多層螺旋CT對冠狀動(dòng)脈疾病的診斷進(jìn)展

俞高龍 樓曉劍 桑奇潛

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病是一種嚴(yán)重危害人類健康的常見病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國35歲以上的男性人群中，冠心病的發(fā)病率已經(jīng)超過了100/10萬人口。而且冠心病起病隱匿，常猝然發(fā)作而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，在臨床工作中，較早診斷冠狀動(dòng)脈疾病有著非常重要的臨床意義，目前，各種影像學(xué)檢查手段，如CT，MRI，DSA，EBCT及B超均被應(yīng)用于臨床發(fā)現(xiàn)冠心病;選擇性冠狀動(dòng)脈造影術(shù)被認(rèn)為是診斷冠狀動(dòng)脈疾病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其檢查費(fèi)用高，而且有一定的風(fēng)險(xiǎn)（病死率為0.15%，并發(fā)癥發(fā)生率為1.5%）[1]。

1 MSCTA的技術(shù)進(jìn)展

無創(chuàng)性CT冠脈成像（coronary CT angiography，coronary CTA），要求CT具有較高的空間分辨力和時(shí)間分辨力，根據(jù)心動(dòng)周期時(shí)相重建冠脈。CT冠狀動(dòng)脈成像最早是應(yīng)用電子束CT（EBCT），采用心電門控技術(shù)采集數(shù)據(jù)，其時(shí)間分辨率為100 ms，盡管EBCT的時(shí)間分辨力較高，但是其空間分辨力較低（＜1.0 mm），不能獲得高質(zhì)量的冠狀動(dòng)脈圖像。

MSCT技術(shù)的進(jìn)展，特別是亞秒掃描速度和心電門控圖像重建技術(shù)，是MSCT冠狀動(dòng)脈成像的技術(shù)基礎(chǔ)，從4層MSCT開始，就可以獲得冠狀動(dòng)脈影像，受空間和時(shí)間分辨力的限制，圖像偽影干擾較重，冠狀動(dòng)脈成像成功率低，空間分辨力低下，容易受容積效應(yīng)的影響。

16排CT進(jìn)一步提高了360°掃描時(shí)間，層厚達(dá)亞毫米水平，冠狀動(dòng)脈成像質(zhì)量進(jìn)一步提高和穩(wěn)定，其360°掃描時(shí)間＜500 ms，層厚＜1.0 mm，顯示冠狀動(dòng)脈狹窄的敏感度基本在80%以上，特異度在89%以上、陽性預(yù)測值52%，陰性預(yù)測值97%，準(zhǔn)確性達(dá)87%，但仍然有一定比例的患者（約9%），圖像質(zhì)量不能達(dá)到診斷要求。

相繼64層MSCT的360°掃描時(shí)間達(dá)330-350 ms，加之探測器的改進(jìn)，使其時(shí)間和空間分辨力進(jìn)一步提高。64層MSCT在冠狀動(dòng)脈檢查中的應(yīng)用主要集中在冠狀動(dòng)脈狹窄程度的判斷、粥樣斑塊成分、支架再狹窄的評估、冠狀動(dòng)脈搭橋血管的顯示以及左心室功能的評價(jià)，但對心率較快和心律不齊病人的圖像顯示效果欠佳。

最近PHLIPS公司和TOSHIBA公司推出超高端（256層和640層）螺旋CT，基本克服了心跳過快和心律不齊等難題。前者360°掃描時(shí)間達(dá)到270 ms，時(shí)間分辨率縮短至34 ms，后者320排探測器寬度為16 cm，一次360°掃描包括整個(gè)心臟，使冠狀動(dòng)脈成像質(zhì)量有明顯提高，也為冠心病普查提供了便利。

2 MSCTA的臨床應(yīng)用

2.1 檢出冠狀動(dòng)脈狹窄

隨著MSCT探測器的改進(jìn)，無創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈的狹窄、閉塞和評價(jià)橋血管也越來越可靠。不同類型16排螺旋CT檢出冠狀動(dòng)脈狹窄的敏感性和特異性有一定差別，可能是機(jī)器時(shí)間分辨力不同、判定狹窄的截?cái)帱c(diǎn)、判別標(biāo)準(zhǔn)有差別所致。16排螺旋CT由于運(yùn)動(dòng)偽影、部分容積效應(yīng)以及造影劑影響，不能顯示和評價(jià)冠狀動(dòng)脈的所有血管。而64和256層螺旋CT圖像質(zhì)量明顯提高，對狹窄的評價(jià)和判斷更加可靠。對于50%以上的狹窄判斷，敏感性和特異性達(dá)到了94%和97%[2]。

2.2 冠狀動(dòng)脈斑塊成分評價(jià)

冠狀動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性與冠狀動(dòng)脈事件的發(fā)生有密切關(guān)系，因此有關(guān)MSCT研究冠狀動(dòng)脈非鈣化性斑塊的報(bào)道較多，主要問題是斑塊顯示的準(zhǔn)確性，定量評價(jià)和斑塊特征的評價(jià)。研究方法為離體或在體MSCT與血管內(nèi)超聲（IVUS）技術(shù)對照，以后者為標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于斑塊成分的MSCT研究文獻(xiàn)較少，結(jié)論仍然不盡一致。MSCT判斷斑塊成分主要靠斑塊CT值測量。在4排CT與IVUS對比研究中，軟斑塊、纖維斑塊、鈣化斑塊的CT值分別為（72±32）Hu、（116±36）Hu和（388±186）Hu。離體心臟MSCT冠狀動(dòng)脈斑塊與病理對照后顯示富含質(zhì)斑塊和富含纖維斑塊CT值分別為（47±9）Hu和（104±28）Hu。另有報(bào)道[3]，富含脂質(zhì)斑塊CT值（42±22）Hu，中間斑塊（70±21）Hu，鈣化斑塊（715±328）Hu。由于研究方法不同，通過CT值判斷斑塊成分的變異也較大。64層MSCT克難攻堅(jiān)分辨力為0.4 mm×0.4 mm×0.4 mm，發(fā)現(xiàn)非鈣化斑塊的能力有明顯的提高，但目前對斑塊成分的研究報(bào)道不多，對于冠狀動(dòng)脈斑塊的MSCT檢查，仍然血藥在篩查發(fā)現(xiàn)和判定斑塊的穩(wěn)定性方面努力。

2.3 冠狀動(dòng)脈鈣化的評價(jià)

冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊的數(shù)量多少和冠狀動(dòng)脈鈣化的積分值高低密切相關(guān)[4]。冠狀動(dòng)脈積分和EBCT圖像結(jié)合應(yīng)用，可以預(yù)測無癥狀患者、吸煙及糖尿病患者未來發(fā)生冠狀動(dòng)脈缺血事件的可能性。用MSCT計(jì)算冠狀動(dòng)脈鈣化積分與EBCT一樣具有可重復(fù)性。通常以冠狀動(dòng)脈鈣化積分值衡量冠狀動(dòng)脈鈣化的程度，它有不同的量化評價(jià)方法，如Agatston積分、鈣化灶體積積分、等效羥基質(zhì)量積分等，3種方法其可重復(fù)性和準(zhǔn)確性依次增高。Agatston積分值在100以下者，64層MSCT評價(jià)冠狀動(dòng)脈50%以上的狹窄的敏感性和特異性分別為94%和95%[5]。當(dāng)Agatston積分值＞400時(shí)，應(yīng)用64層MSCT評價(jià)血管狹窄程度時(shí)，診斷的準(zhǔn)確性也隨之降低。

目前鈣化積分的應(yīng)用在于用EBCT測量冠狀動(dòng)脈鈣化來結(jié)合他汀藥物治療來預(yù)測未來心肌梗死的可能性、評價(jià)他汀藥物的治療效果等。然而更多的冠狀動(dòng)脈斑塊在MSCT上沒有鈣化，所以用鈣化作為指標(biāo)篩查冠狀動(dòng)脈斑塊顯然有不足。盡管64層MSCT的空間分辨力得到明顯的提高，部分容積效應(yīng)明顯減輕，但在冠狀動(dòng)脈和橋血管的評價(jià)中，致密鈣化斑塊仍是過高評價(jià)狹窄和造成假陽性的主要原因。

2.4 冠狀動(dòng)脈支架的評價(jià)

冠狀動(dòng)脈支架植入后MSCT檢查，目的在于顯示支架位置形態(tài)和發(fā)現(xiàn)支架內(nèi)再狹窄。MSCT受部分容積效應(yīng)的影響，金屬偽影干擾是導(dǎo)致判斷支架內(nèi)再狹窄困難的重要原因。冠狀動(dòng)脈支架植入后，由于花邊樣偽影、部分容積效應(yīng)、空間分辨力影響，16層、64層MSCT評價(jià)支架內(nèi)再狹窄有困難，最近256層以上MSCTA評價(jià)支架內(nèi)再狹窄雖有明顯好轉(zhuǎn)，但不如新雙源64層螺旋CT能部分克服支架產(chǎn)生的偽影。

16層MSCT對支架的評價(jià)當(dāng)中，對直徑＞3 mm的支架評價(jià)其敏感性和特異性為86%和100%，而支架直徑＜3 mm的敏感性和特異性為54%和100%。有報(bào)告[6]64層MSCT評價(jià)支架的研究中，在＞50%狹窄的14枚支架中，檢出13枚，而1枚狹窄未被檢出是由于運(yùn)動(dòng)偽影所致，2枚假陽性是由于支架周圍鈣化所致，其總體敏感性和特異性為93%和96%。

2.5 MSCT評價(jià)冠狀動(dòng)脈搭橋血管情況

冠狀動(dòng)脈血管的走行復(fù)雜，其血管管腔直徑通常4-6 mm，盡管它比固有的冠狀動(dòng)脈管徑都要粗大，但是準(zhǔn)確評價(jià)橋血管仍需要做MSCT三維重建。用三維重建辦法可以多角度地觀察吻合口。搭橋血管閉塞時(shí)，也可能有血流自固有冠狀動(dòng)脈逆流入橋血管。

外科金屬夾可引起部分容積效應(yīng)和線束硬化效應(yīng)，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降和判斷狹窄程度困難。256層MSCT較16層、64層MSCT已經(jīng)明顯減少了這些偽影，熟悉了解與手術(shù)相關(guān)的解剖、結(jié)構(gòu)以及手術(shù)外科醫(yī)生和影像醫(yī)生的溝通交流對圖像的解釋和評價(jià)非常重要。

與血管造影相比，MSCT對橋血管的診斷準(zhǔn)確性很高。MSCT顯示搭橋血管敏感性為67%-100%，特異性在91%-100%之間。假陽性的血管阻塞包括：搭橋血管狹窄，血管內(nèi)造影劑濃度低、造影劑自固有冠狀動(dòng)脈逆行灌注（競爭血流）[7]。

2.6 MSCT評價(jià)左心室功能

應(yīng)用MSCT冠狀動(dòng)脈造影檢查的容積數(shù)據(jù)，重建左心室短軸位二維圖像，通過手工或者軟件半自動(dòng)的方法描記勾畫心室腔內(nèi)外邊界，可進(jìn)行左心室功能評價(jià)。以往對左心室壁功能的評價(jià)要靠心臟超聲檢查，16層MSCT由于其時(shí)間和空間分辨力的提高對心臟功能的評價(jià)成為可能，評價(jià)節(jié)段性室壁功能與心臟超聲對比，準(zhǔn)確性達(dá)89%，敏感性達(dá)66%，特異性為96%。16層MSCT對射血分?jǐn)?shù)的評價(jià)與二維超聲對比具有96%的相關(guān)性[8]，而64層MSCT血管造影不僅可以評價(jià)局部和整體功能，而且可以獲得更多形態(tài)方面的信息。

新近256層以上MSCT心功能的研究中，97%竇性心律患者合并有支氣管肺部疾病的患者，其左右心室功能都可以評價(jià)，其余3%不能評價(jià)則歸因于期外收縮和心室內(nèi)造影劑導(dǎo)致的條狀偽影，使得心內(nèi)膜識(shí)別和勾畫困難。

由于MSCT可以比較左室室壁功能、血管的狹窄程度，所以對可疑冠心病的患者做MSCT檢查非常有價(jià)值。冠狀動(dòng)脈支架植入手術(shù)和搭橋手術(shù)后患者，用256層以上MSCT做心臟功能評價(jià)可以檢測支架、搭橋手術(shù)前后的心功能變化，同時(shí)可以顯示支架或者橋血管的通暢和狹窄情況。

3 MSCTA的限度及展望

盡管MSCTA發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈狹窄或閉塞近、中段診斷率達(dá)70%-80%，但在所有冠狀動(dòng)脈MSCTA研究中大約3%左右的冠狀動(dòng)脈不能滿足診斷要求，而且遠(yuǎn)節(jié)段的顯示仍較為困難，隨著MSCTA的掃描速度大大增加，且Z軸的分辨率提高，時(shí)間分辨率的增加，64排、128排和320排探測器機(jī)型的廣泛使用會(huì)明顯改變以上的缺陷。

MSCTA冠狀動(dòng)脈造影圖像能夠很好地顯示冠狀動(dòng)脈的分支，但偽影的產(chǎn)生影響圖像質(zhì)量，限制了MSCTA在冠心病中的應(yīng)用。產(chǎn)生偽影的原因很多，最重要的是收縮期的心臟搏動(dòng)偽影，右冠狀動(dòng)脈及左冠狀動(dòng)脈回旋支位于房室溝內(nèi)易受搏動(dòng)偽影影響，除此之外，還有幾個(gè)因素，如心律不齊，主動(dòng)脈根部造影劑的濃度，腔靜脈內(nèi)充盈的造影劑干擾，掃描時(shí)不能屏氣，血管管徑，高密度物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)（包括廣泛的冠狀動(dòng)脈鈣化，冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)后的金屬物、金屬瓣膜置換、心內(nèi)起搏器）等，其中，最重要的是心率，減少偽影可以采取控制心率、選擇合適的重建相位窗。Nieman等[9]將78例患者按照心率快慢分為3組，第一組心率為49次/min，第二組為63次-72次/min，第三組為73～102次/min。結(jié)果第一組78%的冠狀動(dòng)脈可用于分析，第二、三組分別為73%和54%，檢測冠狀動(dòng)脈狹窄的敏感度和特異度三組分別為97%、74%、67%、96%和94%、94%。Schroeder等[10]認(rèn)為要取得良好的圖像，心率應(yīng)控制在65次/min以下。洪澄等[11]的研究表明，心臟大小，心軸方向，血管走行方向的不同導(dǎo)致在不同患者、不同心率及不同冠狀動(dòng)脈分支間圖像最佳重建相位窗不相同，因此，必須按照不同的冠狀動(dòng)脈分支分別選擇，而不能只固定一個(gè)重建相位窗上同時(shí)清晰地顯示冠狀動(dòng)脈各分支。多相位重建的缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且相位窗的選擇與操作者的經(jīng)驗(yàn)相關(guān)，但為了提高質(zhì)量，這些步驟是必不可少的。另外，大量造影劑的使用不僅增加病人的費(fèi)用，還可能引起副作用。

未來MSCTA將要大量開展的研究工作將包括以下方面：MSCTA對無癥狀人群冠狀動(dòng)脈的普查的前瞻性研究，MSCTA在冠狀動(dòng)脈中、高度狹窄診斷的準(zhǔn)確性;冠狀動(dòng)脈內(nèi)支架、冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)前篩選、術(shù)后血管是否再狹窄的追蹤觀察及其他冠狀動(dòng)脈疾病的評價(jià);MSCTA發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈壁的軟斑與急性冠心病發(fā)作之間關(guān)系的大系列前瞻性研究。

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