冠脈CT血管成像定量分析比較急性冠脈綜合征和穩(wěn)定冠脈冠心病患者中斑塊狹窄的差異

韋章誠， 羅鷹， 高德軍， 彭川

?

·心血管影像學(xué)·

冠脈CT血管成像定量分析比較急性冠脈綜合征和穩(wěn)定冠脈冠心病患者中斑塊狹窄的差異

韋章誠， 羅鷹， 高德軍， 彭川

目的：探討冠脈CT血管成像(CTA)分析急性冠脈綜合征(ACS)及穩(wěn)定型冠心病的斑塊負荷及血管狹窄的價值。方法：選取符合要求的ACS患者及其年齡、性別均匹配的穩(wěn)定型冠心病患者各40例為研究對象，分為ACS組和對照組，均行CTA檢測并采用自動計算機軟件包定量計算斑塊及血管體積、各斑塊負荷、血管狹窄及血管重建指標。結(jié)果：ACS組的非鈣化斑塊(NCP)負荷、總斑塊負荷、狹窄程度及重建指數(shù)均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.000)，而各種斑塊及總斑塊體積、血管體積及鈣化斑塊(CP)負荷在兩組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。NCP負荷及正性重建在ACS組中所占的比例均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值分別為0.001，0.035，0.007)，而對照組中的CP負荷則高于ACS組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.003)。結(jié)論：CTA可有效的鑒別ACS和穩(wěn)定型冠心病的斑塊負荷及血管狹窄等的差異，值得臨床合理應(yīng)用。

冠狀動脈血管； 冠心病； 體層攝影術(shù)，X線計算機

急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)與穩(wěn)定型冠心病有著共同的病理生理機制，即冠脈粥樣斑塊形成[1]。二者的區(qū)別在于前者形成的斑塊多不穩(wěn)定，主要由大脂核和薄纖維帽組成，且斑塊內(nèi)富含巨噬細胞等炎性細胞，易破裂從而引起急性心肌缺血缺氧等急性ACS癥狀。而后者斑塊較穩(wěn)定，臨床癥狀較隱匿或輕微，但亦可因長期慢性心肌缺血積累而引起心肌細胞壞死、減少等病變[1-3]。因此，有效的區(qū)分ACS及穩(wěn)定型冠心病的斑塊負荷和血管狹窄程度有助于心血管疾病的危險分層，從而指導(dǎo)二者的治療及管理。目前診斷冠心病的金標準為冠脈血管造影，但其花費較高且操作有創(chuàng)，限制了其廣泛使用[4]。冠狀動脈CT 血管成像(coronary angiography with CT，CTA)已被證實和侵入性冠脈造影有良好的相關(guān)性，且其操作簡便、無創(chuàng)，風險低且花費少，特別是雙源CT和三維重組技術(shù)的發(fā)展，可多方位、多角度觀察管壁斑塊和血管的關(guān)系，有取代冠脈造影的趨勢[5]。有研究者應(yīng)用CTA比較ACS和穩(wěn)定型冠心病患者間的斑塊特征，發(fā)現(xiàn)前者斑塊常合并正性血管重建，斑塊密度較低且非鈣化成分較多，對二者斑塊負荷的鑒別有重要價值[5-6]。然而目前國內(nèi)外仍缺乏足夠的應(yīng)用CTA鑒別ACS和穩(wěn)定性冠心病患者斑塊負荷差異的證據(jù)。本研究采用雙源CT掃描儀對ACS患者及其年齡、性別相匹配的穩(wěn)定型冠心病患者行冠脈CTA檢查，并應(yīng)用計算機自動軟件包定量分析比較兩組患者間冠脈斑塊的特性和血管狹窄程度，探討CTA檢查對ACS和穩(wěn)定型冠心病的診斷及鑒別價值，同時為冠心病的危險分層和指導(dǎo)治療及管理提供一定的依據(jù)。

材料與方法

1.病例資料

以本院心內(nèi)科2012年3月-2015年3月收治并住院的80例患者為研究對象，其中40例非ST段抬高型急性冠狀動脈綜合征(non-ST-segment elevation acute coronary syndrome，NSTE-ACS)的患者為ACS組，包括不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina，UA)患者和非ST段抬高型心肌梗死(non-ST-segment elevation myocardial infarction，NSTEMI)患者。另40例為年齡、性別均與ACS組患者相匹配的穩(wěn)定型冠心病冠狀動脈病變患者為對照組。其中，ACS的診斷標準：①靜息時胸痛>20 min，血液動力學(xué)不穩(wěn)定或近期有暈厥或先兆暈厥而擬診ACS的患者；②心電圖出現(xiàn)動態(tài)變化(如ST段壓低、T波倒置)；③心肌酶譜明顯增高。穩(wěn)定性冠心病診斷標準為：①活動后出現(xiàn)胸悶痛，持續(xù)時間<10 min，常向其他部位放射；②活動后心電圖出現(xiàn)動態(tài)變化(如ST段壓低、T波倒置)；③心肌酶譜在正常范圍。

患者入選標準：①既往無心肌梗死病史、無行冠狀動脈搭橋術(shù)及支架植入術(shù)；②血流動力學(xué)及臨床癥狀穩(wěn)定、無房顫；③對碘對比劑無過敏反應(yīng)；④無腎功能不全(肌酐水平>1.4 mg/dL)；⑤UA及NSTEMI的診斷符合美國心臟病協(xié)會(American Heart Association，AHA)/美國心臟病學(xué)會(American College of Cardiology，ACC)制定的UA和NSTEMI處理指南中的診斷標準[7]。所有患者血流動力學(xué)穩(wěn)定，并行無創(chuàng)CTA檢查并分析其結(jié)果。本研究已獲得本機構(gòu)審查委員會的批準，所有患者均簽署了書面知情同意。

2.方法

雙源CT冠脈成像：采用第一代雙源CT掃描儀(Siemens Somatom Definition Flash)進行掃描，整個過程中進行心電圖監(jiān)測。穩(wěn)定型冠脈病變患者心率>60次/分者，掃描前至少30 min給予口服β受體阻滯劑(依照體重給予阿替洛爾50～100 mg)；若掃描時心率仍>60次/分，靜脈給予5 mg美多心安。非ST段抬高型ACS患者若掃描前心率>60次/分，則靜脈給予5～20 mg美多心安。行冠脈CTA時以6 mL/s的流率注入60～90 mL對比劑(碘美普爾，每毫升含350 mg碘)。掃描參數(shù)為管電壓120 kV，管電流400 mA，準直器寬度33 mm，層厚0.5 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.33 ms，每旋轉(zhuǎn)一圈進床0.66 mm，螺距0.3，卷積函數(shù)值斑B26f。掃描延遲時間5 s，屏氣時間7～10 s。將患者不同心動周期的相位窗進行橫斷面重建，重建出左主干、前降支、回旋支及右冠的圖像。

圖像評價:所有CT顯示狹窄>25%的病變，均由自動軟件包APQ計算其斑塊體積及成分、狹窄直徑及重建指數(shù)，并由本科室主任醫(yī)師確定病變部位及其近端方向。

根據(jù)CT值將斑塊分為非鈣化斑塊(noncalcified plaque，NCP，-100～190 HU，圖1)和鈣化斑塊(calcified plaque，CP，350～1000 HU，圖2)。斑塊負荷由APQ軟件包計算，指斑塊體積占血管體積的百分比，以%表示。

血管狹窄定量計算時以2處正常血管為參照點，計算病變血管變細的程度，以%表示。冠狀動脈狹窄程度分級：①正常或輕度狹窄：狹窄率<50%；②中度狹窄：50%<狹窄率<75%；③重度狹窄：狹窄率>90%。血管重建情況可用重建指數(shù)(remodeling index，RI)表示，即斑塊處的管腔橫截面面積與其近端無斑塊的參考橫截面管腔面積之比。RI>1表示正性重塑，RI=1為補償重塑，RI<1為負性重塑。

所有圖像評價均由2名有經(jīng)驗的放射科醫(yī)生進行評價，出現(xiàn)圖像評價意見不同時，進行協(xié)商討論后得出統(tǒng)一結(jié)果。

3.統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 19.1軟件包處理數(shù)據(jù)。對兩組患者間一般資料以及冠脈狹窄定量分析中，計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示，采用t檢驗分析，計數(shù)資料比較χ2檢驗。采用采用χ2檢驗對各斑塊負荷及正性重建在兩組患者中所占比例進行比較。按P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)　果

1.一般資料

兩組患者在性別、年齡及心血管疾病危險因素方面均無明顯差異(P>0.05)，具有可比性(表1)。

表1　兩組患者一般資料比較

注：統(tǒng)計值=Z值，*t值。

2.兩組患者血管狹窄的定量分析(表2)

ACS組的NCP負荷、總斑塊負荷、狹窄程度及重建指數(shù)均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值分別為0.036，0.001，0.041，0.000)，而各種斑塊及總斑塊體積、血管體積及CP負荷在兩組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表2　冠脈狹窄的定量分析

3.各斑塊負荷及正性重建在兩組患者中所占比例

NCP負荷及正性重建在ACS組中所占的比例均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值分別為0.001，0.007)，而對照組中的CP負荷則高于ACS組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.003，圖3)。

討　論

冠心病是目前國內(nèi)外常見的致死性心血管疾病，其病理生理機制為冠脈粥樣硬化斑塊形成，引起血管狹窄，或斑塊破裂引起血栓形成，從而導(dǎo)致心肌供血不足[1，8]。ACS的斑塊較不穩(wěn)定，一旦破裂且治療不及時，常引起嚴重的不良后果。故準確的評價冠脈斑塊的成分、斑塊負荷、血管重建等特性，區(qū)分ACS和穩(wěn)定型冠心病斑塊負荷及血管狹窄的差異，有助于評估二者的危險分層，從而指導(dǎo)其日常管理和治療。目前診斷冠心病的金標準為冠脈血管造影，檢測斑塊成分最有效方法為血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound，IVUS)，但二者的操作均有創(chuàng)且價格昂貴，限制了其廣泛應(yīng)用[9]。近年來隨著三維重組技術(shù)和多層CT尤其是雙源CT的發(fā)展，CT成像的空間和時間分辨率都大大增加，CTA在評價斑塊特性及血管狹窄程度方面的準確性已得到廣泛的肯定，甚至有研究表明其有取代冠脈造影的趨勢[5，10-11]。本研究即采用雙源CT血管成像定量分析ACS和穩(wěn)定型冠心病患者的冠脈斑塊特性及血管狹窄程度，比較其在兩組患者間的差異，探討CTA對二者的診斷及鑒別價值。

本研究顯示ACS組患者的非鈣化斑塊負荷均值達58.4%、總斑塊負荷均值達61.8%、血管狹窄負荷均值達85.4%，顯著高于CTA組患者的40.7%、43.9%和52.4%，可作為CTA鑒別二者的依據(jù)。而二組患者的各斑塊體積、血管體積及鈣化斑塊負荷的差異無統(tǒng)計學(xué)意義?？紤]是因為ACS患者的斑塊多以非鈣化斑塊為主，而穩(wěn)定型冠心病患者則以鈣化斑塊為主。非鈣化斑塊內(nèi)部細胞外膽固醇較多，核心的脂質(zhì)大，外部覆蓋的纖維帽較薄，呈現(xiàn)多灶性，對于血管的阻塞更顯著，而且非鈣化斑塊容易破裂引起血栓形成加劇血管的狹窄甚至引起心肌急性缺血等不良事件的發(fā)生，因而對ACS患者的檢查結(jié)果顯示非鈣化斑塊負荷、總斑塊負荷、血管狹窄均較穩(wěn)定型冠心病患者高。

在冠脈斑塊成分分析方面，以往的16層CT對非鈣化斑塊的診斷價值有限，有研究表明其在檢測軟斑塊和纖維斑塊時，二組間的CT閾值存在重疊，給二者的區(qū)分帶來了一定難度[12-13]。隨著多層CT的發(fā)展，空間分辨率如影像層內(nèi)分辨率和層間分辨率均明顯提高，從而減少了部分容積效應(yīng)，且計算斑塊平均CT值時采用更小的興趣區(qū)，可進一步減少平均效應(yīng)，故斑塊成分分析的精確性得到了顯著提高[14]。IVUS是目前檢測斑塊成分最準確的手段，Motoyama等[14]使用0.5mm層厚多層CT檢測冠脈斑塊成分，和IVUS的檢測結(jié)果比較，得到了較為精確的結(jié)果，且軟斑塊、纖維斑塊和鈣化斑塊三者間的CT值分布無重疊，閾值可分別設(shè)為30和150HU。本試驗即采用0.5mm層厚的雙源CT掃描儀，對于斑塊的檢測較為準確可靠。

本文顯示ACS患者的總斑塊負荷、NCP負荷均顯著高于穩(wěn)定型冠心病患者，而CP負荷在ACS組均值為3.4%，與CTA組的3.2%之間無明顯差異，提示ACS斑塊多為NCP。Henneman等[15]通過對可疑ACS患者進行CTA和鈣化積分檢測，亦得出ACS的致病斑塊多為NCP這一結(jié)論，故NCP的檢測對ACS的診斷具有重要價值。諸多研究已證實非鈣化斑塊與ACS的關(guān)系密切，其分隔血液和斑塊成分的纖維帽較??；且斑塊內(nèi)富含巨噬細胞等炎性細胞，其分泌的組織因子和蛋白酶可溶解纖維帽，平滑肌細胞也可被激活，故此類斑塊較不穩(wěn)定，容易突然破裂引起ACS發(fā)作[1-3]。

本研究CTA結(jié)果顯示ACS主要表現(xiàn)為正性重建，其RI均值為1.9，正性重建比例達82%，而穩(wěn)定型冠心病的RI均值為0.5，正性重建比例僅占24%，主要表現(xiàn)為負性重建。冠脈血管重建指冠脈在動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展過程中，管腔大小發(fā)生的改變。在冠脈粥樣硬化的早期，血管可代償性擴張以維持管腔的正常功能，這種管腔擴張稱為正性重建，其RI>1；正性血管重建可延緩血管狹窄的進程，只有當斑塊進一步增加導(dǎo)致斑塊負荷大于40%時才會對冠脈血流造成影響，且血管收縮可引起管腔進一步狹窄，此時稱為負性重建，其RI<1[16]。Nakamura等[17]應(yīng)用IVUS檢測冠脈血管重建，亦得到了相同結(jié)果。血管正性重建的結(jié)果是減少斑塊對管腔的侵犯從而減少血管狹窄程度，但研究結(jié)果顯示其多與ACS相關(guān)。這種矛盾很可能用斑塊的成分來解釋。ACS的病變斑塊多為非鈣化斑塊，而病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)具有薄纖維帽NCP的部位常發(fā)生血管重建，且以正性重建為主；隨著病情進展，斑塊內(nèi)出現(xiàn)鈣鹽沉積，此時病變相對穩(wěn)定，但管腔已喪失代償性反應(yīng)，從而表現(xiàn)為負性重建[16]。Rodrigues-Granillo等[18]用IVUS研究冠脈重建與斑塊特性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)正性重建部位存在更多的脂質(zhì)核成分，脂質(zhì)核與重建指數(shù)呈正相關(guān)(r=0.83，P<0.0001)，且所有的正性重建的部位均為薄纖維帽斑塊或纖維動脈粥樣硬化損傷，而負性重建處的斑塊更為穩(wěn)定。Raffel等[19]應(yīng)用IVUS和光學(xué)相干斷層顯像(optical coherence tomography，OCT)檢測冠心病患者的斑塊特征及病變血管的管腔大小，亦得出了相同的結(jié)論。這些都證實了血管重建與斑塊成分有關(guān)，此可以解釋本文中ACS主要表現(xiàn)為正性重建的原因，盡管具體機制仍有待進一步研究。

總之，本文顯示CTA可作為鑒別ACS和穩(wěn)定型冠心病斑塊成分及負荷、血管狹窄等有效的檢測方法，有助于二者的危險分層及指導(dǎo)治療和管理，值得臨床合理應(yīng)用。

[1]Terashima M，Ohashi Y，Azumi H，et al.Impact of NAD(P)H oxidase-derived reactive oxygen species on coronary arterial remodeling:a comparative intravascluar ultrasound and histochemical analysis of atherosclerotic lesions[J].Circ Cardiovasc Interv，2009，2(3):196-204.

[2]任紅，袁宏麗，崔進國，等.320排螺旋CT冠狀動脈成像診斷無癥狀冠心病[J].放射學(xué)實踐，2013，28(6):655-657.

[3]Stone GW，Maehara A，Lansky AJ，et al.A prospective natural-history study of coronary atherosclerosis[J].N Engl J Med，2011，364(3):226-235.

[4]Johnson TR，Nikolaou K，Busch S，et al.Diagnostic accuracy of dual-source computed tomography in the diagnosis of coronary artery disease[J].Invest Radial，2007，42(10):684-691.

[5]Schmid M，Pflederer T，Jang IK，et al.Relationship between degree of remodeling and CT attenuation of plaque in coronary atherosclerotic lesions:an in-vivo analysis by multi-detector computed tomography[J].Atherosclerosis，2008，197(1):457-464.

[6]Motoyama S，Kondo T，Sarai M，et al.Multislice computed tomographic characteristics of coronary lesions in acute coronary syndromes[J].J Am Coll Cardiol，2007，50(4):319-326.

[7]Anderson JL，Adams CD，Antman EM，et al.ACC/AHA 2007 guidelines for the management of patients with unstable angina/non-ST-elevation myocardial infarction:a report of the American college of cardiology/American heart association task force on practice guidelines (writing committee to revise the 2002 guidelines for the management of patients with unstable angina/Non-ST-elevation myocardial infarction):developed in collaboration with the American college of emergency physicians，the society for cardiovascular and pulmonary rehabilitation and the society for academic emergency medicine[J].J Am Coll Cardiol，2007，50(7):e1-e157.

[8]魏淼，王思杭.雙能量CT心臟成像的臨床應(yīng)用進展[J].放射學(xué)實踐，2015，30(2):186-188.

[9]Pons D，de Vries FR，van den Elsen PJ，et al.Epigenetic histone acetylation modifiers in vascular remodelling:new targets for therapy in cardiovascular disease[J].Eur Heart J，2009，30(3):266-277.

[10]金澤寧，呂樹錚，陳韻岱，等.血管內(nèi)超聲、64層螺旋CT及定量冠狀動脈造影對不穩(wěn)定性心絞痛患者冠狀動脈病變的評價[J].中華心血管病雜志，2009，37(12):1088-1092.

[11]Achenbach S，Ropers D，Kuettner A，et al.Contrast-enhanced coronary artery visualization by dual-source computed tomography initial experience[J].Eur Radiol，2006，57(3):331-335.

[12]Leber AW，Knez A，Becker A，et al.Accuracy of multidetector spiral computed tomography in identifying and differentiating the composition of coronary atherosclerotic plaques:a comparative study with intracoronary ultrasound[J].J Am Coll Cardiol，2004，43(7):1241-1247.

[13]Pohle K，Achenbach S，Macneill B，et al.Characterization of noncalcified coronary atherosclerotic plaque by multi-detector row CT:comparison to IVUS[J].Atherosclerosis，2007，190(1):174-180.

[14]Motoyama S，Kondo T，Anno H，et al.Atherosclerotic plaque characterization by 0.5mm-slice multislice computed tomographic imaging[J].Circ J，2007，71(3):363-366.

[15]Henneman M，Schuijf J，Pundziute G，et al.Noninvasive evaluation with multislice computed tomography in suspected acute coronary syndrome,plaque morphology on multislice computed tomography versus coronary calcium score[J].J Am Coll Cardiol，2008，52(3):216-222.

[16]張智旸，張抒揚.冠狀動脈重塑與斑塊特性的研究進展[J].中華臨床醫(yī)師雜志(電子版)，2012，6(1):112-115.

[17]Nakamura M，Nishikawa H，Mukai S，et al.Impact of coronary artery remodeling on clinical presentation of coronary artery disease:an intravascular ultrasound study[J].J Am Coll Cardiol，2001，37(1):63-69.

[18]Rodriguez-Granillo GA，Serruys PW，Garcia-Garcia HM，et al.Coronary artery remodelling is related to plaque composition[J].Heart，2006，92(3):388-391.

[19]Raffel OC，Merchant FM，Tearney GJ，et al.In vivo association between positive coronary artery remodelling and coronary plaque characteristics assessed by intravascular optical coherence tomography[J].Eur Heart J，2008，29(14):1721-1728.

Comparison of quantitative plaque burden from coronary CT angiography in patients with acute coronary syndrome and stable coronary artery disease

WEI Zhang-cheng,LUO Ying,GAO De-jun，et al.

Department of Radiology，Chinese and Western Medicine Hospital of Panzhihua City，Sichuan 617000，China

Objective:To explore the value of coronary CT angiography (CTA) in the analysis of coronary plaque burden and coronary stenosis in patients with acute coronary syndrome (ACS) and patients with stable coronary artery disease.Methods:Forty patients with ACS who met the criteria were chosen as ACS group,and other forty patients who were age- and gender-matched to ACS group with stable coronary artery disease were chosen as control group.Coronary CTA was performed in each patient and automated software was used to quantify plaque and coronary volume，plaque burden，vessel stenosis,and coronary remodeling.Results:The noncalcified plaque (NCP) burden，total plaque burden，coronary stenosis and remodeling index of ACS group were obviously higher than that of control group，and the differences were significant (All P values were 0.000).The differences of plaque volume，vessel volume and calcified plaque (CP) burden between these two groups were of no significance (P>0.05).The proportions of NCP burden and positive vessel remodeling in ACS group were significantly higher than that in control group (Pvalues were 0.001，0.035 and 0.007，respectively)，while CP burden in control group was higher than that in ACS group，the difference was statistically significant (P=0.003).Conclusion:Coronary CTA can effectively differentiate the differences of plaque burden and coronary stenosis between patients with ACS and stable coronary artery disease.It is worth of clinical reasonable application.

Coronary vessels; Coronary; Tomography，X-ray computed

617000四川，攀枝花市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院放射科(韋章誠、高德軍、彭川)，CT室(羅鷹)

韋章誠(1969-)，男，四川自貢人，副主任醫(yī)師，主要從事醫(yī)學(xué)影像診斷及介入治療工作。

攀枝花市科技計劃項目(2012CY-S-22(7))

R322.12; R541.4; R814.42

A

1000-0313(2016)06-0487-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.06.003

2015-10-28

2016-02-19)