冠狀動脈CT血管造影預測冠脈斑塊患者發生左心室重構臨床價值研究

尹小花，徐 榮，郭 鑫，黃茂盛，李宏松，梁凱軼，周 慧

(1.上海健康醫學院附屬嘉定區中心醫院放射影像科 上海市衛生健康委員會智慧影像重點實驗室，上海 201800；2.上海健康醫學院附屬嘉定區中心醫院超聲影像科，上海 201800；3.上海健康醫學院附屬嘉定區中心醫院心內科，上海 201800)

隨著居民心血管危險因素的普遍暴露，我國心血管病發病率持續增加，心血管病在各死亡原因中位居首位，且發病年齡有年輕化趨勢[1]，據報道，冠狀動脈粥樣硬化斑塊導致管腔狹窄或斑塊破裂栓塞遠側血管，局部心肌供血減少，如未能及時恢復冠脈血流，心肌組織持續性缺血或產生不可逆的壞死性改變，缺血壞死的心肌組織不斷修復，纖維化、瘢痕形成，在室壁應力的作用下心肌逐漸拉伸變薄，心室進行性擴大產生重構，心臟收縮功能下降，最終導致心力衰竭和不良心臟事件發生[2-3]。如能在冠心病早期評估心肌狀態，預測患者心臟功能恢復和心肌重構情況，就能及時進行干預挽救缺血壞死心肌，從而降低患者的致殘率和病死率。冠狀動脈CT血管造影(Coronary CT angiography，CTA)是最常用的顯示冠狀動脈的解剖結構的無創性檢查技術，其評估冠狀動脈管腔狹窄程度與冠狀動脈造影術(CAG)相當[4]；同時，冠狀動脈CTA還能清晰顯示斑塊的形態和成分，可以觀察到可能導致心臟不良事件的高危斑塊[5-6]。本研究采用冠狀動脈CTA評估冠狀動脈管腔狹窄程度，分析斑塊特征，判斷是否存在高危斑塊，探討其預測左心室重構發病風險的價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2017年1月至2018年12月因胸悶、胸痛、心慌、氣促等疑似冠心病癥狀在我院就診的患者。病例納入標準：①間隔1周內分別行冠狀動脈CTA檢查和心臟超聲檢查，且檢查間隔期未行相關治療；②冠狀動脈CTA檢查發現至少一根血管存在斑塊，管腔狹窄程度為中、重度；③患者簽署冠狀動脈CTA知情同意書及臨床試驗知情同意書。排除標準：①碘造影劑過敏；②心臟手術史或冠狀動脈支架植入、旁路移植手術患者；③心肌炎、心肌病、瓣膜病等導致左心功能不良患者；④冠狀動脈CTA圖像質量不佳。本研究經醫院倫理委員會批準。共收集125例患者，排除19例失訪，最終納入研究106例，其中男64例，女42例，年齡40～88歲，平均年齡(63.7±9.2)歲。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集：收集所有病例的傳統心血管病臨床危險因素指標，包括：有無高血壓、血脂異常、糖尿病、吸煙情況、體重指數(Body mass index，BMI)過高。高血壓、血脂異常、糖尿病的定義參照相應診療指南[7-9]。吸煙定義為煙齡≥1年，且每日吸煙≥2支，目前仍吸煙，或者入選本研究時戒煙時間不超過6個月。采用世界衛生組織制定的BMI[BMI=體重(kg)/身高2(m2)]界限值對肥胖程度進行分類，BMI≥25 kg/m2定義為過高(超重或肥胖)。

1.2.2 冠狀動脈CTA檢查方法與圖像分析：采用聯影780 64排螺旋CT掃描儀，應用Karl迭代重建技術進行低劑量掃描[10]，管電壓100～120 kV，管電流300～400 mAs。掃描層厚0.75 mm，層間距0.5 mm，矩陣512×512，螺距0.2，FOV 250 mm。常規行回顧性ECG門控冠狀動脈CTA掃描。對比劑采用非離子型對比劑碘帕醇(370 mgI/ml)，注射速率為5.0 ml/s。患者心率控制在70次/min以下，并進行呼吸訓練，提高圖像質量。圖像后處理由聯影工作站的冠狀動脈分析軟件完成。選擇圖像質量最佳的時相，提取冠脈血管樹并進行曲面重建，測定冠狀動脈斑塊管腔狹窄程度，分析斑塊的形態和密度特征。冠狀動脈管腔狹窄程度參照CAD-RADS報告系統[11]，將冠脈狹窄程度分為4級：1級(輕微狹窄)：管腔狹窄程度≤24%；2級(輕度狹窄)：管腔狹窄程度25%～49%；3級(中度狹窄)：管腔狹窄程度50%～69%；4級(重度狹窄)：管腔狹窄程度≥70%。記錄有高危斑塊特征的斑塊[12]，分為：低CT衰減斑塊(Low attenuation plaque，LAP)：選取斑塊的低密度區域隨機測量三個點，平均CT值<30 HU；正性重構斑塊(Positive remodeling plaque，PR)：冠脈狹窄最窄部分的橫徑與其周圍正常血管橫徑的比值大于1.5。如含有2種或2種以上不同性質的斑塊，記錄狹窄率最高的斑塊特征作為該患者的高危斑塊特征。

1.2.3 心臟超聲檢查方法：采用的儀器為GE VIVIDE9彩色超聲顯像儀，配備M5S相控陣探頭(1.5～4.5 MHz)。記錄超聲檢查參數左心室收縮末期容積(Left ventricularend-systolic volume，LVESV)作為基線水平。

1.3 隨 訪 隨訪時患者再次行超聲心動圖檢查，記錄LVESV，計算較基線水平的變化情況。LVESV較基線水平增加>15%判定為左心室重構[13]。

2 結 果

2.1 隨訪結果 125例患者中，失訪19例(15.2%)，其中無法聯系11例，無法提供準確隨訪信息8例。成功隨訪病例106例，隨訪時間303～837 d，中位隨訪時間為466 d。隨訪期間23例發生左心室重構(左心室重構組)，至隨訪結束83例未出現左心室重構(無左心室重構組)。最早出現左心室重構的66歲女性患者時間為312 d(圖1)。

圖1 患者，女，66歲，反復發作心悸、胸痛，冠狀動脈CTA顯示LAD近段粥樣硬化斑塊，圖1A：斑塊平均CT值為-18HU，圖1B：正性重構指數為2.4。基線LVESV為25 ml，隨訪542 d，LVESV為32 ml，左心室重構率為28%。

2.2 兩組患者臨床心血管病危險因素評估 左心室重構組與無左心室重構組比較，高血壓、血脂異常、糖尿病有統計學差異，吸煙情況、BMI兩組比較差異無統計學意義，見表1。ROC曲線分析顯示，高血壓、血脂異常、糖尿病的曲線下面積分別為0.665、0.630、0.613，其中高血壓具有較高的預測效能，敏感度和特異度分別為73.9%、59.0%，見圖2。

圖2 臨床心血管病危險因素預測左心室重構ROC曲線

表1 兩組患者臨床心血管病危險因素比較

2.3 冠狀動脈CTA圖像分析 64排CT可以清晰顯示冠狀動脈斑塊特征及管腔狹窄程度。左心室重構組與無左心室重構組冠狀動脈CTA狹窄程度和高危斑塊特征比較見表2。左心室重構組冠狀動脈狹窄偏向中度、重度狹窄，無左心室重構組冠狀動脈狹窄程度偏向輕微、輕度狹窄，同一等級間比較，兩組有統計學差異(P<0.05)。左心室重構組低CT衰減斑塊和正性重構斑塊，兩組比較差異有統計學意義(均P<0.05)。預測左心室重構的ROC曲線顯示，冠狀動脈CTA狹窄分級的AUC為0.757，敏感度和特異度分別為82.6%，62.7%(截斷值>2級，P=0.0001)，低CT衰減斑塊的AUC為0.706，敏感度和特異度分別為65.2%，75.9%，正性重構斑塊的AUC為0.667，敏感度和特異度分別為47.8%，85.5%，見圖3。聯合評估顯示，高血壓聯合冠狀動脈CTA狹窄分級和低CT衰減斑塊、高血壓聯合冠狀動脈CTA狹窄分級和正性重構斑塊的AUC分別為0.841、0.848，見圖4。

圖3 冠狀動脈狹窄程度分級及高危斑塊特征預測右心室重構ROC曲線

圖4 高血壓聯合冠狀動脈狹窄程度分級及高危斑塊特征預測左心室重構ROC曲線

表2 兩組患者冠狀動脈狹窄程度分級及高危斑塊特征比較[例(%)]

2.4 臨床心血管病危險因素、冠狀動脈CTA狹窄分級和高危斑塊特征的COX回歸分析 單因素COX回歸分析顯示，高血壓、冠狀動脈CTA狹窄分級、高危斑塊均為有意義的危險因素。這些因素進一步行多因素COX回歸分析，結果顯示，冠狀動脈CTA狹窄分級、低CT衰減斑塊和正性重構斑塊對左心室重構有較高的預測價值，HR值分別為7.54、6.78、4.05，低CT衰減的HR值接近冠狀動脈CTA狹窄分級，見表3。生存曲線顯示，左心室重構組和無左心室重構組冠狀動脈CTA狹窄分級、低CT衰減、正性重構差異均有統計學意義(均P<0.001)，見圖5。

表3 臨床心血管病危險因素、冠狀動脈CTA狹窄分級和高危斑塊特征的COX回歸分析

圖5 冠狀動脈CTA狹窄分級和高危斑塊特征預測左心室重構生存曲線

3 討 論

心室重構是指心室長期高負荷或心肌損傷造成心室形態和大小發生變化，出現心室肥厚及心肌順應性降低，是導致心力衰竭和不良心臟事件的病理生理基礎之一[14]。眾所周知，左心室重構的臨床危險因素中，高血壓是最重要的危險因素之一，兩者存在直接的因果關系。高血壓患者機體發生神經體液調節，并產生炎癥反應不斷損傷心血管，同時，在長期壓力負荷以及容量負荷過重的狀態下，左心室肥厚、心肌纖維化，最終形成心室重構，進一步引起心律失常、心力衰竭等并發癥，威脅患者的生命安全[15]。本研究顯示高血壓對左心室重構具有較高的預測價值，風險比為2.62，與文獻研究一致[16]。除此以外，許多研究資料顯示，左心室重構與超重、肥胖密切相關，是左心室重構的獨立危險因素[17]，但本研究未顯示BMI、血脂異常對左心室重構有較高預測價值，可能與樣本量不足、隨訪時間有限有關。

近年來隨著螺旋CT的飛速發展，冠狀動脈CTA可以提供豐富而清晰的解剖結構信息，在冠狀動脈疾病的診斷中具有極高的應用價值[18]。本研究顯示，冠狀動脈CTA狹窄分級為重度和極重度狹窄的患者左心室重構發生率明顯升高，提示臨床需要及時處理和密切隨訪。但冠狀動脈管腔狹窄與左心室重構之間存在復雜關系[2]。本研究顯示，無左心室重構組中，37.3%(31/83)患者冠狀動脈狹窄程度為中、重度，表明狹窄未對心臟功能產生明顯影響。原因包括[19]：①斑塊累及的血管供血范圍小，常見于右冠優勢的回旋支、左冠優勢的右冠狀動脈和分支血管；②冠狀動脈發生慢性狹窄時，可通過形成豐富的側枝循環代償局部心肌供血不足。另一方面，左心室重構組中，17.4%(4/23)患者冠狀動脈狹窄分級為輕度，提示患者血運障礙雖然較輕，但患者可能存在高危斑塊等其他危險因素導致左心室重構的發生。因此，單獨以冠狀動脈狹窄程度來預測左心室重構并不可靠。

冠狀動脈CTA在準確顯示冠狀動脈狹窄的同時，還能清晰顯示斑塊的特征，鑒別可能導致不良心臟事件的高危斑塊。低CT衰減、正性重構、點狀鈣化、餐巾環征為高危斑塊的形態學特征，容易發生斑塊破裂，導致心臟事件的發生，既往研究證實對主要不良心臟事件的預測有重要價值[20]。受限于所用64排CT機器的分辨率限制，本研究僅分析了低CT衰減和正性重構特征。

本研究的局限性：①本研究隨訪時間有限，損失了長期隨訪信息；②非盲產生的偏倚：研究入選病例均有不同程度臨床癥狀，需要及時進行臨床治療，因此不適合對患者和醫師采用盲法，存在一定程度的非盲偏倚，同時，患者因采取治療措施降低了左心室重構的發病風險[21]；③受限于64排CT圖像的空間分辨率，本研究僅對高危斑塊的部分特征進行分析，作為斑塊破裂前病變標志的斑塊特征餐巾環征未納入研究。在今后的研究中，我們需要借助于更高端的設備，對斑塊特征進行詳細和全面分析，并增加樣本量和細化分組，對臨床危險因素的動態變化以及不同治療方法情況進一步深入探索研究。

綜上所述，本研究初步探討了冠狀動脈CTA在左心室重構發病風險預測中的價值，綜合分析臨床高危因素、冠狀動脈狹窄和高危斑塊特征可以提高左心室重構發病風險的預測效能，及時發現潛在的高危患者，以便進行合理預防和臨床干預，減少左心室重構的發生，提高生活質量，降低病死率。