CT血管造影和冠狀動脈狹窄嚴(yán)重程度在評估病變特異性缺血中的臨床價值

李 卓，張 磊

冠狀動脈狹窄被認(rèn)為是心肌缺血的指證之一[1]。然而，越來越多的研究表明冠狀動脈狹窄嚴(yán)重程度與缺血之間存在脫節(jié)現(xiàn)象。冠狀動脈CT血管造影(CTA)或侵入性冠狀動脈造影(ICA)檢測顯示，50%的心肌缺血是由阻塞性病變引起的[2]。另一方面，心肌缺血也可引起非阻塞性病變[3-5]。通過冠狀動脈CTA和血管內(nèi)超聲證實動脈粥樣硬化斑塊特征(如壞死核心、斑點鈣化或陽性重塑)與血管狹窄程度無關(guān)的心肌缺血相關(guān)[5-10]。冠狀動脈粥樣硬化斑塊狹窄和缺血之間存在聯(lián)系[11]。近年來，隨著多排螺旋CT技術(shù)的迅速發(fā)展，將計算流體動力學(xué)應(yīng)用于傳統(tǒng)冠狀動脈成像而計算冠狀動脈CT血流儲備分?jǐn)?shù)(CT-fractional flow reserve，F(xiàn)FRCT)已成CT臨床應(yīng)用和科研的熱點[12-13]。此檢測方式能無創(chuàng)性測定狹窄冠狀動脈血流動力學(xué)異常，且已被證實可準(zhǔn)確地診斷和排除引起血流動力學(xué)異常的冠狀動脈狹窄病變，F(xiàn)FRCT的出現(xiàn)將解剖學(xué)和血流動力學(xué)融合在一起。因此，非侵入性評估FFRCT可以提供更有價值的診斷信息[14]。本研究旨在探討冠狀動脈狹窄嚴(yán)重程度和病變特異性缺血之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性收集2015年1月—2018年6月在我院行冠狀動脈CT造影(CCTA)并行FFRCT檢查的254例病人的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①存在原因不明的胸痛或勞累后心絞痛；②靜息心電圖ST-T改變，考慮有心肌缺血；③臨床上無癥狀而心電圖有改變；④負(fù)荷試驗陽性或可疑陽性；⑤CT平掃發(fā)現(xiàn)冠狀動脈鈣化，鈣化積分超過年齡組預(yù)計分值。排除標(biāo)準(zhǔn)：有創(chuàng)血流儲備分?jǐn)?shù)(FFR)值存在波動區(qū)間；CCTA影像質(zhì)量差；有冠狀動脈起源異常、冠狀動脈支架置入史以及冠狀動脈旁路搭橋術(shù)后者。所有病人均簽署書面知情同意書，本研究通過我院倫理委員會批準(zhǔn)。研究對象臨床資料詳見表1。

表1 研究對象臨床資料(n=254)

1.2 FFRCT測定 FFRCT是通過德國西門子公司原型軟件cFFR(版本3.0.0)獲得的。利用cFFR軟件對所有病人的CCTA 數(shù)據(jù)(從收縮期或舒張期中選取一期成像質(zhì)量好的影像)進(jìn)行FFRCT測定，測定工作由1名有5年以上CCTA相關(guān)工作經(jīng)驗的影像科醫(yī)生完成，并由另一名有13年CCTA相關(guān)工作經(jīng)驗的影像科醫(yī)生核對冠狀動脈中心線及管腔識別是否準(zhǔn)確。測量每支血管與有創(chuàng)FFR相對應(yīng)位置的無創(chuàng)FFRCT值。以FFRCT<0.80作為判斷心肌缺血的臨界值。

1.3 CCTA 采用德國西門子公司的第二代雙源CT掃描設(shè)備(SOMATOM Definition Flash)，所有病人均采用前瞻性心電門控序列掃描。全部受檢者于掃描前2～3 min 舌下噴服硝酸甘油以擴(kuò)張冠狀動脈。CT掃描經(jīng)定位像確定掃描范圍后，先進(jìn)行鈣化積分掃描，范圍從氣管分叉下1.0 cm至心臟膈面。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流280 mA，準(zhǔn)直器寬度 64 mm×2 mm×0.6 mm，機(jī)架轉(zhuǎn)速為每轉(zhuǎn)0.28 s，層厚3 mm。平掃完成后進(jìn)行CCTA 掃描，利用Lrich雙筒高壓注射器通過病人外周靜脈注射非離子對比劑優(yōu)維顯60 mL(德國先靈公司，含碘370 mg/mL)，注射流率4.5～5.0 mL/s；延遲時間應(yīng)用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定，將興趣區(qū)設(shè)在升主動脈，當(dāng)CT值達(dá)到100 HU即可觸發(fā)掃描。CCTA掃描時，除層厚調(diào)整為0.75 mm，管電壓、管電流、準(zhǔn)直器寬度、機(jī)架旋轉(zhuǎn)時間均與平掃相同。由經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員根據(jù)管腔面積的縮小程度將冠狀動脈狹窄嚴(yán)重程度分為4級。Ⅰ級病變：管腔面積縮小1%～<26%；Ⅱ級病變：管腔面積縮小26%～<51%；Ⅲ級病變：管腔面積縮小51%～<76%；Ⅳ級病變：管腔面積縮小76%～100%，1支或1支以上主要冠狀動脈(指左冠狀動脈主干、前降支、回旋支、右冠狀動脈)狹窄程度達(dá)到Ⅲ級。冠狀動脈狹窄>50%為血管發(fā)生阻塞特異性病變。

1.4 冠狀動脈斑塊分析 使用半自動化軟件(AutoPlaq version 9.7，Cedars-Sinai Medical Center，Los Angeles，CA，USA)分析具有≥2 mm斑塊的冠狀節(jié)段。由2名經(jīng)驗豐富的醫(yī)生在對結(jié)果不知情的情況下對冠狀動脈CTA進(jìn)行讀數(shù)，并使用多平面冠狀動脈CTA圖像分析FFRCT和FFR結(jié)果。自動生成非鈣化斑塊(NCP)和鈣化斑塊(CP)的掃描特定閾值。使用自適應(yīng)算法在手動指定區(qū)域內(nèi)對斑塊組分進(jìn)行定量，必要時進(jìn)行調(diào)整。累積斑塊體積(APV%)=(總斑塊體積/血管體積)×100%。低密度非鈣化斑塊(LD-NCP)定義為具有衰減的斑塊(<30 Hunsfield單位)。重塑指數(shù)通過近端正常參考點的最大病變血管面積除以血管面積計算得出。正面重塑為>1.1重塑指數(shù)，視覺的斑點鈣化被鑒定為鈣化。典型病例冠狀動脈CTA圖像見圖1。

圖1 典型病例冠狀動脈CTA圖像

2 結(jié) 果

2.1 不同F(xiàn)FRCT水平血管檢測指標(biāo)比較 FFRCT>0.80組和FFRCT≤0.80組在FFRCT、非鈣化斑塊體積、低密度斑塊體積、鈣化體積、斑塊長度、斑塊鈣化和狹窄程度方面比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 不同F(xiàn)FRCT水平血管檢測指標(biāo)比較

2.2 斑塊體積與FFRCT的相關(guān)性分析 FFRCT≤0.80組斑塊體積與FFRCT呈正相關(guān)(r=0.203，P=0.043)，見圖2。FFRCT>0.80組斑塊體積與FFRCT無相關(guān)性(P=0.124)。

圖2 斑塊體積與FFRCT(≤0.80)的相關(guān)性

2.3 狹窄程度(>50%)與血管特異性病變?nèi)毖?FFRCT≤0.80)的相關(guān)性 FFRCT≤0.80組血管狹窄程度與FFRCT呈正相關(guān)(r=0.340，P=0.002)，詳見圖3。FFRCT>0.80組血管狹窄程度與FFRCT無相關(guān)性(P=0.429)。

圖3 狹窄程度(>50%)與血管特異性病變?nèi)毖南嚓P(guān)性

3 討 論

有研究已經(jīng)證實動脈粥樣硬化斑塊特征與缺血之間的關(guān)聯(lián)[5-8]。心肌灌注成像研究已經(jīng)證明非鈣化斑塊體積、陽性重建、低密度非鈣化斑塊和缺血之間存在關(guān)聯(lián)[6，8]。一項關(guān)于FRR測定的臨床實驗中，聚集斑塊體積、低密度非鈣化斑塊、病變長度和陽性重塑可用于預(yù)測缺血事件的發(fā)生[5]。本研究中的斑塊分析包括≥2 mm的所有冠狀動脈節(jié)段，該策略更具有臨床相關(guān)性。此外，為定量斑塊特征提供了最佳閾值，以提高研究結(jié)果的臨床適用性。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)斑塊體積和FFRCT之間有關(guān)系，這一結(jié)果表明冠狀動脈斑塊本身的存在與缺血有關(guān)。根據(jù)先前的研究結(jié)果，狹窄>50%是FFRCT≤0.80的預(yù)測因子[1-5]，但7%的無阻塞性病變的血管存在缺血，F(xiàn)FRCT為0.71～0.80的血管中有24%沒有阻礙[5，8]。此外，本研究中低密度非鈣化斑塊的研究結(jié)果可進(jìn)一步辨別局部缺血事件的發(fā)生，與先前的結(jié)果一致[11]。高低密度非鈣化斑塊體積引起的局部冠狀動脈內(nèi)皮功能受損，解釋了狹窄嚴(yán)重程度和缺血之間的不匹配現(xiàn)象[8]。有壞死核心的斑塊具有較高的氧化應(yīng)激反應(yīng)，并且可能影響一氧化氮的產(chǎn)生，這可能導(dǎo)致局部內(nèi)皮功能障礙，并造成局灶性“功能性狹窄”和血管段無法在壓力過程中充分?jǐn)U張[11]。此外，斑塊壞死核心是心肌梗死和突發(fā)性心血管死亡的主要原因。低密度非鈣化斑塊與缺血之間存在關(guān)聯(lián)的原因可以解釋為在嚴(yán)重狹窄的病變中，F(xiàn)FRCT≤0.80時也不能安全地推遲血運重建。

FFRCT是一種將FFR分析與CCTA解剖成像相結(jié)合的檢測冠狀動脈病變的新方法，具有無創(chuàng)性，可以從結(jié)構(gòu)和功能兩方面來評估冠狀動脈狹窄所致的心肌缺血，具有較高的診斷效能，同時可定位多支病變中的病變血管[15-18]。多項研究證實，F(xiàn)FRCT能準(zhǔn)確地診斷和評估血流動力學(xué)異常的冠狀動脈狹窄病變，降低了常規(guī)CCTA僅靠狹窄程度分類診斷造成的假陽性率。本研究結(jié)果表明，綜合解剖學(xué)-生理學(xué)方法將冠狀動脈CTA解剖狹窄評估與斑塊體積的半自動量化相結(jié)合和FFRCT計算可能是用于穩(wěn)定冠心病的非侵入性評估潛在有效的策略。本研究結(jié)果表明，冠狀動脈CTA斑塊評估，通過簡單和可重復(fù)生產(chǎn)的指標(biāo)，如低密度非鈣化斑塊體積，可能有利于選擇病人進(jìn)行進(jìn)一步的診斷測試。

綜上所述，在疑似冠心病的病人中，冠狀動脈狹窄嚴(yán)重程度、斑塊特征可預(yù)測病變特異性缺血。