多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈鈣化積分在評(píng)價(jià)冠心病猝死中的應(yīng)用

萬雷，應(yīng)充亮，劉寧國，夏文濤，王亞輝，魏華，2，朱廣友

（1.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200063；2.華東政法大學(xué)研究生教育學(xué)院，上海 200042）

·論著·

多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈鈣化積分在評(píng)價(jià)冠心病猝死中的應(yīng)用

萬雷1，應(yīng)充亮1，劉寧國1，夏文濤1，王亞輝1，魏華1，2，朱廣友1

（1.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200063；2.華東政法大學(xué)研究生教育學(xué)院，上海 200042）

目的通過運(yùn)用多層螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography，MSCT）冠狀動(dòng)脈鈣化積分（coronary artery calcium scoring，CACS）的方法，評(píng)價(jià)其在冠心?。╟oronary artery disease，CAD）猝死案例中的法醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值，為虛擬解剖鑒定CAD猝死探索有效手段。方法收集9例進(jìn)行法醫(yī)學(xué)鑒定的心源性猝死案例，尸體解剖前均進(jìn)行MSCT掃描。通過Agatston’s法對(duì)每例冠狀動(dòng)脈鈣化程度進(jìn)行定量分析，并計(jì)算CACS，鈣化積分＞400作為存在CAD的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，并與尸體解剖結(jié)果比較。結(jié)果經(jīng)尸體解剖證實(shí)CAD猝死的9例案例中僅有2例鈣化積分>400，CACS對(duì)CAD的預(yù)測率僅為22.2%。MSCT檢查與系統(tǒng)尸體解剖均發(fā)現(xiàn)CAD猝死案例中普遍存在不同程度肺水腫改變，冠狀動(dòng)脈左前降支較其他分支發(fā)生管腔狹窄的發(fā)病率高。結(jié)論運(yùn)用MSCT并結(jié)合計(jì)算CACS可對(duì)CAD猝死案例中冠狀動(dòng)脈鈣化明顯的進(jìn)行檢測，而鈣化不明顯的需要輔以如尸體血管造影等其他技術(shù)。

法醫(yī)病理學(xué)；體層攝影術(shù)，螺旋計(jì)算機(jī)；心臟；冠狀血管；鈣化；尸體解剖

心源性猝死是指因心臟自身疾病而導(dǎo)致的猝死，約占全部猝死案例的80%以上，同時(shí)有約76.3%的猝死案例死因?yàn)楣谛牟。╟oronary artery disease，CAD）[1]。長期以來，傳統(tǒng)尸體解剖一直作為猝死死亡原因法醫(yī)學(xué)鑒定的“經(jīng)典方法”。然而受宗教信仰或家屬反對(duì)等多因素影響，傳統(tǒng)尸體解剖有時(shí)無法順利進(jìn)行，迫切需要一種無創(chuàng)或微創(chuàng)技術(shù)進(jìn)行尸體檢驗(yàn)。近年來，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的迅猛發(fā)展，不僅為臨床醫(yī)學(xué)診治疾患提供了安全、便捷的手段，也同時(shí)為法醫(yī)學(xué)鑒定開辟了新途徑。上世紀(jì)90年代，瑞士伯爾尼大學(xué)法醫(yī)研究所Thali博士等首次提出了“虛擬解剖”（virtual autopsy）技術(shù)，通過多層螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography，MSCT）或磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等影像學(xué)檢查對(duì)尸體進(jìn)行掃描可以清楚地反映出人體損傷部位，并對(duì)疾病情況進(jìn)行有效評(píng)價(jià)[2]。應(yīng)用虛擬解剖技術(shù)檢測冠狀動(dòng)脈情況進(jìn)行死因判斷具有一定實(shí)用價(jià)值，如冠狀動(dòng)脈鈣化積分（coronary artery calcium scoring，CACS）、死后血管造影（postmortem angiography）等[3]。本研究運(yùn)用40層MSCT對(duì)尸體進(jìn)行掃描，再通過Agatston’s法[4]計(jì)算CACS以判斷是否存在CAD，結(jié)果與尸體解剖進(jìn)行對(duì)照，以評(píng)價(jià)CACS在冠心病猝死案例中法醫(yī)學(xué)鑒定的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取自2010年11月4日至2011年12月23日在司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所進(jìn)行法醫(yī)學(xué)鑒定的心源性猝死案例9例，其中男性7例，女性2例，均已征得委托方或家屬同意。案例均排除曾進(jìn)行冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)，在尸體解剖前行MSCT掃描。

全部案例年齡范圍為29.0～65.0歲，平均年齡為49.4歲，行MSCT掃描距死亡的時(shí)間范圍8～144h，平均時(shí)間為51.1h。

1.2 方法

1.2.1 MSCT檢查

采用本所購置的Definition AS 40層螺旋CT（德國Siemens公司）對(duì)所有案例尸體進(jìn)行掃描。掃描范圍：自頭頂部到檢查床允許軀干進(jìn)入的最遠(yuǎn)點(diǎn)（視身高而定，通常在股骨中段或脛腓骨上段處）。掃描及重建參數(shù)：管電壓120kV，管電流240～500mA，螺距0.9∶1，采集層厚5mm，采集視野500mm。重建范圍為掃描范圍，層厚0.6mm，層距0.4mm，重建視野500mm，分別進(jìn)行骨窗、肺窗、縱隔窗重建。

1.2.2 CACS分析

采用Syngo Imaging XS三維處理軟件（德國Siemens公司）進(jìn)行圖像處理，對(duì)縱隔窗重建圖像進(jìn)行逐層觀察，勾畫所有疑似病灶，圖像中可標(biāo)出所有血管名稱，主要包括左冠狀動(dòng)脈主干（left main coronary artery，LM）、左前降支（left anterior descending，LAD）、左回旋支（left circumflex，LCx）和右冠狀動(dòng)脈（right coronary artery，RCA），通過計(jì)算機(jī)分析軟件測定CT值，按Agatston’s法[4]對(duì)冠狀動(dòng)脈鈣化程度進(jìn)行定量分析和計(jì)算CACS，分別得出相應(yīng)LM及主要分支的血管鈣化積分值及總的鈣化積分值。CACS＞400作為存在冠心病的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[5]。

1.2.3 尸體解剖

常規(guī)打開顱腔、胸腔及腹腔進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合MSCT影像初步判斷，對(duì)存在病變及損傷部位再進(jìn)行局部解剖，最后作出法醫(yī)病理學(xué)死因分析。冠狀動(dòng)脈病理分級(jí)方法參考以下標(biāo)準(zhǔn)[6]：Ⅰ級(jí)病變，管腔面積縮小1%～25%；Ⅱ級(jí)病變，管腔面積縮小26%～50%；Ⅲ級(jí)病變，管腔面積縮小51%～75%；Ⅳ級(jí)病變，管腔面積縮小76%～100%。

1.2.4 對(duì)比分析

將CACS分析結(jié)果與尸體解剖病理學(xué)診斷結(jié)果進(jìn)行比較，分析運(yùn)用MSCT聯(lián)合計(jì)算CACS在冠心病死因分析中的可行性。

2 結(jié)果

2.1 MSCT檢查及CACS分析結(jié)果

MSCT檢查發(fā)現(xiàn)：9例案例中頭顱、頜面部、頸部、腹部及盆腔均未見明顯異常，其雙肺均見彌漫性毛玻璃樣高密度影，氣管、支氣管腔內(nèi)均見少量液體積聚為肺水腫改變（圖1）。CACS分析發(fā)現(xiàn)：2例冠狀動(dòng)脈鈣化明顯（鈣化積分＞400），7例冠狀動(dòng)脈鈣化不明顯（鈣化積分＜400）。其中案例2冠狀動(dòng)脈廣泛鈣化，對(duì)其進(jìn)行三維圖像重組容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）可以顯示冠狀動(dòng)脈廣泛鈣化（圖2）。

圖1 雙肺VR圖像

圖2 冠狀動(dòng)脈VR圖像

2.2 尸體解剖結(jié)果

對(duì)9例案例進(jìn)行尸體解剖均見冠狀動(dòng)脈管壁不同程度粥樣硬化，冠狀動(dòng)脈多段分支管腔均有相應(yīng)程度狹窄，狹窄程度Ⅰ～Ⅳ級(jí)不等，最嚴(yán)重部位狹窄程度均已達(dá)Ⅲ級(jí)以上。

9例案例組織學(xué)檢查均見局部心肌灶性溶解，冠狀動(dòng)脈內(nèi)膜增厚伴脂質(zhì)沉積，泡沫細(xì)胞形成，其中4例案例動(dòng)脈內(nèi)膜局部可見膽固醇結(jié)晶；此外，尸體解剖均發(fā)現(xiàn)肺組織不同程度水腫改變，同MSCT檢查判斷一致。結(jié)合MSCT檢查與尸體解剖結(jié)果，9例案例均認(rèn)為CAD是死亡原因。

2.3 對(duì)比分析結(jié)果

9例案例中，有2例冠狀動(dòng)脈鈣化明顯，檢測存在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的成功率為22.2%（表1）。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)LAD較其他分支發(fā)生管腔狹窄的比例高。

表1 CACS分析結(jié)果與尸體解剖病理學(xué)診斷的差異比較

3 討論

CAD已成為嚴(yán)重威脅人類健康的常見疾病，病理學(xué)已證實(shí)其基本病變是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化致管腔狹窄，在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的基礎(chǔ)上發(fā)生冠狀動(dòng)脈鈣化。冠狀動(dòng)脈鈣化是指在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的鈣鹽沉著，是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的重要標(biāo)志，冠狀動(dòng)脈鈣化的出現(xiàn)即意味著冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的存在[7]。CACS為Agatston等[4]于1990年首次報(bào)道，其評(píng)估并可預(yù)測冠心病的價(jià)值受到醫(yī)學(xué)界的廣泛認(rèn)可，可對(duì)每支冠狀動(dòng)脈做定量分析進(jìn)而評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈硬化及狹窄程度，該方法在臨床醫(yī)學(xué)中應(yīng)用已較成熟，逐漸成為臨床評(píng)估冠心病的參考標(biāo)準(zhǔn)之一。

CACS將CT值＞130Hu、鈣化面積＞1mm2的病變定為鈣化，鈣化積分=鈣化面積×鈣化密度因子（f），其中f是由每個(gè)病變的CT峰值決定的。CT峰值130～199 Hu時(shí)f為1分，200～299 Hu時(shí)f為2分，300～399 Hu時(shí)f為3分，≥400 Hu時(shí)f為4分，將各支血管鈣化灶記分相加得出該血管的鈣化總積分。歐美國家中，大于50歲的患者中若積分為0～10，則冠狀動(dòng)脈狹窄的發(fā)病率很低；若積分為11～400則提示冠狀動(dòng)脈狹窄的可能；若積分大于400則一般認(rèn)為存在CAD[8]。故本研究中暫且將400作為CAD評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的分界線，但考慮中國人的鈣化總積分一般低于歐美國家的標(biāo)準(zhǔn)[5]，該數(shù)值是否得當(dāng)尚需擴(kuò)大樣本進(jìn)一步探討。

法醫(yī)學(xué)鑒定的冠心病猝死案例中多為隱匿型冠心病，即生前多未反映出心肌缺血或心臟疾病的癥狀，在某些誘因（如酗酒、情緒急劇變化等）下突然死亡，由于缺乏死者生前相關(guān)健康材料，給法醫(yī)學(xué)死因鑒定帶來一定的困難。隨著社會(huì)的進(jìn)步和各項(xiàng)技術(shù)的人性化，有許多死因鑒定可以求助于無創(chuàng)檢查手段，如虛擬解剖技術(shù)等。對(duì)尸體進(jìn)行MSCT聯(lián)合計(jì)算CACS的優(yōu)點(diǎn)是不需要心電門控技術(shù)，避免心跳偽影，為冠狀動(dòng)脈鈣化的準(zhǔn)確評(píng)估提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本研究結(jié)果表明鈣化積分與冠狀動(dòng)脈狹窄程度相關(guān)，但并不成正相關(guān)。尸體解剖發(fā)現(xiàn)9例冠狀動(dòng)脈均存在不同程度管腔狹窄，CACS數(shù)值均有不同程度增加，但其中有7例CACS數(shù)值并不高。分析認(rèn)為CACS不能精確判斷冠狀動(dòng)脈狹窄程度，CACS數(shù)值較低并不能排除冠狀動(dòng)脈存在管腔嚴(yán)重狹窄，如案例1中LCx與RCA的鈣化程度相當(dāng)，但與其冠狀動(dòng)脈狹窄程度存在較大差異，案例9中LAD管腔嚴(yán)重狹窄Ⅳ級(jí)，但CACS數(shù)值較小。出現(xiàn)冠狀動(dòng)脈鈣化即說明存在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化，但存在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化并不一定均有冠狀動(dòng)脈鈣化。有研究[8]表明冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊分為不穩(wěn)定斑塊（軟斑塊）和穩(wěn)定斑塊（纖維及鈣化斑塊），軟斑塊破裂誘發(fā)血栓形成是發(fā)生急性冠狀動(dòng)脈綜合征的主要機(jī)制，同時(shí)也是心源性猝死的根源。CACS數(shù)值較高并不可以明確判斷為CAD，因CAD必須有冠狀動(dòng)脈狹窄＞50%。也有研究[9]表明，冠狀動(dòng)脈大量鈣化容易導(dǎo)致對(duì)CAD病變的高估，導(dǎo)致大量的假陽性結(jié)果，如老年患者由于長期的代償性血管重建，管腔擴(kuò)張，雖然鈣化出現(xiàn)、積分很高，但冠狀動(dòng)脈造影并不提示狹窄。最近另有研究[10]發(fā)現(xiàn)，CACS數(shù)值為0患者存在不同程度的冠狀動(dòng)脈斑塊，故CACS為0并不能排除CAD發(fā)病的可能。本研究發(fā)現(xiàn)9例冠心病猝死案例均出現(xiàn)肺水腫改變，氣管及支氣管腔內(nèi)均發(fā)現(xiàn)水腫液。由于本研究樣本較少，同時(shí)溺死[11]或尸體腐敗會(huì)出現(xiàn)相似的表現(xiàn)，故無法確定其為心源性肺水腫，需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

通過本研究結(jié)果并結(jié)合國外相關(guān)研究成果，推測國人CACS評(píng)判CAD的分值低于國外研究結(jié)果，至于具體分值的確定需要擴(kuò)大樣本繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)研究；CACS技術(shù)對(duì)于冠狀動(dòng)脈穩(wěn)定性斑塊可以準(zhǔn)確檢測，而對(duì)于冠狀動(dòng)脈不穩(wěn)定性斑塊尚存在技術(shù)單一的局限性，需與其他檢查技術(shù)相結(jié)合，如進(jìn)行尸體血管造影檢查[12-16]。尸體血管造影技術(shù)可以直接顯示管腔狹窄程度及病變范圍，同時(shí)在尸體上進(jìn)行血管造影檢查不用考慮心臟搏動(dòng)偽影對(duì)圖像的影響，也不需考慮輻射劑量對(duì)人體的影響，故對(duì)尸體進(jìn)行血管造影檢查具有可行性和必要性。

（復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院放射科張國楨教授及其同事對(duì)本研究給予的大力支持和無私幫助，在此表示衷心的感謝?。?/p>

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Application of MSCT’s Coronary Artery Calcification Score in Evaluation of Sudden Death Caused by Coronary Artery Disease

WAN Lei1,YING Chong-liang1,LIU Ning-guo1,XIA Wen-tao1,WANG Ya-hui1,WEI Hua1,2,ZHU Guangyou1
（1.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,P.R.China, Shanghai 200063,China;2.Graduate School of East China University of Political Science and Law,Shanghai 200042,China）

ObjectiveTo access application value of multi-slice spiral computed tomography（MSCT）and coronary artery calcium scoring（CACS）in investigation the coronary artery disease（CAD）,and to explore the effective way of virtual autopsy to evaluate the sudden death due to CAD.MethodsNine cases of sudden cardiac death were collected to analyze MSCT before the autopsy.The quantitative analysis of the degree of coronary artery calcium was made by Agatston’s method.The CACS of all the subjects were calculated based on the diagnostic criteria for CAD,in which calcium scoring was more than 400.The results of CACS were compared with that of the autopsy.ResultsOnly 2 cases got the high calcium scoring which were more than 400 in the 9 cases died of CAD confirmed by the autopsy.The prediction rate of CACS for CAD was only 22.2%.Pulmonary edema of different severity was found in both autopsy and MSCT.There was a higher morbidity rate in the left anterior descending of coronary artery than the other branches.ConclusionObvious calcification of coronary artery can be detected by MSCT and calculating CACS.To detect subtle calcification needs other technologies such as postmortem angiography.

forensic pathology;tomography,spiral computed;heart;coronary vessel;calcification;autopsy

DF795.1

10.3969/j.issn.1004-5619.2013.06.001

1004-5619（2013）06-0401-04

2012-11-29）

（本文編輯：張建華）

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAK16B02）

萬雷（1982—），男，江蘇徐州人，碩士，助理研究員，主要從事法醫(yī)放射學(xué)研究；E-mail：wanlei-820628@163.com

朱廣友，男，研究員，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事法醫(yī)臨床學(xué)研究及鑒定工作；E-mail：zgy@ssfjd.cn