CT of Non-traumaticAcute Aortic Disease

Mindy M. Horrow, MD, FACR

Director of Body Imaging

Albert Einstein Medical Center

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© Mindy Horrow, MD

Outline

Introduction

Imaging Techniques

Classic Aortic Dissection

Intramural Hematoma

Penetrating Atherosclerotic Ulcer

Complications

Introduction

Acute aortic dissection is most common aorticemergency

Helical CT with sensitivity and specificity near100%

Considered acute if sx < 2 weeks, chronic if longer

75% deaths occur within 2 weeks of initial sx

Hypertension is major cause adding mechanicalstress to aortic wall with longitudinal shearingforces and decreased vasa vasorum flowincreases stiffness of media causing more stressand contributing to development of dissection

Tear of aortic intima and inner layer aortic media allowingblood to split the media.  Forms double channel with flapcomposed of intima and inner media.  Re-entrance tearscreate additional communications between true and falselumens.

Classification systems: DeBakey, superseded by Stanford inwhich 2 types are based upon whether surgery is required.

–Stanford A- dissection involving ascending aorta or arch

–Stanford B-dissection begins distal to left subclavian artery

Treatment according to Type ofDissection

Acute A dissection requires immediate repairto avoid extension into pericardium, pleuralspace, coronary arteries or aortic valvular ring

Chronic A dissection, usually associated withabnormalities of the ascending aorta such ascystic medial necrosis, also requires surgery

Type B dissection treated medically unlesscomplications occur: organ ischemia orpersistent pain

Imaging Technique

Unenhanced scans to detect intramuralhemorrhage (5mm collimation from 3 cmabove aortic arch to bifurcation)

Enhanced scans: 3-4 mL/sec bolus (rightarm preferred to avoid artifact from LBrachiocephalic vein), pitch 1.5 recon to1.25mm sections on 4 slice scanner, 1mmon 16 slice.  Use Smart prep or 25 secdelay. Scan 3 cm above arch tobifurcation of iliac arteries

Typical Aortic Dissection

Unenhanced CT- internal displacement ofintimal calcifications which can beconfused with calcified mural thrombus.Look for high attenuation of false lumen

Enhanced CT- intimal flap, (1)differentiation of true from false lumen,(2) differentiation of aortic aneurysm withintraluminal thrombus from dissectionwith thrombosed false lumen

18 year old with history of congenital heart disease

Intimal flap visible because of anemia

Coarctation of the Aorta

Castaner

Differentiation of True from FalseLumen

Lumen in dissected portion that iscontinuous with lumen of undissectedportion of aorta is true lumen.

If lumen ends in blind sac, it is falselumen

If one lumen completely surrounds otherlumen, inner one is true lumen

Occasionally difficult to be sure if lumensare blurred in aortic root

True inner lumen of aortic archcompletely surrounded byfalse lumen= intussception ofintimal flap

Classic appearance of intimalflaps in ascending anddescending aorta

Castaner

Differentiation of True from FalseLumen

Beak sign: acute angle betweendissection flap and outer wall, spaceformed by acute angle could be filled withcontrast enhanced blood or hematoma.MOST USEFUL SIGN

Eccentric flap calcification-seen on truelumen side

Outer wall calcification- only of truelumen in acute cases, occ in false lumenwhen chronic dissection present

Lepage, etal AJR;177:207-211

Differentiation of True from FalseLumen

Cobwebs- thin, linear radiolucent defectsin lumen attached to wall at one end.Represent ribbons of media incompletelysheared off by dissection.  Specific, butnot sensitive for false lumen

Intraluminal thrombus more common infalse lumen, especially in chronic cases

False lumen usually larger than true withflap straight or curved towards falselumen

Lepage, etal AJR;177:207-211

Acute Dissection:

Flap curvedtowards falselumen, with beaksign in larger, falselumen

LePage

Type B dissection with cobweb sign in false lumen, whichalso shows beak sign.  Smaller true lumen

Castaner

AcuteDissection:

Flap curvedtowards truelumen with smallamountthrombus in“beak” of falselumen

LePage

ChronicDissection:

Flat dissection flapwith eccentriccalcification alongtrue lumen side offlap.

False lumen islarger andcontains thrombus

LePage

Chronic Dissection:

Outer wallcalcification in truelumen, thrombus infalse lumen beak

LePage

ChronicDissection:

Outer wallcalcification andthrombus in falselumen

LePage

Intramural Hematoma

 Caused by spontaneous hemorrhage ofv. vasorum which weakens media withoutan intimal tear

13% Acute aortic dissections

Similar clinical manifestations and risksto typical a. dissection

Use Stanford Classification

          Intramural Hematoma

Rupture of vasa vasorumleads to bleeding within aorticmedia and intact intima

IMH Non-Contrast CT

Crescent shaped area of differentattenuation in aortic wall.

May not compress aortic lumen

Intimal calcifications may bedisplaced

Contrast from enhanced CT mayobscure IMH

IMH Contrast CT

Crescent of IMH does not enhance

Tends not to spiral as would thethrombosed lumen of a typical dissection

Relationship to typical dissection unclear

Progression to typical dissection morelikely if Type A IMH, thick hematomacompresses true lumen, pericardialeffusion

Type A IMH: high density crescents, displaced intimal

Calcifications, no enhancement after contrast (less obvious)

Castaner

Castaner

Mural thrombus with irregular border, overlies calcified

Intima and maintains a constant location in aorta

Castaner

Type B IMHcompressinglumen with pleuraleffusion.Findings increaselikelihood ofprogression todissection

Castaner

Evolution of IMH to frank dissection one week later

Castaner

Initial Type A IMH, 2 days later larger IMH with ulcer, 3 months later showsenlargement of ulcer, required surgery

Type A IMH has higher incidence of these ulcers than Type B

Sueyoshi

Penetrating Atherosclerotic Ulcer

Ulceration of atheromatous plaque thaterodes inner, elastic layer of aortic walland when it reaches medial layer media isexposed to arterial flow, causinghemorrhage in wall.  Localized dissectioncan occur, break into adventitia, resultingin PSA or rupture

Penetrating Atherosclerotic Ulcer

May result in aneurysms, particularlysaccular type

Often occur in elderly withatherosclerosis

Typically involve arch and descendingaorta

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CT Findings

Unenhanced: extensive atherosclerosis, focaland variable IMH, displaced intimalcalcification

Enhanced: Collection of contrast visualizedoutside lumen, similar to peptic ulcer.  May bemultiple or single with thickening of aorticwall.  Atheromatous ulcers confined to intimamay be seen in asymptomatic patients, butshould be followed for progression to aorticaneurysm.  When rupture occurs, impossibleto differentiate from ruptured aneurysm.

Unenhanced CT with IMH, enhanced CT atsame level shows ulcer filled with contrast

Macura

Saccular aneurysm of arch caused by penetrating ulcer, unenhancedshows aneurysm with thrombus and IMH, enhanced showsoutpouching of contrast from lumen

Castaner

Atheromatous ulcers confined to intima, only visualized aftercontrast.

                    Castaner

Complications

Death from thoracic aortic dissection:acute aortic insufficiency, major branchvessel obstruction, pericardialtamponade, aortic rupture

Complications of other organs: ischemiasecondary to obstruction of branchvessels such as renal arteries withinfarction in kidneys

Rupture ofpenetrating ulcerwith acutemediastinalhematoma andhemothorax

Castaner

Rupture of Type A aorticdissection with stenosis ofpulmonary arteries which areenveloped in hemorrhage

Alveolar opacity caused byblood dissecting aroundbronchovascular bundles

Castaner

Rupture of Type A dissection along pulmonary arteries withluminal narrowing

Castaner

True lumen of celiac trunk and left renal artery narrowed bythrombosed false lumen. Left renal infarction

Castaner

References

Castaner E, etal. CT in Nontraumatic Acute Thoracic AorticDisease: Typical and Atypical Features and Complications.RadioGraphics 2003;23:S93-S110

LePage MA, etal. Aortic Dissection: CT Features thatDistinguish True from Flase Lumen. AJR 2001; 177:207-211

Macura KJ, etal. Pathogenesis in Acute Aortic Syndromes:Aortic Dissection, Intramural Hematoma, and PenetratingAtherosclerotic Aortic Ulcer. AJR 2003; 181:309-316

Sueyoshi E. New Development of an Ulcerlike Projection inAortic Intramural Hematoma: CT Evaluation. Radiology2002;224:536-541

The End