低剂量回顾性心电门控CTA在主动脉夹层诊断及预后评估中的应用

发布时间：2020-11-01 10:13

　　 第一部分回顾性心电门控CTA评估非复杂型主动脉夹层及与延迟并发症的相关性研究研究目的低剂量回顾性心电门控CT血管造影(CTA)可通过整个心脏周期连续多期相重建,在尽可能降低辐射剂量的基础上更好地识别主动脉夹层相关的解剖细节,并实现对主动脉壁和内膜片运动的动态观察和评估。然而,采用回顾性心电门控CTA定量评估主动脉夹层及预测延迟不良事件(DAE)的研究并不多见。本研究旨在探讨低剂量回顾性心电门控CTA定量评估急性非复杂型B型主动脉夹层(uTBAD)的可行性,同时分析比较CTA形态学特征(动态特征和静态特征)在DAE中的预测价值。材料与方法1.患者资料对2010年1月至2018年6月期间在本院接受全主动脉低剂量回顾性心电门控CTA检查的Stanford B型主动脉夹层患者进行回顾性分析。排除标准包括:(1)亚急性或慢性主动脉夹层(病程≥ 14天);(2)发病48小时内诊断为复杂型主动脉夹层(合并主动脉破裂、灌注不良、瘤样扩张、难治性高血压、反复疼痛中的一项或多项);(3)临床及影像资料不完整。共计87例初诊为急性uTBAD的患者参与分析。2.影像学分析采用双源CT进行全主动脉低剂量回顾性心电门控CTA检查,使用心电门控管电流调节技术将峰值曝光时间窗设在70%R-R间期,其余R-R间期采用峰值管电流的20%曝光。将与心电同步的原始图像数据每隔5%心动周期进行重建,共重建20个心动周期图像(0%、5%、10%......95%R-R间期)。两名放射医师独立分析患者的首诊CTA重建图像,测量每个心动周期图像中的五个主动脉主要分支血管(胸降主动脉上段、腹腔干、肠系膜上动脉、肾动脉、肠系膜下动脉)起源处的真腔和全主动脉面积,以及胸降主动脉上段水平的假腔和降主动脉短轴直径。评估以下形态学特征:(1)动态特征:在多期图像(0-95%R-R间期)中测量,真腔相对面积(RTLA)、真腔相对面积变化(r-RTLA)、最大降主动脉直径、最大假腔直径、最大主要破口直径。RTLA定义为每个R-R间期中真腔与全主动脉面积的比值,r-RTLA定义为心动周期中真腔相对面积的最大减小程度。相关公式如下:RTLAn(%)=(TLAn/AAn)× 100%r-RTLA(%)=(RTLAmax-RTLAmin/RTLAmax)× 100%其中,TLA表示真腔面积,AA表示全主动脉面积,n代表某一 R-R间期,RTLAmax与RTLAmin分别代表真腔相对面积的最大值和最小值。(2)静态特征:在单期图像(70%R-R间期)中评估,包括五个主动脉分支血管起源处的真腔相对面积(RTLA70%)和假腔周径范围、降主动脉直径、假腔直径、主要破口直径、破口数目、假腔的位置及形态、与假腔相通的分支数、假腔血栓化程度以及夹层累及范围。3.研究终点研究的终点为发病后3-14天内DAE的发生和早期死亡。DAE主要包括主动脉破裂、灌注不良、早期主动脉扩张、难治性高血压和反复疼痛。结果1.一般资料87例急性uTBAD患者的平均年龄为52.2±10.6岁,男性占71.3%。共26例(29.9%)患者发生DAE,其中2例(7.7%)在采取治疗前死亡。DAE组与无DAE组间的治疗措施存在显著性差异(P0.001)。2.不同主动脉水平的r-RTLA平均有效辐射剂量为12.1±5.2(4.5-25.1)mSv。五个主动脉分支起源水平之间的r-RTLA值存在显著性差异(P=0.002)。肠系膜下动脉水平的r-RTLA显著大于胸主动脉上段和肠系膜上动脉水平的r-RTLA(所有P0.05)。3.CTA形态学特征与延迟并发症动态特征与延迟并发症:DAE组在胸降主动脉上段水平的RTLAmin显著小于无DAE组(21.5±9.0%vs.28.9±13.0%,P=0.010),而其胸降主动脉水平的 r-RTLA(47.4±14.3%vs.29.7±11.7%,P0.001)、肾动脉水平的 r-RTLA(46.4±19.6%vs.35.8±13.4%,P=0.016)、最大降主动脉直径(P0.001)、最大假腔直径(P=0.008)和最大主要破口直径(P=0.007)显著大于无DAE组。静态特征与延迟并发症:DAE组在70%R-R间期图像中测量的降主动脉直径(P=0.002)、假腔直径(P=0.042)和主要破口直径(P=0.018)显著大于无DAE组。DAE组与无DAE组间在五个主动脉分支水平的RTLA70%统计学差异(所有P0.05)。4.CTA形态学特征检测延迟并发症的效能胸降主动脉上段水平的r-RTLA检测DAE的曲线下面积最大(AUC=0.839,P0.001),最佳临界值为38.3%时,该动态特征具有最高的诊断准确性(81.6%)。基于所有CTA形态学特征建立的动态和静态特征模型的ROC曲线显示,CTA动态特征模型检测DAE的效能显著优于静态特征模型(动态模型:AUC=0.887,静态模型:AUC=0.723,P0.001)。结论低剂量回顾性心脏门控CTA是定量评估主动脉夹层的一种有效方法。通过多期图像获得的动态形态学特征可以较单期图像的静态形态学特征更好地评估急性uTBAD患者发生DAE的风险。这些CTA动态特征可能有助于急性期高危患者的危险分层和早期个体化干预治疗。第二部分回顾性心电门控CTA在复杂型主动脉夹层肾损伤与腔内修复术结局预测中的价值研究目的主动脉夹层的形成和发展与血流动力学紧密相关。内膜片的运动可引起真腔的部分或完全塌陷,导致脏器的动态缺血,影像形态学特征可能先于临床指标检测到脏器缺血。但是,复杂型B型主动脉夹层(cTBAD)的内膜片运动与脏器缺血及胸主动脉腔内修复术(TEVAR)结局之间的关系目前尚不明确。本研究目的为采用低剂量回顾性心电门控CT血管造影(CTA)定量分析cTBAD患者内膜片动态运动和真腔塌陷,明确影响TEVAR术前肾损伤及术后结局的CTA形态学特征,同时分析cTBAD患者接受TEVAR治疗后的早期和晚期结局。材料与方法1.回顾性心电门控CTA评估腔内修复术前急性肾损伤1.1患者资料回顾性分析2002年1月至2017年12月期间接受TEVAR治疗的急性cTBAD患者(≤14天)。排除标准包括:(1)入院48小时内未接受低剂量回顾性心电门控CTA检查;(2)入院48小时内即接受TEVAR治疗;(3)内膜片累及肾动脉或没有撕裂至肾动脉开口以下水平;(4)肾损伤病史;(5)临床和影像资料不完整。1.2影像学分析使用双源CT进行全主动脉低剂量回顾性心电门控CTA扫描。采用心电门控管电流调节技术将峰值曝光时间窗设在70%R-R间期,其余R-R间期采用峰值管电流的20%曝光。对纳入患者TEVAR术前的CTA图像每隔5%R-R间期重建。测量每个时相在肾动脉开口以上层面的真腔和全主动脉面积,以及胸降主动脉上段水平的假腔和降主动脉短轴直径。真腔相对面积(RTLA)定义为每个R-R间期中真腔与全主动脉面积的比值。用一个心动周期中RTLA的最大缩小程度来表示真腔的相对变化(r-RTLA)。分析的CTA形态学特征包括整个心动周期中RTLA的最小值(RTLAmin)与最大值(RTLAmax)、r-RTLA、最大假腔直径、最大降主动脉直径、最大内膜破口直径、肾动脉起源水平的内膜再破口、副肾动脉、双肾动脉直径和双肾血供情况。1.3研究终点研究的终点为TEVAR术前急性肾损伤(AKI)的发生,依据改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)指南,AKI定义为入院后48小时内血清肌酐(SCr)增加≥0.3mg/dl(≥26.5 μmol/l)或术前一周内SCr增加≥50%。2.回顾性心电门控CTA在腔内修复术后结局预测中的价值2.1患者资料回顾性分析2009年3月至2018年6月期间所有于本院接受TEVAR治疗的cTBAD患者。排除标准包括:(1)慢性主动脉夹层(病程90天);(2)主动脉壁间血肿、外伤性主动脉夹层或医源性主动脉损伤;(3)TEVAR治疗前未接受全主动脉回顾性心电门控CTA检查;(4)临床和影像资料不完整;(5)随访信息不完整。患者按照自发病至TEVAR治疗的时间间隔分为超急性期(2天)、急性期(2-14天)或亚急性期(15-90天)。2.2影像学分析CTA扫描方案和图像重建同“1.2影像学分析”部分。测量每个R-R间期在气管分叉水平的真腔和全主动脉面积。计算每个时相的真腔相对面积(RTLA),同时对前期公式做了进一步简化,评估两个新的反映真腔塌陷和内膜片运动的形态学特征,即真腔塌陷(TLC)与真腔相对面积差值(D-TLA)。TLC用整个心动周期中气管分叉水平的RTLA25%的时间(TLC25%)和RTLA50%的时间(TLC50%)来评估。D-TLA定义为心动周期中RTLA最大值与最小值间的差值。同时分析63例存活患者TEVAR术后首次和最新一次随访CTA图像中假腔面积和血栓化程度的变化。2.3研究终点研究的主要终点为TEVAR术后30天内的早期死亡和早期不良事件发生率,次要终点为自TEVAR术后30天至研究结束日期期间发生的与夹层相关的晚期死亡和晚期不良事件发生率。结果1.回顾性心电门控CTA评估腔内修复术前急性肾损伤1.1基线资料最终108例急性cTBAD患者参与研究,平均年龄为50.3±9.4岁,73.1%为男性。AKI组患者43例,无AKI组患者65例。AKI组的收缩压(P0.001)和舒张压(P=0.015)显著高于无AKI组。同时,AKI组的最大SCr值明显高于无 AKI 组(P0.001)。1.2 CTA形态学变量有效辐射剂量为14.5±6.2(5.1-22.3)mSv。AKI组在每个R-R间期中的平均真腔面积明显小于无AKI组(所有P≤0.001)。AKI患者的RTLAmin(0.2 ±0.1 vs.0.4±0.1,P0.001)和 RTLAmax(0.4±0.2 vs.0.6±0.1,P0.001)显著小于肾功能正常者,而r-RTLA(%)显著大于未发生AKI患者(49.1±18.7 vs.31.8±14.3,P0.001)。此外,AKI组的最大降主动脉直径(P=0.023)和主要内膜破口(P=0.012)显著大于无AKI组。左、右副肾动脉和肾动脉直径在两组间无显著性差异(所有P0.05)。1.3 AKI的风险预测因子多因素Logistic分析表明,收缩压(比值比(OR)=1.037;P=0.001)和r-RTLA(OR=1.050;P=0.001)是TEVAR术前AKI的独立预测因子。收缩压和r-RTLA检测AKI的ROC曲线下面积分别为0.761和0.788。1.4TEVAR术后早期结局(≤30天)与无AKI组相比,AKI组的TEVAR术后早期不良结局发生率显著增加(P=0.001),更易发生急性肾衰竭(P=0.013)。术后急性肾衰竭组的r-RTLA显著大于无急性肾衰竭组(P=0.002)。2.回顾性心电门控CTA在腔内修复术后结局预测中的价值2.1一般资料本研究最终包含了 79例cTBAD患者(平均年龄:49.9±11.9岁,男性:77.2%),其中超急性期患者31例,急性期患者32例,亚急性期患者16例。2.2 TEVAR术后结局平均随访时间为339天(范围:41-566天)。总体早期死亡率和早期不良事件率分别为13.9%、24.1%。在超急性期接受TEVAR治疗的cTBAD患者的早期和晚期死亡率与不良事件率显著高于急性或亚急性期(所有P0.05),而急性组和亚急性组间的死亡率和不良事件率没有显著性差异(所有P0.05)。2.3 CTA形态学特征D-TLA和主动脉破裂、灌注不良间的相关性分别为r=0.420(P0.001)、r=0.229(P=0.042)。TLC25%和灌注不良之间存在中度相关性(r=0.406,P0.001)。早期死亡组的D-TLA和TLC25%显著大于无早期死亡组(D-TLA:24.4± 8.3%vs.14.5±6.3%,P0.001;TLC25%:P=0.049)。早期不良事件组的 D-TLA和最大假腔直径显著大于无早期不良事件组(D-TLA:20.7±8.4%vs.14.4±6.4%,P=0.001;最大假腔直径22 mm:P=0.030)。2.4 COX比例风险模型D-TLA是早期死亡的独立预测因子(风险比(HR)=1.153,P0.001)。D-TLA(HR=1.128,P0.001)和最大假腔直径22 mm(HR=3.226,P=0.023)与早期不良事件的发生独立相关。2.5TEVAR结局预测最佳临界值为21.5%时,D-TLA预测早期死亡和早期不良事件的曲线下面积分别为0.849和0.742。D-TLA21.5%组患者的存活率和无事件发生率显著低于D-TLA≤21.5%组患者(所有P0.001)。2.6 TEVAR术后主动脉重塑51例(81.0%)患者的假腔面积在随访中缩小。胸、腹主动脉分别有19例和45例假腔部分血栓形成,40例和9例假腔完全血栓形成。D-TLA21.5%患者的主动脉重塑与D-TLA≤21.5%者间不存在显著性差异(所有P0.05)。结论低剂量回顾性心电门控CTA可以定量评估主动脉夹层内膜片的动态运动。通过多期图像获得的CTA动态形态学特征可以预测TEVAR术前急性肾损伤及术后不良结局的发生,这可能有助于TEVAR术前高危患者的识别和临床管理措施的优化。此外,在超急性期接受TEVAR治疗的患者的预后显著差于急性期和亚急性期患者。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2020
【中图分类】：R816.2;R543.1
【部分图文】：

?山东大学博上学位论文???图２Ｂ??；＾ｒ?｝ＷＭｉ??Ｆ％??ｒ?ｉ．．－?ｈＢ＾??图２Ｃ??图２：假腔、降主动脉和主要内膜破口直径及假腔周径范围的测量。在每个Ｒ－Ｒ??间期的图像上，通过双斜位多平面重建，在垂直于主动脉中心线的胸降主动脉??上段水平的轴位图像上手动测量假腔和降主动脉的短轴直径。ａｂ和ｃｄ分别代表??降主动脉和假腔的短轴直径（图２Ａ）。在多平面重建所获得的轴位图像上测量??主要内膜破口的最大直径，ａｂ代表主要内膜破口直径（图２Ｂ）。将沿着主动脉外??壁测量的假腔角度代表假腔周径范围（图２Ｃ）。??３５??

?山东大学ＷＩ：学位论文???４０??２０％：?３６．８１１７．６??ＩＩ??｜＜３°－?４??％?ｇ?５５％：?３１＿２土?１４．７??ＣＬ?Ｄ??〇?ｔｏ?２５－??〇??２０?＿?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??Ｒ－Ｒ?ｉｎｔｅｒｖａｌ?（％）??图３Ａ??＿＿＿??ｍｍｍｍ??图３Ｂ??图３：不同Ｒ－Ｒ间期在ＵＴＤＡ水平的真腔面积变化曲线和全主动脉ＣＴＡ图像。??在整个心动周期中，真腔面积是不断变化的，ＵＴＤＡ水平的平均真腔相对面积??的最大值和最小值分别位于２０％与５５％?Ｒ－Ｒ间期（图３Ａ）。每个Ｒ－Ｒ间期的图??像均可清晰地显示内膜片和真、假腔，整个心动周期中内膜片的形态和位置是??不断变化的（图３Ｂ）。ＵＴＤＡ：胸降主动脉上段；ＣＴＡ：计算机断层扫描血管造??影。??３６??

?山东大学博士学位论义???图４：不同期相的夹层解剖特征。单期图像（０％Ｒ－Ｒ间期）显示腹腔干起??自假腔，没有再破口，但多期图像显示真腔通过再破口为腹腔干供血。??ｎｓ???ｎｓ??＇一???＾?ＤＡＥ??６〇－?ｐｉ?：?＾?ｎｏ－ＤＡＥ??＾?ｔ?ｐｎ?ｔ?ＪＬ?Ｆｕｌｌ?ｃｏｈｏｒｔ??ｉｌｆｌｌｌｉｌｌｌ??ＵＴＤＡ?ＣＴ－Ａ?ＳＭＡ?ＲＡ?ＩＭＡ??Ｌｅｖｅｌｓ??图?５：不同主动脉水平的?ｒ－ＲＴＬＡ。＞＜０．０５；?＊＞＜０．０１；?＊＞＜０．００１。ＤＡＥ：??延迟不良事件；ｒ－ＲＴＬＡ：真腔相对面积变化；ＵＴＤＡ：胸降主动脉上段；ＣＴ－Ａ：??腹腔干；ＳＭＡ：肠系膜上动脉；ＲＡ：肾动脉；ＩＭＡ：肠系膜下动脉。??３７??
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本文编号：2865395