劉文徽,邊祥兵,楊 立,宋盛春,李 軍,石 卉,萬 軍,吳本儼
1.中國人民解放軍總醫(yī)院南樓消化科,北京100853;2.中國人民解放軍總醫(yī)院放射科;3. 空軍錦州場站醫(yī)院
動脈粥樣硬化是缺血性腸病(ischemic bowel disease,ICBD)發(fā)生的血管病變基礎(chǔ),因此定性描述及定量評估腸道供血動脈粥樣硬化情況,可能對篩查ICBD易患人群具有重要意義。文獻(xiàn)報道,冠狀動脈鈣化能直接預(yù)測心血管事件危險,腹主動脈鈣化也是心血管事件合并癥和死亡率的預(yù)測[1]。那么腹主動脈及腸系膜上動脈的鈣化能否預(yù)測腸道缺血事件的發(fā)生?目前相關(guān)研究尚未見報道。
本研究借鑒冠脈鈣化評分方法與非鈣化體積測定,首次將急性腸系膜上動脈栓塞(acute superior mesenteric artery embolism,ASMAE)患者與非ICBD 患者進行對比研究,應(yīng)用腹部CT 檢查評估腹主動脈粥樣硬化程度,及腸系膜上動脈(superior mesenteric artery,SMA)鈣化情況,初步探討ASMAE 的血管基礎(chǔ)病變。
1.1 一般資料 選取2008 年1 月-2013 年12 月在解放軍總醫(yī)院確診ASMAE 并有腹部增強CT 及在發(fā)病2 年內(nèi)曾在本院做過腹部CT 平掃檢查的患者40例,男29 例,女11 例,平均年齡(60.54 ±15.42)歲。隨機抽取同期住院并行腹部CT 平掃+增強檢查的非ICBD 患者40 例作為對照組,男27 例,女13 例,平均年齡(59.92 ±17.39)歲,排除既往有ICBD 病史或出院診斷為ICBD 者、惡性腫瘤患者。其中肝囊腫6 例、肝血管瘤4 例、肝巨大血管瘤2 例、肝膿腫2 例、膽囊結(jié)石10 例、膽管結(jié)石4 例、急性膽系感染9 例、急性胰腺炎2 例、冠脈搭橋術(shù)后1 例。對照組一般資料及基線水平與病例組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05),具有可比性。
1.2 研究方法 所有的CT 檢查均在64 排多層CT Simens 掃描儀上完成,掃描范圍從橫膈至恥骨聯(lián)合平面,沒有口服胃腸道造影劑。靜脈碘對比劑歐乃派克(Iohexol,350 mgI/ml,GE Healthcare,Belfast,Ireland)以3.5 ml/s 速率靜脈團注用于對比增強序列檢查,總劑量100 ml。25 s 后1.25 mm 的動脈期影像及60 s后5 mm 的門脈期影像被采集,70 ~90 s 采集平衡期對比增強序列。螺旋成像期間要求患者屏住呼吸以避免偽影。
利用CT 室Simens 影像工作站,以測定冠脈鈣化積分的Agaston 軟件測定腹主動脈及SMA 的鈣化積分,軟件自動識別所選區(qū)域內(nèi)的鈣化斑塊,并給出斑塊數(shù)目及體積。斑塊部位確定則以距SMA 開口的圖像層數(shù)計算距離。以測定體積的Volume 軟件測定非鈣化體積。平掃圖像層厚5 mm,增強圖像1. 25 mm,CTA 軸位圖像層厚1.25 mm。以SMA 開口為0 點,平掃圖像測定SMA 開口上下各3 cm 共計6 cm(12 幀軸位圖像)范圍腹主動脈、SMA 主干(中結(jié)腸動脈分支前)鈣化積分,詳細(xì)記錄鈣化斑塊形狀、數(shù)目及分布,重構(gòu)圖像測定SMA 開口直徑。增強圖像測定非鈣化體積,40 幀軸位圖像。
因本組數(shù)據(jù)中,鈣化積分為0 的例數(shù)較多,我們借鑒冠脈鈣化積分比較中采用的數(shù)據(jù)處理方式[1],即將全組數(shù)據(jù)+1 后對數(shù)轉(zhuǎn)換,再進行比較。log 轉(zhuǎn)變的鈣化積分,LN 積分=LN(鈣化積分+1)。由于鈣化積分低于10 可能反映存在測量誤差[2-3],因此我們將鈣化積分≤10 和鈣化積分≥11 的病例再行分析。
1.3 相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn) (1)動脈鈣化病變定義:平掃圖像,血管壁上CT 值>130 HU,體積>1 mm3。(2)動脈鈣化積分:借鑒冠脈鈣化積分方法,鈣化積分=鈣化面積×密度系數(shù),密度系數(shù)分為1 ~4,1:最大密度值130~199 HU;2:最大密度200 ~299 HU;3:最大密度300~399 HU;4:最大密度400 HU 以上;在工作站里勾畫鈣化面積的感興趣區(qū),軟件能自動計算鈣化積分??傗}化積分=目標(biāo)血管內(nèi)各鈣化積分的總和。(3)非鈣化病變定義[4]:血管壁上>1 mm2的低密度斑塊,其CT 密度低于對比增強的血管腔,但高于周圍結(jié)締組織,至少能在兩個獨立的平面上識別,設(shè)定CT 值在20~100 HU。(4)鈣化斑塊形狀描述:①點狀:所有斑塊長度<5 mm 且厚度<3 mm;②條形:至少1 個斑塊長度>5 mm,但厚度<3 mm;③塊形:至少1 個斑塊長度>5 mm 且厚度>3 mm;④環(huán)周型:軸位CT 顯示至少1 個層面腹主動脈呈環(huán)周鈣化表現(xiàn)。(5)鈣化斑塊分布描述:以SMA 開口處為界,分為SMA 開口以上和開口以下。(6)目標(biāo)段腹主動脈:SMA 開口上、下各3 cm 范圍段;目標(biāo)段SMA:SMA 開口至第一個較大分支中結(jié)腸動脈起始部間。(7)無鈣化:目標(biāo)段血管鈣化積分為0。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用Chi-square 統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析,連續(xù)變量以s 表示,計數(shù)資料采用頻數(shù)和百分?jǐn)?shù)表示,率的比較采用χ2檢驗,成組資料分析采用t檢驗。非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)和百分位數(shù)表示。兩樣本等級資料,采用非參數(shù)檢驗,Mann-Whitney 方法。P <0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 目標(biāo)段腹主動脈粥樣硬化程度分析 病例組40例ASMAE 患者中有目標(biāo)段腹主動脈鈣化者26 例,平均鈣化積分為1 153.7,目標(biāo)段腹主動脈無鈣化者14例,即鈣化積分為0。對照組中有目標(biāo)段腹主動脈鈣化者22 例,平均鈣化積分為695.2,目標(biāo)段腹主動脈無鈣化者18 例,即鈣化積分為0。病例組總平均鈣化積分為749.91,對照組總平均鈣化積分為382.36。
將鈣化積分按≤10 和≥11 進行比較時,病例組與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P =0.361)。log 轉(zhuǎn)變的腹主動脈鈣化積分在病例組高于對照組,兩組間比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P =0.150)。病例組鈣化斑塊總數(shù)目153 個,對照組鈣化斑塊總數(shù)目119 個。從鈣化斑塊形態(tài)可以看出,病例組塊狀鈣化及環(huán)周形鈣化比例高,而對照組以點狀及條形鈣化為主。病例組更嚴(yán)重的鈣化程度與對照組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.001)。以SMA 開口水平分界,病例組鈣化斑塊分布于SMA 開口水平以上者的比例高于對照組,兩組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P =0.046)。病例組目標(biāo)段腹主動脈非鈣化體積高于對照組,兩組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.011,見表1)。
2.2 目標(biāo)段SMA 粥樣硬化程度比較 病例組40 例ASMAE 患者中有目標(biāo)段SMA 鈣化者9 例,平均鈣化積分為226.8。對照組中有目標(biāo)段SMA 鈣化者7 例,平均鈣化積分為180.5。病例組SMA 總平均鈣化積分為51.02,對照組SMA 總平均鈣化積分為31.58。將鈣化積分分層比較,病例組與對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.130、0.431)。病例組位于SMA 開口部位的鈣化斑塊數(shù)目與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.665)。病例組SMA 起始部直徑小于對照組,兩組間比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.001,見表2)。
隨著生活水平的提高、生活方式的西方化及人口的老齡化進程,世界范圍內(nèi)動脈粥樣硬化性疾病的發(fā)病率持續(xù)升高。腹主動脈是特別容易發(fā)生粥樣硬化病變的血管,在易感人群中,腹主動脈比其他血管床更早發(fā)生粥樣變,且無相應(yīng)的癥狀[5]。腹主動脈鈣化可預(yù)測心血管疾病死亡[6]。腹主動脈鈣化斑塊作為其動脈壁粥樣硬化進展的間接證據(jù),在心血管危險分層中,至少與冠脈鈣化評分有同樣的價值。腰部腹主動脈鈣化與冠狀動脈內(nèi)鈣化斑塊程度相關(guān)[7-8]。隨著對腹主動脈鈣化的關(guān)注,臨床上出現(xiàn)多種腹主動脈鈣化影像檢測方法,應(yīng)用較多的腹主動脈鈣化評分方法包括主動脈鈣化形態(tài)分布指數(shù)(MACD)和主動脈鈣化嚴(yán)重性積分AAC-24、AAC-8,三者均在腹主動脈側(cè)位X 線平片上測定。
表2 ASMAE 組與對照組間目標(biāo)段SMA 粥樣硬化程度比較Tab 2 Comparison of atherosclerosis degree of aimed SMA between ASMAE group and control group
近年逐漸出現(xiàn)應(yīng)用冠脈鈣化積分方法測定腹主動脈鈣化積分的報道[9]。腹主動脈乃至其主要分支SMA 的粥樣硬化是否與腸道的缺血性疾病相關(guān)?本研究借鑒冠脈鈣化積分測定方法評估腹主動脈及SMA 鈣化情況,應(yīng)用Volume 軟件測定腹主動脈壁體積,重構(gòu)圖像上測定SMA 開口部直徑,力爭做到鈣化及非鈣化斑塊的定量評估,并將ASMAE 組與非ICBD組比較研究,探討ASMAE 患者的血管基礎(chǔ)病變。
本研究選擇SMA 開口鄰近段腹主動脈共6 cm 范圍為研究對象,病例組與對照組的目標(biāo)段腹主動脈鈣化積分未見明顯差異,但當(dāng)將鈣化斑塊形態(tài)進行分類發(fā)現(xiàn),病例組具有塊狀及環(huán)周形鈣化者明顯高于對照組,且將斑塊按嚴(yán)重程度進行分級比較分析,發(fā)現(xiàn)兩組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。當(dāng)以SMA 開口為界,開口以上和開口以下斑塊數(shù)目進行比較顯示,病例組SMA 開口以上斑塊數(shù)目的比例明顯高于對照組,兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。斑塊形狀和分布可能直接關(guān)系到管腔的大小及對其分支開口的影響,同樣大小的長形或環(huán)形斑塊意義不同[6]。
國內(nèi)外文獻(xiàn)中尚未見對SMA 鈣化評估的報道。本研究同樣借鑒冠脈Agatston 方法,測定40 例ASMAE 患者和40 例非ICBD 者的SMA 鈣化情況,發(fā)現(xiàn)SMA 鈣化發(fā)生率較主動脈明顯降低,鈣化面積較小,且斑塊基本分布在動脈開口部位,遠(yuǎn)端SMA 未見有鈣化斑塊形成。病例組與對照組的目標(biāo)段SMA 鈣化積分及斑塊分布未見明顯差異。但病例組SMA 起始部直徑明顯低于對照組,且兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。分析病例組SMA 開口直徑變小的原因可能是SMA 開口部位已經(jīng)有較多的非鈣化斑塊形成。病例組目標(biāo)段腹主動脈非鈣化體積顯著高于對照組,兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
動脈粥樣硬化機制研究顯示,首先由動脈內(nèi)壁膽固醇沉積導(dǎo)致粥樣變,繼而血液中的纖維蛋白及細(xì)胞成分沉積,由于斑塊內(nèi)彈力纖維和膠原纖維退變導(dǎo)致纖維斑塊潰瘍形成,最終演變?yōu)殁}化,是動脈梗阻的最常見原因,導(dǎo)致血管缺血、血栓和組織梗死。對冠心病的研究顯示:冠狀動脈鈣化標(biāo)志著冠脈粥樣血栓的存在[10],冠脈粥樣血栓性斑塊負(fù)荷總量與冠脈鈣化程度呈強烈的線性相關(guān)[11]。冠脈無鈣化或輕度鈣化的無癥狀患者,血管內(nèi)皮可能已存在較大的非鈣化粥樣斑塊,部分甚至導(dǎo)致冠脈管腔重度狹窄,患者仍可能處于冠脈缺血事件危險中。在鈣化積分為零的個體,他們的冠脈壁上可能有脂肪條或早期的斑塊,也可能有梗阻性疾病[12]。了解非鈣化斑塊程度可以提高對活動性粥樣硬化性疾病的認(rèn)識,進一步改進危險分層[13]。一些研究表明,非鈣化斑塊負(fù)荷較鈣化積分能更好地預(yù)測心肌缺血事件[14]。
通常情況下無動脈硬化的腹主動脈壁在CT 影像上不顯影,我們應(yīng)用Volume 軟件測得的腹主動脈體積能較好代表發(fā)生粥樣硬化改變后的血管壁體積。因CT 軸位圖像能夠清楚顯示腹主動脈的橫斷面,但由于SMA 走行的差異,軸位圖像不能保證得到清楚的橫斷面顯示,故未進行SMA 非鈣化體積測定。有文獻(xiàn)[10,15]應(yīng)用冠脈管腔狹窄間接判斷冠脈非鈣化病變的存在,因此我們借鑒該方法通過測定SMA 開口直徑來間接了解SMA 非鈣化程度。該方法優(yōu)點:比較全面地描述動脈壁的非鈣化情況,避免漏掉很小、很薄的非鈣化斑塊。但其可能的局限是不能完全排除有動脈壁成分的混雜。
本組針對腸道動脈血管CT 影像研究顯示,SMA鈣化比例不高,病例組腹主動脈顯示出更嚴(yán)重的鈣化。腹主動脈的環(huán)周形鈣化及塊狀鈣化、位于SMA 開口以上的鈣化斑塊、更大的非鈣化斑塊負(fù)荷是ASMAE 的血管基礎(chǔ)病變。本研究的局限在于樣本量偏小,臨床工作中隨著病例數(shù)的增多,我們正擴大樣本量深入研究。
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