阻塞性冠心病患者CCTA高危斑塊特征和冠狀動(dòng)脈狹窄程度與冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)異常的關(guān)聯(lián)性分析

楊 飛, 陳 蓉, 楊智翔, 楊 越, 龐智英, 賈 鵬, 崔書君, 王大偉

血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(fractional flow reserve,FFR)是目前臨床診斷冠狀動(dòng)脈特異性狹窄病變引起血流動(dòng)力學(xué)異常的金標(biāo)準(zhǔn)[1-2],可準(zhǔn)確反映心肌缺血的程度[3]。研究證實(shí)基于CT的血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(CT-derived fractional flow reserve,FFRCT)可以無創(chuàng)、準(zhǔn)確地評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄引起的特異性缺血性病變,且與有創(chuàng)FFR具有較高的一致性[4-6]。近年來,越來越多的研究結(jié)果顯示,冠狀動(dòng)脈管腔的狹窄程度與心肌缺血之間往往不匹配,許多冠心病臨界病變并未引起心肌缺血[7]。有學(xué)者認(rèn)為冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊特征可能是造成這種不匹配現(xiàn)象的原因[8]。高危斑塊特征的半定量評(píng)估法方便、快捷,無需特殊軟件。鑒于此,本研究旨在通過半定量評(píng)估法探討高危斑塊特征及冠狀動(dòng)脈狹窄程度對(duì)冠心病患者FFRCT的影響,以期更好地識(shí)別血流動(dòng)力學(xué)異常患者,為臨床診斷FFRCT異常提供參考。

1 資料與方法

1.1臨床資料 回顧性分析2017年1月至2018年6月于河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院行冠狀動(dòng)脈CT成像(coronary computed tomography angiography,CCTA)檢查的139例阻塞性冠心病(obstructive coronary artery disease,CAD)患者臨床資料,其中男105例,女34例,年齡41～79(61.80±8.60)歲,體質(zhì)量指數(shù)16.90～32.90(24.60±2.80)kg/m2。有吸煙史53例(38.13%),冠心病家族史27例(19.42%)。合并高血壓病96例(69.06%),糖尿病53例(38.13%),高脂血癥41例(29.50%)。共納入205支冠狀動(dòng)脈,其中前降支125支(60.98%),回旋支36支(17.56%),右冠狀動(dòng)脈43支(20.98%),左主干1支(0.48%)。本研究參照既往FFRCT相關(guān)臨床研究結(jié)果[9],將FFRCT臨界值設(shè)為0.80。將冠狀動(dòng)脈分為FFRCT異常組(FFRCT≤0.80,117支)和FFRCT正常組(FFRCT>0.80,88支)。本研究獲河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批號(hào)：K2020237)。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡18～90歲。(2)符合CAD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]。(3)接受CCTA檢查且結(jié)果顯示為一支或多支冠狀動(dòng)脈阻塞性狹窄。(4)冠狀動(dòng)脈狹窄程度為中度(≥50%)及以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)臨床疑診急性冠狀動(dòng)脈綜合征者。(2)既往有心臟手術(shù)或支架置入史者。(3)CCTA圖像存在嚴(yán)重鈣化、偽影及噪聲者。(4)FFRCT分析失敗者。

1.3CCTA掃描方案 治療前采用佳能640層Aquilion One動(dòng)態(tài)容積CT機(jī)(Toshiba Medical Systems,日本)進(jìn)行掃描。掃描范圍為氣管分叉處至膈肌水平。主要參數(shù)：管電壓為100 kV,管電流采用自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)。采用SureStart軟件自動(dòng)觸發(fā)掃描,監(jiān)測(cè)設(shè)定在降主動(dòng)脈中央層面,閾值為300 HU。鈣化積分掃描完成后,經(jīng)患者肘前靜脈以5.5 mL/s速率注射碘克沙醇(320 mgI/mL,中國揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán),國藥準(zhǔn)字H20143309)60～80 mL,隨即注入生理鹽水30 mL。

1.4冠狀動(dòng)脈狹窄程度及斑塊特征分析 由2名具有5年以上心胸影像診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師通過斑塊分析軟件(Version 4.0,Toshiba Medical Systems)共同評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度及高危斑塊特征,并由具有10年心胸影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的高年資醫(yī)師確認(rèn)。采用2016年國際心血管CT協(xié)會(huì)發(fā)布的冠狀動(dòng)脈疾病報(bào)告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Coronary Artery Disease Reporting and Data System,CAD-RADS)[11]評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度：管徑狹窄率<25%為輕微狹窄,管徑狹窄率25%～49%為輕度狹窄,管徑狹窄率50%～69%為中度狹窄,管徑狹窄率70%～99%為重度狹窄,管徑狹窄率100%為血管閉塞。高危斑塊特征半定量評(píng)估參數(shù)[12]：(1)低密度斑塊(low attenuation plaque,LAP)為斑塊區(qū)CT值<30 HU。(2)點(diǎn)狀鈣化(spotty calcification,SC)為斑塊鈣化長度<3 mm。(3)餐巾環(huán)征(napkin-ring sign,NRS)為環(huán)狀高密度影圍繞中央低密度粥樣硬化斑塊。(4)重構(gòu)指數(shù)(remodeling index,RI)為病變處最大血管橫截面積與近端參考橫截面積之比,RI≥1.1為正性重構(gòu)(positive remodeling,PR)[13-14]。

1.5FFRCT分析 采用深圳科亞醫(yī)療科技有限公司的深脈分?jǐn)?shù)軟件分析CCTA圖像,自動(dòng)計(jì)算各支冠狀動(dòng)脈FFRCT值。在斑塊遠(yuǎn)端2～3 cm處測(cè)量,若一支冠狀動(dòng)脈多處發(fā)生病變,則測(cè)量最遠(yuǎn)端病變處FFRCT值[15]。冠狀動(dòng)脈重度狹窄與高危斑塊特征聯(lián)合預(yù)測(cè)FFRCT異常的臨床應(yīng)用,見圖1。

?CCTA曲面重建圖像可見前降支近段LAP、管腔重度狹窄;?斑塊短軸面圖像及冠狀動(dòng)脈拉直像;?FFRCT圖,病變冠狀動(dòng)脈FFRCT值為0.76

2 結(jié)果

2.1兩組高危斑塊特征及冠狀動(dòng)脈狹窄程度比較

FFRCT異常組冠狀動(dòng)脈PR、LAP發(fā)生率顯著高于FFRCT正常組(P<0.05),兩組NRS、SC發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),兩組冠狀動(dòng)脈狹窄程度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組高危斑塊特征及冠狀動(dòng)脈狹窄程度比較[n(%)]

2.2不同高危斑塊特征的冠狀動(dòng)脈FFRCT異常發(fā)生情況 205支冠狀動(dòng)脈中,存在PR的冠狀動(dòng)脈FFRCT異常發(fā)生率為73.61%(53/72),存在LAP的冠狀動(dòng)脈FFRCT異常發(fā)生率為79.69%(51/64),PR及LAP均不存在的冠狀動(dòng)脈FFRCT異常發(fā)生率為37.50%(36/96),PR及LAP均存在的冠狀動(dòng)脈FFRCT異常發(fā)生率為85.19%(23/27)。

2.3冠狀動(dòng)脈重度狹窄及高危斑塊特征與FFRCT異常的多因素logistic回歸分析結(jié)果 以FFRCT異常發(fā)生情況(1=發(fā)生,0=不發(fā)生)為因變量,以表1中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)作為自變量,進(jìn)行多因素logistic回歸分析,結(jié)果顯示冠狀動(dòng)脈重度狹窄、LAP、PR是促進(jìn)FFRCT異常的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表2。

表2 冠狀動(dòng)脈重度狹窄及高危斑塊特征與FFRCT異常的多因素logistic回歸分析結(jié)果

3 討論

3.1目前CCTA是CAD的一線影像學(xué)檢查方法,充分利用CCTA圖像對(duì)病變進(jìn)行功能學(xué)評(píng)估,對(duì)于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化患者的診治具有重要臨床意義[16-17]。近年來,國內(nèi)外許多學(xué)者基于CCTA圖像開展研究,包括斑塊定量及半定量分析、斑塊負(fù)荷、FFRCT、冠狀動(dòng)脈周圍脂肪衰減系數(shù)、流體力學(xué)特征等多種方法的聯(lián)合應(yīng)用,有助于指導(dǎo)CAD患者的診療及預(yù)后評(píng)估[18]。但多種方法聯(lián)合應(yīng)用的同時(shí)也延長了評(píng)估時(shí)間,臨床實(shí)際操作受限。高危斑塊特征的半定量評(píng)估法簡單、快捷,無需特殊軟件,可操作性強(qiáng),可在臨床工作中廣泛應(yīng)用。而斑塊定量評(píng)估方法,由于不同的測(cè)量軟件、不同的研究對(duì)象、斑塊的成分參數(shù)較多,往往導(dǎo)致研究結(jié)果不完全一致。因此,本研究采用半定量評(píng)估法探討高危斑塊特征對(duì)CAD患者FFRCT異常的影響。

3.2目前,LAP、PR、NRS和SC都被認(rèn)為是高危斑塊特征[19-20]。Driessen等[21]研究顯示冠狀動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)特征對(duì)FFR有負(fù)性影響。Shmilovich等[22]研究顯示CCTA嚴(yán)重狹窄斑塊中存在LAP和PR對(duì)心肌灌注不足具有較強(qiáng)的預(yù)測(cè)效能。以上研究結(jié)果均表明高危斑塊特征可預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈缺血性病變。本研究發(fā)現(xiàn),LAP、PR是FFRCT異常的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,有助于識(shí)別FFRCT異常。LAP是斑塊內(nèi)的脂質(zhì)核心,可引起血管炎癥、內(nèi)皮功能障礙和剪切應(yīng)力模式改變等,抑制冠狀動(dòng)脈舒張,進(jìn)而加重心肌灌注不足[23],導(dǎo)致FFRCT下降。PR對(duì)FFRCT的影響與斑塊負(fù)荷相似,由于斑塊中的炎性細(xì)胞聚集、成分復(fù)雜,斑塊內(nèi)出血、纖維帽破裂等均可導(dǎo)致下游心肌缺血[24],使FFRCT下降。更重要的是,LAP和PR是二分類變量,且無需特殊軟件,可以快速評(píng)估,方便快捷,可在臨床中推廣應(yīng)用。

3.3本研究結(jié)果顯示,NRS及SC不是FFRCT異常的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,這與既往研究結(jié)論一致[22,25],原因考慮如下：(1)病理證實(shí)的微鈣化可能超出了CCTA的檢測(cè)范圍。(2)微鈣化可能代表動(dòng)脈粥樣斑塊演變的后期,先于缺血產(chǎn)生。(3)NRS及SC可能與其他形態(tài)特征(如PR或LAP)有關(guān),但本身不會(huì)導(dǎo)致缺血。也有部分學(xué)者認(rèn)為SC、NRS可預(yù)測(cè)缺血性病變[26],需擴(kuò)大樣本量來進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論。

3.4本研究發(fā)現(xiàn),存在PR或LAP的血管FFRCT異常發(fā)生率增加。Gaur等[27]發(fā)現(xiàn)LAP容積≥30 mm3與FFR異常相關(guān)。還有一些研究使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法定量分析高危斑塊特征與病變特異性缺血[26]。以上研究均表明高危斑塊特征與有創(chuàng)FFR測(cè)量的病變特異性缺血之間存在關(guān)聯(lián),這說明高危斑塊的存在可預(yù)測(cè)心肌血流受損[28],即FFRCT異常。

3.5本研究中,兩組冠狀動(dòng)脈狹窄程度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Advanced FFRCT注冊(cè)中心的5 083例患者的數(shù)據(jù)也顯示FFRCT>0.80組患者冠狀動(dòng)脈狹窄<50%的發(fā)生率為43.8%,而FFRCT≤0.80組為14.4%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)[29]。Tonino等[30]研究發(fā)現(xiàn)即使冠狀動(dòng)脈狹窄達(dá)71%～90%,其中約20%的病變并不會(huì)引起特異性心肌缺血?？梢?冠狀動(dòng)脈狹窄程度與心肌缺血之間存在不匹配的情況,冠狀動(dòng)脈狹窄程度與FFRCT異常的相關(guān)性較弱。因此單獨(dú)應(yīng)用冠狀動(dòng)脈狹窄程度評(píng)估FFRCT異常的價(jià)值有限。

3.6本研究的局限性：(1)樣本量較少,且為單中心回顧性研究,可能存在選擇偏倚。(2)未采用金標(biāo)準(zhǔn),未與有創(chuàng)FFR進(jìn)行對(duì)比。但國內(nèi)外諸多研究認(rèn)為,FFRCT對(duì)于冠狀動(dòng)脈狹窄和缺血的診斷及評(píng)價(jià)是準(zhǔn)確的,與FFR相關(guān)性較強(qiáng)[31]。(3)由于空間分辨率的限制和部分容積效應(yīng),LAP的測(cè)量可能受影響。

綜上所述,高危斑塊特征的半定量評(píng)估方法結(jié)合冠狀動(dòng)脈狹窄程度能夠有效識(shí)別FFRCT異常,提高工作效率,在避免不必要的FFRCT或其他相關(guān)檢查的同時(shí),更好地識(shí)別特異性缺血病變,提高醫(yī)療資源的合理使用,適合在臨床中推廣應(yīng)用。