急性主动脉夹层具有起病急、病死率高等特点，即使患者在发病早期接受了最佳的手术方案和严格的药物治疗，慢性期并发症（如动脉瘤产生以及假腔扩张）的发生仍不容忽视。所以有必要通过专门的成像手段，准确检测相关的预后因子来判断是否会发生此类并发症。因此，我们对已有文献进行综述，通过比较传统的成像技术（计算机断层扫描、超声心动图）和磁共振成像（MRI）在诊断慢性主动脉夹层中的作用，讨论如何使用 MRI 扩大现有的主动脉夹层评估技术。
引用本文： 肖正华, 胡佳, 蒙炜. 慢性主动脉夹层的影像学诊疗进展. 中国胸心血管外科临床杂志, 2017, 24(7): 558-562. doi: 10.7507/1007-4848.201608063 复制
主动脉夹层是主动脉壁疾病中的灾难性并发症，具有较高的发病率和致死率[1-5]。根据 Stanford 分类，累及升主动脉的主动脉夹层称为 A 型主动脉夹层，不累及升主动脉的主动脉夹层称为 B 型主动脉夹层[6]。A 型夹层进行手术干预的主要目的是防止动脉破裂、严重的主动脉瓣关闭不全、冠状动脉夹层以及心脏压塞[2, 5]。对 B 型夹层而言，在病变严重或药物治疗无效的情况下才会进行手术或腔内隔离术治疗[3]。
众所周知，持续存在的残留夹层和慢性夹层是导致后期主动脉扩张和夹层进展的主要危险因素[7-9]。A 型主动脉夹层术后患者在 10 年内因为动脉瘤扩张以及残余夹层的再手术率约 10%～20%[10]。慢性主动脉夹层手术时机取决于假腔（false lumen，FL）增大的程度，Kirsch 等[9]报道 A 型主动脉夹层患者的部分或整个远端假腔与真腔相通的概率非常大，约为 31%～89%。Blount 等[11]指出对于接受严格药物治疗的 B 型主动脉夹层患者来说，持续存在的假腔也会导致远期动脉扩张。因此，无论主动脉夹层患者初始治疗策略如何，都有必要在治疗后进行适当的影像学随访[12]。但目前的成像手段繁多，尚无指南提出采用何种成像手段作为随访过程中的金标准，欧洲心脏病指南也提出了在主动脉疾病管理中缺少这样一个合理有效的影像学检查手段[4]。
目前最常用的手段为计算机断层扫描（CT）和超声心动图，在急性主动脉夹层患者中，两者联合应用可覆盖整个主动脉进行实时成像，评估主动脉夹层的严重程度，因此在众多医疗中心已成为诊断主动脉夹层的主要手段[13]。但在慢性主动脉夹层的处理方案中，由于不受成像时间等因素限制，临床有更多的成像手段可供选择[14-15]。
本文通过对当前的文献进行综述，对比了临床上慢性主动脉夹层患者后期使用的成像手段，着重阐述核磁共振成像（MRI）在成像中的优缺点，评估 MRI 在处理慢性主动脉夹层疾病方面的重要性。
1 超声心动图
超声心动图具备无创，无造影剂，无辐射，操作简便等优点，并且可以评估主动脉夹层假腔的血流、血栓以及真假腔之间的血流速度等重要指标[16-18]。但是其对于流速的测量由于测量角度以及操作者不同变异度很大，近年随着 3D 经食管超声心动图（TEE）的应用，可以更好地评估主动脉夹层内膜破口的部位和大小[19]。早期的研究对比了 TEE 和 MRI 在慢性主动脉夹层中的应用，发现这两种手段对慢性夹层远期的随访评价都是有效可行的[17, 20]。使用 MRI 和 TEE 评估急性 A 型主动脉夹层残留和累及范围方面，二者并无明显区别[21]。TEE 的主要不足之处在于它不能够对所有的胸主动脉进行成像，而 MRI 利用的是横断面扫描技术，它可以很好地覆盖整个胸主动脉。比起 TEE 而言，MRI 在测量主动脉直径时，受操作者的影响较小[22]。Di Cesare 等[16]于 2000 年对 29 例 A 型主动脉夹层患者术后（1～110 个月）行 TEE，传统的 MRI 和对比增强 3D 快速屏气 MRI 检查，发现三种成像手段得出的降主动脉直径结果差异不大，但 TEE 在远端吻合口的检测中受操作者的影响较大，而对比增强 MRI 在测量假腔血流变化是最可信的，所以作者认为增强 MRI 是评价夹层术后残留夹层的不错选择。虽然 TEE 对于急性主动脉夹层可以提供有用的诊断信息，但是 CT 和 MRI 仍然被认为是长期随访的理想检测手段[23]。不过由于 TEE 具备费用低、便利以及及时性，仍可将 TEE 作为慢性夹层随访过程中的初筛检查。
2 计算机断层扫描
计算机断层血管造影术（computed tomography angiography，CTA）具备并发症少、无创、费用低、重复率高、受操作人员影响较小等优点，近年来基本上取代了传统的血管造影术[24-25]。其缺点在于扫描过程中需要使用碘造影以及射线暴露，对于肾功能正常的夹层患者，这种强度的辐射危害可忽略不计，但对于一些患遗传性主动脉病需要长期 CTA 监测或者肾功能不全的患者，则需要考虑辐射物剂量以及肾功能损害的问题[2]。重建技术的进步、门控技术和检测效能的提高可以最大程度减少辐射剂量，有报道指出低放射剂量 CT 也能够检测主动脉缩窄、支架内漏以及升主动脉病变，但对于慢性主动脉夹层的类似研究未见报道[26-27]。Hiratzka 等[28]指出 CTA 完成扫描的时间相对较短（4～20 s 左右），与 TEE 以及 MRI 相比，CT 能够清晰显示出主动脉的钙化，血栓形成，并且可以准确测量夹层假腔的直径，但是它的瞬时分辨率较低，因而不能分辨快速运动的结构如内膜片摆动以及心脏瓣膜开闭等。Ganten 等[29]报道了采用心电门控 CTA 随访 32 例经保守治疗的慢性 B 型主动脉夹层患者，查找动脉扩张的原因，证实初始直径大于 4 cm 或者存在内膜破口都是远期动脉扩张的危险因素，该结果说明心电门控 CTA 这种影像学手段具备一定预测慢性夹层远期并发症的能力。其他新的 CTA 技术的产生，也能够进一步评估慢性夹层预后因子，比如采用 4D-CTA 测定心动周期中因为搏动形成的剪切力导致的动脉位移，或者测定主动脉的搏动等[30]。
3 其它成像手段
CTA 是之前作为金标准的成像手段，其具备特异性强，灵敏度高等优点，但存在造成医源性主动脉夹层风险，需要静脉注射碘造影剂，并且在慢性主动脉夹层方面的应用不及其它可用的成像手段[31-32]。血管内超声也有较高的特异性和灵敏性，但是侵入性也较大，因而限制了它的使用[2, 33]。之前也有文献报道，在紧急处理代谢较快的动脉壁新破裂区域时，用正电子发射断层扫描（PET）进行成像，发现破裂区域有较强的核磁信号。而在无明显病症的主动脉夹层患者身上却无法检测到明显的核磁信号，因而 PET 不能成为主动脉夹层的预后预测方法。而且，PET 的空间分辨率低，不能精确地显示具体的组织构造[12]。
4 MRI 在慢性主动脉夹层手术中的应用
过去 20 年，MRI 除了能充分测量假腔开放程度、血栓大小和主动脉直径外，还可以测量术后血流动力学参数，如复杂的流体模式，局部的主动脉壁剪切应力，瓣膜功能和脉搏波传导速度等。MRI 技术发展迅猛，当时出现的梯度技术、高频线圈、平行造影、脉冲序列设计和后加工处理都能使 MRI 得到质量较高的图像[34-35]。即便早期的 MRI 只利用低场强（0.5～1.0 T）来评估慢性主动脉夹层，其结果还是令人信服的，用 MRI 测量假腔部分血栓能达到与 CTA 测量相当的效果。随着 MRI 旋转回声技术（spin-echo，SE）的使用，可以准确区分主动脉中流动和静止的血流信号，而 CTA 需额外增加对照来对比流体与非流体[34]。早期的研究只关注 MRI 能否用于主动脉夹层造影，而当前的 MRI 拥有更先进的技术，它可以测量额外的血流动力学参数和主动脉壁的情况。这个优势使 MRI 不单只是测量血管大小，还可以作为预测主动脉夹层术后远期预后的影像学检查[36]。采用相位对比（PC）和梯度回波技术可以明确主动脉夹层的解剖分型，并且不需要静脉注射造影剂即可明显区分真假腔以及血流信号。使用含钆造影剂进行核磁共振血管造影（MRA）可以得到和 CT 类似的三维图像，但容易造成肾功能不全患者钆金属中毒[37]。
目前的研究指出假腔血栓形成被认为与主动脉扩张率减少有关，而 MRI 较 CT 能更准确显示出假腔血栓情况[7, 10, 38]。Amano 等[39]对 16 例慢性主动脉夹层患者进行过心电门控、呼吸门控以及 3D MRI 扫描，可以准确显示出假腔里是否有血液流动。Almeida 等[40]对 70 例 A 型主动脉夹层患者术后行 MRI 成像，发现降主动脉初始直径以及无创血压是后期主动脉瘤产生的独立预测因素。Garcia 等[41]利用对比增强 3D MRA 显示支架周围的高信号强度，可以区分主动脉假性动脉瘤和支架周围血栓。采用快速屏气的对比增强 MRI 技术显示升主动脉内膜片以及主动脉弓分支血管受累情况的效果优于 MRI 旋转回声技术，主要是因为屏气后 MRI 分辨率较高，而内膜片被一圈高强度的血液环绕，使其更容易被分辨出来[42-43]。这一优势可根据内膜撕裂部位来判断主动脉夹层解剖分型时就显得异常重要。用 PC 或速度成像 MRI 对血流进行定量可以证实假腔中流向为双向流动，这种紊乱的流动方式可导致动脉壁面剪应力增大，从而引起动脉瘤扩张或撕裂的风险增大[14-16, 43]。此外，MRI 还可以准确评估低速流动的血流，因此可以将其与夹层假腔血栓分离出来。
比起其他成像工具来说，MRI 用于慢性主动脉夹层的主要优势在于可对血流动力学参数进行定量分析。用 3D 速度解码模式 MRI 对心跳周期的 3D 体积数据进行解码，该技术通常被称为 4D flower MRI [44]，主动脉血流速度和方向可以流线图的形式呈现（图 1）。Muller-Eschner 等[44]对 1 例主动脉夹层患者用 1.5T MRI 进行造影，血流的流线图显示血液流入假腔内是通过主要撕裂入口。假腔内的涡流还可能进一步导致假腔扩张和动脉瘤扩张。Maj 等[45]还通过使用瞬时分辨对比增强 MRA 来测量血液动力学参数，由于假腔和真腔的血流速度差异足够大，因此有可能得到差异分明的夹层腔图像。
图1
MRI 呈现主动脉腔内血流速度和方向
Clough 等[46]证实了 4D PC MRI 在测量血液流动速度时精确度较高，对研究中的 12 例患者进行 4D PC 序列 MRI 分析发现，假腔内涡流的发生率与假腔扩张大小呈线性相关。Francois 等[47]同样证实，使用 4D flow 技术联合 3T MRI 可以直接获取整个胸主动脉图，而不需要额外成像时间。由此得到的血流流程图可以检测假腔中的螺旋型、涡流型和逆流型血流。该方法可能可以产生新的生物标记指标，并促使壁面剪应力成为临床预测因子。对动脉夹层疾病进程进行 4D flow MRI 分析是至关重要的，但是还需继续评估未来的急性事件、最终的死亡率和发病率[47-48]。
5 结论
在对慢性主动脉夹层患者进行成像分析时，理想的成像工具应该有较高的灵敏性和特异性、是非侵入的，而且不仅能精确测量主动脉形态，还能鉴别真腔和假腔内的血流变化。MRI 满足上述的所有要求，而且还能评估一些重要的预后因子，如假腔血栓。CT 和超声心动图应用广泛，分析快捷，而且是非侵入的，因而仍然是常用的成像工具。但是目前的文献里没有比较这些成像手段在慢性主动脉夹层疾病方面的应用。当患者需要多种形式的成像分析时，仍需要考虑反复辐射的风险和操作者不同导致的差异。MRI 的先进技术可以更精确地评估血流动力学参数，用 4D MRI 还可以评估血液流动方向和壁面剪应力。但是，这些成像技术对长期治疗的作用还需继续观察。由于 MRI 优点较多，所以在条件允许的情况下，可以使用 MRI 对主动脉夹层患者手术后期进行监测。
主动脉夹层是主动脉壁疾病中的灾难性并发症，具有较高的发病率和致死率[1-5]。根据 Stanford 分类，累及升主动脉的主动脉夹层称为 A 型主动脉夹层，不累及升主动脉的主动脉夹层称为 B 型主动脉夹层[6]。A 型夹层进行手术干预的主要目的是防止动脉破裂、严重的主动脉瓣关闭不全、冠状动脉夹层以及心脏压塞[2, 5]。对 B 型夹层而言，在病变严重或药物治疗无效的情况下才会进行手术或腔内隔离术治疗[3]。
众所周知，持续存在的残留夹层和慢性夹层是导致后期主动脉扩张和夹层进展的主要危险因素[7-9]。A 型主动脉夹层术后患者在 10 年内因为动脉瘤扩张以及残余夹层的再手术率约 10%～20%[10]。慢性主动脉夹层手术时机取决于假腔（false lumen，FL）增大的程度，Kirsch 等[9]报道 A 型主动脉夹层患者的部分或整个远端假腔与真腔相通的概率非常大，约为 31%～89%。Blount 等[11]指出对于接受严格药物治疗的 B 型主动脉夹层患者来说，持续存在的假腔也会导致远期动脉扩张。因此，无论主动脉夹层患者初始治疗策略如何，都有必要在治疗后进行适当的影像学随访[12]。但目前的成像手段繁多，尚无指南提出采用何种成像手段作为随访过程中的金标准，欧洲心脏病指南也提出了在主动脉疾病管理中缺少这样一个合理有效的影像学检查手段[4]。
目前最常用的手段为计算机断层扫描（CT）和超声心动图，在急性主动脉夹层患者中，两者联合应用可覆盖整个主动脉进行实时成像，评估主动脉夹层的严重程度，因此在众多医疗中心已成为诊断主动脉夹层的主要手段[13]。但在慢性主动脉夹层的处理方案中，由于不受成像时间等因素限制，临床有更多的成像手段可供选择[14-15]。
本文通过对当前的文献进行综述，对比了临床上慢性主动脉夹层患者后期使用的成像手段，着重阐述核磁共振成像（MRI）在成像中的优缺点，评估 MRI 在处理慢性主动脉夹层疾病方面的重要性。
1 超声心动图
超声心动图具备无创，无造影剂，无辐射，操作简便等优点，并且可以评估主动脉夹层假腔的血流、血栓以及真假腔之间的血流速度等重要指标[16-18]。但是其对于流速的测量由于测量角度以及操作者不同变异度很大，近年随着 3D 经食管超声心动图（TEE）的应用，可以更好地评估主动脉夹层内膜破口的部位和大小[19]。早期的研究对比了 TEE 和 MRI 在慢性主动脉夹层中的应用，发现这两种手段对慢性夹层远期的随访评价都是有效可行的[17, 20]。使用 MRI 和 TEE 评估急性 A 型主动脉夹层残留和累及范围方面，二者并无明显区别[21]。TEE 的主要不足之处在于它不能够对所有的胸主动脉进行成像，而 MRI 利用的是横断面扫描技术，它可以很好地覆盖整个胸主动脉。比起 TEE 而言，MRI 在测量主动脉直径时，受操作者的影响较小[22]。Di Cesare 等[16]于 2000 年对 29 例 A 型主动脉夹层患者术后（1～110 个月）行 TEE，传统的 MRI 和对比增强 3D 快速屏气 MRI 检查，发现三种成像手段得出的降主动脉直径结果差异不大，但 TEE 在远端吻合口的检测中受操作者的影响较大，而对比增强 MRI 在测量假腔血流变化是最可信的，所以作者认为增强 MRI 是评价夹层术后残留夹层的不错选择。虽然 TEE 对于急性主动脉夹层可以提供有用的诊断信息，但是 CT 和 MRI 仍然被认为是长期随访的理想检测手段[23]。不过由于 TEE 具备费用低、便利以及及时性，仍可将 TEE 作为慢性夹层随访过程中的初筛检查。
2 计算机断层扫描
计算机断层血管造影术（computed tomography angiography，CTA）具备并发症少、无创、费用低、重复率高、受操作人员影响较小等优点，近年来基本上取代了传统的血管造影术[24-25]。其缺点在于扫描过程中需要使用碘造影以及射线暴露，对于肾功能正常的夹层患者，这种强度的辐射危害可忽略不计，但对于一些患遗传性主动脉病需要长期 CTA 监测或者肾功能不全的患者，则需要考虑辐射物剂量以及肾功能损害的问题[2]。重建技术的进步、门控技术和检测效能的提高可以最大程度减少辐射剂量，有报道指出低放射剂量 CT 也能够检测主动脉缩窄、支架内漏以及升主动脉病变，但对于慢性主动脉夹层的类似研究未见报道[26-27]。Hiratzka 等[28]指出 CTA 完成扫描的时间相对较短（4～20 s 左右），与 TEE 以及 MRI 相比，CT 能够清晰显示出主动脉的钙化，血栓形成，并且可以准确测量夹层假腔的直径，但是它的瞬时分辨率较低，因而不能分辨快速运动的结构如内膜片摆动以及心脏瓣膜开闭等。Ganten 等[29]报道了采用心电门控 CTA 随访 32 例经保守治疗的慢性 B 型主动脉夹层患者，查找动脉扩张的原因，证实初始直径大于 4 cm 或者存在内膜破口都是远期动脉扩张的危险因素，该结果说明心电门控 CTA 这种影像学手段具备一定预测慢性夹层远期并发症的能力。其他新的 CTA 技术的产生，也能够进一步评估慢性夹层预后因子，比如采用 4D-CTA 测定心动周期中因为搏动形成的剪切力导致的动脉位移，或者测定主动脉的搏动等[30]。
3 其它成像手段
CTA 是之前作为金标准的成像手段，其具备特异性强，灵敏度高等优点，但存在造成医源性主动脉夹层风险，需要静脉注射碘造影剂，并且在慢性主动脉夹层方面的应用不及其它可用的成像手段[31-32]。血管内超声也有较高的特异性和灵敏性，但是侵入性也较大，因而限制了它的使用[2, 33]。之前也有文献报道，在紧急处理代谢较快的动脉壁新破裂区域时，用正电子发射断层扫描（PET）进行成像，发现破裂区域有较强的核磁信号。而在无明显病症的主动脉夹层患者身上却无法检测到明显的核磁信号，因而 PET 不能成为主动脉夹层的预后预测方法。而且，PET 的空间分辨率低，不能精确地显示具体的组织构造[12]。
4 MRI 在慢性主动脉夹层手术中的应用
过去 20 年，MRI 除了能充分测量假腔开放程度、血栓大小和主动脉直径外，还可以测量术后血流动力学参数，如复杂的流体模式，局部的主动脉壁剪切应力，瓣膜功能和脉搏波传导速度等。MRI 技术发展迅猛，当时出现的梯度技术、高频线圈、平行造影、脉冲序列设计和后加工处理都能使 MRI 得到质量较高的图像[34-35]。即便早期的 MRI 只利用低场强（0.5～1.0 T）来评估慢性主动脉夹层，其结果还是令人信服的，用 MRI 测量假腔部分血栓能达到与 CTA 测量相当的效果。随着 MRI 旋转回声技术（spin-echo，SE）的使用，可以准确区分主动脉中流动和静止的血流信号，而 CTA 需额外增加对照来对比流体与非流体[34]。早期的研究只关注 MRI 能否用于主动脉夹层造影，而当前的 MRI 拥有更先进的技术，它可以测量额外的血流动力学参数和主动脉壁的情况。这个优势使 MRI 不单只是测量血管大小，还可以作为预测主动脉夹层术后远期预后的影像学检查[36]。采用相位对比（PC）和梯度回波技术可以明确主动脉夹层的解剖分型，并且不需要静脉注射造影剂即可明显区分真假腔以及血流信号。使用含钆造影剂进行核磁共振血管造影（MRA）可以得到和 CT 类似的三维图像，但容易造成肾功能不全患者钆金属中毒[37]。
目前的研究指出假腔血栓形成被认为与主动脉扩张率减少有关，而 MRI 较 CT 能更准确显示出假腔血栓情况[7, 10, 38]。Amano 等[39]对 16 例慢性主动脉夹层患者进行过心电门控、呼吸门控以及 3D MRI 扫描，可以准确显示出假腔里是否有血液流动。Almeida 等[40]对 70 例 A 型主动脉夹层患者术后行 MRI 成像，发现降主动脉初始直径以及无创血压是后期主动脉瘤产生的独立预测因素。Garcia 等[41]利用对比增强 3D MRA 显示支架周围的高信号强度，可以区分主动脉假性动脉瘤和支架周围血栓。采用快速屏气的对比增强 MRI 技术显示升主动脉内膜片以及主动脉弓分支血管受累情况的效果优于 MRI 旋转回声技术，主要是因为屏气后 MRI 分辨率较高，而内膜片被一圈高强度的血液环绕，使其更容易被分辨出来[42-43]。这一优势可根据内膜撕裂部位来判断主动脉夹层解剖分型时就显得异常重要。用 PC 或速度成像 MRI 对血流进行定量可以证实假腔中流向为双向流动，这种紊乱的流动方式可导致动脉壁面剪应力增大，从而引起动脉瘤扩张或撕裂的风险增大[14-16, 43]。此外，MRI 还可以准确评估低速流动的血流，因此可以将其与夹层假腔血栓分离出来。
比起其他成像工具来说，MRI 用于慢性主动脉夹层的主要优势在于可对血流动力学参数进行定量分析。用 3D 速度解码模式 MRI 对心跳周期的 3D 体积数据进行解码，该技术通常被称为 4D flower MRI [44]，主动脉血流速度和方向可以流线图的形式呈现（图 1）。Muller-Eschner 等[44]对 1 例主动脉夹层患者用 1.5T MRI 进行造影，血流的流线图显示血液流入假腔内是通过主要撕裂入口。假腔内的涡流还可能进一步导致假腔扩张和动脉瘤扩张。Maj 等[45]还通过使用瞬时分辨对比增强 MRA 来测量血液动力学参数，由于假腔和真腔的血流速度差异足够大，因此有可能得到差异分明的夹层腔图像。
图1
MRI 呈现主动脉腔内血流速度和方向
Clough 等[46]证实了 4D PC MRI 在测量血液流动速度时精确度较高，对研究中的 12 例患者进行 4D PC 序列 MRI 分析发现，假腔内涡流的发生率与假腔扩张大小呈线性相关。Francois 等[47]同样证实，使用 4D flow 技术联合 3T MRI 可以直接获取整个胸主动脉图，而不需要额外成像时间。由此得到的血流流程图可以检测假腔中的螺旋型、涡流型和逆流型血流。该方法可能可以产生新的生物标记指标，并促使壁面剪应力成为临床预测因子。对动脉夹层疾病进程进行 4D flow MRI 分析是至关重要的，但是还需继续评估未来的急性事件、最终的死亡率和发病率[47-48]。
5 结论
在对慢性主动脉夹层患者进行成像分析时，理想的成像工具应该有较高的灵敏性和特异性、是非侵入的，而且不仅能精确测量主动脉形态，还能鉴别真腔和假腔内的血流变化。MRI 满足上述的所有要求，而且还能评估一些重要的预后因子，如假腔血栓。CT 和超声心动图应用广泛，分析快捷，而且是非侵入的，因而仍然是常用的成像工具。但是目前的文献里没有比较这些成像手段在慢性主动脉夹层疾病方面的应用。当患者需要多种形式的成像分析时，仍需要考虑反复辐射的风险和操作者不同导致的差异。MRI 的先进技术可以更精确地评估血流动力学参数，用 4D MRI 还可以评估血液流动方向和壁面剪应力。但是，这些成像技术对长期治疗的作用还需继续观察。由于 MRI 优点较多，所以在条件允许的情况下，可以使用 MRI 对主动脉夹层患者手术后期进行监测。
