冠狀動脈CT 成像與易損斑塊

曹華 綜述 張曉良 審校

(重慶市第九人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 400700)

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)是危害人類健康的常見疾病。在全球范圍內(nèi)，死于心血管疾病，主要是冠心病和腦卒中的人數(shù)將從2008 年的17.3 億升高到2030 年的23.3 億。心血管疾病仍然將是病死率最高的病種［1-2］。冠狀動脈內(nèi)斑塊破裂或侵蝕所致的急性腔內(nèi)血栓是急性冠狀動脈綜合征的主要原因［3-5］。此外，對于預(yù)測急性冠狀動脈事件來說，評估斑塊的形態(tài)和成分比評估冠狀動脈狹窄情況更具有臨床意義。冠狀動脈血管成像(coronary computed tomography angiography，CCTA)不僅可以提供冠狀動脈管腔狹窄情況，尤為重要的是可根據(jù)斑塊形態(tài)、功能等分析，對粥樣斑塊進(jìn)行定性，因此可作為冠狀動脈斑塊的無創(chuàng)性評估［6］。對已有或者可疑冠心病患者進(jìn)行危險分層，對那些易損斑塊的患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)防和治療。CCTA 的應(yīng)用可以進(jìn)行圖像引導(dǎo)下的預(yù)防治療、藥物治療以及冠狀動脈介入治療等。本文就CCTA 對冠狀動脈易損斑塊的形態(tài)學(xué)和功能學(xué)相關(guān)研究做一綜述。

1 冠狀動脈斑塊形態(tài)學(xué)特征

組織學(xué)的研究表明，與急性冠脈事件相關(guān)的斑塊存在三個明顯的特征:破裂、侵蝕、鈣化結(jié)節(jié)。高危斑塊通常具有較大的脂質(zhì)核心、薄的纖維帽以及炎性細(xì)胞的浸潤，纖維帽厚度多＜65 μm，脂質(zhì)核長度在2～17 mm 之間、面積＞1.0 mm［2-7］。高危斑塊的這些數(shù)據(jù)已經(jīng)超出了CCTA 的檢出閾值(＞1 mm 的斑塊厚度)［8］。目前CCTA 還不具備檢出纖維帽以及脂質(zhì)核的厚度，但CCTA 能夠通過測量CT 值識別斑塊內(nèi)的成分，根據(jù)成分測定其穩(wěn)定性［9-10］。大多數(shù)的易損斑塊多發(fā)生在管腔較粗的血管近端，因此對這些斑塊，CCTA 就會得到最高的圖像質(zhì)量和準(zhǔn)確率。

2 冠狀動脈易損斑塊形態(tài)學(xué)特征的評估

2.1 低CT 衰減

通常根據(jù)斑塊有無鈣化成分，CCTA 將斑塊分為鈣化斑塊、混合斑塊以及非鈣化斑塊(noncalcified plaques，NCPs)。CCTA 對冠脈管腔顯影的同時可對冠脈管壁進(jìn)行成像，并通過不同組織所具有的不同CT值來進(jìn)行斑塊的區(qū)分。Schroeder 等［11］研究表明，NCPs 存在較低的CT 值［(42±12)HU(Hounsfield units)］，混合斑塊居中為(70±21)HU，鈣化斑塊最高為(715±328)HU，P＜0.001。而這與根據(jù)血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound，IVUS)所測得的CT 值相類似，如NCPs CT 值(14±26)HU，混合斑塊(91±21)HU，鈣化斑塊(419±194)HU。Motoyama等［12］提出，急性冠狀動脈綜合征患者與穩(wěn)定型心絞痛(stable angina pectoris，SAP)患者相比，低CT 衰減(HU＜30)的斑塊發(fā)生率更高(79%對9%，P＜0.000 1)。同樣，有學(xué)者［13］證實了以上觀點，88%的易損斑塊存在低CT衰減，而僅有18%的穩(wěn)定斑塊存在低CT 衰減(P＜0.001)，然而，CCTA 對斑塊評估的成像技術(shù)受多種因素的影響，如腔內(nèi)碘造影劑的濃度、斑塊的大小、成像噪音、重建濾波器等。一些新的軟件工具的出現(xiàn)可能會克服以上缺點，從而提高CCTA 的分析技術(shù)［14］。

2.2 血管正性重構(gòu)

在動脈粥樣硬化的發(fā)展過程中，隨著冠狀動脈斑塊的進(jìn)展，血管管徑的橫截面積會隨之增加，即斑塊重構(gòu)。易損斑塊常常導(dǎo)致明顯的管腔狹窄，從而導(dǎo)致血管的正性重構(gòu)［15］。血管重構(gòu)指數(shù)等于狹窄部位與參照部位的整個血管面積的比值，該指數(shù)≥1.1 表明正性重構(gòu)，也有學(xué)者根據(jù)IVUS 相關(guān)研究將之定義為≥1.05 或＞1.0［16］。組織病理學(xué)的研究證實，血管正性重構(gòu)的斑塊通常合并大量的吞噬細(xì)胞以及較大的脂質(zhì)核［17］。Achenbach 等［6］研究證實，CCTA 和IVUS所測定的血管面積及血管重構(gòu)等指標(biāo)之間存在良好的相關(guān)性(r2=0.77，P＜0.001;r2=0.82，P=0.001)，由此提出CCTA 可作為測定血管正性重構(gòu)的工具。Motoyama等［12］研究了38例急性冠狀動脈綜合征和33例SAP 患者正性重構(gòu)的發(fā)生率，急性冠狀動脈綜合征組(87%)明顯高于SAP 組(12%，P＜0.000 1)。在一項平均隨訪時間為2 年3 個月的臨床研究中，血管正性重構(gòu)和/或低CT 衰減是急性冠狀動脈綜合征的獨立預(yù)測因子(HR 22.8;95% CI 6.9～75.2;P＜0.001)［18］。CCTA 可以很可靠的檢測出重構(gòu)指數(shù)。然而，受空間分辨率等因素的影響，目前CCTA 尚不能作為評估纖維帽、脂質(zhì)核及吞噬細(xì)胞浸潤等其他高危斑塊指征。

2.3 點狀鈣化

冠狀動脈粥樣硬化是以內(nèi)膜粥瘤、粥樣化或纖維斑塊形成為病變特征的動脈疾病，使動脈管腔狹窄和中膜彈性減弱，而纖維斑塊的鈣化是一種與新骨形成極為相似的受調(diào)控的主動性代謝過程。根據(jù)鈣化在血管壁內(nèi)分布的位置，可以分為淺表鈣化、深部鈣化和混合鈣化;結(jié)合鈣化的象限以及在靶血管長軸上的分布情況，可以分為彌漫性鈣化、點狀鈣化以及混合鈣化［19］。Ehara 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，對急性心肌梗死患者進(jìn)行IVUS 研究，在發(fā)生急性血栓形成的罪犯血管中，點狀鈣化明顯增加;同時，在靶血管存在鈣化的患者中，94.4%為點狀鈣化，而未發(fā)生急性血栓的急性冠狀動脈綜合征患者中，僅有55.6%存在點狀鈣化，存在統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.001)。因此，點狀鈣化的存在為高危斑塊特點之一。在CCTA，點狀鈣化為被非鈣化組織包裹的、微小的、密集的(＞130 HU)斑塊成分，通常定義點狀鈣化的直徑＜3 mm［21］。點狀鈣化又可進(jìn)一步分化為小(＜1 mm)、中間(1～3 mm)、大(＞3 mm)的鈣化。來晏等［22］研究證實，存在點狀鈣化的斑塊破裂案例中，點狀鈣化均存在于病變的深部或者淺表與深部混合，由此推斷點狀鈣化更容易在斑塊的不同部位對血流切應(yīng)力產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致斑塊的破裂。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，利用CCTA 來進(jìn)行微小點狀鈣化預(yù)測的技術(shù)可能會得以實現(xiàn)。

3 冠狀動脈易損斑塊功能學(xué)特征的評估

CCTA 對冠狀動脈易損斑塊功能學(xué)的評估，主要有內(nèi)皮切應(yīng)力(endothelial shear stress，ESS)以及心肌血流儲備指數(shù)(fractional frequency reuse，F(xiàn)FR)。持續(xù)低ESS 減少內(nèi)皮細(xì)胞硝酸氧化物的生產(chǎn)，增加內(nèi)皮細(xì)胞對低密度脂蛋白的吸收，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致局部氧化應(yīng)激和炎癥的發(fā)生，從而導(dǎo)致動脈粥樣硬化的發(fā)生及斑塊的不穩(wěn)定［23］。而易損斑塊脆弱性的增加就可能導(dǎo)致血流動力學(xué)的改變，對FFR 的檢測就成為了斑塊所致心肌缺血的金標(biāo)準(zhǔn)。3D 技術(shù)在CT 上的發(fā)展，使得ESS 和FFR 以CCTA 的形式進(jìn)行斑塊功能學(xué)特征的評估正在成為現(xiàn)實。

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