雙源CTA在不控制心率患者冠狀動脈斑塊評價中的價值探討

方長海 舒天笑 梅 堯 張體新 劉東華

冠心?。╟oronary heart disease，CHD）即冠狀動脈粥樣硬化性心臟病。近年來冠心病的發(fā)病率和死亡率呈逐年上升趨勢，其臨床診治過程中，選擇什么樣的檢查方法很重要?？晒┻x擇的影像檢查方法主要有冠狀動脈造影（CAG）、血管內(nèi)超聲（IVUS）、CT血管成像（CTA）、血管內(nèi)光學(xué)相干斷層成像（OCT）等。雖然冠狀動脈造影和血管內(nèi)超聲分別在冠狀動脈狹窄、斑塊性質(zhì)的判斷中具有很高價值，然考慮風(fēng)險、效費比等因素，其在冠心病的篩查、治療效果的評價及對預(yù)后的檢測中遠不及CTA應(yīng)用普遍。Siemens第二代雙源CT（SOMATOM Definition Flash）具有非常高的時間分辨率，降低了對心率的要求（心率＞100次/分也能高質(zhì)量的成像），其在臨床中的應(yīng)用使得CTA在冠心病中的價值進一步得到體現(xiàn)。本文旨在探討在不控制心率的情況下雙源CTA對冠脈動脈狹窄斑塊的顯示情況，通過與CAG的對比，探討CTA對狹窄判斷的準(zhǔn)確率，同時對“肇事”斑塊進一步分析，為臨床診治提供幫助。

方 法

1.臨床資料

采用單中心回顧性的研究方法，資料來源于我院2014年5月～2017年12月接受冠狀動脈CTA和CAG檢查的患者，采用以下標(biāo)準(zhǔn)篩選患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：此期間同時接受CTA和CAG檢查且具有完整影像資料和臨床資料的住院患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：CTA及CAG檢查前接受冠脈支架植入術(shù)及冠狀動脈搭橋術(shù)；CTA與CAG檢查間隔超過1個月；CTA偽影較重，圖像質(zhì)量不佳。此期間我院共有54例患者同時接受了CTA和CAG檢查，根據(jù)以上排除標(biāo)準(zhǔn)最終共有33例患者納入研究。其中男22例，女11例。年齡40～85歲，平均66.3±10.5歲。臨床表現(xiàn)主要有胸痛、胸悶、心慌、劍突下隱痛，少數(shù)并有發(fā)熱、頭暈、嘔吐等癥狀。入院心率51～120次/分。

2.檢查方法

CTA檢查方法：采用Siemens公司第二代雙源CT（SOMATOM Definition Flash），前瞻性心電門控掃描模式，準(zhǔn)直為2×128排探測器×0.6mm，機架每轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時間0.28s，管電壓120kV，管電流35mA，層厚0.6mm，間隔0.50mm，觸發(fā)掃描閾值100HU，監(jiān)測層面升主動脈根部，延遲時間6s。采用自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)調(diào)節(jié)管電流。掃描前2～3分鐘舌下含服0.5mg硝酸甘油。為確保圖像質(zhì)量，吸氣、屏氣需均勻一致。首先獲取鈣化積分圖像，掃描范圍為氣管隆突下2cm至心底層面。增強掃描采用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射，首先以20ml生理鹽水、5.0～5.5ml/s速率進行測試試驗，然后進行CTA掃描，對比劑采用碘克沙醇（350mgI/ml），以5.0～5.5ml/s速率注射約60～80ml，再以同樣速率追加30ml生理鹽水。可參照顧圣佳等[1]的優(yōu)化掃描方案并適當(dāng)減低對比劑的使用量。掃描完成后自動重建舒張期和收縮期圖像，卷積核B26f。

CAG檢查方法：采用Siemens公司（Artis）數(shù)字減影血管X線機，對比劑為碘海醇，經(jīng)橈動脈路徑插入導(dǎo)管分別進行左、右冠狀動脈造影。左冠狀動脈常規(guī)投照位：頭位、足位、蜘蛛位、右肩位。右冠狀動脈常規(guī)投照位：頭位、左前斜位。

3.圖像分析

將重建的收縮期、舒張期數(shù)據(jù)傳至MMWP工作站，使用syngo.via軟件進行心臟血管圖像分析。每例病人均重建VR、CPR、MIP、MPR圖像。血管分為17個節(jié)段（按照美國心臟病協(xié)會制定的標(biāo)準(zhǔn)）（表2）。

根據(jù)冠狀動脈血管狹窄程度分為：輕微狹窄（0%～24%）； 輕 度 狹 窄（25%～49%）（ 圖1B）；中度狹窄（50%～74%）（圖2B）；重度狹窄（75%～99%）（圖3A）。

根據(jù)斑塊內(nèi)鈣化成分的組成分為鈣化斑塊（鈣化的體積＞75%）（圖1A、B）、非鈣化斑塊（鈣化體積＜25%）（圖4B）、混合斑塊（鈣化體積在25%～75%之間）（圖2A、B）。本文中，放射醫(yī)師參考以上標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)經(jīng)驗判斷狹窄的程度，結(jié)論不一致時討論決定。

易損斑塊的CTA影像特征：正性重構(gòu)（圖4B）、低密度斑塊（圖4C）、餐巾環(huán)征（圖5C）、點狀鈣化（圖6A、B）。重建指數(shù)（RI）=斑塊部位的血管最大直徑除以參考點上的血管直徑，RI＞1.05定義為正性重構(gòu)。CT值＜30HU的非鈣化斑塊定義為低密度斑塊。

圖1 男，75歲。A.MIP顯示S2段鈣化性斑塊，分類為穩(wěn)定性斑塊(箭)。B.CPR顯示S2段輕度狹窄，與冠狀動脈造影一致(箭)。C.DSA顯示S2段輕度狹窄(箭)。圖2 女，53歲。A.MIP顯示S7段混合性斑塊，分類為穩(wěn)定性斑塊(箭)。B.CPR顯示S7段中度狹窄，與冠狀動脈造影一致(箭)。C.DSA顯示S7段中度狹窄(箭)。圖3 男，75歲。A.VR顯示S17段重度狹窄，與DSA一致(箭)。B.DSA顯示S17段重度狹窄(箭)。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0版本軟件進行統(tǒng)計分析，CTA與CAG狹窄分級的一致性檢驗采用R×C列聯(lián)表一致性卡方檢驗。計算列聯(lián)系數(shù)r值及Kappa值。r＜0.3為微弱相關(guān)，0.3～0.5為低度相關(guān)，0.5～0.8顯著相關(guān)，＞0.8為高度相關(guān)。Kappa值＜0.40一致性差，0.40～0.75中度至高度一致性，＞0.75認為有極好的一致性。

結(jié) 果

共33例冠心病患者，其中1例左冠狀動脈雙開口，10例可見中間支，共分537節(jié)段，CTA診斷正常368節(jié)段，輕度狹窄69節(jié)段（圖1B），中度狹窄47節(jié)段（圖2B），重度狹窄53節(jié)段（圖3A）。CAG診斷正常381節(jié)段，輕度狹窄59節(jié)段（圖1C），中度狹窄43節(jié)段（圖2C），重度狹窄或閉塞54節(jié)段（圖3B）。CTA與CAG診斷完全一致共470節(jié)段，總的符合率為87.5%。CTA與CAG對冠狀動脈狹窄分級的判斷顯示P=0.000，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，CTA與CAG有關(guān)聯(lián)性，其列聯(lián)系數(shù) r=0.913。Kappa系數(shù)為0.742。見表1。

圖4 男，64歲。A.VR顯示S5段重度狹窄(箭)。B.CPR顯示非鈣化斑塊，重建指數(shù)R=1.26，R＞1.05，為正性重構(gòu)，定義為易損斑塊(箭)。C.MPR可見偏心性低密度斑塊，測CT值約24HU，定義為易損斑塊。圖5 男，55歲。A.VR顯示S7段重度狹窄(箭)。B.CPR顯示S7段重度狹窄，可見彌漫非鈣化斑塊(箭)。C.MPR顯示餐巾環(huán)征。圖6 男，61歲。A.CPR顯示S2段斑塊內(nèi)可見點狀鈣化(箭)。B.CT橫軸位圖像上點狀鈣化＜血管周長的1/4(箭)。

表1 CTA和CAG冠狀動脈狹窄分級一致性比較

CTA發(fā)現(xiàn)169個節(jié)段冠狀動脈狹窄斑塊，左前降支發(fā)生率最高，共26個節(jié)段，占比15.4%。依次分別是左前降支中段（11.8%）、回旋支近段（10.1%）、右冠狀動脈中段（8.9%）、右冠狀動脈近段（8.3%）等。斑塊類型中混合斑塊發(fā)生率最高，共73個節(jié)段，占43.2%。鈣化斑塊和非鈣化斑塊發(fā)生率相等，均為48個節(jié)段（28.4%）。33例患者中，12例鈣化積分為0，21例鈣化積分從17.8～1999.6不等，500＜鈣化積分＜1000者6例，鈣化積分＞1000者5例。穩(wěn)定斑塊103節(jié)段（圖1A），占60.9%。易損斑塊66節(jié)段，占39.1%，其中正性重構(gòu)13節(jié)段斑塊，低密度斑塊15個節(jié)段，點狀鈣化3個節(jié)段，正性重構(gòu)+低密度斑塊14個節(jié)段（圖4B、C），正性重構(gòu)+餐巾環(huán)征17個節(jié)段（圖5B、C），正性重構(gòu)+點狀鈣化4個節(jié)段（圖6A、B）。詳見表2。

表2 CTA血管分析顯示血管狹窄分級、斑塊類型、斑塊性質(zhì)及相應(yīng)節(jié)段水平分布表

討 論

冠狀動脈血流分級與粥樣硬化斑塊導(dǎo)致血管狹窄程度有關(guān)，狹窄程度直接關(guān)系到臨床采用什么干預(yù)手段。目前CTA是評估冠狀動脈狹窄最佳檢查方法。CTA評價冠狀動脈狹窄程度主要有兩種方法，文獻報道多采用測量狹窄部位血管直徑與參考血管直徑計算狹窄的百分比的方法，近來認為測量狹窄部位血管橫截面積與參考部位血管橫截面積計算狹窄百分比的方法更好[2]，結(jié)果與參考標(biāo)準(zhǔn)有更好的相關(guān)性。本研究syngo.via軟件采用后者方法自動分析血管狹窄程度取得很好的效果（圖1B、2B）。

統(tǒng)計結(jié)果顯示CTA與CAG判斷冠狀動脈狹窄程度的一致性高。33例患者共537節(jié)段中，CTA與CAG均診斷正常、輕度狹窄（圖1B、C）、中度狹窄（圖2BC）、重度狹窄（圖3A、B）分別為362節(jié)段、40節(jié)段、25節(jié)段、43節(jié)段，共470節(jié)段診斷一致，以CAG為金標(biāo)準(zhǔn)，CTA診斷總的符合率達87.5%，接近文獻報道。CTA與CAG狹窄分級具有一致性，其列聯(lián)系數(shù) r=0.913，Kappa系數(shù)為0.742，具有高度一致性。在CTA診斷為正常的368節(jié)段中，CAG有362節(jié)段診斷為正常，其陰性預(yù)測值達98.4%，因此，在臨床排除冠狀動脈狹窄應(yīng)用中，CTA完全可以替代CAG成為首先檢查方法。

共有67個冠狀動脈節(jié)段狹窄分級不一致，其中41個節(jié)段CTA高估狹窄程度，26個節(jié)段低估狹窄程度。究其原因可能與以下因素有關(guān)：①密集高密度鈣化斑塊產(chǎn)生線束硬化偽影，容易高估管腔狹窄程度；②容積效應(yīng)，部分彌漫性混合型斑塊由于容積效應(yīng)導(dǎo)致高估血管狹窄程度，而非鈣化斑塊則由于容積效應(yīng)低估狹窄程度；③血管開口、拐彎處斑塊，CTA血管分析測量時可出現(xiàn)誤差；④遠段病變或存在側(cè)支循環(huán)的節(jié)段[3]，對比劑經(jīng)側(cè)支循環(huán)使得血管遠段顯影，未能充分顯示閉塞的病變，從而低估血管狹窄程度；⑤醫(yī)師經(jīng)驗也有一定影響，與狹窄部位、參考部位的選擇有關(guān)。

雙源CTA可對粥樣硬化斑塊的部位、類型做出精準(zhǔn)的分析。研究發(fā)現(xiàn)左前降支近段斑塊發(fā)生率最高，33例患者中有26例前降支可見不同類型斑塊，可能與其解剖結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)有關(guān)，鈣沉積容易聚集在血管的近端部分，尤其是在左前降支[4]。斑塊類型對于分析斑塊的危險性有一定意義，根據(jù)病理學(xué)顯示，鈣化斑塊以及部分以鈣化成分為主的混合斑塊為穩(wěn)定斑塊，而非鈣化斑塊中，脂質(zhì)斑塊和以脂質(zhì)為主的斑塊為不穩(wěn)定斑塊。穩(wěn)定型心絞痛中鈣化斑塊的發(fā)生率較高，而不穩(wěn)定型心絞痛中富含脂質(zhì)的非鈣化斑塊的發(fā)生率較高[5]。169節(jié)段狹窄斑塊中，混合斑塊73例（圖2B），統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)混合斑塊的發(fā)生率最高（43.2%）。

雙源CTA在斑塊的性質(zhì)的分析中有重要的作用。吳啟源等[6]采用血管外膜的面積減去血管腔的面積來定量斑塊的面積，從而較準(zhǔn)確地定量和定性冠狀動脈臨界狹窄病變斑塊。Schlett等[7]采用半自動軟件直接檢測非鈣化斑塊的面積，這種方法的優(yōu)點是更接近組織病理學(xué)。斑塊的核心脂質(zhì)成分大小、表面纖維帽厚度以及周圍伴有炎性細胞多少是決定斑塊性質(zhì)的重要因素。CTA不能直接識別薄纖維帽、脂質(zhì)核心等易損斑塊的特征，但可通過CTA影像特征來檢測這些易損斑塊。這些征象包括正性重構(gòu)、低密度斑塊、餐巾環(huán)征、點狀鈣化。斑塊CTA影像特征反映易損斑塊的組織病理學(xué)特征，與后期的心血管事件密切相關(guān)，可以提供重要的預(yù)后信息[8]。研究表明正性重構(gòu)和低密度斑塊患者未來發(fā)生心血管事件的風(fēng)險增加13倍。正性重構(gòu)常與低密度斑塊、餐巾環(huán)征、點狀鈣化等特征合并存在，本研究中統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)35節(jié)段存在合并特征。

本研究共確定48個正性重構(gòu)節(jié)段（圖4B），占比約28.4%（48/169）。正性重構(gòu)斑塊容易破裂，與其擁有較大脂質(zhì)核以及較多的巨噬細胞計數(shù)有關(guān)。

29節(jié)段存在低密度斑塊（圖4C），占比約17.2%（29/169）。低密度斑塊是易損斑塊的重要參考指標(biāo)。Ozaki等[9]報道，易損斑塊中常檢測到低密度斑塊。與穩(wěn)定型心絞痛比較，急性冠脈綜合征的低密度斑塊的發(fā)生率較高。

17節(jié)段存在餐巾環(huán)征（圖5C），占比約10%（17/169）。餐巾環(huán)征表現(xiàn)為低密度的中心周圍被一個像環(huán)一樣稍高密度區(qū)域包圍，在MPR圖像上呈餐環(huán)一樣的表現(xiàn)，其病理基礎(chǔ)是斑塊內(nèi)部中心是脂質(zhì)核心，在CT上呈低密度，周圍纖維組織呈稍高密度。Tomizawa等[10]采用CT值截斷值為60HU檢測斑塊的低衰減成分體積的比例來定義薄纖維帽斑塊，其靈敏度和特異度分別為94%、91%。研究表明，餐巾環(huán)征患者未來發(fā)生心血管事件的風(fēng)險增加3～5倍。

僅7節(jié)段顯示點狀鈣化（圖6A、B），占比約4.1%（7/169）。點狀鈣化是高風(fēng)險斑塊的另一個特征。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)點狀鈣化常見于伴有血管正性重構(gòu)的急性冠脈綜合征和不穩(wěn)定型心絞痛中，但是其特異度差，在穩(wěn)定性心絞痛血管斑塊中也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)點狀鈣化，其特征有待進一步研究。

雙源CTA可以對血管狹窄分級、斑塊的分型、性質(zhì)進行精準(zhǔn)研究分析，依賴于高質(zhì)量的圖像。Siemens新雙源CT的X-Y軸分辨率達0.33mm×0.33mm，Z軸分辨率達0.5mm，足以顯示直徑1mm以上的血管及其狹窄斑塊并對其進行技術(shù)分析；其次Siemens新雙源CT球管的旋轉(zhuǎn)時間達0.28s/r、擁有雙球管、采用分段重建技術(shù)使得時間分辨率達到了75ms，在不控制心率的情況下也能避免心臟運動偽影；最后Siemens新雙源CT采用迭代重建算法（SAFIRE）提高了圖像質(zhì)量[11]。33例病人中，最高心率達120次/分鐘，正是基于Siemens新雙源CT先進的硬件設(shè)備及優(yōu)越的性能，在不控制心率的條件下仍然取得令人滿意的圖像質(zhì)量。

本研究中有一定不足之處：①研究樣本量偏少，其準(zhǔn)確率有一定偏倚；②有研究[12]表明斑塊定量測量與斑塊定性診斷之間密切關(guān)聯(lián)，本文僅分析了4種易損斑塊CTA特征，而斑塊的體積、長度、負荷與易損斑塊關(guān)系需進一步的研究；③雖然Siemens新雙源CT的空間分辨率高，但仍然不能分辨斑塊的成分，因此影像特征與組織病理學(xué)之間存在偏差；④管電流采用了自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，減少了輻射劑量[13]，但少數(shù)肥胖患者圖像噪聲增加。

總之，雙源CTA具有優(yōu)越的性能，在不控制心率的情況下，對斑塊引起的血管狹窄分級仍然具有高準(zhǔn)確率，可以對斑塊分類、定位、定性進行分析判斷，提供了綜合的信息。在臨床應(yīng)用中，病變血管的狹窄嚴(yán)重程度和高風(fēng)險斑塊特征相結(jié)合能提高預(yù)后能力，從而將冠狀動脈CTA的重要預(yù)后發(fā)現(xiàn)與適當(dāng)?shù)念A(yù)防性、治療性干預(yù)措施聯(lián)系起來，真正發(fā)揮其臨床應(yīng)用價值。