椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分與椎動脈起始部狹窄的相關(guān)性研究

吳寒 張文軒 李麗新

1.濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系，山東濰坊 261000；

2.濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像中心，山東濰坊 261000

腦血管疾病已成為當(dāng)代老年人群健康的主要威脅之一。流行病學(xué)研究顯示，中國的腦血管病發(fā)病率在過去30年中有所增加，在廣大農(nóng)村地區(qū)發(fā)病率尤其高。在我國33個省級行政區(qū)中，有27個省級行政區(qū)的最主要致死亡疾病是腦血管病[1]。

在所有部位的缺血性腦血管疾病中，有五分之一發(fā)生在后循環(huán)供血區(qū)域，后循環(huán)的主要供血動脈為椎-基底動脈系統(tǒng)。顱內(nèi)動脈粥樣硬化是腦血管疾病的重要危險因素，動脈鈣化是動脈粥樣硬化過程中發(fā)生在血管壁內(nèi)膜內(nèi)的退行性過程的晚期，椎動脈鈣化與椎動脈起始部狹窄以及后循環(huán)缺血性改變之間的關(guān)系目前仍無確切結(jié)論。

CT血管造影（CT Angiography, CTA）檢查技術(shù)對于頸顱動脈血管狹窄的診斷作用近年來被普遍肯定，對血管性疾病的診斷具有較高的敏感性與特異性。Agatston 鈣化積分系統(tǒng)是一種較為成熟的鈣化積分計算方法，利用冠狀動脈的鈣化評分系統(tǒng)來預(yù)測可能發(fā)生的心肌梗死的風(fēng)險在醫(yī)學(xué)界得到了廣泛的認可。動脈粥樣硬化斑塊進入進展期的一個重要標志便是動脈管壁鈣化的出現(xiàn)，在發(fā)生機制、危險因素等方面椎動脈與冠狀動脈有一定的相似性。本研究旨在通過對相關(guān)臨床病例的回顧性分析，應(yīng)用Agatston 鈣化積分方法對椎動脈顱內(nèi)段鈣化程度進行量化分析與評估，從而探索椎動脈顱內(nèi)段鈣化與椎動脈起始部狹窄之間的相關(guān)性，以期為后循環(huán)缺血性疾病的防治提供一種新的診斷方法與預(yù)測手段。

1 材料與方法

1.1 研究對象

共有205例病例資料被收集，均為自2015年1月1日至2018年12月31日在濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像中心接受了顱腦CT（包含顱腦CT平掃、頸顱動脈CTA）檢查的患者?；颊呔稀吨袊X血管病防治指南》中所制定的腦血管缺血性疾病的診斷標準，排除標準為：1）有先天性顱腦畸形或腦血管畸形；2）有顱腦惡性腫瘤病史；3）有神經(jīng)系統(tǒng)變性病史；4）既往曾接受顱腦外科手術(shù)；5）既往曾接受椎-基底動脈支架植入術(shù)；6）有顱內(nèi)感染病史；7）患者發(fā)生顱內(nèi)出血或昏迷。已將本研究的內(nèi)容如實、詳細地告知了所有患者或患者家屬，并取得同意。本研究已獲濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分的計算方法

利用Agatston提出的鈣化積分計算方法，將鈣化病灶定義為：CT值大于等于130HU、面積大于等于1mm2。將+1、+2、+3、+4分別賦值為CT值 +131～+200HU、+201～+300HU、+301～+400 HU以及大于+400 HU的峰值系數(shù)（C）。鈣化積分（L）為病灶的峰值系數(shù)（C）與鈣化病灶面積（S）的乘積，將該椎動脈顱內(nèi)段所有圖像層面（n）的鈣化積分相加即得到該椎動脈顱內(nèi)段的總鈣化積分[2]，即：

1.3 椎動脈起始部狹窄的測量方法與診斷標準

使用美國GE公司GE Discovery CT 750 HD行CTA檢查?；颊哐雠P位，掃描范圍自主動脈弓下緣至顱底，使用雙筒高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈注射碘海醇300 mgI/mL對比劑60 mL， 注射流率5 mL/s，掃描層厚及間距均為0.625 mm， 當(dāng)對比劑濃度達到閾值后由掃描技師觸發(fā)掃描，掃描完成后將所得原始圖像傳至Philips工作站。根據(jù)北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除試驗(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET)中的血管狹窄測量方法[3]，利用CTA圖像，分別測量椎動脈起始部最狹窄部位的管徑（N，單位mm），以及椎動脈起始部狹窄部位遠端的正常管徑（D，單位mm），椎動脈起始部的血管狹窄率（R）的計算公式為：

根據(jù)血管狹窄率將狹窄的椎動脈分為：R=0%為未狹窄，0%＜R≤50%為輕度狹窄，50%＜R≤70%為中度狹窄，70%＜R≤99%為重度狹窄，R=100%為血管閉塞。根據(jù)此計算方法，由兩名影像診斷經(jīng)驗豐富的副主任醫(yī)師獨立計算各病例的椎動脈起始部狹窄程度，若兩名醫(yī)師的計算結(jié)果一致則接受該結(jié)果，若不一致，則交由第三名醫(yī)師計算后與前兩者比較，并經(jīng)討論后確定最終結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理方法

根據(jù)椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分的計算結(jié)果，將410條椎動脈根據(jù)測量的鈣化積分進行分組，并統(tǒng)計各組椎動脈起始部發(fā)生狹窄的例數(shù)和狹窄程度。使用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。對各鈣化積分分組的血管狹窄的組間數(shù)據(jù)比較使用多個相關(guān)樣本的非參數(shù)檢驗（Friedman檢驗）進行比較；對椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分與椎動脈起始部狹窄的相關(guān)性分析使用皮爾遜積差相關(guān)系數(shù)法分析并繪制線性相關(guān)圖。檢驗水準：以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

205例患者的410條血管中，有366條血管存在椎動脈顱內(nèi)段鈣化。鈣化積分0分組、鈣化積分1～149分組、鈣化積分150～299分組、鈣化積分300～449分組、鈣化積分450～599分組以及鈣化積分≥600分組的椎動脈起始部狹窄血管條數(shù)分別為4條、18條、80條、86條、50條、33條。

各組椎動脈起始部的狹窄血管數(shù)及狹窄程度見表1、表2。經(jīng)過多個相關(guān)樣本的非參數(shù)檢驗（Friedman檢驗），除外鈣化積分0分組與大于等于600分組，不同鈣化積分分組的椎動脈起始部狹窄程度分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 各組血管狹窄數(shù)量及占比

表2 各組血管狹窄程度及占比（n,%）

通過皮爾遜積差相關(guān)系數(shù)法對椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分與椎動脈起始部狹窄的相關(guān)性進行分析(圖1)，椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分與椎動脈起始部血管狹窄程度呈高度線性相關(guān)（r=0.723, P＜0.05），擬合線方程為：

y=-17.65+18.64x

式中：y是椎動脈起始部狹窄程度，x是鈣化積分。

圖1 鈣化積分與血管狹窄程度的線性相關(guān)圖

3 討論

椎動脈粥樣硬化斑塊的出現(xiàn)與形成，被認為是椎動脈狹窄性改變的病理學(xué)基礎(chǔ)。對于鈣化在動脈粥樣硬化斑塊中出現(xiàn)的時期，學(xué)者們的觀點產(chǎn)生了一些變化。以往，研究者們傾向于認為晚期的粥樣硬化斑塊中較容易出現(xiàn)鈣化病灶，但現(xiàn)在學(xué)者們逐漸接受了早期的粥樣硬化斑塊中也可出現(xiàn)鈣化的觀點，即認為鈣化對于預(yù)測動脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生有了更確切的作用。本研究即是使用鈣化積分的方法對椎動脈顱內(nèi)段鈣化進行測量與計算，探索其與椎動脈起始段狹窄的相關(guān)性。

本研究結(jié)果中可以看出，椎動脈顱內(nèi)段不同鈣化積分分組的椎動脈起始部狹窄程度有顯著差異。隨著椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分的升高，椎動脈起始部血管狹窄的發(fā)生率亦隨之升高，鈣化積分的值越高，狹窄血管的占比越高。通過對椎動脈起始部血管狹窄與椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分的Friedman檢驗和皮爾遜積差相關(guān)分析，可見椎動脈顱內(nèi)段不同鈣化積分分組的椎動脈起始部狹窄程度有差異，且椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分與椎動脈起始部血管狹窄程度的相關(guān)系數(shù)r=0.723，伴隨概率P值為0.000，說明椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分與椎動脈起始部血管狹窄程度具有較強的線性正相關(guān)關(guān)系?？梢哉J為較高的鈣化積分是提示椎動脈起始部狹窄的一項較可靠的指標。

隨著椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分的增高，椎動脈起始部的狹窄血管占比逐漸升高。同時我們觀察到，鈣化積分1～149分組的狹窄血管占比為25.0%，而與之相臨的鈣化積分150～299分組的狹窄血管占比升高至75.5%。分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能有以下兩點：第一，因為鈣化是反映粥樣硬化斑塊的進展時期、嚴重程度的一項有效指標[4]，可能存在一個“閾值”，當(dāng)椎動脈粥樣硬化斑塊中的鈣化成分的鈣化積分超過這個值時，說明粥樣硬化斑塊亦進展到了一定程度，此時側(cè)枝循環(huán)等代償手段效果式微[5]，椎動脈狹窄開始形成；第二，鈣化病變本身就反映動脈粥樣硬化斑塊的進展時期，當(dāng)鈣化積分達到一定值時，說明粥樣硬化病變進展了較長時間，此時血管壁亦產(chǎn)生了明顯改變[6]，即出現(xiàn)了椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分高于一定值時，椎動脈起始部狹窄血管占比明顯增高的現(xiàn)象。

值得注意的是，本研究所有椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分呈陽性（鈣化積分大于0）的患者中，均出現(xiàn)椎動脈起始部未顯示狹窄的情況。我們推測這種情況或許是由于椎動脈粥樣硬化性疾病是一個長期的病變過程，由于椎-基底動脈系統(tǒng)特殊的解剖學(xué)特點以及大腦動脈環(huán)（Willis環(huán)）的存在，當(dāng)椎動脈的某一部位出現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊時，多種不同的側(cè)枝循環(huán)通路即可能出現(xiàn)，從而降低動脈粥樣硬化斑塊產(chǎn)生的影響，維持正常的血流動力學(xué)和腦組織的正常血供[7]。因此，盡管較高的鈣化積分是提示椎動脈起始部狹窄的一項較可靠的指標，但這不是絕對的，未出現(xiàn)椎動脈起始部狹窄改變的血管中同樣可以出現(xiàn)鈣化，椎動脈顱內(nèi)段出現(xiàn)鈣化也并不能斷定椎動脈起始部一定存在狹窄改變。

本研究中鈣化積分0分組的44條血管中，有4條血管出現(xiàn)了椎動脈起始部的輕度狹窄。我們考慮這種情況的出現(xiàn)可能是由于以下原因?qū)е碌模旱谝?，椎動脈的粥樣硬化斑塊成分并不單一[8]，若粥樣硬化斑塊為鈣化含量較低甚至鈣化積分為0的軟斑塊，則使用鈣化積分的方法無法探測到椎動脈顱內(nèi)段粥樣硬化斑塊內(nèi)的鈣化成分，即得出結(jié)果鈣化積分為0，但實際上其血管內(nèi)粥樣硬化斑塊是存在的。事實上，這種不含鈣化成分的粥樣硬化斑塊的危險性格外高，因為軟斑塊屬于不穩(wěn)定性斑塊，其內(nèi)成分十分容易脫落，隨血流進入顱內(nèi)容易使腦血管發(fā)生閉塞。第二，椎動脈全程走行較長且迂曲[9]，椎動脈起始部的狹窄與椎動脈其余各部分的眾多病變可能都存在一定的關(guān)聯(lián)，例如椎動脈管壁出現(xiàn)潰瘍改變亦可能導(dǎo)致椎動脈的血流動力學(xué)發(fā)生改變[10]，發(fā)生組織內(nèi)出血，成為產(chǎn)生粥樣硬化斑塊并導(dǎo)致血管狹窄的危險因素之一。多部位的動脈管腔阻塞若未受到干預(yù)，會逐漸進展從而使得顱內(nèi)供血量不足、腦組織出現(xiàn)血供障礙[11]，從而發(fā)生腦血管疾病。第三，上文所述的高血壓、糖尿病、吸煙等危險因素可能對椎動脈起始部的狹窄起到復(fù)合作用[12]，例如吸煙所導(dǎo)致的富脂質(zhì)壞死核以及纖薄的纖維帽對斑塊的破裂以及形成動脈血栓產(chǎn)生助力和加速作用；高血糖通過己糖胺和多羥基化通路被超量激活[13]，使得冗余的超氧化物持續(xù)生成，從而刺激和損傷動脈血管壁內(nèi)皮細胞[14]，這些作用都可能直接導(dǎo)致椎動脈起始部狹窄的發(fā)生。

因此，作為一種由多種危險因素導(dǎo)致的慢性疾病，其病因、發(fā)病機制往往是多元和復(fù)雜的，具體來說，對于存在多種動脈粥樣硬化性疾病危險因素如高血壓、糖尿病、長期吸煙、大量飲酒的患者，即使CT平掃提示椎動脈顱內(nèi)段鈣化積分為0，臨床醫(yī)師也應(yīng)結(jié)合患者的個人情況進行綜合判定，必要時進行CTA、DSA等進一步檢查，盡量做到個體化、精細化診療。