采用冠狀動脈CTA探究血壓對主動脈根部及升主動脈的影響

王翔 侯志輝 安云強 于易通 任心爽 李珈含 王欣方偉 王義勛 劉林祥 呂濱

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人口老齡化的加快，高血壓病的發(fā)病率日益增高，在全球的發(fā)病率約為10%[1]。高血壓可導(dǎo)致機體大血管病變，引起主動脈根部及升主動脈的擴張。主動脈根部指主動脈瓣環(huán)與近端升主動脈之間的部分，是體循環(huán)動脈系統(tǒng)的最近端，包括主動脈瓣環(huán)、主動脈竇部及竇管交界處在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，是左室與周圍血管連接的重要環(huán)節(jié)[2]。升主動脈是介于主動脈根部與主動脈弓頭臂干發(fā)出之前的部分。主動脈根部及升主動脈的內(nèi)徑擴張常預(yù)示著發(fā)生主動脈瘤及主動脈夾層的風險。長期的高血壓病可以破壞人體血管內(nèi)皮功能，降低主動脈的彈性，引起血管內(nèi)膜增厚并形成動脈粥樣斑塊，導(dǎo)致血管發(fā)生不可逆性的擴張，進一步引發(fā)心臟結(jié)構(gòu)及功能的改變，使得心血管事件的發(fā)生率逐年升高[3]。主動脈根部及升主動脈的擴張對預(yù)測主動脈瓣反流、馬凡綜合征和主動脈夾層等疾病有重要意義[4-5]。目前，雖有關(guān)于高血壓影響主動脈根部及升主動脈的研究報道，但研究結(jié)果尚不一致[6]，主要是因為以往多采用二維超聲心動圖對主動脈根部進行研究。由于主動脈瓣環(huán)呈不規(guī)則橢圓形[7]，二維超聲心動圖測得值為主動脈瓣環(huán)的矢狀短徑，而不是冠狀長徑，因此測量的主動脈瓣環(huán)比實際值要小[8-9]，降低了測量的準確程度。

近年來，冠狀動脈CT血管成像（coronary computed tomography angiography,CCTA）以及各種血管后處理重建技術(shù)不斷發(fā)展和完善，CT具有高空間和時間分辨力，可以對主動脈根部進行全面成像，三維多平面重組（MPR）提高了觀察和測量主動脈根部的準確性，彌補了超聲二維測量的不足[10]。本研究回顧性納入大樣本隊列，利用CCTA三維后處理影像，研究血壓正常者與高血壓病人主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑的差異，旨在為臨床治療高血壓、預(yù)防主動脈根部及升主動脈的擴張性病變提供循證醫(yī)學(xué)支持。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2017年1月—6月因疑似冠心病于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院接受CCTA檢查的30~80歲病人共971例。其中，既往明確診斷為高血壓者694例，男388例，平均年齡（53.7±10.3）歲；女 306 例，平均年齡（58.9±8.5）歲。 血壓正常且無高血壓病史者277例，男165例，平均年齡（52.8±10.1）歲；女 112 例，平均年齡（58.8±6.8）歲。排除標準：①有心臟瓣膜病、心力衰竭、先天性心臟病、心肌病、左心室肥厚、心房纖顫、搭橋術(shù)后者；②有升主動脈動脈瘤、主動脈夾層、主動脈狹窄、馬凡綜合征、主動脈擴張、主動脈瓣置換術(shù)者。

1.2 設(shè)備與方法 采用德國西門子公司第2代雙源CT（SOMATOM Definition Flash）掃描設(shè)備行前瞻性心電門控掃描，范圍自主動脈根部至心臟膈面。根據(jù)病人體質(zhì)量指數(shù)（BMI）選擇管電壓，同時個性化選取管電流（330~400 mA）[11]，參數(shù)如下：BMI≤20kg/m2者，80 kV;20 kg/m2

1.3 影像分析 采用GE ADW4.6工作站進行影像后處理，采用心臟MPR模塊進行任意平面重組，以多角度、多方位顯示心血管影像及其空間位置關(guān)系。由于在收縮期主動脈根部的成像優(yōu)于舒張期[9,13]，本研究對心臟收縮期影像行心臟冠狀面、矢狀面和橫斷面重組。測量主動脈根部及升主動脈以下4個層面的血管內(nèi)徑：主動脈瓣環(huán)層面（長徑、短徑）、瓦氏竇最大內(nèi)徑層面、竇管交界層面和升主動脈肺動脈分叉層面（圖1）。參考Lehmkuhl等[14]的測量方法，由2名有5年和7年工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師采用盲法分別對以上4個層面的管徑測量3次，取2名醫(yī)生測量的平均值。

1.4 高血壓診斷標準 采用2018年中國高血壓防治指南的標準[15]診斷高血壓，即在未使用降壓藥物的情況下，非同日3次診室測血壓，收縮壓≥140mmHg和/或舒張壓≥90 mmHg。如病人既往有高血壓史，目前正在使用降壓藥物，即使血壓＜140/90 mmHg，仍診斷為高血壓。

圖1 主動根部各參數(shù)徑線及升主動脈內(nèi)徑的測量（a短徑，b長徑，c冠狀面主動脈竇內(nèi)徑，d冠狀面竇管交界處內(nèi)徑，e為升主動脈內(nèi)徑）。A圖，主動脈瓣環(huán)平面。B圖，主動脈根部冠狀面。C圖，主動脈根部橫斷面。D圖，主動脈根部橫斷面。E圖，肺動脈分叉層面。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析。應(yīng)用Kolmogorov-Smirnov’s進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，2組間比較采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同性別高血壓組與血壓正常組一般資料比較 不同性別高血壓組與正常組的年齡、身高、BMI差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），組間收縮壓和舒張壓差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），見表1、2。

表1 男性的高血壓組與血壓正常組一般資料比較

表2 女性的高血壓組與血壓正常組一般資料比較

2.2 不同性別血壓正常者的主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑比較 在血壓正常者中，男性主動脈瓣環(huán)短徑和長徑、瓦氏竇最大內(nèi)徑、竇管交界處內(nèi)徑均高于女性（均P<0.05），而男女升主動脈內(nèi)徑差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（表 3）。

2.3 不同性別高血壓組與血壓正常組主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑比較 男性和女性高血壓組的升主動脈內(nèi)徑均高于血壓正常組（均P＜0.05），其他內(nèi)徑的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。詳見表4、5。

表3 血壓正常組中男女主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑比較mm

表4 男性的高血壓組與血壓正常組的主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑比較mm

表5 女性的高血壓組與血壓正常組的主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑比較mm

3 討論

在高血壓病及心血管事件的預(yù)防和治療中，對主動脈根部、升主動脈結(jié)構(gòu)及功能的檢測具有重要的臨床意義[16]。長期高血壓疾病能夠引起胸腔內(nèi)大血管病變的機制包括以下幾方面：血管內(nèi)皮功能、主動脈管壁的彈性降低、動脈內(nèi)膜增厚以及動脈粥樣斑塊形成，進而導(dǎo)致主動脈管壁增厚、管徑擴張、彈性下降等一系列相應(yīng)的改變[17]。

2014年歐洲心臟病學(xué)會主動脈疾病診斷和治療指南[18]指出高血壓、主動脈瓣膜病、性別、BMI等都是主動脈根部擴張的影響因素，但高血壓是否對其有影響目前仍存在爭議，究其原因主要是大部分研究基于二維的超聲測量，方法學(xué)的可重復(fù)性及準確性欠佳。本研究利用CT血管成像提供的三維影像進行測量，方法學(xué)的可重復(fù)性和準確性都較高。Jurencak等[10]研究發(fā)現(xiàn)主動脈瓣環(huán)的最大直徑和瓦氏竇最寬部分都在心動周期的收縮期，而且由于主動脈瓣環(huán)的動態(tài)變化，在收縮期主動脈根部的成像優(yōu)于舒張期。本研究基于以往文獻推薦的測量時期對主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑進行測量，分析血壓正常的男女間主動脈根部及升主動脈內(nèi)徑的差異，發(fā)現(xiàn)在血壓正常者中除了男女的升主動脈內(nèi)徑差異無統(tǒng)計學(xué)意義外，男女間在主動脈瓣環(huán)、瓦氏竇最大內(nèi)徑、竇管交界處內(nèi)徑上的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，因此本研究將男性與女性分開研究，這就避免了性別所造成的影響，使結(jié)果更具說服力。

本研究結(jié)果顯示，無論在男性還是女性中高血壓組的升主動脈內(nèi)徑高于血壓正常組，而2組間主動脈根部各徑線差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。這與Kim等[19]認為高血壓可致主動根部輕度擴大，特別是在升主動脈比較明顯的觀點一致。表明高血壓在一定程度上改變了升主動脈的結(jié)構(gòu)，可能是由于高血壓狀態(tài)下血管壁重構(gòu)，彈力纖維增多，平滑肌細胞減少，從而導(dǎo)致血管壁的機械應(yīng)力增加及血管彈性蛋白的分解加速，但反應(yīng)性重構(gòu)造成的血管厚度的增加不能完全抵消動脈壓力差的增加，故而導(dǎo)致血管內(nèi)徑的增加[20]。對于瓦氏竇最大內(nèi)徑是否受高血壓的影響，不同研究的結(jié)果不甚一致，Jakrapanichakul等[21]研究顯示高血壓組瓦氏竇最大內(nèi)徑高于血壓正常組，2組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。而王等[22]研究顯示高血壓組瓦氏竇最大內(nèi)徑較血壓正常組有增大趨勢，但2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究中瓦氏竇最大內(nèi)徑在2組間比較的結(jié)果與王等[22]的研究結(jié)果一致。造成這種結(jié)果差異的原因可能包括：①本研究樣本量大，進行了性別分組，檢查方式及測量方法不同。②在高血壓病程中是否堅持服藥及血壓的控制情況等都是研究的不確定因素。③高血壓病人更易合并各種混雜因素，如糖尿病、吸煙、血脂異常及體質(zhì)量不同等。表明高血壓的這些危險因素與瓦氏竇最大內(nèi)徑的擴張存在一定的相關(guān)性。④高血壓病人的發(fā)病年齡及高血壓的病程各有不同。

主動脈根部是心臟與體循環(huán)動脈系統(tǒng)連接且最緊密的部位，也是左心室與周圍動脈作用的中心部分[18]，高血壓病人中普遍存在主動脈根部各參數(shù)徑線值的增大，發(fā)生率約為10%，主動脈根部的擴張常與主動脈瘤及主動脈夾層密切相關(guān)[5]。目前越來越多的研究關(guān)注主動脈根部的結(jié)構(gòu)變化與高血壓及左心結(jié)構(gòu)、功能改變之間的關(guān)系。主動脈根部結(jié)構(gòu)的監(jiān)測對于高血壓和心腦血管病變的進展有重要意義。本研究僅發(fā)現(xiàn)高血壓病人主動脈根部各參數(shù)內(nèi)徑較血壓正常者有增大的趨勢，但其差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

以往關(guān)于高血壓對主動脈根部擴張影響的研究通常是應(yīng)用二維超聲心動圖測量，由于心臟環(huán)形運動的變化，容易造成測量值的系統(tǒng)性低估。近年來，隨著CT設(shè)備的不斷發(fā)展完善，應(yīng)用雙源CT檢查主動脈結(jié)構(gòu)越發(fā)顯示出其優(yōu)勢，尤其是對邊界的識別及描繪優(yōu)于超聲心動圖，同時受人為經(jīng)驗及主觀因素的影響也相對較小。CT成像還可以提供高空間分辨力的三維影像，并具有后處理功能，對研究主動脈根部解剖具有更高的準確性，能夠更加客觀地反映高血壓病人主動脈根部形態(tài)，從而有助于臨床醫(yī)生更好地對高血壓病人的主動脈相關(guān)疾病進行早期的篩查與診斷，降低升主動脈相關(guān)疾病的發(fā)生率。

本研究尚存在一些局限性：①沒有進行年齡的分組，可能存在年齡上的差異，但高血壓組和血壓正常組的平均年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義；②沒有涉及吸煙、糖尿病、肥胖等因素，可能會影響心血管功能[24-25]，從而影響本研究的準確性；③納入高血壓組的病人沒有考慮高血壓病程、類型及血壓升高程度。對于以上問題我們將在后續(xù)的研究中進一步完善。