腹主動(dòng)脈瘤及腔內(nèi)血栓生物力學(xué)特點(diǎn)的超聲研究.pdf

1、一、研究背景及目的
　　 腹主動(dòng)脈瘤(Abdominal aortic aneurysm，AAA)的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)多因素的致病過程，其發(fā)病機(jī)制涉及遺傳學(xué)、環(huán)境學(xué)和生物化學(xué)等多種因素，其確切機(jī)制尚在研究中。腹主動(dòng)脈瘤的發(fā)病率呈日漸增高趨勢(shì)，最新數(shù)據(jù)表明，美國(guó)每年約有30,000人死于腹主動(dòng)脈瘤破裂，破裂后的死亡率高達(dá)90％，遠(yuǎn)超過一般惡性腫瘤，因此對(duì)腹主動(dòng)脈瘤進(jìn)行更有效的早期診治和預(yù)測(cè)其破裂風(fēng)險(xiǎn)、防患于未然已成為愈來愈緊迫的任務(wù)

2、。二維彩色多普勒超聲是一種簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)、價(jià)格低廉、準(zhǔn)確性高的檢查技術(shù)，其可對(duì)腹主動(dòng)脈瘤的位置、大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)、血流動(dòng)力學(xué)及血液流變學(xué)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的檢測(cè)。二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)(Two-dimensional speckle tracking imaging，2DSTI)是對(duì)心肌和血管壁運(yùn)動(dòng)速度及任一方向應(yīng)變、應(yīng)變率等生物力學(xué)參數(shù)進(jìn)行定量研究的超聲新技術(shù)。該技術(shù)能夠更真實(shí)、準(zhǔn)確地反映所檢測(cè)組織的運(yùn)動(dòng)情況，具有時(shí)間分辨率高、不受組織整體運(yùn)動(dòng)影響

3、、非角度依賴等優(yōu)點(diǎn)。本研究將二維超聲、M型超聲、彩色多普勒超聲及2DSTI檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)腹主動(dòng)脈瘤的物理結(jié)構(gòu)、血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)、血管生物力學(xué)特性、管壁上血栓回聲強(qiáng)度及對(duì)局部血流沖擊力、管壁旋轉(zhuǎn)度等進(jìn)行了較全面檢測(cè)，與正常腹主動(dòng)脈檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，為研究腹主動(dòng)脈瘤運(yùn)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)、瘤腔內(nèi)血栓局部組織特性提供有價(jià)值的超聲影像學(xué)信息，為進(jìn)一步揭示腹主動(dòng)脈瘤的形成和破裂機(jī)制提供參考指標(biāo)。
　　 二、研究方法
　　 (一)研究對(duì)象<

4、br>　　 AAA組：2008年11月～2010年5月我院血管外科收治的腹主動(dòng)脈瘤患者26例，其中男性19例，女性7例，年齡36～83歲，平均58±13.5歲。所有病例均行螺旋CTA或磁共振血管造影(MRA)檢查確診為腎動(dòng)脈下型真性腹主動(dòng)脈瘤，瘤體內(nèi)徑均大于4.0cm，其中最大腹主動(dòng)脈瘤內(nèi)徑達(dá)6.67cm，19例患者瘤腔周圍伴有血栓形成，15例為單一血栓，3例管腔內(nèi)有2個(gè)血栓，1例管腔內(nèi)為3個(gè)血栓。AAA瘤體形態(tài)以囊狀和梭狀為主，少數(shù)

5、為不規(guī)則形。
　　 正常組：來我院體檢的健康志愿者30例，其中男性18例，女性12例，年齡29～73歲，平均51±13.4歲。經(jīng)體格檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像學(xué)檢查均排除心、腦、腎及大血管病變。
　　 (二)研究?jī)x器和方法
　　 1.儀器
　　 使用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，選擇C5-2探頭(頻率2.0～5.0 MHz)對(duì)正常人腹主動(dòng)脈和AAA組患者動(dòng)脈瘤行二維、M型、彩色多普勒及頻譜多普

6、勒超聲檢查；選用S5-1探頭(頻率1.0～5.0 MHz)對(duì)兩組相同部位動(dòng)脈或AAA行二維動(dòng)態(tài)圖像采集，儲(chǔ)存圖像，使用Qlab分析軟件中的TMQA、ROI軟件脫機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析。
　　 2.超聲檢測(cè)方法及研究指標(biāo)
　　 (1)二維超聲和M型超聲檢測(cè)方法及研究指標(biāo)
　　 二維超聲圖像上觀察腹主動(dòng)脈或AAA的走形、形態(tài)、管腔內(nèi)有無(wú)血栓，血栓的位置、大小和回聲等，對(duì)腹主動(dòng)脈瘤內(nèi)所形成的血栓，在短軸觀上測(cè)量其舒張期的最大

7、厚度。用M型超聲顯示并測(cè)量：①正常人腹主動(dòng)脈腎動(dòng)脈起始水平以下1～2cm處(標(biāo)記位置為AO1，以下簡(jiǎn)稱AO1)和髂總動(dòng)脈分叉上2～3cm處(標(biāo)記位置為AO2，以下簡(jiǎn)稱AO2)三個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)從舒張末期到收縮期前、后壁最大位移值，取三個(gè)心動(dòng)周期的平均值；②測(cè)量收縮期最大的血管腔內(nèi)徑(Ds)、舒張期最小的血管腔內(nèi)徑(Dd)，計(jì)算Ds-Dd差值，即前后壁位移之差△D；③對(duì)于AAA患者，同樣方法測(cè)量AAA入口處、瘤腔最擴(kuò)大處和出口處前后壁位移、以

8、及瘤腔最擴(kuò)大處收縮期最大內(nèi)徑。
　　 (2)彩色多普勒和頻譜多普勒檢測(cè)方法和研究指標(biāo)
　　 彩色多普勒超聲顯示正常人腹主動(dòng)脈管腔內(nèi)及腹主動(dòng)脈瘤AAA患者AAA瘤腔內(nèi)血流的色澤、方向、充盈度，判斷血流性質(zhì)。
　　 頻譜多普勒超聲顯示并測(cè)量正常人上述AO1、AO2兩處以及AAA患者腹主動(dòng)脈瘤入口和出口處的最大血流速度(Vmax)，取三個(gè)心動(dòng)周期的平均值。另外分別測(cè)量瘤腔最大內(nèi)徑處貼近前壁、瘤腔中心、貼近后壁三個(gè)部位的

9、收縮期Vmax。
　　 (3)2DSTI檢測(cè)方法和研究指標(biāo)
　　 TMQA軟件分析：將所采集正常組AO2處腹主動(dòng)脈及腹主動(dòng)脈瘤最大瘤徑處的連續(xù)三個(gè)心動(dòng)周期的短軸二維動(dòng)態(tài)圖像導(dǎo)入Qlab脫機(jī)工作站，用TMQA軟件進(jìn)行分析，主要檢測(cè)指標(biāo)為該兩部位前壁、后壁、右前側(cè)壁、左前側(cè)壁、右后側(cè)壁及左后側(cè)壁各節(jié)段收縮期最大徑向位移、徑向位移達(dá)峰時(shí)間、舒張期最大徑向速度、徑向速度達(dá)峰時(shí)間、徑向面積變化率(FAC)、徑向應(yīng)變峰值(RSmax

10、)、徑向應(yīng)變率峰值(RSRmax)、圓周應(yīng)變峰值(CSmax)及圓周應(yīng)變率峰值(CSRmax)。并對(duì)腹主動(dòng)脈瘤瘤腔內(nèi)血栓形成部位分別進(jìn)行了FAC、RSmax、CSmax和局部旋轉(zhuǎn)角度(RA)的檢測(cè)和研究。
　　 ROI軟件分析：圖像導(dǎo)入方法同TMQA軟件，導(dǎo)入后選擇ROI軟件，分別對(duì)血栓鄰近瘤腔部位、血栓中間部位和血栓近瘤壁部位進(jìn)行從舒張末期到收縮期回聲強(qiáng)度變化的測(cè)量。每個(gè)部位回聲強(qiáng)度變化值取三個(gè)心動(dòng)周期變化值的平均值。

11、　　 三、結(jié)論
　　 (一)2DSTI技術(shù)對(duì)腹主動(dòng)脈和腹主動(dòng)脈瘤局部節(jié)段運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)是可行的，與二維彩色多普勒超聲和M-型超聲聯(lián)合運(yùn)用可以為腹主動(dòng)脈瘤研究提供有價(jià)值的超聲影像學(xué)信息，為進(jìn)一步深入揭示腹主動(dòng)脈瘤的形成和破裂機(jī)制提供參考指標(biāo)。ROI軟件應(yīng)用的是原始數(shù)據(jù)分析技術(shù)，作為檢測(cè)腹主動(dòng)脈瘤腔內(nèi)血栓的一種新技術(shù)、新方法，可以更加全面地對(duì)血栓在心動(dòng)周期中的強(qiáng)度變化進(jìn)行定量檢測(cè)，為血栓的病理變化狀況提供一定信息，對(duì)腹主動(dòng)脈瘤隨訪具

12、有重要的臨床價(jià)值。
　　 (二)正常腹主動(dòng)脈前壁位移大于后壁，這與腹主動(dòng)脈解剖部位的特殊性有關(guān)，下段腹主動(dòng)脈管壁前、后壁位移及收縮期最大血流速度均小于中段腹主動(dòng)脈，這與下段腹主動(dòng)脈特殊解剖部位、血供分布特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)成分變化有關(guān)。正常腹主動(dòng)脈管壁位移、收縮期最大內(nèi)徑與舒張期最小內(nèi)徑之差、應(yīng)變峰值均隨受檢者年齡的增大而減小，表明隨著年齡增長(zhǎng)，腹主動(dòng)脈管壁彈性和應(yīng)變能力下降。年輕人與老年人比較，后者發(fā)生腹主動(dòng)脈瘤的幾率偏高。
　　

13、 (三)腹主動(dòng)脈瘤入口、出口及瘤腔最大內(nèi)徑處前、后壁位移均小于正常腹主動(dòng)脈管壁位移，以瘤腔最大內(nèi)徑處為著。腹主動(dòng)脈瘤瘤壁相對(duì)正常腹主動(dòng)脈管壁，位移、速度徑向面積縮短率及應(yīng)變、應(yīng)變率均變小，達(dá)峰時(shí)間延長(zhǎng)，局部各節(jié)段達(dá)峰時(shí)間明顯不一致，這與腹主動(dòng)脈瘤瘤壁內(nèi)膜粥樣硬化、彈性纖維和膠原纖維比例下降導(dǎo)致的管壁僵硬、順應(yīng)性下降，各節(jié)段管壁厚度、中膜內(nèi)平滑肌細(xì)胞的含量、血管壁所受壓力不同導(dǎo)致其順應(yīng)性不同以及瘤腔內(nèi)血流模式的改變相關(guān)。