冠狀動脈血流與心肌灌注CT評估方法與進展

程可愛 尹鳳英 王勝煌

【摘要】 隨著經皮冠狀動脈介入治療技術的普及與提高，對于缺血性心臟病的認識不斷深入，冠狀動脈微循環障礙得到日益的關注，無創心肌灌注評估方法的研究成為新的熱點。本文在復習文獻的基礎上對冠狀動脈血流與心肌灌注CT評估方法的臨床應用價值及進展做一綜述。

【關鍵詞】 心肌灌注;心肌缺血;冠狀動脈狹窄;CT冠狀動脈造影成像

【Abstract】 With popularization and enhancement of percutaneous coronary intervention treatment technology and the deeper understanding of ischemic heart disease， coronary microcirculation get increasingly attention， noninvasive method of assessing myocardial perfusion study becomes the new hot spot. On the basis of literature review， this paper studies on clinical application value and progress of CT evaluation on coronary blood flow and myocardial perfusion.

【Key words】 Myocardial perfusion;Myocardial ischemia;Coronary artery stenosis;CT coronary angiography

CT冠狀動脈造影成像（coronary CTA，CCTA）已經成為一種無創篩查疑似冠狀動脈狹窄有效的方法，能對冠狀動脈病變進行有效準確的評估，有較高的敏感性和陰性預測值，可判斷解剖學上冠狀動脈狹窄情況，但易受病變鈣化、斑塊影響而高估病情，并難以評估功能性冠狀動脈狹窄。而前期研究已證實對于存在冠狀動脈狹窄而不引起心肌缺血的患者，藥物保守治療預后良好，但對引起心肌缺血的患者進行介入治療能獲益更大。因此，準確判斷是狹窄血管引起血流動力學改變，還是冠狀動脈微循環功能障礙導致心肌灌注不足，對缺血性心臟病的治療方案制定非常重要，本文就冠狀動脈血流及心肌灌注CT評估方法的臨床應用價值及進展作一綜述。

1 CT心肌灌注成像（CT myocardial perfusion，CTP）

近年來多排螺旋CT技術的發展已經滿足了CTP臨床應用的先決條件，通過在CCTA基礎上加入CTP連續靜態或動態掃描而獲取功能學成像信息，能評估狹窄血管引起的血流動力學狀態，并且可以在同臺設備上同步實現。一項以348例患者為研究對象的結果顯示，以CCTA上≥50%狹窄的患者為標準，對于阻塞性冠狀動脈疾病患者加入負荷CTP診斷冠狀動脈功能是可行的，且可以減少進行有創性冠狀動脈造影機會及降低血運重建[1]。一項1188例患者薈萃分析顯示，CTP與單光子發射計算機斷層掃描（single-photon emission computed tomography，SPECT）、心肌灌注成像和心臟磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）具有良好的一致性，以有創冠狀動脈造影為參考標準，CTP與CCTA組合時可以提高診斷心肌缺血準確率[2]。另一項將CCTA和CTP與有創冠狀動脈造影和冠狀動脈血流儲備分數（fractional flow reserve，FFR）對比的研究顯示，CTP可以評估患者冠狀動脈血流及心肌灌注情況，且CCTA/CTP的診斷準確性與有創冠狀動脈造影血管造影、FFR相當[3]。此外，負荷下CTP可測定出冠狀動脈血流儲備（coronary flow reserve，CFR），即冠狀動脈最大擴張狀態下的心肌血流量（myocardial blood flow，MBF）與靜息下MBF的比值[4]，其中CFR受心外膜血管和冠狀動脈微血管共同作用，故對排除心外膜下冠狀動脈狹窄，可通過CFR來反映冠狀動脈微循環障礙，即CCTA顯示冠狀動脈無明顯狹窄而CFR < 3，可考慮患者存在冠狀動脈微循環障礙[5]。因此，CTP能在早期對有缺血癥狀但心外膜無明顯冠狀動脈狹窄患者的心肌微循環障礙進行診斷，有利于指導臨床治療[6]。CTP可同時提供冠狀動脈解剖和功能狀態，形成一站式無創性評估冠狀動脈疾病，且重復性高，有較高的空間分辨率;但動態圖像采集時間長，對患者要求高，輻射劑量較高，從而臨床尚未廣泛應用。

2 CT血流儲備分數（CT-FFR）

CT-FFR通過靜息狀態下CCTA的影像數據建模，模擬冠狀動脈最大充血狀態，對冠狀動脈進行重建及三維建模型，然后采用計算流體動力學技術來計算冠狀動脈血流及壓力情況，即CT-FFR。一項回顧性研究表明，以FFR≤0.8為參考標準，與有創的FFR相比，CT-FFR與FFR有較好相關性，并提高了心肌缺血病變診斷的特異性和陽性預測值，且重復性高[7]。另多中心前瞻性研究表明，使用CT-FFR檢測通過CCTA確定的中度狹窄中有癥狀患者是可行的，可以預測支架植入術后的情況，且CT-FFR≤0.80比CCTA嚴重狹窄更能預測血運重建或主要心臟不良事件[8-10]。最新在JACC發表的一項208例患者接受了256層CCTA、99mTc-Tetrofosmin SPECT、[150]H2O-PET和有創FFR測量的研究顯示，與CCTA和SPECT相比，CT-FFR可以明顯提高識別缺血引起的病變的準確率，且在每支血管基礎上CT-FFR也優于正電子發射斷層計算機（positron emission tomography，PET）（AUC 0.87;P < 0.01）[11]。該技術耗時長，需高質量CCTA數據，且同樣具有CCTA缺點，同時同FFR一樣，不能直接反映冠狀動脈微血管功能障礙。

3 瞬時無波型比率（instantaneous wave-free ratio，iFR）

iFR是一種新的無創性且無需血管擴張劑來評估冠狀動脈功能性狹窄的指標，通過基于靜息態CCTA舒張末期圖像的瞬時無波形比率（iFRCT），運用流體力學分析計算病變血管的iFRCT值，即可用遠端阻力最低且穩定時的跨狹窄壓力比表示瞬時無波型比率。Escaned等[12]以919例中間冠狀動脈狹窄中598例符合條件患者的研究顯示：iFR與FFR診斷一致性達94.2%，可以使65.1%患者無需測量FFR;當iFR≤0.85或iFR≥0.94時判斷冠狀動脈病變有意義，而當iFR在0.86～0.93之間時需要進一步測量FFR以明確病變。此外，iFR也可評估冠狀動脈彌漫病變或串聯病變，也可能減少支架長度或支架數量[13]。該技術易測量且穩定，有利于決定冠狀動脈狹窄病變是否行FFR，可減少FFR測量，但同FFR一樣主要是評估心外膜冠狀動脈狹窄的特異性指標，不能直接對冠狀動脈微血管功能障礙進行準確判斷，且該技術目前還不成熟。

4 深脈分數

深脈分數是一款基于人工智能的冠狀動脈生理功能評估軟件，通過CCTA進行無創快速的FFR分析，快速評估冠狀動脈狹窄是否會導致心肌缺血。與CT-FFR相比，采用深度學習法，很大程度上縮短時間，且能夠快速、精準地計算整個血管樹路徑上各個點的FFR值，做到精確、實時的分析，避免不必要的有創檢查，并達到降低診斷成本的目的，更利于評估冠狀動脈生理功能，從而更好指導臨床介入治療。但仍對CCTA數據要求高，嚴重鈣化、冠狀動脈支架以及冠狀動脈搭橋者會影響幾何建模，從而影響實驗結果，且該方法還在多中心試驗研究中，目前它的特異性和敏感性等尚未可知。

上述研究結果顯示CTP與負荷SPECT、負荷MRI具有較好一致性，其空間分辨率高，能夠定量分析，能同時獲取冠狀動脈形態解剖和灌注功能的信息[4]。因此，CTP可以成為評估有癥狀患者冠狀動脈血流及心肌灌注有力的輔助工具，有利于指導臨床策略制定，減少不必要有創性檢查，但在臨床廣泛應用前仍需提升其掃描方案及采集技術，從而減少輻射劑量，這些需后續大量前瞻性研究。然而，心肌灌注與冠狀動脈狹窄、冠狀動脈微循環功能等因素相關，在冠狀動脈管腔結構正常時，應考慮存在冠狀動脈微循環功能障礙可能。因此，尚需結合臨床和患者個體的情況綜合判斷，決定進一步處理策略。此外，CT-FFR雖不能直接反映冠狀動脈微循環障礙，但無創的冠狀動脈功能性檢查對評估狹窄血管是否引起患者心肌缺血的趨勢不容忽視，對指導臨床介入治療非常重要。

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（收稿日期：2019-05-09）

（本文編輯：林雪怡）