JTCVS | 来自生命拐杖的灵魂拷问“?”

原创

2019-09-03 19:39:36

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问号度以很好地预测急性TBAD行TEVAR后的假腔血栓化率。问号程度越高,完全血栓化的可能性越小。

——摘自文章章节


解剖参数“问号”可以表征主动脉弓和降主动脉段扭曲成角的整体形态。“问号”程度的大小可以预测TEVAR术后B型主动脉夹层的假腔血栓化率。其与术后假腔血栓化呈负相关,问号越大,假腔血栓化的可能性越小。相关结果可能为支架移植物设计和治疗方案提供参考。

【Ref: Da Li, et al. J Thorac CardiovascSurg. (2019), doi:10.1016/j.jtcvs.2019.07.091. [Epub ahead of print]】

背景和目的


TEVAR是B型主动脉夹层(TBAD)患者有效的治疗方法。TEVAR的主要目标是覆盖近端破口,扩张真腔(TL),同时减小假腔(FL),避免FL灌注,并诱发假腔内血栓形成,最终诱导主动脉重构。有学者提出,假腔内的完全血栓化可避免动脉管壁瘤样退变的风险。因此,预测晚期FL血栓化率(FLTR)的指标将有助于确定TBAD的治疗策略。

目前,对TEVAR术后FLTR的研究主要集中在残余破口的作用上,但现有文献报道的结果存在争议。例如,有报道称残余破口间距离较大与TEVAR术后假腔血栓化不良有关,也有报道认为该指标与促进假腔完全血栓化有关,这表明影响TEVAR术后FLTR的并不是单一因素。

主动脉弓的形态评价,特别是其成角,已广泛应用于评价包括TBAD在内的主动脉疾病的治疗效果。Bruse等指出主动脉缩窄修复成功后的主动脉弓形状与左心室功能相关。De等认为特纳综合征患者主动脉弓形态异常是高血压的危险因素。此外,主动脉曲度过于锐利可能与TEVAR术后的内漏有关。

先前的研究使用了许多主动弓形态的定义;然而,这些仅定义了主动脉弓的曲率。在临床实践中,几乎所有接受TEVAR治疗的TBAD患者不仅主动脉弓弯曲,而且降主动脉弯曲,导致主动脉呈现类似问号的形态。此外,不同患者主动脉的类似问号形态的程度也有很大差异,问号程度的增加表明胸主动脉扭曲程度更大。基于此,作者提出了使用问号程度来定义主动脉成角的新方法,基于CTA重建图像就可以快速和容易地判断主动脉弓扭曲程度。

四川大学华西医学院血管外科主持开展了一项基于接受TEVAR治疗的急性TBAD人群的研究,评价了“主动脉弓问号程度”这一潜在的TBAD患者TEVAR术后假腔血栓化的预测因素,并分析了不同主动脉弓问号程度对夹层血流动力学特征的影响,最后在真实人群样本中验证了这一指标精确预测TEVAR术后假腔血栓化的效能,研究结果发表在权威国际期刊JTCVS上。


研究方法



作者收集了2014年11月至2017年5月在四川大学华西医学院血管外科接受TEVAR治疗的所有急性B型AD患者的CTA图像。排除了没有再入口和只有一个再入口的患者,因为这两种情况将导致FL快速完全血栓化,或术后FL即刻消失。最终纳入48名随访2年的患者(图1)。所有患者均使用了Valiant主动脉支架移植,其长度均为200 mm。根据术前评估和术中血管造影将支架植入降主动脉中,第一破口近端无夹层的锚定区至少2 cm。支架移植放大率不超过10%。远端夹层破口旷置随访。

术后一周和2年随访时,获取AD的薄层CTA图像。同一研究者基于CTA图像重建3D夹层几何图形,并使用Mimics (Materialise,普利茅斯,密歇根州)进行分析。FLTR定义为支架段FL内血栓体积与FL总体积之比,所有患者的FLTRs均从2年随访后的CTA中获得。

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主动脉弓成角指数的定义

问号具体定义如下:

垂直线A A'穿过基点A,这是腹腔干连接到主动脉的上端。水平线B B'穿过降主动脉最远端的点B。C点是AA'和BB'的交叉点,O点是主动脉弓的最高点。OB'连线和OC'连线之间的角度φ定义为问号的度数,单位为“°”。此外,我们使用不同的方法对先前研究中定义的主动脉弓角进行了比较,图2显示了三个角度(α、β和γ)的详细定义。


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Fig. 2. A description ofthe method used to measure different aortic arch angles. a) The angle α wasdefined as the angle between the left subclavian artery entrance tothe left carotid artery and the same distancepoint at the descending aorta (Fig. 2a) and b)The aortic angle β was defined asthe angle between the highest point of the transverse aorta and the descendingand ascending aorta (Fig. 2b) and c) The angle γwas defined as the angle of the supra-aortic branches ofthe aortic arch or thecurvatureof the arch (Fig. 2c) d, e, and f) The angle φ is the degree of the questionmark.


将48个病例分为两个组,其中包括模型组(n=38)和验证组(n=10)。首先,对模型组进行基于主动脉问号程度(角φ)形态学的回归分析,提出一种新的FLTR预测公式。然后,通过计算机数值模拟进行血流动力学分析,研究了不同假腔血栓化率的理想化AD模型内的流场,探讨影响假腔血栓化率的基本机制。为了排除其他可能影响TEVAR术后FLTR的因素,作者选择了4个理想化模型,这些模型仅在问号程度(30°、45°、60°和75°)存在差异,目的是探讨角度增加对主动脉中血流动力学效应的影响(图3);这些角度均包含于实际患者问号程度的范围内(32°-85°)。剩下的10名患者用于验证FLTR和该指标的相关性。


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Fig. 3.Idealized 3D models of aortic dissection with different degrees of questionmark. (from A to D, the degrees of question mark are 30°, 45°, 60°, and 75°,respectively. Each model has two re-entry tears; thefirst and second re-entry tears are100 mm and 20 mm away from thecommon iliac artery, respectively. FRT representsthe firstre-entry tear, and SRT represents the second re-entry tear.).

统计方法:数据采用均值和SD或者中位数和范围进行表示,连续变量比较采用两组t检验或者方差分析。分类变量的比较使用x2检验。关于变量间相关性,联系变量相关相关性采用Pearson检验,分类变量采用Spearman检验。线性回归用于求出血栓化率与主动脉弓形态的回顾表达式。FLTR的估计值与实际值的比较采用配对t检验。显著性阈值设为P<0.05。一致性相关系数用于测算实际FLTR与估计FLTR的相关性。Landis 和 Koch基准用于确定一致性强度,分别为:差=0.00,轻微=0.01-0.02,一般=0.21-0.40,中等=0.41-0.60,显著=0.61-0.80,几乎完全=0.81-1.00。


研究结果


问号度与FLTR呈负相关(n=38;p<0.001;R=-0.661),线性相关模型建立如下:FLTR(%)=-1.955×φ+168.24(R2=0.437,p<0.001)。其余解剖参数(α、β和γ)与FLTR并无显著相关性。表2,图4。

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Fig.4. The regression line of the prediction model. (φ represents the degree of thequestion mark)


随着问号程度的增加,从第一破口进入假腔的血流逐渐从平缓的血流转变为喷射流,从而导致从TL到FL的血流增加,以及在假腔中某一区域的血流更加活跃。图5。


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Fig.5. Velocity contour map superimposed with streamlines insidethe virtual AD following thoracic endovascular aortic repair. (A, thedegree of question mark is 30°; B, the degree of question mark is 75°)


随着主动脉问号程度的增加,FL的净流量显著增加。当问号的度数为30°、45°、60°和75°时,流入FL的相应净流量分别为0.05 ml/s、0.11 ml/s、0.22 ml/s和0.35 ml/s。图6。


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Fig.6. The net flow rate into the FL with respect to the degree of the questionmark ofthe aorta. (FL net flow rate is equal to the inlet flowrate to the false lumen minus theoutlet flow rate from the false lumen.)


采用配对样本t检验和协方差相关系数在剩余10例患者上验证预测模型的差异性和一致性。如表3所示,所有10名患者均显示出匹配的结果。实际的FLTR和预测的FLTR之间没有显著差异(p=0.234)。基于上述结果,一致性相关系数(CCC)进一步确定了实际FLTR与预测FLTR的一致性程度;CCC值为0.895,Pearson精度值为0.915,偏差校正系数为0.975。Landis和Koch基准显示,实际的FLTR和预测的FLTR几乎完全一致,CCC在0.81-1.00之间。6名患者在2年随访后处于95%置信区间内,10名患者在2年随访后处于95%预测区间内。


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图7中,实线表示Pearson的相关线,虚线表示穿过原点的45°线。CCC值为0.895,R(R=0.915)为Pearson相关系数,这是一种与金标准相比测量精度的方法。Cb(Cb=0.975)是偏差校正系数,它是一种与金标准相比测量准确度的方法。金标准为实际FLTR值


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Fig.7. The concordance between the actual false lumen thrombosis rate (FLTR_A)and the predicted false lumen thrombosis rate (FLRT_P).


研究结论


问号度可以很好地预测急性TBAD行TEVAR后的假腔血栓化率。问号程度越高,完全血栓化的可能性越小。


作者述评

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TEVAR术后主动脉夹层的重塑与远期预后相关,其中假腔血栓化是远期重塑的重要指标。血流动力学与血栓形成密切相关,而主动脉的解剖形态决定了其特有的血流动力学特性。本文基于TEVAR术后,主动脉夹层的血流动力学特性,探索出对主动脉解剖描述的全新主动脉角度参数——问号度。该参数不仅仅包括了主动脉弓的几何形态,也同时囊括了降主动脉的弯曲,较既往单纯主动脉弓部形态参数更为全面客观。问号度参数与TEVAR术后假腔血栓化的相关性,有益于评估判断TEVAR术后患者的远期预后和随访监督。


主动脉夹层的发生与发展,TEVAR术后的转轨,在一定程度上受到其血流动力学影响。随着计算机模拟技术的进步,主动脉疾病与血流动力学相关的研究逐渐增加;既往的影像学评估,仅能对主动脉疾病“解剖性”局限性评估,今后有望结合血流动力学对主动脉疾病的进行“功能性”评估。


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