多排螺旋CTA测量不同分型颈动脉分叉角相关参数*

牟　俊， 王　波

(贵州医科大学附院 影像科, 贵州 贵阳　550004)



多排螺旋CTA测量不同分型颈动脉分叉角相关参数*

牟俊*， 王波**

(贵州医科大学附院 影像科, 贵州 贵阳550004)

[摘要]目的： 探讨应用多排螺旋CTA图像后处理技术测量颈动脉分叉角几何学指标的价值。方法: 收集行多排螺旋CT头颈部血管成像没有明显异常的受检者350例，根据TF-AHCB模型颈动脉分叉角分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型组；利用医学图像后处理软件测量颈动脉分叉角(α)、颈总动脉远端内径(A)、颈内动脉膨大近端内径(B)、颈内动脉膨大处内径(C)、颈内动脉膨大远端内径(D)及颈外动脉内径(E)6项指标，观察受检者不同性别及左右侧颈总动脉这6项指标的变化。结果： Ⅰ型α(24.70±11.17)°、A(6.25±0.97)mm、B(6.12±1.42)mm、C(6.81±1.39)mm、D(4.03±0.81)mm、E(3.39±0.97)mm，Ⅱ型α(40.71±15.55)°、A(6.68±0.97)mm、B(6.70±1.41)mm、C(7.82±3.36)mm、D(4.25±0.82)mm、E(3.29±0.75)mm， Ⅲ型α(65.03±16.95)°、A(6.84±1.07)mm、B(7.27±1.78)mm、C(7.82±1.47)mm、D(4.28±0.81)mm、E(3.35±0.85)mm；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型颈动脉分叉角除E值外均有明显差异(P<0.05)，其中α值呈线性正相关；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右侧颈动脉分叉角6项指标均无明显差异(P>0.05)。结论: 多排螺旋CTA图像后处理技术提供颈动脉分叉角较为可靠的正常参考值。不同分型间颈动脉分叉角呈线性正相关。

[关键词]颈动脉分叉角； 几何学指标测量； 颈动脉分型； CT血管造影

颈动脉分叉角是颈动脉几何学形态一个重要指标，Ding Z等[1]通过流体学研究表明颈动脉角度不同，其血流状态的不同，导致其低切应力区大小的变化。相关研究表明颈动脉分叉角的解剖形态与颈部动脉粥样硬化的发生和发展有着重要关系[2-4]。因此对于测量颈动脉分叉角正常参考值有着重要的临床意义。目前利用尸体标本、超声、核磁共振、CT等手段进行颈动脉相关测量的研究较多[5-12]，但颈动脉分叉角的测量数据较少、测量数据不够全面。本研究旨在通过大样本测量颈动脉分叉角及相关数据，为临床测量颈动脉分叉角提供参考。

1材料及方法

1.1研究对象

从2011年4月～2015年4月行320排螺旋CT头颈部血管成像的受检者中筛选出350例颈动脉没有明显异常的CT扫描资料，其中男211例，女139例，13～87岁，平均(54.2±14.0)岁。按TF-AHCB模型[5]把350例受检者的左右颈动脉分别分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ型，见图1。Ⅰ型组89例，Ⅱ型组477例，Ⅲ型组134例，利用其原始数据进行三维成像及相关数据测量。纳入标准：多排螺旋CT检查，确定头颈部骨骼、软组织及血管无明显异常，颈动脉血管显影良好，结构分辨清楚，图像质量良好。排除标准：头颈部骨骼或血管畸形、明显占位压迫血管、颈部血管动脉瘤、颈动脉钙化或斑块致颈动脉分叉明显异常者。

注：①为Ⅰ型(直分叉)：至少在颈动脉窦长度的2倍范围内没有弯曲，②为Ⅱ型(直弯分叉)：约在颈动脉窦未端开始弯曲，而颈动脉窦本身保持直线状，③为Ⅲ型(弯分叉)：从颈动脉窦根部开始弯曲图1　颈总动脉分叉的TF-AHCB模型Fig.1　TF-AHCB of carotid artery bifurcation

1.2方法

1.2.1扫描方法向患者讲述扫描过程，嘱受检者扫描过程中保持头颈部不能移动，采用东芝320排CT(Aquilion One)。患者仰卧于检查床，头部用头带固定；采用螺旋扫描模式，从足往头扫描，先平扫，后增强，两次扫描范围及参数绝对一致。扫描参数：扫描条件120 kV，自动毫安技术，探测器矩阵0.5 mm×80，旋转时间0.35 s/r，螺距因子1.388，扫描范围自主动脉弓上缘至颅底水平。平扫完成后，采用Ulrich高压注射器，经肘静脉注入40 mL非离子型造影剂(碘帕醇370)，流率4.0 mL/s，后续同等流率50 mL生理盐水，保证团注效果；应用对比剂自动跟踪技术，将ROI设置在扫描范围起始部主动脉水平，阈值为180 HU，对比剂达阈值后自动触发增强扫描。扫描完成后以滤过函数FC43重建出3 mm层厚及层间距重建轴位像及以层厚1.0 cm，层间距0.5 cm重叠重建容积数据。

1.2.2图像重组将平扫及增强容积数据传入东芝后处理工作站，进行容积再现(VR)、多平面重建(MPR)和最大密度投影(MIP) 后传送至PACS工作站；利用西门子Syngo.plaza 医学图像处理软件进行参数测量，见图2。

图2　应用CT三维重建后的VR图像Fig.2　The VR image of the carotid artery bifurcation displayed with three-dimensional CT angiography

1.2.3测量方法采取3次测量取平均数为标准，由同1名具有3年以上三维图像处理与应用的影像科诊断医师进行测量，分别测量受检者颈动脉分叉角左右侧各参数值，包括颈动脉分叉角(α)、颈总动脉远端内径(A即颈动脉分叉以下约1.5 cm处颈总动脉直径)、颈内动脉膨大近端内径(B)、颈内动脉最大膨大处内径(C)、颈内动脉膨大远端内径(D)、 颈外动脉内径(E即颈动脉分叉以上约1.5 cm处颈外动脉内径)，见图3。

α为颈动脉分叉角，A为颈总动脉远端内径，B为颈内动脉膨大近端内径，C为颈内动脉膨大处内径，D为颈内动脉膨大远端内径，E为颈外动脉内径图3　颈动脉分叉角测量方法Fig.3　Determination of carotid artery bifurcation angle

2结果

2.1测量指标可靠性及重复性评价

两次重复测量经Pearson检验后，颈动脉分叉角左右侧α、A、B、C、D及E值分别为0.996、0.999、0.987、0.993、0.986、 0.999和0.984、0.995、0.976、0.993、0.982、0.999，表明各测量指标具有较高的可靠性和较好的重复性。

2.2颈动脉分叉角几何学指标

测量结果显示，颈动脉分叉角Ⅰ型α、B值最小，颈动脉分叉角Ⅲ型α、B值最大，调整R方分别为 0.370、0.042，呈线性正相关；颈动脉分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型除E值外差异均有统计学意义(P<0.05)。颈动脉分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右侧α、A、B、C、D及E值差异无统计学意义(P>0.05)。不同分型颈动脉分叉角各指标比较采用左右侧平均值，各分型颈动脉分叉角6项几何学指标参考值范围及分型间比较见表1，各分型间不同性别颈动脉分叉角几何学指标对比结果见表2。

3讨论

颈内动脉是大脑的重要供血动脉，供应大脑半球的前2/3和部分间脑。颈内动脉由颈总动脉发出，左右侧各1支；在颈内动脉与颈总动脉交汇处根部有一个调节血压功能的压力感受器称为颈动脉窦，局部呈梭形膨大。颈动脉窦与颈外动脉处间夹角称为颈动脉分叉角。颈动脉分叉部又是动脉粥样硬化的好发部位，当发生粥样硬化导致其狭窄时，可导致颅内缺血，引起相应的临床症状。相关研究表明颈动脉分叉角的解剖形态与颈部动脉粥样硬化的发生和发展有着重要关系[2-4]。因此对于测量颈动脉分叉角正常参考值有着重要的临床意义。颈动脉分叉角的测量数据较少、测量数据不够全面，尚无业内公认标准。丁祖荣等[5]通过尸体解剖测量74例颈动脉分叉角平均值约(44～45)°，段少银等[13]通过64排螺旋CTA测量92例颈动脉分叉角为(43.5±12.3)°，Thomas等[14]通过MRI测量对50例颈动脉分叉角为：小于40岁组(48.5±6.3)°，大于40岁组(63.6±15.4)°。多排螺旋CT三维重建后处理技术具有操作简单、可重复性强、测量值影响因素相对较少等优点，不仅可以对血管进行直接的观察与测量，还可以清晰的显示管壁及周围结构关系，已经被用于多种疾病的观察和处理[5,15-16]。

表1　不同分型受检者颈动脉分叉角几何学指标±s)

(1)为Ⅱ、Ⅲ型与Ⅰ型比较，P<0.05;(2)为Ⅱ型与Ⅲ型比较，P<0.05

表2　不同性别受检者颈动脉分叉角几何学指标±s)

在以往关于颈动脉分叉角几何学指标的相关研究中，无论是尸体解剖测量[5]，三维CT测量[13]，超声测量[10]，还是磁共振测量[14]，忽略了不同分型之间颈动脉分叉角的差异，统计结果范围较大，偏离真实值。本研究结果示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型颈动脉分叉角除E值外均有明显差异(P<0.05)，颈动脉分叉角Ⅰ型α值最小，颈动脉分叉角Ⅲ型α值最大，呈线性正相关。此结论的发现对于判断、研究不同类型血液流体动力学变化、各分型间动脉粥样硬化发生概率等具有重要参考意义。段少银[13]在相关研究中发现α值左侧明显大于右侧，而本研究发现颈动脉分叉角Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型左右侧α、A、B、C、D及E值均无明显差异(P>0.05)。如果不计分型本结果示左侧α值(44.79±19.98)明显大于右侧α值(41.87±18.60)(P=0.002)。此研究结果进一步说明对于颈动脉分叉角不同类型应该着重分类研究。本研究发现Ⅱ型与Ⅲ型之间A、C、D值无显著差异(P>0.05)，可能由于Ⅲ型是Ⅱ型的某种变异有关[5]，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型E值间均无明显差异(P>0.05)，可能跟颈外动脉的形态与分支相关，尚待进一步研究。颈动脉分叉角Ⅰ、Ⅱ型不同性别6项几何学指标中差异均有显著性意义(P<0.05)，且男性大于女，结论与相关文献报道基本一致[5,13]。但本研究发现颈动脉分叉角Ⅲ型分叉角无明显差异(P>0.05)，可能与分型有关：Ⅲ型颈动脉分叉角较大，颈内动脉从颈动脉窦根部弯曲，具体原因需进一步分析。

综上所述，本研究运用320排螺旋CTA图像后处理技术对350例无明显异常颈动脉分叉角患者针对不同分型进行其几何学指标测量，提供了相对可靠的颈动脉分叉角正常参考值。不同分型间颈动脉分叉角呈线性正相关，对于鉴别分叉角是否增大，判断、研究不同类型血液流体动力学变化、各分型间动脉粥样硬化发生概率等具有重要参考意义。当然，本研究有一定不足：纳入对象没有考虑临床相关的基础疾病如糖尿病、高血压、高血脂、乙肝等。此外，纳入对象来源较为局限，存在抽样误差，若要揭示国人颈动脉分叉角几何学指标正常参考值，需要多中心的相关研究。

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(2016-01-05收稿，2016-03-28修回)

中文编辑： 刘平； 英文编辑： 刘华

Measurement of Different Types of Carotid Artery Bifurcation Angle by Multi-slice Spiral CT Angiography

MU Jun, WANG Bo

(DepartmentofMedicalImaging,theAffiliatedHospitalofGuizhouMedicalUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China)

[Abstract]Objective: To measure the geometry index of carotid artery bifurcation angle by multi-slice spiral CTA (CT angiography) imaging. Methods: 350 cases of patients who had been screened by multi-slice spiral CTA on the head and neck without any obvious abnormality were collected. Then they were divided into typeⅠand typeⅡ and type Ⅲ groups according to TF-AHCB model. The post processing software of medical image was adopted to measure the geometry index of carotid artery bifurcation angle, including the carotid artery bifurcation angle (α), the distal inner diameter of the common carotid artery(A), the proximal inner diameter of the internal carotid artery enlargement area(B), the width of the internal carotid artery enlargement area (C), the distal inner diameter of the internal carotid artery enlargement area(D), and the inner diameter of the external carotid artery(E). These 6 indicators were observed and compared between different gender and between left side and right side carotid artery. Results: The geometry factors of typeⅠwere as follows: α (24.70±11.17)°, A (6.25±0.97) mm, B (6.12±1.42) mm, C (6.81±1.39) mm, D (4.03±0.81) mm, E (3.39±0.97) mm; The geometry factors of type Ⅱwere as follows: α (40.71±15.55)°, A (6.68±0.97) mm, B (6.70±1.41) mm, C (7.82±3.36) mm, D (4.25±0.82) mm, E (3.29±0.75) mm; The geometry factors of type Ⅲ were as follows: α (65.03±16.95)°, A (6.84±1.07) mm, B (7.27±1.78) mm, C (7.82±1.47) mm, D (4.28±0.81) mm, E (3.35±0.85) mm. The carotid artery bifurcation angle between type I, II and III were significantly different (P<0.05), and adjusted R (0.370) exhibited positive linear correlation. Compared with women, 6 geometry indexes of carotid artery bifurcation angle in type I and type II and B, C, D, E in type III were significantly higher(P<0.05). There was no significant difference in α and A of the type III between different sex (P>0.05). There were no significant differences in 6 indexes of type I, II and III between different sides (P>0.05). Conclusion: Multi-slice spiral CTA imaging can provide relatively reliable normal reference value of carotid artery bifurcation angle, and different types of carotid artery bifurcation angle exhibit positive linear correlation.

[Key words]common carotid artery bifurcation angle; geometric indexes; type of carotid bifurcation; multi-slice spiral CT angiography

[中图分类号]R445.3

[文献标识码]A

[文章编号]1000-2707(2016)04-0436-05

*贵州医科大学2013级硕士研究生

**通信作者 E-mail:gymedical@163.com

网络出版时间：2016-04-20网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160420.1902.064.html