冠狀動脈CT血管成像定量評估冠心病心肌缺血的效能

孫俊 夏花 江時忠

冠心病是40歲以上人群的高發疾病，近年來發病率呈年輕化趨勢，其基本病因是冠狀動脈壁上的斑塊積聚導致動脈管腔不斷變窄，心臟血液灌注減少，心肌無法獲得足夠的血液供應，導致心肌缺血缺氧而出現胸痛、胸悶等癥狀[1]。心肌缺血是冠心病患者預后不良的主要因素，準確診斷心肌缺血性損傷、及時給予干預對改善預后有重要意義[2]。目前，基于CT的心肌血流儲備分數（fractional flow reserve，FFR）和CT心肌灌注成像被推薦用于冠心病臨床診治的一線檢查，在診斷缺血性病變方面有較好的價值[3]。然而由于CT心肌灌注成像輻射劑量大且技術要求高、FFR有創且費用高等因素，兩者在臨床中的應用受到限制。冠狀動脈 CT 血管成像（coronary CT angiography，CCTA）作為評估心臟疾病的無創方法，在診斷冠心病解剖性狹窄方面有較好價值[4]。隨著研究的深入，基于CCTA的斑塊形態學分析和斑塊定量分析在診斷心肌缺血性損傷方面有一定價值，但是既往研究選取的斑塊參數和研究結果差異較大，且少有針對斑塊特征聯合斑塊定量分析的評估研究[5-6]。因此，本研究探討了基于CCTA的斑塊特征聯合斑塊定量分析評估冠心病心肌缺血的效能，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2019年10月至2020年12月衢州市中醫醫院收治的147例冠心病患者，其中男92例，女 55 例，年齡 35～78（60.16±13.22）歲，BMI 20～31（26.02±4.20）kg/m2；合并基礎疾病：高血壓86例，高血脂91例，糖尿病44例；既往史冠心病家族史19例，吸煙史64例。納入標準：（1）年齡≥18歲；（2）所有患者均接受冠狀動脈造影（invasive coronary angiography，ICA）、CCTA檢查；（3）ICA檢查證實單支冠狀動脈局限性狹窄，狹窄段管腔直徑≥2 mm，狹窄程度30%～90%。排除標準：（1）存在多支冠狀動脈病變或單支冠狀動脈多處狹窄；（2）入院1周內出現急性心肌梗死；（3）既往接受過冠狀動脈旁路移植術或經皮冠狀動脈介入支架植入治療；（4）同時患有心肌炎、肥厚型心肌病等其他心源性疾病；（5）對含碘對比劑或腺苷過敏者；（6）重度腎功能不全者；（7）CCTA圖像質量差，無法用于圖像分析者。本研究經本院醫學倫理委員會批準，所有患者及家屬均知情同意。

1.2 方法 患者取仰臥位，靜脈注射腺苷160μg（/kg·min），使用壓力導絲測量FFR，將壓力導絲傳感器置于病變血管遠端2～3 cm，緩慢撤回導絲，記錄全過程FFR值，FFR值≤0.8即判定為心肌缺血。所有ICA操作和FFR測量均由同一位影像科主治醫師完成。最終將FFR值＞0.8的81例患者納入非心肌缺血組，FFR值≤0.8的66例患者納入心肌缺血組。由2位醫師同時對ICA、FFR圖像和數據進行判定，意見不一致時以第3位醫師的判定結果為準。

1.3 CCTA檢查和圖像分析 應用美國GE公司64排128層螺旋CT（Optima CT680）儀進行CCTA檢查，使用前瞻性心電門控技術。所有患者檢查前給予硝酸甘油0.5 mg舌下含服，充分擴張冠狀動脈管腔，同時接受屏氣訓練。經手背外周靜脈注射對比劑和氯化鈉，流速4.0～5.0 ml/s，于 35%～75%R-R 間期采集圖像。掃描參數如下：管電壓70～120kV，管電流350～700mAs，重建層厚0.75 mm，掃描視野20 cm×20 cm。應用半自動斑塊分析軟件進行圖像分析，分別測量斑塊成分參數、斑塊形態特征參數。斑塊成分參數：病變長度、鈣化斑塊體積比、非鈣化斑塊體積比、斑塊負荷、血管狹窄程度。病變長度測定方法：沿冠狀動脈長軸方向，在病變冠狀動脈兩旁脂肪組織中各畫一矩形或類矩形感興趣區，長徑為病變長度。斑塊形態特征定量參數包括以下4方面征象：（1）正性重構：斑塊所在血管外壁寬度＞斑塊近段和遠端參考值的10%；（2）低密度斑塊：斑塊CT值＜30 Hu；（3）餐巾環征：斑塊低密度成分周圍環繞高密度的強化環，連同血管腔內對比劑一起形成餐巾環樣征象；（4）點狀鈣化：斑塊內長度＜3 mm的鈣化。同時具備至少2個高危征象的斑塊定義為CT高危斑塊。

1.4 統計學處理 采用SPSS 20.0和MedCalc統計軟件。計量資料以±s表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用logistic回歸分析影響冠心病心肌缺血的獨立危險因素，采用ROC曲線分析CCTA斑塊參數評估心肌缺血的效能，各參數評估心肌缺血的AUC間比較采用Delong檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者臨床資料比較 兩組患者年齡、性別、BMI、合并基礎疾病、既往史、TG、TC、HDL、LDL 比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較

2.2 兩組患者斑塊特征和斑塊定量參數比較 兩組患者低密度斑塊比例、點狀鈣化比例、鈣化斑塊體積比、非鈣化斑塊體積比的差異均無統計學意義（均P＞0.05），心肌缺血組患者正性重構比例、餐巾環征比例、CT高危斑塊比例、病變長度、斑塊負荷、血管狹窄程度均高于非心肌缺血組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者斑塊形態特征和斑塊定量參數比較

2.3 影響冠心病心肌缺血的多因素分析 以是否發生心肌缺血為因變量進行logistic回歸分析，結果顯示CT高危斑塊、病變長度、斑塊負荷、血管狹窄程度是冠心病心肌缺血的獨立危險因素（均P＜0.05），見表3。

表3 影響冠心病心肌缺血的多因素分析

2.4 CCTA斑塊參數評估心肌缺血的價值 以是否發生心肌缺血為因變量，以CCTA斑塊參數為自變量進行ROC曲線分析，結果顯示CT高危斑塊、病變長度、斑塊負荷、血管狹窄程度、聯合檢測評估心肌缺血的AUC 分別為 0.597、0.662、0.698、0.735、0.824，其中聯合檢測的評估價值明顯高于單一指標（Z=4.697、3.546、3.141、2.460，均 P＜0.05）。見表 4、圖 1。

表4 CCTA斑塊參數評估冠心病心肌缺血的價值

圖1 冠狀動脈CT血管成像斑塊參數評估冠心病心肌缺血的ROC曲線

3 討論

冠心病的基本病因在于冠狀動脈壁上的粥樣硬化斑塊積聚導致動脈管腔狹窄或閉塞，心臟無法獲取充足的含氧血液，心肌出現缺血缺氧性損傷。心肌缺血與冠心病不良心血管事件關系密切，準確診斷有助于及時給予干預，從而改善預后[7]。FFR是評估心臟功能的金標準，FFR＜0.8提示血流異常，心肌存在缺血性損傷，但是由于FFR屬于有創檢查、檢查費用高、患者接受度低，導致其臨床應用受限。隨著個體化精準醫療的發展，無創影像學技術逐漸應用于臨床。2019年歐洲心臟病學會推薦無創功能學成像技術作為冠心病診療的一線檢查方式[8]。CCTA是評估動脈病變的常用無創檢查方式，可充分對病變部位進行功能學評估。然而，依靠CCTA提供的解剖狹窄信息如血管狹窄程度、病變長度對缺血病變的診斷差別較大，且診斷效能不一。近年來CCTA在探究冠狀動脈斑塊組成成分和形態特征方面進行了部分研究。

高危斑塊破裂是引發急性心血管事件的主要原因，為了延緩斑塊進展、減少不良心血管事件的發生，人們嘗試了多種方法用于高危斑塊的篩查。CCTA在斑塊形態特征方面的研究較多，多數學者認為正性重構、低密度斑塊、點狀鈣化、餐巾環征是高危斑塊的4個典型特征[9-10]。既往研究顯示，伴隨心肌缺血性損傷冠心病患者的正性重構比例、低密度斑塊比例、點狀鈣化比例等高危征象比例均明顯高于非心肌缺血患者[11-12]。本研究結果與文獻相似，心肌缺血組患者正性重構比例、餐巾環征比例、CT高危斑塊比例明顯高于非心肌缺血組；logistic回歸分析顯示，CT高危斑塊比例是冠心病心肌缺血的獨立危險因素，提示CCTA檢測斑塊高危征象與缺血性病變高度相關，可用于心肌缺血性損傷的評估。

CCTA定量評估斑塊成分特征是近年來的研究熱點，鈣化斑塊通常為陳舊性斑塊，可為斑塊表面提供一定機械穩定性，但是鈣化成分的增多意味著斑塊處于愈合過程，愈合過程又在一定程度上加重病變狹窄程度，鈣化斑塊在血流動力學變化中的作用尚未明確[13]。本研究中鈣化斑塊并非冠心病心肌缺血的獨立危險因素，鈣化斑塊在心肌缺血診斷方面仍需進一步探討。國外研究顯示，非鈣化斑塊在評估心肌缺血性損傷方面有一定價值[14]。目前，國內有研究進一步將非鈣化斑塊分為脂質斑塊和纖維斑塊，考慮到目前檢測技術的局限，脂質成分和纖維成分的CT值存在較多的重疊，影響了斑塊成分的測量準確性[15]。因此本研究將非鈣化斑塊作為整體用于心肌缺血的評估，結果顯示，非鈣化斑塊體積比與心肌缺血并無明顯關系，這可能是由于非鈣化斑塊中脂質成分和纖維成分占比不同有關，斑塊成分評估心肌缺血的價值仍待方法改進后深入研究。斑塊負荷即斑塊體積在血管容積中的占比，一定程度上代表了血流受阻情況，斑塊負荷越大，說明血管血流受阻越嚴重，心肌缺血程度也越重[16]。本研究中斑塊負荷是冠心病心肌缺血的獨立危險因素，提示對于缺血病變的診斷有一定意義。

目前，有學者提出單獨應用解剖學狹窄信息并不能準確反映血流動力學情況[5]。本研究將基于CCTA下的斑塊形態特征與成分定量分析聯合用于心肌缺血的診斷，結果顯示CT高危斑塊、病變長度、斑塊負荷、血管狹窄程度、聯合檢測評估心肌缺血的AUC分別為0.597、0.662、0.698、0.735、0.824，其中聯合檢測的評估價值明顯高于單一指標（均P＜0.05），說明斑塊形態特征與斑塊成分定量分析聯合應用可提高心肌缺血的診斷效能，說明粥樣硬化斑塊本身所提供的信息應該被重視，在CCTA解剖學狹窄率的基礎上聯合斑塊特征和成分分析能夠提供更加全面的圖像信息，有助于提升診斷準確性。本研究仍存在不足之處：樣本量有限，結果可能存在一定偏移；由于檢測技術和斑塊分析軟件的限制，未進一步區分脂質斑塊和纖維斑塊，斑塊成分定量評估心肌缺血的價值仍待深入探討。

綜上所述，基于CCTA的斑塊形態特征聯合斑塊成分定量分析在評估冠心病心肌缺血方面有一定價值，兩者聯合檢測有助于提升缺血性病變的診斷效能。