Gemstone能譜冠狀動脈CT血管成像診斷冠狀動脈重構的臨床研究

宋達琳，徐余鳴，馬千里，張慶

冠狀動脈重構是冠狀動脈粥樣硬化過程中外彈力膜橫截面積增加或減少的現象，它是斑塊與管腔之間復雜關系的重要現象。在斑塊形成早期，當斑塊負荷（PB）在20%以下時，因為外彈力膜的擴張，即發生正性重構，管腔并不會發生狹窄甚至管腔面積還會有少量增加[1]。當PB繼續增加，但未超過40%時，由于外彈力膜無法進一步擴張，管腔才隨之開始縮小[2-4]。當PB增加到40%以上時，外彈力膜開始皺縮，發展成為負性重構，進而加重了管腔的狹窄[5]。血管內超聲（IVUS）技術是其診斷的金標準，但IVUS作為一種有創的檢查手段存在設備普及率低、檢查費用高和操作者要求較高等問題，不僅限制了IVUS在臨床普及也使得冠狀動脈重構這一概念不如斑塊性質和管腔狹窄那樣得以重視。冠狀動脈CT血管成像（CCTA）屬于無創，不增加患者負擔，輻射劑量低，安全性高，性價比高，容易普及，利用CCTA診斷冠狀動脈重構的新模式成為關注熱點[6]。 Gemstone能譜CT具有高清、低劑量、能譜成像的特點。本研究利用該技術對76例冠心病患者行Gemstone能譜CCTA，影像分析管腔直徑、外彈力膜直徑、PB和冠狀動脈重構之間的潛在關系，旨在探討該方法學在診斷冠狀動脈重構的臨床特點。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2016年1月至2018年6月在青島市市立醫院使用Gemstone能譜CT進行CCTA檢查的冠心病患者76例，其中男性53例，女性23例，年齡34～83歲，平均年齡（63.9±10.9）歲；76例患者均存在左主干或左前降支近段（LAD1）病變。

納入標準參考按照美國心臟協會（AHA）的心臟17分段法，經Gemstone能譜CCTA檢查證實存在左主干或LAD1病變。排除標準:包括心率明顯不齊、碘劑過敏、嚴重的腎功能不全、或者重度心力衰竭及高齡不能耐受檢查的患者。左主干及LAD1病變鈣化積分＞180分、鈣化點位于斑塊邊緣影響測量的患者，左主干及LAD1有支架的患者。按照重構指數（RI）＞1.05為正性重構，RI＜0.95為負性重構，RI 0.95～1.05為無重構分為三組；按照PB分為PB 21%～40%組、PB 41%～60%組、PB 61%～80%組和PB＞80%組。本研究經過醫院倫理委員會討論同意，患者及其家屬充分知情，并簽署書面知情同意書。

1.2 儀器與方法

按照2010美國心臟病學會基金會/美國放射學會/AHA/北美心血管成像學會/動脈硬化影像及預防學會/心血管造影及介入治療學會/心血管計算機斷層學會 （ACCF/ACR/AHA/ NASCI/SAIP/SCAI/SCCT） CCTA專家共識[7]進行檢測，儀器設備為64層Gemstone能譜CT機（美國GE公司discovery CT 750HD）。冠狀動脈掃描范圍自氣管隆突水平至心臟膈面以下約2 cm，成像用智能扇區選擇掃描方式。掃描完成后通過影像工作站對左主干、左前降支、左回旋支和右冠狀動脈等主要分支血管進行三維重建和容積再現重建，并對左主干及LAD1進行評價分析。

1.3 測量指標

選取左主干及LAD1的靶病變，分別由兩位經驗豐富的影像科醫師測量靶病變的外彈力膜直徑、管腔直徑，近端參考段的外彈力膜直徑，遠端參考段的外彈力膜直徑。應用目測法確定病變處的狹窄程度。取兩位醫師測量結果的平均值作為最終結果，計算靶病變的RI、PB，RI=靶病變外彈力膜直徑/參考段平均外彈力膜直徑，PB=（靶病變外彈力膜直徑-管腔直徑）/靶病變外彈力膜直徑。由另外的醫師進行統計學分析。如圖1～4。

圖1 病變近端參考段正常管腔直徑測量

圖2 病變遠端參考段正常管腔直徑測量

圖3 正性重構

圖4 負性重構

1.4 統計學分析

采用SPSS 17.0統計學軟件進行統計學分析。糖尿病和高血壓患病率按照各組合并病例數/各組患者數。病變處外彈力膜直徑、病變處管腔直徑、近端參考段外彈力膜直徑、遠端參考段外彈力膜直徑、RI、PB以s表示。采用單因素方差分析比較正性重構、負性重構、無重構的冠心病患者年齡、PB差異；采用單因素方差分析比較不同PB的冠心病患者年齡、RI、近端及遠端參考段外彈力膜直徑的差異；采用χ2檢驗比較正性重構、負性重構、無重構冠心病患者和不同PB的冠心病患者性別構成、高血壓病史、糖尿病史、吸煙史；以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者一般臨床資料比較

正性重構組、負性重構組和無重構組的冠心病患者年齡、性別、體重指數、吸煙史、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、甘油三酯和血尿酸的差異均無統計學意義（P均＞0.05，表1），高血壓病和糖尿病患病率在正性重構組和無重構組明顯低于負性重構組（P均＜0.05，表1）。不同PB組的冠心病患者的年齡、性別構成、體重指數、高血壓病史、糖尿病史、吸煙史和血清學參數的差異均無統計學意義（P均＞0.05，表2）。

表1 不同重構組患者的一般臨床資料比較（s）

表1 不同重構組患者的一般臨床資料比較（s）

注：LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇。與負性重構比*P＜0.05

項目 負性重構組 (n=11) 正性重構組 (n=44) 無重構組 (n=21) P值年齡 (歲) 58.82±13.01 64.73±10.42 64.76±10.42 0.062男性[例 (%)]8 (72.7) 32 (72.7) 13 (61.9) 0.656體重指數 (kg/m2) 27.50±2.21 24.50±1.85 22.50±1.18 0.197吸煙史[例 (%)]2 (18.2) 11 (25.0) 6 (40.0) 0.812高血壓病[例 (%)]8 (72.7) 16 (36.4) * 7 (33.3) * 0.002糖尿病[例 (%)]7 (63.6) 11 (25.0) * 4 (19.1) * 0.023 LDL-C (mmol/L) 4.05±0.76 3.50±0.65 3.37±0.85 0.199甘油三酯 (mmol/L) 1.50±0.08 1.60±0.15 1.58±0.18 0.251血尿酸 (mmol/L) 298.50±17.52 249.50±14.85 276.50±21.80 0.278

表2 不同PB組患者的一般臨床資料比較（s）

表2 不同PB組患者的一般臨床資料比較（s）

注：PB：斑塊負荷；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇

項目 PB 21%～40%組(n=30)PB 41%～60%組(n=30)PB 61%～80%組(n=14)PB ＞80%組(n=2) P值年齡（歲） 64.53±11.26 65.23±9.93 62.36±9.81 44.50±14.85 0.560男性[例(%)]21(70.0) 23(76.7) 8(57.1) 1(50.0) 0.158體重指數(kg/m2) 44.50±14.85 44.50±14.85 44.50±14.85 0.28±0.00 0.197吸煙[例(%)]11(36.7) 5(16.7) 3(21.4) 0(0) 0.256高血壓病[例(%)]19(63.3) 23(76.7) 13(92.9) 1(50.0) 0.076糖尿病[例(%)]11(36.7) 2(6.7) 9(64.3) 1(50.0) 0.231 LDL-C(mmol/L) 3.50±0.65 4.05±0.76 3.37±0.85 0.33±0.00 0.199甘油三酯(mmol/L) 1.60±0.15 1.50±0.08 1.58±0.18 0.29±0.00 0.251血尿酸(mmol/L) 249.50±14.85 298.50±17.52 276.50±21.80 0.21±0.00 0.278

2.2 測量指標的比較

正性重構組、負性重構組和無重構組患者的病變處外彈力膜直徑及近端參考段外彈力膜直徑三組間差異均有統計學意義（P均＜0.05），且正性重構組和無重構組病變處外彈力膜直徑明顯大于負性重構組，無重構組近端參考段外彈力膜直徑明顯大于正性重構組和負性重構（P均＜0.05）；PB三組間差異無統計學意義（P均＞0.05）。（表3）

表3 正性與負性重構之間各Gemstone能譜CCTA參數的比較

表3 正性與負性重構之間各Gemstone能譜CCTA參數的比較

注：PB：斑塊負荷；CCTA：冠狀動脈CT血管成像。與負性重構組比*P＜0.05；與正性重構組比△P＜0.05

項目 負性重構組 (n=11) 正性重構組 (n=44) 無重構組(n=21) P值PB(%) 50.17±15.62 43.40±12.40 51.04±18.52 0.110近端參考段外彈力膜直徑(mm) 5.26±0.93 5.38±0.91 6.08±1.02*△ 0.013遠端參考段外彈力膜直徑(mm) 4.59±0.88 4.81±0.75 5.11±0.91 0.192病變管腔直徑(mm) 2.29±1.02 2.57±0.87 2.83±1.11 0.300病變處外彈力膜直徑(mm) 4.44±0.88 5.89±0.82* 5.64±0.88* ＜0.010

不同PB組的冠心病患者RI、近端及遠端參考段外彈力膜直徑4組間差異均無統計學意義（P均＞0.05）；病變處外彈力膜直徑、病變管腔直徑在不同PB組之間差異均有統計學意義（P均＜0.05），除BP＞80%組外，其他PB組（PB從20%到80%變化時）病變處外彈力膜直徑、病變管腔直徑均隨PB增加而減?。ū?）。

表4 不同PB組之間Gemstone能譜CCTA參數的比較

表4 不同PB組之間Gemstone能譜CCTA參數的比較

注：PB：斑塊負荷；RI：重構指數；CCTA：冠狀動脈CT血管成像

RI 1.090±0.133 1.095±0.108 1.057±0.144 0.968±0.063 0.424近端參考段外彈力膜直徑(mm) 5.701±0.912 5.559±0.903 5.386±1.109 6.620±2.022 0.359遠端參考段外彈力膜直徑(mm) 4.852±0.824 4.813±0.789 4.814±0.723 6.125±1.605 0.179病變管腔直徑(mm) 3.557±0.740 2.693±0.583 1.866±0.402 5.501±1.421 ＜0.001病變處外彈力膜直徑(mm) 5.667±0.862 5.413±1.056 5.341±0.742 7.445±1.690 0.025

3 討論

本研究按照PB分組，并未發現通過計算RI確定的重構類型發生的變化，這一結論與本課題組前期通過IVUS研究所得出的結論一致，即用RI計算的正性重構和負性重構之間未顯示PB的差異[8]。本研究借助CCTA檢查，彌補了前期IVUS研究入選病例的PB均較高的缺陷，能夠較好的反應PB從20%到80%變化時，RI變化的情況。2010年CCTA的專家共識指出，CCTA最適用于研究較大的冠狀動脈近段的PB[9]。CCTA對于斑塊性質判斷的準確性雖然無法同IVUS相媲美，但是本研究選取左主干及LAD1這兩段冠狀動脈進行研究，可以最大程度上降低病變節段的影響，從而提高結果的準確性。諸多IVUS及病理學研究發現大部分不穩定性心絞痛患者表現為正性重構，大多數穩定性心絞痛患者則表現為負性重構，冠狀動脈斑塊破裂更容易發生在正性重構的病變部位[10]。斑塊特征與冠狀動脈重構之間有很強的相關性，并影響冠心病的臨床表現。IVUS用于冠狀動脈重構類型與斑塊性質以及臨床表現之間關系的研究目前還存在一些爭議，重構類型的判斷也存在方法學上的分歧，需要一系列大樣本、多中心的研究去進一步完善。IVUS作為一種有創的檢查方法，高昂的檢查費用也限制了它在臨床上的普及。鑒于冠狀動脈重構重要的臨床應用價值，將冠狀動脈重構運用到CCTA檢查中是值得嘗試與推廣的。

CCTA作為一種無創檢查，對于檢測冠狀動脈狹窄，具有高靈敏度和高陰性預測值的特點[11-12]。而且，與IVUS相比，用CCTA評估冠狀動脈粥樣硬化斑塊的形態學特征和構成具有較高的一致性[13-14]。盡管定義遠端和近端參考段有些主觀，但是CCTA評估重構的方法已經得到了IVUS的驗證[14-16]，且重復性良好[17-18]。CCTA研究發現正性重構斑塊的CT值要小于無重構或者負性重構的CT值，與隨后發生的急性冠狀動脈事件有關[19-20]。另外，經IVUS證實的薄纖維帽斑塊中，CCTA確認為正性重構的明顯多于負性重構[21]。這些結論與病理學研究以及IVUS研究的結論相一致。因而，CCTA可以用于冠狀動脈重構與斑塊性質、急性冠狀動脈事件之間關系的研究。

Gemstone能譜CT提高了圖像質量，能夠根據不同的能譜吸收曲線分辨斑塊類型，可以準確顯示出斑塊內脂核大小、纖維成分、血栓形成，為評估斑塊的進展、治療效果和愈后提供了幫助，并且能對新生斑塊、冠狀動脈再狹窄或梗阻、終點事件的危險因素進行前瞻性研究。從而指導臨床醫師識別出高危斑塊為采取恰當的治療方案和措施提供有力依據，避免和減少急性冠狀動脈綜合征和心原性猝死事件的發生[22-23]。相信隨著CT設備的不斷升級，CCTA對于冠狀動脈斑塊識別的準確性將進一步提高。但是CCTA評估冠狀動脈重構也存在著一些與IVUS類似的問題，包括建立一套統一的評估標準與方法。

綜上所述，盡管IVUS對冠狀動脈斑塊性質、重構類型判斷有其優勢，但Gemstone能譜CT的無創性、可以提供精準解剖定位、精準重構類型診斷，能夠優勢互補。CCTA是多模態影像學對冠狀動脈重構類型診斷研究的重要組成，對個性化精準醫療有重要意義。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突