诊断策略的不断更新、腔内移植物个性化设计以及手术技术的不断提升，TBAD 患者的救治得到了大幅提高，但长期预后仍不容乐观。目前AD 发生机制仍不明确，即使在主动脉完全正常的人群中仍有约三分之一的个体会发生AD[9]。有研究报道，近端主动脉的特定几何特征如直径、长度、角度以及扭转度等变化可能会导致A 型AD 发生，甚至指南也建议采取一定措施进行预防[10-12]，因此对于TBAD 识别形态学危险因素具有深远意义。本研究通过多因素Logistic 回归分析显示LSA 根部直径、主动脉弓宽度、升主动脉曲率、主动脉弓曲率半径以及主动脉弓局部扭转度与TBAD 的发生独立相关。

目前大部分学者对于主动脉形态学的研究都聚焦于主动脉形态上，如主动脉直径、长度、角度等，很少学者对主动脉弓上三分支的形态特点进行深入研究，并且大部分学者对主动脉弓上三分支的测量也只局限于主动脉健康的患者。本研究探讨了主动脉弓上三分支的直径及其与主动脉弓的角度关系，数据显示测量位置对于结果存在较大影响，开口10 mm 处直径，两组之间差异均无统计学意义，根部直径TBAD 组均明显增粗，推测其原因可能是由小血管弹性所致，对于分支血管进行监测在根部更有意义。Nathan 等[13]研究发现在主动脉弓上血管开口远端存在局部壁应力的最大值。Chi 等[14]的研究中也发现主动脉弓与降主动脉交界处壁面剪切应力升高。本研究也发现TBAD 组LSA 与主动脉弓长轴及短轴的夹角变化更大。TBAD 破口位置常见于降主动脉峡部，此处为动脉韧带所在部位，笔者推测在心动周期中随着心脏的收缩运动，受到主动脉弓上分支的限制，血管收缩时内层收缩趋势较大，外层因受主动脉弓上分支牵制收缩趋势较小，从而在主动脉内外层之间形成力的差异，同时因解剖因素导致此处血流存在特殊性，致使该部位长期受到复杂力的作用导致血管内膜发生损害，最终发生AD。

研究表明在主动脉疾病发生、发展过程中，结构与功能改变发挥重要作用，其中一个重要的改变就是主动脉的几何形状[15]。本研究显示TBAD 组主动脉弓的宽度、高度均较对照组增大。在Qiu 等[16]的研究中，也得出了相似的结果。其原因可能是由于主动脉扩张不仅发生在横向上，也发生于纵向上，升主动脉及降主动脉远端因为与心包及横膈肌相连，处于一个相对固定的位置，而主动脉弓可以相对自由移动，且主动脉弓内含有大量弹性蛋白，所以主动脉弓成为胸主动脉扭曲的释放点。随着年龄增大，弹性蛋白含量逐渐降低，从而导致主动脉形变能力降低，最终主动脉松动，几何形态发生改变。而几何形态改变又会使血液动力学改变，从而导致机械应力的增加，壁面剪切应力增大又会导致内皮细胞发生变化，加剧其形变的程度[17]，环环相扣产生连锁反应最终导致疾病的发生。

由于主动脉直径和长度不能充分代表主动脉三维结构的变化，所以有必要测量主动脉的空间几何参数评价其与TBAD 的相关性。Cao 等[18]通过沿中心线绘制2 个点的切线，通过“切角”函数分别测量升主动脉及主动脉弓的角度，其结果显示相对于对照组，TBAD 组升主动脉及主动脉弓角度均增大，其中升主动脉角度增大说明其形态更加弯曲，而主动脉弓角度增大说明弓部形态较平缓。在Sun等[19]的研究中也得到了相似的结果。本研究TBAD组患者的升主动脉曲率、主动脉弓曲率半径均小于对照组（P 均＜0.001），与上述研究中结果相近。其中TBAD 组主动脉弓相较平缓可能是由于近端主动脉形态变化所导致，主要与主动脉弓宽度增大有关。多因素Logistic 回归分析显示升主动脉曲率和主动脉弓曲率半径与TBAD 的发生存在相关性，其原因可能由于主动脉弓段被弓上分支血管所相对固定，在心动周期中主动脉弓的上下运动分别受到升主动脉、降主动脉及弓上分支血管的限制，升主动脉和降主动脉的延伸促进了主动脉的弯曲。

主动脉扭转度在许多遗传性主动脉疾病中已经成为主动脉发生不良事件的一个可重复预测因子[20-21]。扭转度反映了主动脉在三维空间中的形变程度，这种改变可能是由于血液动力学应激引起的血管介质的进行性结构损伤最终导致的一种病理性重构。因此，将扭转程度以及分布情况作为衡量疾病负担的指标是可行的。目前扭转度的测量主要依靠专门软件以及工作站进行测量、计算。本研究中采用Alhafez 等[22]的测量方法，通过在二维图像上进行测量从而获得等效的扭转度数值。Cao 等[18]的研究结果显示两组升主动脉扭转度差异无统计学意义，但TBAD 组主动脉弓以及总近端主动脉的扭转度显著高于对照组。在Sun 等[19]的研究中除升主动脉处扭转度差异无统计学意义以外，其余各处扭转度差异均具有统计学意义。本研究中也得出了相似的结果，TBAD 组主动脉弓局部扭转度、主动脉全程扭转度均大于对照组，差异均具有统计学意义。且本研究的多因素Logistic 回归分析表明主动脉弓局部扭转度与TBAD 独立相关，这与最近一项研究的结论一致[23]。一般来说，致使壁面剪切应力增加以及主动脉中膜介质退变的情况都是导致TBAD 发生的潜在危险因素。当近端主动脉扭转度增大，会促使血流以更强的螺旋状态通过主动脉弓远端，从而增加壁面剪切应力。当壁面剪切应力增加时，会加速局部平滑肌细胞凋亡，当血压突然升高时，致使血管内膜撕裂，最终导致AD 发生[24]。

对于主动脉直径以及长度的研究一直是主动脉疾病的研究热点，考虑到TBAD 患者中主动脉远端解剖变量可能因为夹层受影响，所以主要以主动脉近端解剖变量进行研究。在Cao 等[18]的研究中，TBAD 组主动脉近端各点直径均大于对照组，测量长度也均大于对照组，差异存在统计学意义。本研究中，相较于对照组，TBAD 组主动脉窦管交界处、升主动脉中点处、BCT 近端、LCCA 近端、LSA 近端各点主动脉直径均增大，并且升主动脉长度、主动脉弓长度均明显增长，与上述学者发现基本相符。Lescan 等[12]的研究中结果显示升主动脉长度无明显变化而主动脉弓长度存在显著增加，而Shirali 等[25]的研究显示升主动脉长度以及近端主动脉总长度均增加，但未描述主动脉弓长度的变化。本研究中升主动脉长度以及主动脉弓长度均有增加，考虑到主动脉纵向弹性介质的丧失，上述结果是合理的。

综上所述，本研究结果表明TBAD 组与对照组主动脉形态存在一定差异，其中LSA 根部直径、主动脉弓宽度、升主动脉曲率、主动脉弓曲率半径以及主动脉弓局部扭转度与TBAD 的发生独立相关，表明TBAD 患者主动脉形态具有特征性改变，对以上指标进行监测在临床实践中具有一定指导意义。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突