CT血管成像对迷走锁骨下动脉合并B型夹层的形态与主动脉夹层的关系探讨
2023-11-06郭磊林若兰福建医科大学附属协和医院放射科福建福州350001
郭磊 林若兰 福建医科大学附属协和医院放射科 (福建 福州 350001)
内容提要:目的:讨论迷走锁骨下动脉(ASA)合并主动脉B型夹层的形态与主动脉夹层的关系。方法:回顾性分析2012年1月~2022年1月在福建医科大学附属协和医院行CT血管成像检查的ASA患者资料,分别对15例ASA合并B型主动脉夹层的患者(组1)、30例ASA未合并B型主动脉夹层的患者(组2)进行血管形态学的测量,包括主动脉直径、主动脉弓直径、ASA起始处直径、主动脉偏转角、主动脉弓夹角、升主动脉夹角,并将主动脉弓按ASA同侧颈总动脉起始位置与主动脉弓上下缘的关系,将主动脉弓分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。结果:与组2患者相比,组1患者的升主动脉夹角更小,主动脉偏转角较大,升主动脉、主动脉弓、ASA起始处直径更宽(P<0.05),主动脉弓夹角、主动脉弓分型两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:ASA合并B型夹层的患者升主动脉、主动脉弓、ASA起始处直径增大,升主动脉夹角减小,主动脉偏转角增大,这些形态学改变可能与B型夹层的发生存在相关。
主动脉夹层是由主动脉内膜撕裂导致的十分凶险的疾病。现有研究认为,主动脉弓形态、主动脉弓上三支结构等因素与主动脉夹层的发生有关,特殊的主动脉弓变异在夹层的患者中更常见[1,2]。迷走锁骨下动脉(Aberrant Subclavian Arteries,ASA)是一种锁骨下动脉起始与行走位置异常的先天畸形,与主动脉夹层的发生是否相关引起了作者的兴趣,但目前相关研究较少。彻底了解伴有ASA的主动脉的解剖形态、了解ASA与主动脉夹层的关系对手术计划的制定、避免术后并发症、ASA患者主动脉夹层的预防有重要意义。因此本文对ASA合并B型夹层的主动脉的形态进行了进一步分析。
1.资料与方法
1.1 临床资料
回顾性收集2012年1月~2022年1月在福建医科大学附属协和医院行CT血管成像检查的ASA患者的资料,对有ASA合并B型主动脉夹层患者进行进一步分析。最终纳入ASA合并B型主动脉夹层患者15例,定义为组1;随机从2018年5月~2020年6月图像归档与传输系统中筛选出与组1的临床资料相匹配的ASA未合并B型主动脉夹层患者30例,并定义为组2。
纳入标准:临床症状为突发剧烈胸痛,于本院行CT血管成像检查,且诊断为ASA的患者。
排除标准:①ASA患者合并胸主动脉瘤、主动脉炎、主动脉缩窄等血管疾病;②有其他主动脉弓分支变异的患者,如牛弓、孤立的左侧椎动脉;③先天性心脏病或马凡氏综合征患者;④创伤性主动脉夹层;⑤CT血管成像成像质量差。
1.2 方法
扫描设备:64排螺旋CT(GE HD-750)或256排螺旋CT(GE Revolution)或双源CT(Siemens Somatom Definition)。扫描参数:采用螺旋扫描,采集图像层厚0.625mm,层间距0.1mm(GE)或层厚0.75mm,层间距0.1mm(Siemens),管电压120kV,自动mA。扫描范围:自颈部至耻骨联合水平,自上向下扫描。运用高压注射器经手背静脉或肘静脉注入40~60mL非离子型造影剂,注射速率3~4.5mL/s,并用20~30mL生理盐水冲管。采用自动触发方式启动螺旋扫描,阈值100HU。
1.3 形态学参数及分类的定义及测量
①右肺动脉中心水平的升主动脉直径。②ASA中心水平的主动脉弓直径(包括真腔和假腔)。③ASA起始处血管直径。④主动脉偏转角:胸骨中心及胸椎中心连线与升主动脉及降主动脉中心点连线于右肺动脉中心平面的夹角。⑤主动脉弓夹角:在沿主动脉弓的斜矢状位平面,于主动脉弓下缘顶点处分别向前向后引出两条1.5m的线段与主动脉弓下缘相交,测量两条线段所形成的角度。⑥升主动脉夹角:在升主动脉中心水平的冠状位平面测量,定义为升主动脉与主动脉弓的夹角。这些形态学参数的测量如图1所示。将B型主动脉夹层第一裂口的位置分为3类(图2):ASA与对侧锁骨下动脉远端之间(1型)、ASA水平内(2型)、ASA以远(3型)。将主动脉弓按ASA同侧颈总动脉起始位置与主动脉弓上下缘的关系,将主动脉弓分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型(图3):颈总动脉起始处位于主动脉弓上缘水平为Ⅰ型,颈总动脉起始处位于主动脉弓上下缘之间为Ⅱ型,颈总动脉起始处位于主动脉弓下缘及以下为Ⅲ型。为了评价可重复性,由另一位有经验的放射科医师随机选取20%的患者,再次测量以上形态学参数。
图1.形态学参数图例(注:1a.升主动脉直径;1b.主动脉弓直径;1c.ASA 起始处直径;1d.主动脉偏转角;1e.主动脉弓夹角;1f.升主动脉夹角)
图2.B 型主动脉夹层第一裂口位置(注:粗短箭号为夹层第一裂口,细长箭号为锁骨下动脉)
图3.主动脉弓形态分型(注:黄色箭头为ASA,蓝色箭头为同侧颈总动脉,白色虚线为主动脉弓上下缘)
1.4 统计学分析
使用SPSS 26进行统计学分析。定量变量用±s表示,定性数据用%表示。通过组内相关系数(Intra-class Correlation Coefficient,ICC)分析评估观察者内的变异性。对组间参数计量资料进行方差齐性检验后,采用独立样本t检验,计数资料采用χ2检验,不满足χ2检验条件的用Fisher确切概率法,P<0.05为差异有统计学意义。
2.结果
2.1 两组患者的临床特征对比
组1、组2的临床特征无显著差异,具体数据见表1(均P>0.05)。
表1 两组患者临床特征对比
2.2 测量形态学参数的观察者间ICC值
ICC值和观察者间重复性的95% CI见表2,研究具有良好的观察者间重复性(所有ICC值范围为0.774~0.983)。
表2 测量形态学参数的观察者间ICC值
2.3 两组患者动脉形态参数对比
采用临床匹配组校正年龄、性别、吸烟史、高血压、动脉粥样硬化等因素后,两组患者之间的形态学特征差异结果见表3。与未合并B型夹层的ASA患者(组2)相比,ASA合并B型夹层患者(组1)的升主动脉夹角更小,主动脉偏转角较大,升主动脉、主动脉弓、ASA起始处直径更宽。
表3 两组患者动脉形态参数对比
2.4 主动脉弓形态分型
组1的15例患者中,1例为右位主动脉弓合并迷走左锁骨下动脉。ASA全部都走行于食道和气管后面。主动脉夹层第一裂口1型6例(40.0%),2型8例(53.3%),3型1例(6.7%)。组1主动脉弓Ⅰ型2例(13.3%),Ⅱ型12例(80.0%),Ⅲ型1例(6.7%),组2主动脉弓Ⅰ型3例(10.0%),Ⅱ型24例(80.0%),Ⅲ型3例(10.0%),两组间差异无统计学意义(P=1)。
3.讨论
迷走右锁骨下动脉较少见(变异发生率0.16%~4.4%),多位于食管后部(80%~84%),其次是走形于食管与气管之间(12.7%~15%),最少的是走行于气管前面(4.2%~5%)[3]。但在本研究中,所有ASA病例均报道发生在食管后方,有1病例为右位主动脉弓合并迷走左锁骨下动脉,其主动脉弓夹角最小。胡元楠等[4]的研究表明右位主动脉弓合并迷走左锁骨下动脉非常罕见,迷走左锁骨下动脉由右主动脉弓发出,且多行走于食管后方,本研究的这一病例与其研究结论相符。作者在研究中发现多数B型夹层的第一裂口位于ASA起始处至对侧锁骨下动脉起始处范围内,这与Mulligan等[5]的研究一致。正因如此,ASA为影响腔内治疗的主要血管,主动脉裂口位置与ASA的关系决定了主动脉夹层腔内治疗方案的制定[6]。
本研究发现,升主动脉角度、主动脉偏转角与ASA合并B型夹层有关,目前尚不清楚这一现象的根本原因,但现有研究提示可从血流动力学及血管生物力学角度寻找可能的答案。有研究表明,主动脉形态及其分支可影响血流动力学特征[7];Poullis等[8]发现随着动脉曲率的增加,作用于主动脉管壁的压力也随之增大,并且其对于管壁压力影响的重要性大于升主动脉直径、血压、心输出量等指标。而血流动力学的变化又进一步与主动脉夹层的发生有关,如Wen等[9]发现在当血流从胸主动脉进入主动脉弓的三个分支时高速血流减速,因此在三个分支后有三个血流停滞区,此处存在管壁高压力,研究中预测的管壁切应力及管壁压力的最大值所在位置与胸主动脉夹层位置密切相关,血管内壁压力快速增加会导致血管薄弱位置发生管壁破裂、剥离。本研究通过升主动脉夹角、主动脉偏转角、主动脉弓夹角来评估主动脉的迂曲程度,升主动脉夹角更小、主动脉偏转角更大则提示主动脉更迂曲,因此根据上述研究推测迂曲的血管会导致管壁承受的压力增大,进一步促进了血管特定部位或管壁薄弱处的动脉夹层发生。此外,研究发现,主动脉夹层或动脉瘤等疾病的患者中牛角型主动脉弓、孤立左椎动脉、迷走右锁骨下动脉的发生率更高,变异的主动脉弓与正常主动脉弓的血流动力学存在差异[2,10]。这表明主动脉弓解剖结构的变异也可能是夹层的危险因素。
Lam等[11]为评估主动脉弓延长的情况,按头臂干起始处与主动脉弓上下缘的位置关系将主动脉弓分为三型。由于ASA患者头臂干缺如,本研究参照此方法以ASA同侧颈总动脉起始处位置与主动脉弓上下缘的关系进行主动脉弓分型,结果发现组1与组2的主动脉弓分型无统计学意义。年龄增长会导致主动脉延长已被广泛证明,表现为主动脉直径和长度随年龄增加而增加,主动脉弓延长更加显著,主动脉弓曲率随年龄增加而减小[12,13]。本次研究的组1与组2两组主动脉弓形态分型无统计学意义,这可能与年龄这一临床特征经匹配无差异有关。
根据文献报道,近20%~60%的右或左ASA患者与科梅内尔(Kommerell)憩室相关,Kommerell憩室是第四主动脉弓背残余引起的先天发育畸形,表现为ASA起始处的膨大,Kommerell憩室合并主动脉夹层的发生率从0%~50%不等[14]。根据Erben等[15]的研究,憩室会缓慢增大,高血压是与促进憩室生长相关的唯一显著变量。目前很少有研究探讨未合并Kommerell憩室的ASA起始处直径是否与主动脉夹层有关,而本研究发现它们之间存在相关性,这对ASA合并主动脉夹层的研究提供了新的方向,但未合并Kommerell憩室的ASA起始处直径能否作为主动脉夹层风险评估的指标还有待进一步研究。
组1的升主动脉直径和主动脉弓直径均大于组2。这些发现与目前的文献一致,无B型夹层的高血压患者升主动脉的体积和直径均增加,而B型夹层患者则进一步增加,这表明升主动脉扩大在B型主动脉夹层患者中很常见[16]。B型夹层发生的概率随着主动脉弓直径的增加而增加[17]。升主动脉直径和主动脉弓直径可用于主动脉夹层的风险预警,以便尽早随访干预降低主动脉夹层的发生。
本研究存在一定的局限性。首先,由于ASA合并B型夹层的发生率较低,本次研究样本数量小,因此需要更多的多中心合作样本来评估形态与ASA合并B型夹层的关系。虽然排除了动脉瘤、马凡综合征等疾病的,且通过匹配组1和组2之间的临床因素来避免这一弱点,但不能排除其他潜在因素的混杂作用。其次,本研究并没有将胸腹主动脉的形态特点纳入研究,胸腹主动脉长度与迂曲程度对于主动脉形态的评价也十分重要。最后,本研究的结果不能证明伴有ASA的主动脉形态学改变和夹层之间的因果关系,未来将深入研究ASA开口直径的影响因素,ASA与正常主动脉弓相比血流动的力学改变,进一步探究ASA会否是B型夹层的潜在危险因素。
综上所述,本研究详细分析了ASA合并B型夹层的主动脉解剖形态,对以往的形态学研究进行了补充。ASA合并B型夹层拥有更大的升主动脉、主动脉弓、ASA起始处直径,更小的升主动脉夹角,更大的主动脉偏转角,这些形态学特征可能与B型夹层的发生相关,提示伴有ASA的主动脉的某些特定的形态学特征可能促进了B型夹层的发生。本研究的发现为ASA患者发生B型夹层的可能机制提供了新的见解。