低劑量計算機斷層攝影血管造影術與數字減影血管造影對冠狀動脈中重度狹窄診斷的對比

黎嘉卿，譚理連，梁健華，張紫盛

1廣州醫科大學附屬第二醫院放射科，廣東 廣州 510000；南方醫科大學第五附屬醫院2影像診斷科，3介入科，廣東 廣州510000

冠心病是動脈粥樣硬化導致器官病變的最常見類型，其死亡率高，是目前嚴重危害人類健康的疾病之一［1］。對于診斷冠心病的金標準目前仍為數字減影血管造影（DSA），但其屬于有創檢查；計算機斷層攝影血管造影術（CTA）安全無創、操作簡便，能夠快速檢出冠狀動脈斑塊性質及其狹窄情況，冠狀動脈硬斑塊由于強度高而易于識別。目前大多數冠狀動脈CTA檢查并非都應用低劑量CTA，在BMI指導下應用低劑量CTA，同時以BMI作為每個個體標準的“雙低”成為低劑量CT的研究熱點［2-3］。低劑量CT目前廣泛應用于胸部疾病早期篩查、小兒頭顱檢查、穿刺活檢等［4-5］；應用低劑量冠狀動脈CTA不僅可以保證圖像質量，還能降低輻射劑量，減少碘攝入量，降低不良反應的發生率［6-7］。但由于冠狀動脈軟斑塊的強度值較低（通常與附近的血液和肌肉組織相似）［8］，在CTA中檢出軟斑塊仍然具有挑戰。目前對對比劑的用量及濃度變化對冠脈CTA圖像質量的影響有較多的研究［9］，而在低劑量CTA的基礎上研究冠狀動脈狹窄程度與DSA的對比探討較少。因此本研究以DSA為金標準，統計出CTA檢出硬斑塊及軟斑塊所致中重度狹窄和DSA進行比較，探討在BMI指導下低劑量CTA對檢出硬斑塊、軟斑塊所致冠狀動脈中重度狹窄的準確性及其在冠心病診斷中的臨床應用價值。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2016年6月～2019年9月我院確診冠心病患者88例，其中男55例，女33例，年齡38～83歲，中位年齡63歲。納入標準：檢查前患者為竇性心率，血壓正常，被確診或疑診為冠心病。排除標準：既往有冠狀動脈支架、搭橋、起搏器或瓣膜置換手術病史，對碘對比劑過敏、嚴重心律不齊、嚴重肝腎功能不全、心力衰竭及其他影響心臟功能的疾病。檢查前告知患者注射高滲對比劑時出現的發熱等不適感屬正常現象，并進行必要的呼吸-憋氣訓練。88例患者均行自身對照研究，所有患者均先后接受CTA與DSA檢查，檢查前均簽署知情同意書。本研究經本院倫理委員會批準。

1.2 儀器與方法

計算機斷層攝影血管造影術（CTA）：采用Philips Brilliance 256 iCT。對所有患者均采用回顧性心電門控技術，將觸發點設置于升主動脈，觸發閾值110 Hu，呼吸指令后在閾值時間上加2 s啟動容積掃描，對于個別不能觸發掃描的受檢者采用手動掃描，掃描范圍從氣管分叉下2 cm至心底水平。對于檢查前心率＞70次/min者給予25 mg倍他洛克口服，心率降至70次/min以下，檢查前舌下含服硝酸甘油片0.5 mg。采用BMI指導下管電壓、管電流、iDose4水平、心臟卷積函數［9］。對比劑采用碘海醇（350 mgI/mL），應用雙筒高壓注射器注射，對比劑注射總劑量為0.9（mL）×受檢者體質量（kg），注射流率5 mL/s，以相同流率注入生理鹽水40 mL。重建層厚0.5 mm，層間隔0.25 mm，將重建數據傳至Philips Brilliance圖像后處理工作站，應用血管分析軟件進行圖像重組，然后利用工作站將原始圖像進行容積再現（VR）、多平面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）、曲面重建（CPR），以顯示冠狀動脈主干及其分支。所有圖像處理均由2名CT專業診斷醫師共同閱片并診斷，綜合分析判斷冠狀動脈斑塊性質及管腔有無狹窄，CTA圖像（圖1A、2A、3A）。

數字減影血管造影（DSA）：由熟練的心血管內科介入醫生經橈動脈穿刺按常規Judkin法進行冠狀動脈造影，注意觀察對應CTA病變段的狹窄程度及CTA未發現的病變段情況，對病變狹窄段進行分度。DSA圖像（圖1B、2B、3B）。

1.3 觀察指標

1.3.1 冠狀動脈斑塊分類［10］獲取圖像后計算冠脈斑塊的CT值，將CT值＞130 Hu的判為硬斑塊，60～130 Hu的判為纖維斑塊，＜60 Hu的判為軟斑塊。

1.3.2 冠狀動脈分段及血管狹窄分度 根據美國心臟病學會推薦的冠狀動脈樹15分段法劃分冠脈節段［11］，其中RCA包含1～4段、LM和LAD包含5～10段、LCX包含11～15段；采用國際通用的目測直徑法進行狹窄程度分級［12］，計算公式：冠狀動脈狹窄程度=（狹窄處近心端正常血管直徑-狹窄處直徑）/狹窄處近心端正常血管直徑×100%。正常：冠狀動脈無狹窄；輕度：狹窄＜50%；中度：狹窄50%～75%；重度：狹窄76%～99%；閉塞：血管腔完全閉塞。

1.4 統計學分析

采用SPSS25.0軟件對數據進行統計學分析。計數資料以n（%）表示，采用四格表資料的檢驗方法對CTA和DSA兩種檢查方法進行組間比較，當N≥40且1≤T＜5時行χ2檢驗的校正公式檢驗，當N＜40或T＜1時則采用Fisher確切概率法檢驗，否則采用常規χ2檢驗公式進行檢驗，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

88例患者共計1320個冠狀動脈血管節段，CTA可評價1224節血管（92.7%），有96節血管因管壁嚴重鈣化、心率過快造成運動偽影、部分冠狀動脈分支管徑細小、小血管造影劑進入少等原因無法進行評價。CTA顯示病變855節,硬斑塊459節（53.7%），其中中度、重度分別為113 節（24.6%）、103 節（22.4%），軟斑塊396 節（46.3%），其中中度、重度分別為195節（49.2%）、106節（26.8%）；對應節段得到DSA證實，其硬斑塊459節段中對應DSA 顯示為中、重度狹窄的分別為121 節（26.3%）、114 節（24.8%），其軟斑塊396 節段中對應DSA顯示為中、重度狹窄的分別為179節（45.2%）、136節（34.3%）（圖1～3）。將兩種影像學表現進行對比，發現DSA顯示冠狀動脈病變處狹窄的程度更為直觀、準確。對比兩種檢查方法在診斷冠狀動脈中、重度狹窄病變，結果顯示兩種檢查方法檢驗硬斑塊導致中度狹窄、硬斑塊導致重度狹窄、軟斑塊導致中度狹窄以及軟斑塊導致中度狹窄的差異均無統計學意義（P＞0.05，表1）。

表1 CTA和DSA檢出冠狀動脈血管硬斑塊致中度狹窄節段的比（節段）Tab.1 CTAand DSAdetection of coronary arteries hard plaques compared to moderate stenosis segment(section)

圖1 冠狀動脈硬斑塊輕度狹窄CTA與相應節段DSA對比Fig. 1 Coronary artery hard plaques with mild stenosis CTA and DSA corresponding segments contrast.

3 討論

冠心病分為急性冠狀動脈綜合征和穩定型冠心病兩種類型［13］，前者仍然是死亡主要因素之一，其是基于冠狀動脈粥樣硬化斑塊破裂、血栓形成和血管痙攣導致急性或亞急性心肌缺血病理學的臨床綜合征。動脈粥樣硬化斑塊破裂是急性冠狀動脈綜合征的主要發病機制，在冠心病發病早期評價患者的斑塊性質，對推測和預防急性冠狀動脈綜合征的發生有重要的意義［14］。雖然DSA能直接顯示管腔狹窄程度、部位，但其局限性為有創檢查且費用較高，故通過CTA及早發現軟斑塊并判斷其狹窄度有重要的意義。低劑量CT診斷準確率88.46%高于常規CT的73.08%［15］，在BMI指導下劑量個體化，采取“雙低”CTA檢查可保證與常規劑量相同的圖像質量，能準確診斷冠心病，臨床特異性和敏感度高，可降低有效輻射劑量，提高安全性［16］，對于冠心病診斷及治療有著重要的作用。目前，DSA檢查為臨床診斷冠心病的金標準，但DSA通過造影劑的充填來判斷血管狹窄程度，不能識別血管壁結構，無法判斷斑塊的重構性質和斑塊性質；而CTA檢查對硬斑塊和軟斑塊所致冠狀動脈中重度狹窄的診斷都具有較高的準確率，說明低劑量CTA檢查在診斷冠狀動脈中重度狹窄中具有較好的診斷價值，在BMI指導下低劑量CTA可以減少患者的輻射劑量達到同樣的診斷水平。本研究通過采用血管分析軟件進行冠狀動脈及其分支圖像后處理，不僅可以多角度觀察斑塊性質及其范圍，還可清楚地顯示其狹窄的情況。

圖2 冠狀動脈軟斑塊CTA與相應節段DSA對比Fig. 2 Coronary CTAand DSAcorresponding segments contrast soft plaques.

圖3 冠狀動脈硬斑塊中度狹窄CTA與相應節段DSA對比Fig. 3 Coronary artery hard plaques with moderate stenosis CTA and DSA corresponding segments contrast.

本研究冠狀動脈CTA檢出855節病變中硬斑塊檢出率53.7%，軟斑塊檢出率46.3%，這與既往研究［17］的結果（硬斑塊、軟斑塊、鈣化、狹窄檢出率分別為74.00%、72.00%、90.00%、92.00%）有一定差距，可能與我們節段劃分不一致，樣本量有一定差距，醫生診斷水平不一有關。硬斑塊檢出率比軟斑塊高，因為硬斑塊密度高、分辨率高，容易被肉眼發現，而軟斑塊密度相對低，與附近的血液和肌肉組織相似；但軟斑塊導致中、重度狹窄較硬斑塊檢出率高，因為軟斑塊形成早期以脂質為主，呈向心性生長，管腔狹窄，不斷增大的脂核、形成纖維帽和發生炎癥反應的斑塊、斑塊破裂及機化和修復過程，管腔呈負性重構［18］，導致管腔嚴重狹窄；當斑塊完全鈣化時，體積明顯縮小，大部分向管腔外移，不易引起管腔嚴重狹窄，所以軟斑塊導致中、重度狹窄較多［19］。本研究顯示軟斑塊396節中，CTA顯示中、重度狹窄301節，對應DSA 病變段315 節符合中、重度狹窄，符合率達95.6%；在硬斑塊459節中，CTA顯示中、重度狹窄216節，對應DSA病變段235節符合中重度狹窄，符合率達91.9%；這與既往一項研究［20］結果（中度、重度狹窄符合率分別為99.09%、99.98%）相似，但仍有差異，可能與斑塊分類不一致、醫生診斷水平差異性相關。軟斑塊對冠狀動脈中、重度狹窄的診斷符合率高于硬斑塊，因為硬斑塊本身為高密度影，產生線束硬化偽影，與周圍血管存在部分容積效應［21］，影響判斷管腔狹窄的準確性。硬斑塊多數為穩定斑塊，軟斑塊為不穩定斑塊，易發生破裂脫落，引起急性冠狀動脈綜合征［22］，所以對于檢出軟斑塊更有意義。

本研究也存在一些局限性。首先，樣本量小，后續應加大樣本量，對輕度狹窄、正常冠狀動脈的CTA與DSA檢查對比分析；其次，本文只對軟斑塊、硬斑塊導致冠狀動脈中重度狹窄展開分析，對于易損斑塊等各類斑塊未進行詳細分類、分析。隨著人工智能在醫學影像領域的不斷發展［23-24］，將會很好地解決人工測量的耗時、精確度的問題。

綜上所述，DSA檢查為臨床對冠心病的診斷提供了一種可靠的影像學方法；相比之下，CTA具有無創檢查、操作簡便、經濟實用、易于普及等優點，因此CTA可作為用于篩查冠心病的首選檢查方法。