糖尿病患者冠狀動脈病變的CT診斷

呂哲昊， 劉白鷺

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·綜述·

糖尿病患者冠狀動脈病變的CT診斷

呂哲昊， 劉白鷺

糖尿病(DM)是臨床的常見病、多發病，心血管病變是威脅糖尿病患者生命的嚴重并發癥，其中冠狀動脈病變(CAD)最為常見，病變早期可無明顯臨床癥狀。此時，先進的影像學技術在冠狀動脈病變尤其是無癥狀冠心病危險性評估中顯示出重要的臨床價值，有助于冠狀動脈病變的早診斷、早治療，對改善臨床預后有重要價值。本文將針對糖尿病合并冠心病CT診斷的現狀與進展進行綜述。

體層攝影術，X線計算機； 糖尿病； 冠狀動脈狹窄； 診斷

糖尿病(diabetes mellitus，DM)患者發生心血管疾病的概率近年來不斷升高，可達到非糖尿病患者的2～4倍。據統計，超過75%的糖尿病患者最終死于心血管疾病[1]。美國國家膽固醇教育計劃第3次報告指南中將糖尿病列為冠心病的高危癥[2]。因此，了解糖尿病患者冠狀動脈病變(coronary artery disease，CAD)特點，利用可靠的診斷方法早期診斷糖尿病患者的CAD，對預防急性心血管事件具有重要的臨床意義。

DM患者CAD發生的病理生理基礎

胰島素抵抗和高胰島素血癥是糖尿病代謝性異常及心血管疾病的始動因素和致病基礎。①在高胰島素血癥和胰島素抵抗狀態下，胰島素介導的內皮細胞損傷和高胰島素導致的動脈內膜平滑肌功能障礙，能引起血管收縮，血小板功能受損和凝血異常，各種細胞因子數量增加，最終導致動脈斑塊及血栓的形成[3]。②胰島素抵抗能促進粘附性分子表達，能促進動脈壁內皮細胞粥樣斑塊形成[4]。③胰島素能通過mRNA的誘導作用增加內皮細胞合成及分泌纖溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)，PAI-1是血漿纖溶系統的主要抑制物，使血液呈高凝狀態，加速冠狀動脈粥樣硬化斑塊的形成。研究表明積極控制血糖可以降低DM患者微血管病變的發生率，但卻不能降低T2DM患者大血管事件發生率[5]，并且長期注射胰島素的DM患者能引起的高胰島素血癥而更易促使冠狀動脈硬化。④胰島素抵抗貫穿T2DM的全過程，胰島素抵抗使得細胞NO合成減低，導致作為第二信使的環鳥苷酸合成減少，促使血管收縮，局部血流調節功能障礙，成熟的斑塊在炎性分子的進一步作用下，可使斑塊破裂、出血及形成血栓。

心臟CT血管成像的臨床應用現狀

冠狀動脈CT成像利用先進的CT掃描技術，通過強大的后處理軟件可對圖像原始數據進行容積再現(VR)、最大密度投影(MIP)、曲面重組(CPR)、多平面重組(MPR)。不僅可通過冠狀動脈的解剖學層面顯示冠狀動脈狹窄程度、解剖變異以及動脈粥樣硬化斑塊等，還可評價心功能信息，與傳統冠狀動脈造影相比，作為一種無創性檢查，心臟CT血管成像(cardiac CT angiography，CCTA)在冠狀動脈病變診斷、術前評估、術后隨訪中已逐漸成為臨床首選檢查。CT在診斷DM患者CAD的優勢表現在三個方面：①無創性評估冠狀動脈的狹窄程度；②大致判斷冠狀動脈斑塊的性質；③對冠狀動脈的鈣化斑塊定量測量。

1.CCTA對疑診冠心病患者的診斷價值

Stein等[6]研究表明CCTA檢查的成功率(即圖像可用于診斷)>95%，冠狀動脈節段(管腔直徑>1.5mm)的可分析率達92%以上；CCTA診斷冠心病的敏感度和特異度分別為94%和82%，陽性似然比5.50，陰性似然比0.06，陰性預測值高達99%。上述研究成果反映了CCTA具備常規篩查冠心病，評估冠心病病情危險程度的能力，適合臨床廣泛推廣使用。

Krul[7]研究顯示糖尿病患者累及的病變血管段數明顯多于非糖尿病患者(2.5±3.4 vs 1.7±2.4，P=0.003)，證明了在不典型胸痛患者中，糖尿病患者不僅冠狀動脈病變范圍更廣，更常合并阻塞性冠狀動脈病變。因此，為減少冠狀動脈急性綜合癥的發生，DM患者有必要常規行冠狀動脈CTA檢查。冠狀動脈CTA能夠無創性評估冠狀動脈的狹窄程度，對有臨床意義的冠狀動脈狹窄具有較高的診斷準確性，適合于DM伴無癥狀性冠心病患者的普查篩選。對冠狀動脈正常或不需進一步進行介入治療(指無臨床意義的冠狀動脈狹窄)的患者，冠狀動脈CTA有助于患者避免做有創的冠狀動脈造影檢查[8]。

2.CCTA對糖尿病合并冠心病術后患者的診斷價值

冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting，CABG)術后的評估：CABG術后應盡量避免CCTA檢查，多數患者術后沒有癥狀，因此CCTA檢查的指征和是否獲益并不明確。即使診斷為橋血管阻塞，臨床也多采用保守治療。CABG術后CCTA檢查需評估搭橋血管的通暢性、搭橋血管有無狹窄、兩側吻合口的情況以及吻合口以遠血管的血供情況4個方面[9]。

冠狀動脈支架術后評估：經皮冠狀動脈介入(PCI)術后患者多采用廉價且相對輻射較少的CCTA檢查，但CCTA檢查對冠狀動脈支架的顯示面臨一定挑戰，由于金屬絲產生的線束硬化偽影及容積均化的作用對支架管腔的評估造成一定影響[10]。

CCTA臨床應用新進展

1.雙能量CT(dual energy CT，DECT)冠狀動脈成像結合CT心肌灌注

雙源CT良好的空間分辨率，有助于顯示冠狀動脈內斑塊，并通過CT值的測量大致判斷斑塊的性質[11]。

Ruzsics等[12]研究證實雙源CT利用一次掃描即可獲得冠狀動脈的形態學信息及血流動力學改變。雙能量CT可以診斷血管的狹窄程度及心肌灌注缺損，對可逆性心肌灌注缺損的顯示率更可達90%以上。DECT通過結合冠狀動脈形態信息和功能信息，大大提高冠狀動脈病變CT成像的準確性。Obaid[13]研究證實雙源CT探測壞死核心的敏感度和特異度分別為64%和98%，均高于傳統單能量CT的50%和94%，說明雙源CT在鑒別壞死中心和纖維斑塊上具有很大的研究前景。

2.冠狀動脈易損斑塊的CT研究

由于血管重構的作用，冠狀動脈在粥樣硬化的進展過程可表現為無重度狹窄，但依然存在斑塊破裂繼發血栓形成最終導致急性冠狀動脈管腔狹窄甚至閉塞的可能性，既而發生急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)。此類容易破裂的斑塊稱為易損斑塊(vulnerable plaque，VP)，它是急性冠狀動脈綜合征的病理基礎。VP的CT特征包括鈣化斑塊(calcified plaque，CP)。CCTA可通過測量斑塊CT值的差別來識別斑塊性質。Schroeder等[14]以IVUS為參照標準，將斑塊分為富含脂質斑塊(軟斑塊)、纖維斑塊(中間密度斑塊)及鈣化斑塊，3種斑塊CT值分別為富含脂質斑塊-42～-47HU，纖維斑塊61～112HU，鈣化斑塊126～731HU，且CT測定斑塊密度與冠狀動脈內超聲(IVUS)斑塊類型一致性相似。

點狀鈣化斑塊：研究[15]將冠狀動脈斑塊分為非鈣化斑塊、點狀鈣化斑塊、致密鈣化斑塊，并按照長度將點狀鈣化斑塊分為小點狀鈣化(<1mm)，中等點狀鈣化(1～3mm)及較大點狀鈣化斑塊(>3mm)。研究結果顯示與非鈣化斑塊比較，小點狀鈣化斑塊壞死脂核含量增多，明顯多于中等、較大點狀及致密鈣化斑塊。

正性重構(positive remodeling，PR)：PR為血管發生代償性擴張，CT顯示PR者IVUS壞死脂質核心所占體積百分比明顯高于無正性重構者[16]。

環狀強化(ring-like enhancement)：即冠狀動脈血管斑塊周圍的強化，多呈環形，CT值常<130HU，CT顯示斑塊環狀強化診斷薄纖維帽斑塊的敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值分別為44%、96%、79%、85%，且環狀強化與薄纖維帽斑塊的相關性好[17]。

潰瘍樣強化(ulcer-like enhancement space)：表現為冠狀動脈斑塊內部分區域可見對比劑充盈。CT潰瘍樣強化斑塊IVUS均表現為破裂斑塊。Tanaka[18]研究顯示潰瘍樣增強可能是斑塊破裂征象之一。

斑塊負荷(plaque burden)：指斑塊體積(面積)等，組織病理學顯示VP特征包括大體積(面積)斑塊[19]。

方紅城等[20]應用MSCT對冠心病患者不同糖代謝狀態的冠狀動脈斑塊性質進行分析，研究結果亦表明伴有DM的冠心病患者易損斑塊比例高達47．93%，明顯比空腹血糖受損者和正常血糖者多。這提示DM患者的冠狀動脈斑塊較為不穩定，是容易發生急性冠狀動脈綜合癥的重要原因之一。

3.冠狀動脈追蹤凍結技術

冠狀動脈追蹤凍結技術(snapshot freeze，SSF)是一種新的自然心率數據采集和重建技術，可以通過1個心動周期內相鄰期相的圖像信息展現血管運動的路徑和方向，以確定靶期相實際血管位置，并對靶期相的運動做相應補償，有效縮短了重建時間窗。即使是心跳不一致以及心動周期、機架每周的共振點等因素對多扇區重建的影響也相對小。與標準算法比較，SSF對CT冠狀動脈成像圖像質量及可判讀性高[21]。

4.血流儲備分數CT成像技術

冠狀動脈血流儲備分數(fractional flow reserve，FFR)是指冠狀動脈狹窄時血管的最大血流量與假設不存在狹窄病變時所能獲得的最大血流量之比。將其換算為壓力，FFR即狹窄遠端壓力與狹窄近段正常血管的壓力之比。FFR目前是評價冠狀動脈狹窄是否引起血液動力學障礙的金標準，但屬于有創診斷方法，因而不易普及。近幾年來，隨著計算流體動力學的發展，從常規冠狀動脈CT血管成像(coronary computed tomography angiography，CCTA)圖像中獲得FFR值已經成為現實。血流儲備分數CT成像(fractional flow reserve CT imaging，FFR-CT)是基于常規CCTA圖像，經過計算機后處理后獲得的基于FFR值的圖像。由于FFR-CT并非額外的CT掃描，患者不需要增加輻射劑量；同時，不需應用腺苷負荷，因此迅速成為心血管領域的研究熱點。目前，對于FFR檢測在糖尿病患者中應用的可靠性仍存在爭議，已完成的多項研究表明糖尿病患者中FFR測定的臨界值設定為0．75更為合理。指南對于這類患者中應用FFR未作出明確推薦[22]。

Sahinarslan等[23]通過臨床試驗驗證糖尿病患者測定FFR的可靠性。結果表明糖尿病組和非糖尿病組患者中等程度的冠狀動脈狹窄病變測出來的FFR值比較，差異無統計學意義(P>0．05)，證實在糖尿病患者中測定FFR是可靠的，可用于指導臨床經皮冠狀動脈介入治療。

關于降低輻射劑量的研究進展

降低冠狀動脈CTA劑量的主要方式包括降低管電壓、管電流，應用心電門控(ECG)管電流調制技術，縮短掃描長度，縮小FOV，采用前瞻性門控掃描及大螺距快速掃描等[24]。

1.迭代重建(iterative reconstruction，IR)算法應用于冠狀動脈CTA

研究顯示IR法可以維持冠狀動脈內強化不變的同時降低圖像噪聲并改善圖像質量。以往的研究顯示應用不同類型的迭代重建可以使輻射劑量降低40%～76%[25]。迭代重建可以顯著地降低噪聲，改善對比噪聲比及信噪比[26]。

2.能譜CT成像結合低濃度對比劑用于冠狀動脈CT血管成像

由于對比劑腎病(contrast induced nephropathy，CIN)發生的概率主要取決于患者接受的碘量，盡可能降低碘量有助于降低高危人群對比劑腎病的發生。古麗娜·阿扎提等[27]研究表明寶石CT能譜成像65keV水平圖像結合含碘270mg I/mL對比劑行冠狀動脈CT血管成像檢查在降低患者碘攝入量時仍可獲得與常規120kVp前門控掃描相當的客觀圖像質量。

展望

隨著影像學技術的不斷發展，影像學檢查在冠狀動脈病變的診斷將涵蓋形態學、血流動力學、分子影像學等多個領域，其對臨床醫生在早期診斷、早期治療、提高預后以及改善患者生存質量等方面起到不可代替的作用及優勢，而目前CT已成為臨床篩查CAD的首選影像學檢查方法，更多領域的研究也值得期待。

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150086 哈爾濱，哈爾濱醫科大學附屬第二醫院CT室

呂哲昊(1992-)，男，內蒙古烏蘭浩特人，碩士研究生，主要從事胸部影像學及大血管疾病影像學診斷。

劉白鷺，E-mail：liubailuhmu@126.com

R814.42; R587.1; R543.3

A

1000-0313(2015)10-1053-03

10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.10.019

2015-05-13

2015-07-13)