劉 博,宋麗萍

動脈彈性是血管的重要功能,大動脈彈性是大動脈機(jī)械性能的評價指標(biāo),大血管的彈性儲器功能對維持血壓平穩(wěn)有非常重要的生理功能[1]。血管生理老化與主動脈壁彈性逐步損害有關(guān)[2]。動脈壁受到血流施加的機(jī)械力從而使血管隨心動周期舒張,隨著年齡的增長動脈重構(gòu)可能會導(dǎo)致動脈彈性的退變。脈管系統(tǒng)的退變和老化在老年人年齡相關(guān)血管疾病的發(fā)病率和死亡率中發(fā)揮核心作用[3]。血管退變和動脈彈性下降密切相關(guān),對心血管相關(guān)性疾病的風(fēng)險預(yù)測、預(yù)后預(yù)測和藥物治療療效評估具有重要意義[4]。利用冠狀動脈計(jì)算機(jī)斷層血管造影(CTA)回顧性重建可對深部血管進(jìn)行準(zhǔn)確測量。目前,基于影像學(xué)對胸部心血管彈性的研究較多,但對升主動脈擴(kuò)張人群的動脈彈性研究較少。升主動脈擴(kuò)張是急性主動脈綜合征的主要危險因素之一,是一組病態(tài)嚴(yán)重的疾病[5]。本研究采用CTA評估升主動脈擴(kuò)張人群升主動脈和降主動脈彈性變化,為進(jìn)一步診治提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年1月—2020年12月于我院完成冠狀動脈CTA檢查的病人240例,其中,男116例(48.3%),年齡(59.6±10.3)歲;女124例(51.7%),年齡(60.1±11.1)歲。結(jié)合臨床資料及圖像后處理測量血管參數(shù)篩選后,分為升主動脈擴(kuò)張組(122例)和升主動脈正常組(118例)。升主動脈擴(kuò)張組升主動脈直徑>3.5 cm;升主動脈正常組升主動脈直徑≤3.5 cm。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):心率規(guī)律,檢查前后心率無大范圍波動;圖像質(zhì)量好可以回顧性門控重建;病人無明顯器質(zhì)性疾病,行動自如,無須扶助可來往診室,上下檢查床行動靈活;病人及家屬同意接受冠狀動脈CTA檢查并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):冠狀動脈CTA檢查失敗,心律失常,數(shù)據(jù)不能回顧性重建;甲狀腺功能異常;嗜鉻細(xì)胞瘤、Cushing綜合征、類癌綜合征、肢端肥大癥;動脈夾層、大動脈畸形、心臟及大血管手術(shù)史、嚴(yán)重心力衰竭;急進(jìn)性高血壓、繼發(fā)性高血壓;急性肺栓塞、大動脈炎;先天性心臟病、風(fēng)濕性心內(nèi)膜炎、嚴(yán)重心臟瓣膜疾病。

1.3 研究方法

1.3.1 檢測儀器 Canon公司Aquilion ONE CT掃描儀;Philips公司Intelli Space Portal工作站;Omron公司醫(yī)用血壓測量儀 HEM-7211。

1.3.2 檢測方法 所有符合納入標(biāo)準(zhǔn)的病人均進(jìn)行Aquilion ONE主機(jī)掃描,默認(rèn)冠狀動脈CT設(shè)置,遵循日常冠狀動脈CTA標(biāo)準(zhǔn)接診、操作流程進(jìn)行檢查。檢查后,測量2次血壓,兩次測量間隔5 min。

掃描完成后,利用冠狀動脈CTA檢查原始數(shù)據(jù)在Aquilion ONE主機(jī)進(jìn)行回顧性后處理重建。選擇血管搏動直徑最大的時相(30時相)及最小的時相(70時相)進(jìn)行重建。重建視野(field of view,FOV)要適當(dāng)調(diào)整感興趣區(qū)(region of Interest,ROI)位置或擴(kuò)大FOV,使降主動脈能夠在圖像中完整顯示。隨后將重建的兩個時相數(shù)據(jù)導(dǎo)入Intelli Space Portal工作站進(jìn)行測量。

在Intelli Space Portal工作站上,同時選中30時相和70時相數(shù)據(jù)進(jìn)行多平面重組,關(guān)聯(lián)30時相和70時相兩組數(shù)據(jù)。以肺動脈分叉水平層面確定為升主動脈與降主動脈的測量基準(zhǔn)層面。此層面內(nèi)升主動脈及降主動脈中心點(diǎn)分別作為其多平面重建測量血管橫截面的中心點(diǎn),重組測量層面要最大程度垂直于血液流動方向。利用工作站自動測量勾劃工具在管腔和造影劑顯影交界面點(diǎn)擊,測量工具將自動勾劃出血管內(nèi)腔,并自動生成管腔測量面積及經(jīng)測量層面血管內(nèi)腔幾何中心點(diǎn)的最大直徑和最小直徑數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)測量3次后取平均值。完成30時相升主動脈測量后,保持測量層面不動,切換到70時相數(shù)據(jù)并測量。利用同樣方法測量降主動脈30時相和70時相測量數(shù)據(jù)。如果測量層面有血管分叉開口、粥樣斑塊、鈣化灶應(yīng)小范圍調(diào)整升主動脈及降主動脈測量基準(zhǔn)層面,如果小范圍調(diào)整層面亦不能避開則放棄這組病例數(shù)據(jù)。

1.4 檢測指標(biāo) 采用動脈順應(yīng)性(aortic compliance,AC)、動脈擴(kuò)張性(aortic distensibility,AD)和動脈僵硬度(aortic stiffness,β)[6]評估動脈彈性。計(jì)算方法:AC=(Ss-Sd)/(SBP-DBP);AD=[(Ss-Sd)/Sd]/(SBP-DBP);β=In(SBP/DBP×0.77)/[(Ss-Sd)/Sd]×10-3。其中,Ds為心臟收縮期時相動脈最大徑,Dd為心臟舒張期時相動脈最小徑,Ss為心臟收縮期時相動脈最大面積,Sd為心臟舒張期時相動脈最小面積,SBP為外周收縮壓,DBP為外周舒張壓,ln為對數(shù)。

依據(jù)《中國高血壓防治指南》2018版[7],高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)為SBP≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)DBP≥90 mmHg。

2 結(jié) 果

2.1 兩組一般資料比較 升主動脈擴(kuò)張組高血壓比例高于升主動脈正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),兩組其余一般資料比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 兩組升主動脈AD、AC、β比較 升主動脈擴(kuò)張組升主動脈AC、AD低于升主動脈正常組,β高于升主動脈正常組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組升主動AD、AC、β比較(±s)

2.3 兩組降主動脈AD、AC、β比較 升主動脈擴(kuò)張組降主動脈AD、AC低于升主動脈正常組,β高于升主動脈正常組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見表3。

表3 兩組降主動脈AD、AC、β比較(±s)

2.4 一般資料與升主動脈AD、AC、β的相關(guān)性分析 升主動脈正常組SBP、脈壓、年齡與升主動脈AD、AC呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),與β呈正相關(guān)(P<0.05)。升主動脈擴(kuò)張組年齡、脈壓與升主動脈AD、AC呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),與β呈正相關(guān)(P<0.05)。詳見表4、表5。

表4 升主動脈正常組一般資料與升主動脈AD、AC、β的相關(guān)性

表5 升主動脈擴(kuò)張組一般資料與升主動脈AD、AC、β的相關(guān)性

2.5 一般資料與降主動脈動脈AD、AC、β的相關(guān)性分析 升主動脈正常組SBP、脈壓與降主動脈AD、AC、β呈負(fù)相關(guān)(P<0.05);升主動脈正常組年齡與降主動脈的AC、AD呈負(fù)相關(guān),與β呈正相關(guān)(P<0.05)。詳見表6。

表6 升主動脈正常組一般指標(biāo)與降主動脈AD、AC、β的相關(guān)性

升主動脈擴(kuò)張組脈壓及年齡與降主動脈的β呈正相關(guān)(P<0.05),與AC、AD呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。升主動脈擴(kuò)張組BMI與降主動脈AC、AD及β無相關(guān)性(P>0.05)。詳見表7。

表7 升主動脈擴(kuò)張組一般指標(biāo)與降主動脈AD、AC、β的相關(guān)性

3 討 論

升主動脈擴(kuò)張是一種偶發(fā)但較常見的疾病,與多種心臟疾病相關(guān),多種心臟瓣膜疾病及造成主動脈中膜彈力纖維異常等因素都可引起升主動脈擴(kuò)張[8]。升主動脈擴(kuò)張是急性主動脈綜合征的主要危險因素,是一組病態(tài)嚴(yán)重的疾病。如果升主動脈的擴(kuò)張超過正常直徑的1.5倍,則被定義為動脈瘤樣擴(kuò)張[4]。如果在升主動脈擴(kuò)張?jiān)缙陔A段未被發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行有效干預(yù),部分升主動脈擴(kuò)張可逐漸形成主動脈瘤,且升主動脈擴(kuò)張與每年超過5%的主動脈瘤破裂風(fēng)險相關(guān)[4]。升主動脈瘤已成為升主動脈擴(kuò)張死亡的主要原因之一。動脈瘤形成后往往造成十分兇險的后果,住院病人死亡率可達(dá)25%[9]。由于升主動脈擴(kuò)張病人無明顯的癥狀表現(xiàn),為臨床對于動脈瘤真實(shí)患病率和發(fā)生率的統(tǒng)計(jì)造成困難。

大血管彈性中膜是決定動脈彈性性能的主要結(jié)構(gòu),升主動脈擴(kuò)張病人大血管內(nèi)膜彈性結(jié)構(gòu)的改變達(dá)到一定程度將造成大動脈彈性功能的下降。升主動脈擴(kuò)張性疾病與動脈粥樣硬化相關(guān),升主動脈擴(kuò)張和動脈粥樣硬化具有相似的組織病理學(xué)改變,包括血管平滑肌細(xì)胞消失、細(xì)胞外基質(zhì)的黏液樣改變和彈性纖維分解,血管中膜壞死[10]。這些內(nèi)膜改變在正常衰老的主動脈也存在。對升主動脈擴(kuò)張和正常者血管標(biāo)本染色研究發(fā)現(xiàn),雖然升主動脈擴(kuò)張與正常結(jié)構(gòu)相似,但升主動脈擴(kuò)張的彈力纖維從外膜至內(nèi)膜逐步變細(xì)甚至消失,肌肉結(jié)構(gòu)增生[11]。與此同時無論是主動脈擴(kuò)張和動脈粥樣硬化單獨(dú)發(fā)生還是以混合模式出現(xiàn),動脈粥樣硬化和炎癥的發(fā)生也促進(jìn)了慢性升主動脈擴(kuò)張的發(fā)展[12]。最終血管應(yīng)力逐步由彈性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到較硬的膠原成分上,同時也使大動脈彈性水平下降,管徑可塑性擴(kuò)張[13]。

動脈彈性下降是動脈功能異常的表現(xiàn),良好的大動脈彈性使其能在每次心動周期中可逆地?cái)U(kuò)張和放松,與此同時減少心臟的工作負(fù)荷并抑制遠(yuǎn)端動脈的搏動[14]。不同脈管系統(tǒng)的生理學(xué)間的作用是相互的,一個脈管系統(tǒng)中的疾病可能預(yù)示著其他脈管系統(tǒng)中的疾病[15]。早期檢測升主動脈彈性指數(shù)的變化,特別是AD的變化對于高血壓前期中高危人群的識別有重要意義[16]。此外,動脈粥樣硬化與主動脈AD降低相關(guān),并且動脈彈性降低人群心血管事件發(fā)生率更高[17]。早期干預(yù)以降低動脈彈性可能使心血管風(fēng)險人群受益。與脈管系統(tǒng)彈性退變相關(guān)的疾病進(jìn)展也會導(dǎo)致影響健康和壽命的其他與年齡相關(guān)的疾病[18]。動脈彈性水平可利用儀器在血管腔內(nèi)或體外進(jìn)行定量測量,并可通過動脈彈性測量指標(biāo)評價各種疾病下動脈彈性功能的變化。

既往研究證明,高血壓和年齡是對動脈彈性影響最顯著的獨(dú)立預(yù)測因子[19]。健康人群隨著年齡的增長、血壓水平的增高,動脈彈性的下降,表現(xiàn)為AC及AD數(shù)值的下降、β值的增高[3]。本研究結(jié)果顯示,升主動脈擴(kuò)張組升主動脈AC、AD低于升主動脈正常組,β高于升主動脈正常組(P<0.05),表明升主動脈擴(kuò)張人群大動脈彈性水平降低;升主動脈擴(kuò)張組降主動脈AC、AD低于升主動脈正常組,β高于升主動脈正常組(P<0.05),說明在主動脈擴(kuò)張人群中,雖然升主動脈擴(kuò)張僅發(fā)生于升主動脈局部的節(jié)段,但大動脈彈性異常改變的范圍并不局限于升主動脈。

相關(guān)性分析結(jié)果顯示,在升主動脈正常組中SBP與AC、AD及β均顯著相關(guān),但升主動脈擴(kuò)張組SBP與AC、AD及β均無相關(guān)性。升主動脈擴(kuò)張組脈壓較升主動脈正常組大,且AC、AD及β均與脈壓有相關(guān)性?？梢?雖然升主動脈擴(kuò)張組的高血壓比例明顯高于升主動脈正常組,但是SBP并不是影響升主動脈擴(kuò)張病人動脈彈性指標(biāo)AC、AD及β的相關(guān)因素,表明針對升主動脈擴(kuò)張病人,單純調(diào)控SBP并不一定能預(yù)防動脈彈性指標(biāo)的下降。

本研究使用640層螺旋CT以前瞻門控模式進(jìn)行軸掃,獲得了更好的時間分辨率和信噪比,采用的單心跳掃描模式同時結(jié)合了軸掃和前瞻掃描兩種模式的優(yōu)點(diǎn),能更準(zhǔn)確地利用后處理軟件測量動脈幾何數(shù)據(jù)。單心跳CTA掃描模式可從時間上減少病人暴露在射線下的時間及掃描劑量。

本研究為回顧性研究,納入者多有冠心病病史或相應(yīng)檢查指征,相對較局限,未來需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量的研究進(jìn)行進(jìn)一步論證。