急性冠脈綜合征患者冠狀動(dòng)脈計(jì)算機(jī)斷層掃描血管成像斑塊定量分析的對(duì)比研究

王蔚然，王璽，竇冠華，何柏，荊晶，單冬凱,*

(1中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科，北京 100853；2中國人民解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心心血管病醫(yī)學(xué)部，北京 100048；3中國人民解放軍總醫(yī)院第二醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科，北京 100853)

急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)是當(dāng)前嚴(yán)重威脅我國城鄉(xiāng)居民生命健康的心血管疾病[1,2]。ACS的病理基礎(chǔ)是具有破裂傾向的不穩(wěn)定斑塊形成，與斑塊破裂和繼發(fā)血栓密切相關(guān)。冠狀動(dòng)脈計(jì)算機(jī)斷層掃描血管成像(coronary computed tomography angiography，CCTA)作為重要的無創(chuàng)影像學(xué)診斷技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)解剖學(xué)定性分析，也能夠借助定量分析精準(zhǔn)測(cè)定各類斑塊成分，檢出可能導(dǎo)致潛在ACS風(fēng)險(xiǎn)的高危斑塊，有助于冠心病(coronary artery disease，CAD)患者的臨床風(fēng)險(xiǎn)分層[3,4]。盡管既往研究已明確指出CCTA高危斑塊特征包括點(diǎn)狀鈣化、正性重構(gòu)、低密度斑塊和餐巾環(huán)征，然而對(duì)高危斑塊進(jìn)行定量分析仍需進(jìn)一步探討[5-9]。本研究旨在比較ACS和穩(wěn)定性冠心病(stable coronary artery disease，SCAD)患者斑塊成分的差異，并進(jìn)一步分析ACS患者中罪犯病變和非罪犯病變斑塊構(gòu)成的差異。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性納入2021年1月至3月因胸痛就診于中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科的CAD患者116例，其中非ST段抬高型ACS患者81例，SCAD患者35例，詳細(xì)記錄其臨床資料和主要檢驗(yàn)檢查指標(biāo)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～75歲；(2)在院期間依次接受CCTA和冠狀動(dòng)脈造影檢查，兩項(xiàng)檢查間隔時(shí)間不超過14 d；(3)CCTA和冠狀動(dòng)脈造影圖像質(zhì)量滿足分析需求；(4)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)血流動(dòng)力學(xué)或臨床情況不穩(wěn)定；(2)冠狀動(dòng)脈支架或冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后；(3)既往心肌梗死病史；(4)冠狀動(dòng)脈嚴(yán)重鈣化病變；(5)嚴(yán)重肝腎功能不全；(6)碘對(duì)比劑禁忌證。由心血管介入團(tuán)隊(duì)中3名經(jīng)驗(yàn)豐富的專家通過冠狀動(dòng)脈造影確定ACS患者的罪犯病變。本研究通過中國人民解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，納入患者在接受CCTA和冠狀動(dòng)脈造影檢查前均簽署知情同意書。

納入分析的ACS患者臨床情況基本穩(wěn)定，主要包括非ST段抬高型心肌梗死和不穩(wěn)定性心絞痛。非ST段抬高型心肌梗死定義：(1)特異性心電圖ST段下移、一過性ST段抬高或T波改變；(2)高敏肌鈣蛋白≥52 ng/L，或在最初1 h內(nèi)絕對(duì)變化值≥3 ng/L[10,11]。不穩(wěn)定性心絞痛定義：(1)長時(shí)間靜息性心絞痛(>20 min)；(2)新發(fā)嚴(yán)重心絞痛，表現(xiàn)為自發(fā)性心絞痛或勞力性心絞痛；(3)最近1個(gè)月內(nèi)癥狀加重的穩(wěn)定性心絞痛[10,11]。區(qū)別于ACS患者，SCAD患者主要包括以下3種情況：(1)慢性穩(wěn)定性勞力型心絞痛；(2)ACS之后穩(wěn)定的病程節(jié)段；(3)缺血性心肌病[12,13]。

1.2 CCTA掃描方案

所有患者均在中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心心臟介入中心接受CCTA檢查。檢查設(shè)備為西門子第二代雙源CT(Definition Flash，Siemens Healthcare，Germany)，掃描參數(shù)如下：采用Z軸飛焦點(diǎn)技術(shù)，探測(cè)器準(zhǔn)直0.6 mm×64.0 mm，掃描層厚0.6 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s。所有患者均進(jìn)行屏氣訓(xùn)練以減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，并于掃描前3 min舌下含服硝酸甘油以擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，如果心率>75次/min則靜脈給予β受體阻滯劑，根據(jù)患者心率和呼吸情況選擇前瞻性或回顧性心電門控掃描。經(jīng)肘正中靜脈以4.5～5.0 ml/s的速度由雙筒高壓注射器注射碘造影劑(370 mgI/100 ml，碘帕醇注射液，博萊科信誼藥業(yè)有限公司，中國)，于主動(dòng)脈根部感興趣區(qū)監(jiān)測(cè)CT衰減值，當(dāng)CT衰減值達(dá)到100 HU時(shí)觸發(fā)掃描，掃描范圍為主動(dòng)脈弓上1 cm至膈面下1 cm[14]。

1.3 CCTA斑塊定量分析

由1名經(jīng)驗(yàn)豐富的心血管醫(yī)師獨(dú)立閱片，使用西門子斑塊定量分析軟件(Coronary Plaque Analysis Syngo.via Frontier，Siemens Healthcare，Germany)對(duì)整個(gè)冠狀動(dòng)脈樹中直徑>2 mm的冠狀動(dòng)脈節(jié)段的病變進(jìn)行成分測(cè)定。通過識(shí)別并手動(dòng)校正血管與管腔邊界，測(cè)定各類斑塊成分體積及負(fù)荷、最小管腔直徑(minimum lumen diameter，MLD)、重構(gòu)指數(shù)(remodel-

ing index，RI)及偏心指數(shù)(eccentric index，EI)。斑塊定量分析各指標(biāo)包括：總斑塊體積(total plaque volume，TPV)、鈣化成分體積(calcified plaque volume，CPV)、非鈣化成分體積(non-calcified plaque volume，NCPV)、脂質(zhì)成分體積(lipid plaque volume，LPV)、總斑塊負(fù)荷(total plaque volume burden，TPB)、鈣化成分負(fù)荷(calcified plaque volume burden，CPB)、非鈣化成分負(fù)荷(non-calcified plaque volume burden，NCPB)及脂質(zhì)成分負(fù)荷(lipid plaque volume burden，LPB)[15]。根據(jù)CT閾值區(qū)分各類斑塊成分：脂質(zhì)成份為-190～30 HU，纖維成分30～130 HU，鈣化成份>130 HU。MLD定義為最狹窄處管腔直徑，RI定義為最大血管橫截面積/近端參考血管橫截面積，EI定義為最狹窄處管腔中心線距血管壁最大距離和最小距離的差值/最大距離，斑塊成分負(fù)荷定義為斑塊成分體積/對(duì)應(yīng)血管體積×100%[16]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 納入患者臨床資料

本研究共計(jì)納入116例患者，根據(jù)患者臨床診斷結(jié)果將其分為ACS組(81例)和SCAD組(35例)。與SCAD組相比，ACS組患者中阻塞性冠心病占比較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其余指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05；表1)。

表1 2組患者一般臨床資料比較

2.2 2組患者CCTA斑塊定量分析比較

基于患者水平比較ACS組與SCAD組患者CCTA斑塊定量分析主要指標(biāo)后發(fā)現(xiàn)，2組患者TPV、CPV、NCPV、LPV、RI及EI指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)；與SCAD組相比，ACS組患者TPB、NCPB、LPB更重，MLD更小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05；表2)。

表2 2組患者斑塊定量分析比較

2.3 ACS患者罪犯病變與非罪犯病變CCTA斑塊變與非罪犯病

基于病變水平進(jìn)一步比較ACS患者罪犯病變與非罪犯病變CCTA斑塊定量分析主要指標(biāo)后發(fā)現(xiàn)，2組病變?cè)赥PV、NCPV、LPV指標(biāo)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)；相較非罪犯病變，罪犯病變TPB、NCPB、LPB更重，CPV和MLD更小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05；表3)。

3 討 論

本研究通過CCTA斑塊定量分析發(fā)現(xiàn)，ACS患者較SCAD患者具有更重的TPB、NCPB和LPB，ACS患者的罪犯病變較非罪犯病變也具有更重的TPB、NCPB和LPB。盡管我們也發(fā)現(xiàn)其他個(gè)別斑塊體積指標(biāo)同樣存在顯著差異，但是考慮到不同冠狀動(dòng)脈的血管體積存在差異，經(jīng)過血管體積標(biāo)準(zhǔn)化后的斑塊成分負(fù)荷更能客觀反映冠狀動(dòng)脈病變的嚴(yán)重程度和組間差異。

臨床常規(guī)以目測(cè)定性評(píng)估CCTA狹窄程度和斑塊特征，隨著后處理和影像分析技術(shù)的進(jìn)步，研究人員已經(jīng)可以通過CCTA斑塊定量分析軟件半自動(dòng)測(cè)定各類斑塊成分體積及其他定量指標(biāo)，本課題組前期研究也證實(shí)該方法具有較佳的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性[6,15]。既往研究曾對(duì)ACS患者的冠狀動(dòng)脈斑塊特征進(jìn)行了探索，證實(shí)ACS較SCAD患者具有更大的NCPV、TPV以及更低的CT衰減值[17,18]。Pflederer等[6]和Kim等[19]觀察到冠狀動(dòng)脈斑塊低CT衰減值與ACS具有一定的相關(guān)性，病理學(xué)研究也證實(shí)了低CT衰減值是冠狀動(dòng)脈斑塊脂質(zhì)核心的重要影像學(xué)特征。Motoyama等[20]在對(duì)接受CCTA檢查的1 059例冠心病患者進(jìn)行的27個(gè)月中位隨訪后進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，遠(yuǎn)期發(fā)生ACS的患者具有更大的RI、TPV和更低的CT衰減值。這些結(jié)果都從不同的影像學(xué)特征角度證明了CCTA斑塊定量分析的作用和價(jià)值，但本研究對(duì)于采用血管體積標(biāo)準(zhǔn)化的斑塊成分負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估具有一定探索創(chuàng)新。

CCTA斑塊定量分析與血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound，IVUS)在斑塊成分測(cè)定精確度方面具有較強(qiáng)的相關(guān)性[4]。低密度斑塊、正性重構(gòu)、NCPV等CCTA影像學(xué)特征有助于CAD患者的臨床風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，指導(dǎo)后續(xù)的二級(jí)預(yù)防以期改善遠(yuǎn)期臨床預(yù)后[21,22]。本研究不僅從患者水平強(qiáng)調(diào)了TPB、NCPB和LPB這類斑塊成分負(fù)荷指標(biāo)可能與斑塊穩(wěn)定性存在關(guān)聯(lián)，而且從病變水平進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)ACS患者的罪犯病變和非罪犯病變?cè)赥PB、NCPB和LPB等斑塊成分負(fù)荷方面的顯著差別。我們認(rèn)為斑塊成分負(fù)荷相比斑塊成分體積，更能反映冠狀動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性，即使較小的冠狀動(dòng)脈斑塊中某些特定成分負(fù)荷在達(dá)到一定程度后，也可能帶來嚴(yán)重的不良后果，因此需要重點(diǎn)關(guān)注此類指標(biāo)的異常情況。然而既往研究提示我們?nèi)孕枰M(jìn)一步結(jié)合有創(chuàng)腔內(nèi)影像學(xué)檢查完善無創(chuàng)影像學(xué)檢查的評(píng)估價(jià)值[23]。

但是，我們也注意到，部分ACS患者在住院期間經(jīng)強(qiáng)化藥物治療后癥狀已得到緩解，這導(dǎo)致臨床路徑中選擇CCTA檢查優(yōu)先于直接冠狀動(dòng)脈造影。因此此種情況下進(jìn)行CCTA斑塊定量分析可能受到斑塊已經(jīng)破裂的現(xiàn)實(shí)影響，從而導(dǎo)致本研究中部分測(cè)量結(jié)果與既往研究存在一定差異。此外，值得注意的是，在我們的研究中，同時(shí)從整個(gè)冠狀動(dòng)脈樹和罪犯病變水平分別進(jìn)行了測(cè)量和分析，也考慮到血管體積的差異，以斑塊成分負(fù)荷(相對(duì)值)代替斑塊成分體積(絕對(duì)值)，避免了高估或低估斑塊定量分析結(jié)果。

本研究存在以下局限性：(1)作為單中心回顧性研究，樣本量偏小，研究結(jié)果需要在前瞻性隊(duì)列研究中加以驗(yàn)證；(2)上述各項(xiàng)指標(biāo)仍然為CCTA的特異性發(fā)現(xiàn)，缺乏有創(chuàng)腔內(nèi)影像學(xué)診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行甄別明確。

綜上，本研究通過CCTA斑塊定量分析技術(shù)測(cè)定斑塊成分后發(fā)現(xiàn)，ACS患者和ACS罪犯病變呈現(xiàn)出更高的TPB、NCPB和LPB。依靠CCTA斑塊定量分析技術(shù)評(píng)估冠狀動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性，有助于推進(jìn)基于無創(chuàng)影像學(xué)特征的CAD的臨床風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。