创新模型精准预测腹主动脉瘤破裂风险，突破传统评估局限

《Scientific Reports》：Morphology and biomechanical index predict the rupture location and rupture risk of abdominal aortic aneurysm

为评估腹主动脉瘤（AAA）破裂风险，研究人员结合形态与生物力学分析，构建模型提升预测能力。

　　腹主动脉瘤（Abdominal Aortic Aneurysm，AAA）是一种严重威胁生命健康的疾病，它指的是主动脉出现大于 50% 正常直径的扩张。AAA 最可怕的后果就是破裂，一旦破裂，死亡率高达约 80%，这使得它成为了严重危害人类健康的 “定时炸弹”。目前，临床对于 AAA 的治疗，主要依据主动脉直径来决定是否进行手术干预，通常男性 AAA 直径达到 55mm、女性达到 50mm 时会考虑手术。但令人困惑的是，小于这个标准的 AAA 中，有不到 10% 会破裂，而部分大于标准的却能保持稳定。这表明仅依靠主动脉直径评估破裂风险并不可靠，寻找更精准的评估方法迫在眉睫。

为了解决这一难题，中南大学湘雅医院血管外科等机构的研究人员开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为 AAA 的破裂风险评估带来了新的希望。

在研究方法上，研究人员采用了回顾性病例对照研究。他们从医院血管外科数据库中，筛选出 2009 - 2022 年期间的肾下 AAA 患者。按照严格的纳入和排除标准，最终选取了 66 例破裂 AAA（Ruptured AAA，RAAA）患者和 66 例无症状未破裂 AAA（Asymptomatic Intact AAA，IAAA）患者。通过对这些患者进行 CT 扫描获取数据，利用 Mimics Medical 21.0 软件重建 AAA 的三维模型，细致测量各种形态学指标，如主动脉颈长度（Aortic Neck Length，ANL）、主动脉颈角度、腹主动脉瘤体积（Volume of Abdominal Aortic Aneurysm，VAAA）、腔内血栓体积（Volume of Intraluminal Thrombus，VILT）等。同时，运用 ANSYS 2022R1 软件进行生物力学分析，计算壁面剪应力（Wall Shear Stress，WSS）、峰值壁应力（Peak Wall Stress，PWS）、最大变形（Maximum Deformation，MD）等生物力学指标。此外，通过 LASSO 回归和多变量逻辑回归等统计方法，筛选出关键预测因素并构建预测模型和列线图（nomogram）。

研究结果方面，在临床特征上，两组患者在年龄、性别和腹主动脉瘤直径上没有显著差异，但 RAAA 患者高血压诊断的可能性更高。在形态学结构上，RAAA 组的 ANL 更短，平均为 28.30mm，而 IAAA 组为 34.81mm；RAAA 组的血管弯曲度（tortuosity）更大，平均为 0.1661，IAAA 组为 0.1186；并且 RAAA 组的 VAAA 和 VILT 更大。在生物力学指标上，RAAA 组的 PWS、MD 和峰值壁破裂指数（Peak Wall Rupture Index，PWRI）均显著高于 IAAA 组，而 WSS 更小。例如，RAAA 组的 PWS 平均为 0.5358MPa，IAAA 组为 0.4552MPa；MD 在 RAAA 组平均为 5.726mm，IAAA 组为 4.348mm。同时，研究发现 MD 位置与 RAAA 破裂位置高度一致，准确率达到 94.12%。通过分析，研究人员构建的列线图纳入了 ANL、VILT/VAAA、tortuosity 和 MD 四个变量，预测 AAA 破裂的曲线下面积（Area Under the Curve，AUC）为 0.7604（95% CI 0.6653 - 0.8556） ，内部验证 AUC 为 0.8051（95% CI 0.6400 - 0.9703） ，模型校准良好。

在研究结论与讨论部分，该研究表明形态学和生物力学指标在预测 AAA 破裂风险上具有重要价值。与 IAAA 相比，RAAA 在形态和生物力学方面存在显著差异，如更复杂的形态结构、更高的 PWS、MD 和 PWRI 等。构建的列线图能够有效评估 AAA 破裂风险，为临床提供了一种超越传统直径评估的个性化方法。不过，研究也存在一定局限性，比如样本仅来自一家医院，缺乏多中心验证；目前难以准确测量壁强度，且研究未考虑钙化等因素。但总体而言，这项研究为 AAA 破裂风险评估开辟了新方向，有助于更精准地预测 AAA 破裂风险，指导临床治疗决策，未来还需进一步研究完善评估体系，提高预测准确性。