蘇志向，郭建明，郭連瑞，崔世軍，吳英鋒，佟鑄，劉一人，魏立春，張建，谷涌泉

(首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院血管外科 首都醫(yī)科大學(xué)血管外科研究所，北京 100053)

腹主動脈瘤(abdominal aortic aneurysm，AAA)在人群中的發(fā)病率約為5%，當(dāng)瘤體破裂時具有生命危險[1]。依據(jù)其是否有相關(guān)的癥狀表現(xiàn)，主要指動脈瘤相關(guān)的腹痛及背部疼痛，可分為癥狀型腹主動脈瘤(symptomatic abdominal aortic aneurysm,sAAA)和非癥狀型腹主動脈瘤(asymptomatic abdominal aortic aneurysm,aAAA)，其中癥狀型腹主動脈瘤較為少見，約占5%～22%[2]，通常，伴有癥狀是腹主動脈瘤破裂的先兆，常需急診修復(fù)[3]，相對于非癥狀型腹主動脈瘤來說，癥狀型腹主動脈瘤病人的短期及長期生存期都相對較短[4]。對于男性病人來說瘤體直徑大于5.5 cm,而女性瘤體的最大直徑大于5.0 cm是具有手術(shù)干預(yù)的指征[5]，因此以腹主動脈瘤瘤體的最大直徑對于判定動脈瘤的破裂風(fēng)險是有一定意義的，然而在臨床中有一些瘤體直徑較小的AAA也存在破裂的情況，而一些瘤體直徑較大的AAA卻能保持相對穩(wěn)定的情況[6-7]，可見單以AAA的最大直徑去判定AAA的破裂風(fēng)險是相對局限的，目前臨床上術(shù)前對于AAA的評估主要依據(jù)腹部CT血管造影(CTA)，獲得直觀的形態(tài)學(xué)表現(xiàn)，主要的形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)為瘤體的最大直徑、瘤頸的長度、瘤頸的角度等相關(guān)數(shù)據(jù)，為了更好地對AAA的破裂風(fēng)險進(jìn)行評估，本研究旨在探究sAAA與aAAA形態(tài)學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)的差異性及相關(guān)的聯(lián)系。

資料與方法

一、臨床資料

于我中心2013年1月至2019年1月被診斷為腎下型腹主動脈瘤的病人納入該研究，主要依據(jù)腹部CTA進(jìn)行診斷。破裂型腹主動脈瘤，感染性腹主動脈瘤被排除在外。伴有腹部和(或)背部疼痛的的病人，且排除由動脈瘤繼發(fā)性血栓，動脈內(nèi)膜撕裂及其他原因引起的，可定義為sAAA，若不伴有腹部或者背部疼痛的病人可定義為aAAA。數(shù)據(jù)收集來源于我中心數(shù)據(jù)庫，主要收集病人的一般資料，既往病史(高血壓、糖尿病、心血管病、腦血管病)，吸煙史，主要形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)，包括腹主動脈瘤最大直徑，瘤頸長度，瘤頸角度,瘤體形態(tài)，術(shù)前的CTA圖像對病人進(jìn)行了二維的處理和三維的重建，瘤頸的測量是瘤體近端與較低腎動脈的距離，瘤頸角度的測量是瘤頸角度的中軸線與腹主動脈主干中軸線的夾角，3人測量后取平均值(主要來源于我中心腹部CTA)。

二、統(tǒng)計學(xué)方法

結(jié) 果

共有107例病人納入研究，sAAA組27例，aAAA組80例，兩組病人的臨床基線資料：年齡、性別、既往病史、吸煙史等方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

表1 病人的臨床基線資料

通過統(tǒng)計分析，sAAA組的瘤體最大直徑大于aAAA組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義；瘤頸長度及瘤頸角度，兩組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。偏心性動脈瘤在sAAA組的比例相對較高，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義(51.9%比30.0%,P=0.040)(表2)。通過繪制散點圖，可直觀發(fā)現(xiàn)瘤頸長度與瘤體最大直徑存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，而瘤頸角度與瘤體最大直徑存在正相關(guān)關(guān)系(圖1、圖2)。通過Spearman相關(guān)分析，結(jié)果顯示瘤頸長度與瘤體的最大直徑存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.36,P<0.01)，瘤頸的角度與瘤體的最大直徑之間存在正相關(guān)關(guān)系(r=0.258，P=0.007)(表3)。

表2 形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

表3 瘤頸長度及瘤頸角度與瘤體最大直徑的相關(guān)關(guān)系

討 論

sAAA常會表現(xiàn)出腹部或背部疼痛的癥狀，而這些癥狀的出現(xiàn)常與腹主動脈瘤的破裂風(fēng)險有關(guān)，目前來說，在臨床上腹主動脈瘤的最大直徑常被用來判斷腹主動脈瘤的破裂風(fēng)險，一般來說，最大直徑為4.0～5.5 cm的小動脈瘤相對安全，而對于最大直徑大于5.5 cm的腹主動脈瘤以及快速擴(kuò)張的腹主動脈瘤(半年來擴(kuò)張超過0.5 cm或1年來擴(kuò)張超過1.0 cm)，是具有破裂的風(fēng)險的[6]。通常，腹主動脈瘤的最大直徑大于5.5 cm是需要行手術(shù)干預(yù)的，然而有證據(jù)表明，有最大直徑小于5.5 cm的腹主動脈瘤仍會出現(xiàn)破裂[8]，表明腹主動脈瘤的破裂風(fēng)險不能只依據(jù)腹主動脈瘤的最大直徑來判斷。本研究也證實部分sAAA的瘤體最大直徑小于5.5 cm，也存在aAAA的病人的瘤體最大直徑大于5.5 cm，但sAAA與aAAA的瘤體最大直徑差異有統(tǒng)計學(xué)意義 [(5.40±1.58) cm 比(4.73±1.02) cm,P=0.047]，可見瘤體的最大直徑對預(yù)測腹主動脈瘤的破裂風(fēng)險有一定意義，但不是唯一指標(biāo)。

近年來，有報道通過生物動力學(xué)分析的方法來預(yù)測腹主動脈瘤的破裂風(fēng)險，即采用限定元分析的方法(finite elements analysis，F(xiàn)EA)，其最初是用于工程學(xué)及建筑學(xué)領(lǐng)域，近年來逐漸用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其主要利用CTA的數(shù)據(jù)進(jìn)行腹主動脈瘤的三維幾何圖形的重建，結(jié)合來自生物動力學(xué)試驗的數(shù)據(jù)來計算每個腹主動脈瘤的血管壁壓力，從而獲取血管壁峰值壓力(peak wall stress, PWS)這樣的生物動力學(xué)數(shù)據(jù)，亦可獲取關(guān)于腹主動脈瘤腔、腔內(nèi)血栓、直徑、體積等相關(guān)的幾何變量的數(shù)據(jù)[9]。在較早期就有研究PWS在預(yù)測腹主動脈瘤破裂風(fēng)險的價值，發(fā)現(xiàn)PWS值在破裂或者sAAA中明顯高于aAAA[10]。Soto等[11]研究表明，當(dāng)腹主動脈瘤的PWS值大于305.15 kPa時有較高的破裂風(fēng)險，當(dāng)其小于305.15 kPa時，其破裂的風(fēng)險較小，但是在臨床上用該值去預(yù)測腹主動脈瘤的風(fēng)險還需要更加深入的研究，一方面需要對aAAA進(jìn)行長期隨訪，觀測其發(fā)展為sAAA后PWS的變化，另一方面需要加大樣本量使研究更加可信。除了PWS這樣的血流動力學(xué)的數(shù)據(jù)，也有研究指出PWS與瘤體最大直徑的比值，即直徑標(biāo)準(zhǔn)化的血管峰值壓力(diameter normalised PWS，dnPWS)這樣的生物力學(xué)數(shù)據(jù)才能更好地區(qū)分癥狀型及非癥狀型腹主動脈瘤，特別是在腹主動脈瘤的最大直徑大于6.5 cm時[12]。

血流動力學(xué)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生與腹主動脈瘤的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)的，有研究表明短瘤頸的腹主動脈瘤具有較高的破裂風(fēng)險[13]，較短瘤頸的腹主動脈瘤相對腔內(nèi)血栓的體積(腔內(nèi)血栓的體積與動脈瘤總體積的比值)較大[14]，因為腔內(nèi)血栓的存在影響了腹主動脈瘤壁血流動力學(xué)的活動及瘤壁壓力的分布，這會影響腹主動脈瘤的破裂風(fēng)險[15]。國內(nèi)也有研究指出腹主動脈瘤的不同形態(tài)會對瘤體的血流動力學(xué)產(chǎn)生影響，特別是瘤體的內(nèi)流場特征[16]。在本研究中，腹主動脈瘤的瘤頸長度和腹主動脈瘤的瘤體最大直徑呈負(fù)相關(guān)，瘤頸角度與腹主動脈瘤最大直徑呈正相關(guān)，因而腹主動脈瘤形態(tài)學(xué)變量之間也是彼此聯(lián)系，相互影響的，而早期國內(nèi)有研究也得出相同的結(jié)論[17-18]。為了更好地對腹主動脈瘤破裂風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測，有研究就利用計算機(jī)算法(machine learning algorithms，MLA) 對腹主動脈瘤的風(fēng)險預(yù)測，其主要結(jié)合病人的人口學(xué)數(shù)據(jù)、瘤體的幾何數(shù)據(jù)、瘤體的血流動力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使對腹主動脈瘤破裂風(fēng)險的預(yù)測更加準(zhǔn)確，而關(guān)于MLA的模型有多種，其最好的準(zhǔn)確率可達(dá)87%，是目前較高的預(yù)測方法[19]。

除了從血流動力學(xué)的方向分析腹主動脈瘤破裂風(fēng)險，也可以從病理生理學(xué)的角度分析腹主動脈瘤的進(jìn)一步發(fā)展。炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激在腹主動脈瘤的發(fā)病過程中具有重要的作用[20]。腹主動脈瘤的血管壁主要以內(nèi)側(cè)血管的新生、炎性細(xì)胞(主要為巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞)的滲透，以及細(xì)胞外基質(zhì)的膠原蛋和彈力蛋白的纖維斷裂為主要特點。而炎癥細(xì)胞在腹主動脈瘤的進(jìn)展過程中具有重要的作用，并且有研究應(yīng)用PET-CT的核素顯像技術(shù)證實動脈瘤發(fā)生時白細(xì)胞在動脈外膜的聚集及C反應(yīng)蛋白的循環(huán)[21]。但對于腹主動脈瘤中較高水平核素聚集的是否對應(yīng)較大的PWS值，目前仍有較多爭論[22]，有研究通過帶有超微超順磁性氧化鐵的核磁共振去判定腹主動脈瘤的炎性反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)瘤壁的壓力值與超微超順磁性氧化鐵的攝取程度(代表炎性反應(yīng)程度)無明顯關(guān)系，其認(rèn)為瘤壁的炎性反應(yīng)和血管壁的壓力可能在腹主動脈瘤的進(jìn)展過程中代表不同但相互補充的階段[23]。因而對于sAAA與aAAA破裂風(fēng)險的預(yù)測及區(qū)分，除了臨床上常用的幾何學(xué)數(shù)據(jù)，還應(yīng)從血流動力學(xué)的角度以及病理生理學(xué)的角度去分析。

在該研究中，在sAAA與aAAA的瘤體最大直徑、瘤頸長度、瘤頸角度的幾何學(xué)變量比較中，瘤體最大直徑差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，sAAA組中偏心性動脈瘤的比例相對較高，為臨床上積極處理sAAA提供了支持。瘤頸長度與瘤體最大直徑存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，而瘤頸角度與瘤體最大直徑存在正相關(guān)關(guān)系，腹主動脈瘤形態(tài)學(xué)變量之間也是彼此聯(lián)系、相互影響的，但不能單以瘤體的最大直徑來預(yù)測腹主動脈瘤破裂風(fēng)險，還應(yīng)從血流動力學(xué)的角度以及病理生理學(xué)的角度去分析，這樣會使預(yù)測及判定更加科學(xué)。