64-MSCT血管密度比值评价急性冠脉综合征血管易损斑块的价值

万象新，覃群，秦将均，周祥群，林玲

(海南省农垦三亚医院放射科，海南三亚 572000)

64-MSCT血管密度比值评价急性冠脉综合征血管易损斑块的价值

万象新，覃群，秦将均，周祥群，林玲

(海南省农垦三亚医院放射科，海南三亚 572000)

目的探讨64-MSCT血管密度比值评价急性冠脉综合征(ACS)肇事血管易损斑块价值。方法追踪随访2011年5月至2012年4月间我院临床拟诊冠心病行64-MSCT冠状动脉成像，并同期(一周内）进行了冠状动脉造诊断为冠心病患者128例，其中冠状动脉内置支架术者、严重心肺肝肾疾病者、图像质量未达优良者予以剔除，最终纳入随访对象65例中31例在1年内发生了ACS。所有纳入随访对象的MSCT原始数据在45%～85%R-R间期、间隔20%重建后传至AW4.4工作站，多平面图像上(MPR)，沿血管长轴测量冠状动脉血管病变,ROIs血管壁、管腔、斑块以及血栓的总体平均密度,并且用主动脉根部的平均血管密度作为比较参考，得出VDR(Vessel density ratio)值。结果ACS组31例，斑块105个,其中肇事斑块45个，非肇事斑块60个；非ACS组34例，斑块78个。将以上斑块分为ACS斑块组与非ACS斑块两组，经统计学分析结果显示，两组间主动脉根部平均CT值比较差异无统计学意义(P＞0.05)，而斑块血管混合CT值(PVMV)和VDR值差异则均有统计学意义(P＜0.05)。结论采用64-MSCT血管密度比值比以往单纯测量斑块CT值评价斑块的稳定性更可靠，VDR对早期识别ACS易损斑块具有较高的临床应用价值。

多排螺旋计算机体层扫描；急性冠脉综合征；易损斑块；血管密度比值

急性冠状动脉综合征(Acute coronary syndromes，ACS)是冠心病的严重类型，其病理生理机制主要是冠状动脉易损斑块破裂及伴随的血小板聚集、急性或亚急性血栓形成造成急性冠脉狭窄或闭塞，从而导致急性或亚急性心肌缺血。早期识别和诊断肇事血管的易损斑块，从而采取有效的干预措施有助于减少ACS的发生[1]。笔者通过大样本追踪随访ACS患者，并利用血管密度比值(Vessel density ratio，VDR)评价ACS肇事血管易损斑块，探讨VDR评价肇事血管易损斑块的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料追踪随访2011年5月至2012年4月间我院临床拟诊冠心病行64-MSCT冠状动脉成像，并同期(一周内)进行了冠状动脉造诊断为冠心病患者128例，随访期限由患者发生首次ACS时间决定，最短者10 d，最长者1年，1年以上未发生ACS者不再随访。入选标准：冠脉造影显示左冠主干、左前降支、回旋支及右冠脉4支血管中至少1支血管病变的狭窄程度＞50%并≤100%。其中冠状动脉内置支架术者、严重心肺肝肾疾病者、既往心肌梗死病史或经再血管化治疗(冠脉支架或搭桥)者、图像质量未达优良者均予以剔除，最终纳入随访对象为65例，其中男性39例，女性26例，年龄52～84岁，平均(65.6±10)岁。根据易损斑块定义(导致1年内发生ACS事件的肇事斑块即易损斑块)，将31例在1年发生ACS者入选ACS组，其中男性21例，女性10例；另外34例1年内未发生ACS者入选非ACS组，其中男性18例，女性16例。根据适时冠状动脉造影(DSA)结果确定肇事血管及斑块位置。所有纳入随访对象的MSCT原始数据、DSA图像资料均完整保存。

1.2 设备及检查方法采用64排螺旋CT(GE，Light Speed VCT)，患者在充分休息后静卧检查床，肘静脉留置套管针，连接高压注射器(MEDRAD Stellant CT注射系统，美国)。以左冠状动脉开口处主动脉断面为监测层面，团注对比剂20 ml同层动态扫描，监测其时间-密度变化，计算每例患者合适的扫描时间。扫描范围从气管分叉水平至左膈下1～2 cm。采用非离子型对比剂优维显(370 mgI/100 ml)80～120 ml，注射流率5 ml/s。扫描参数:管电压120 kV，管电流250～650 mA，探测器配置64×0.625 mm，螺距：0.20:1，球管旋转速度0.35 s/r。图像重建：层厚、重组间隔0.625 mm，重建45%～85%R-R间期、间隔20%R-R间期。重建图像传输至AW4.4工作站。

1.3 测量方法所有病例CT密度测量由两名具有8年以上心血管病影像诊断经验的医师在GE AW4.4工作站完成，两人所测65例主动脉CT值一致性好，184个斑块处血管与斑块混合CT值有15例存在较大差异，经两人核查复测均达到了一致性。测量按以下几个步骤进行：(1)主动脉CT值测量：选择冠状动脉开口水平的主动脉横截面上测量，中心置于管腔中心(见图1)，测量面积为管腔面积20%～60%；(2)冠状动脉斑块处管腔与斑块混合CT值测量：选择暴露斑块最清晰的MPR管腔长轴层面，测量范围为全斑块与斑块对应管腔(见图2)。随后计算二者的比值。

图1 主动脉CT值测量

图2 冠状动脉斑块处管腔与斑块混合CT值测量

2 结果

2.1 ACS组与非ACS组基本资料比较两组患者的基本资料经统计学分析结果显示，年龄、性别、体重指数、心率、高血压、高血脂、糖尿病、吸烟等指标差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。

表1 ACS组与非ACS组基本资料比较(±s)

表1 ACS组与非ACS组基本资料比较(±s)

注：BMI，Body mass index，体重指数；HR，Heart rate，心率。

指标P值ACS组(n=31)非ACS组(n=34)t/χ2值男性（例）年龄(岁) BMI(kg/m2) HR(次/min)高血压(例)高血脂(例)糖尿病(例)吸烟(例) 0.83 0.40 0.36 0.65 0.52 0.87 0.88 0.55 21 65±9.6 23.3±4.4 58.6±11 16 15 8 12 18 58±10.8 24.1±3.0 57.7±8.8 13 17 14 12 0.044 -8.4 -0.93 0.45 0.414 0.028 0.023 0.361

2.2 ACS斑块与非ACS斑块测量指标比较ACS组31例，105个斑块，其中肇事斑块45个；非肇事斑块60个；非ACS组34例，78个斑块。由此可知，ACS斑块45个，非ACS斑块包括非肇事斑块与非ACS组内全部斑块总计138个。对ACS斑块与非ACS斑块患者的主动脉根部CT值、冠脉斑块血管混合CT值(PVMV)以及二者比值(VDR)进行统计学分析，结果显示，两组间主动脉根部平均CT值差异无统计学意义(P＞0.05)，而冠脉斑块血管混合CT值和VDR比较差异则有统计学意义(P＜0.05)，ACS斑块VDR比非ACS斑块VDR平均低于50%，见表2。

表2 ACS斑块与非ACS斑块测量指标比较(±s)

表2 ACS斑块与非ACS斑块测量指标比较(±s)

注：主动脉CT值为主动脉根部含对比剂管腔的平均CT值；PVMV:斑块血管混合CT值，为冠脉斑块区包括斑块与对应血管腔对比剂在内的混合CT值；VDR=主动脉CT值/冠脉斑块CT值。

指标ACS斑块(n=45)非ACS斑块(n=138)t值P值主动脉CT值PVMV VDR 455±110 93±26 0.21±0.14 463±95 161±65 0.43±0.24 0.45 4.9 6.2 0.65＜0.05＜0.01

3 讨论

易损斑块发生破裂、脱落或形成血栓导致血管栓塞发生ACS，而成为肇事斑块，其病理改变主要是进展性炎症反应和巨噬细胞及T-淋巴细胞浸润、薄纤维帽、大的脂质坏死核心、斑块表面裂隙、斑块区内皮裸露伴有血小板聚集，这些改变与以钙化、纤维化为主的稳定斑块相比存在X线吸收系数的差异。综观国内外MSCT对冠状动脉粥样斑块的研究现状，在测量方法上都是单纯采用垂直于病变血管的横断位重建图像通过CT值密度测量和面积计算来评价ACS肇事血管的斑块面积、斑块长度、斑块负荷。由于在病变血管的横断面图像上管腔内高密度对比剂及斑块钙化会干扰斑块的密度测量，而且冠状动脉滋养动脉和斑块内血管新生会导致管壁和斑块显示强化改变。不同的患者、不同的延迟时间、不同的注射速率和剂量都会影响冠脉管腔内密度变化，不能完全通过密度测量准确区分正常血管壁及轻微斑块病变。斑块内脂质及纤维混合成分以及继发的血栓常导致血管壁、斑块以及血管腔没有严格的分界线，这都会导致MSCT低估或高估肇事血管的斑块面积、斑块长度、斑块负荷。因此，要去除以上影响从理论上采用冠/根CT比值的评价方法是可行的。VDR评价易损斑块尚无文献报道，笔者拟将通过大量样本追踪研究，以证实VDR克服了上述定量指标的局限性。

易损斑块除上述主要指标外，血管狭窄率＞90%、斑块表面钙化结节、斑块内出血、血管正性重构、血管内窥镜所见亮黄斑块以及内皮功能受损是确定易损斑块的次要标准[2]。其中血管重构评价，笔者正尝试用64-MSCT进行评价。影像学在易损斑块的评价方面虽有不少成熟的检测方法，但在临床应用上均存在不同程度的局限性。血管内超声(Intravascular ultrasound，IVUS)是最可靠的方法，能够直接观察到血栓、斑块内出血等易损斑块的影像学特征，判断冠状动脉正性及负性重构，分辨钙化类型，在易损斑块的识别中具有独特优势[3-4]。但该方法是有创检查，并且不能应用于冠脉重度狭窄的患者，而且血管内超声尚未普及，其临床应用存在局限性及风险性。冠状动脉造影(Coronary angiography，CAG)仅能显示冠状动脉粥样硬化病变对比剂充填的管腔轮廓形态学信息，不能显示斑块的特性，对于斑块的稳定性评价无意义。电子束CT(Electron beam computed tomography，EBCT)每桢图像的扫描时间约为100 ms，显著降低呼吸、心跳对心脏冠状动脉扫描的影响。EBCT是动脉钙化无创检测的“金标准”，由此可以通过钙化评分对动脉钙化进行定量分析.现在认为，钙化评分独立于其他传统危险因素与急性心血管事件的发生风险相关。但EBCT检测斑块内其他成分的敏感性和特异性较差，而且高危易损斑块往往没有钙化，钙化的斑块也并非一定是易损斑块，EBCT在鉴定不稳定斑块上尚无明显优势。光学相干断层显像(Optical coherence tomography，OCT)通过利用波长近似于红外线的光波，对冠状动脉壁的组织结构以高分辨率进行成像。OCT系统测量精度高，平均轴向、横向分辨率分别达到10、20 μm。体外实验表明，OCT不仅可以提供管壁结构和管腔形态的信息，包括管腔直径、斑块、血栓、夹层、组织片和支架地理形态等，还可以精确显示AS斑块的微结构特性[11]。OCT检测下，纤维性斑块的影像信号丰富均一；纤维钙化斑块边界清楚，信号较弱；富含脂质的斑块信号弱，边界模糊。OCT识别上述三种不同斑块的敏感性和特异性均很高。临床应用中，OCT在识别不稳定斑块方面明显优于传统IVUS，前者因分辨率和采集率高，可以观察到IVUS检测不到的增厚的内膜、弹力板、平滑肌细胞增生和脂质核，并能测量斑块纤维帽的厚度等。由此可见，OCT系统在鉴定不稳定斑块方面具有很大的应用前景，但因其穿透距离有限，深层组织的成像不清，设备不普及。

CT评价易损斑块是从16排螺旋CT应用临床起步，以16排和64排探测器为代表的多层螺旋CT (Multi-slice spiral computed tomography，MSCT)的普及，以及冠心病冠脉CTA筛查的普及，在冠脉CTA一站式扫描后，不增加扫描剂量与扫描时间，利用后处理软件及人工勾画测量达到无侵入性评价冠状动脉病变方面有了明显进步，主要体现在可以评价的冠状动脉节段显著增加、斑块的识别以及血管重构的评价[5]。Caussin等[6]用16层MSCT评价无明显冠脉狭窄的罪犯血管斑块的影像学特征，结果显示16层MSCT在显示斑块区血管重构、偏心性、钙化以及斑块的脂质核心的低密度区特征与IVUS所见有高度的一致性。Achenbach等[7]认为16层MSCT具有检测无明显冠脉狭窄斑块的潜力，与IVUS结果比较，冠脉节段分析结果显示16层螺旋CT明显低估斑块的容积，而且需要进一步提高图像质量来可靠地评价整个冠状动脉树的非钙化性斑块。Leber等[8]初步研究结果显示16层MSCT冠脉图像质量可以满足准确检测冠状动脉斑块的需要，而且斑块的密度测量可以反映斑块的性质。Achenbach等[9]还采用16层MSCT评价冠状动脉狭窄和无明显狭窄病变区血管的重构，发现冠状动脉狭窄区血管重构指数明显高于无明显狭窄病变的血管，狭窄区血管还显示负性重构，CT测量横断位血管面积、RI与IVUS测量值有高度相关性。Schoenhagen等[10]也认为16层MSCT能准确显示多达80.4%节段的轻度冠状动脉狭窄区斑块的存在、钙化、分布以及病变血管的正性重构。Moselewski等[11]则认为与IVUS比较，16层MSCT测量横断位血管腔面积及斑块面积存在高估的问题，只有中等程度的准确性。进一步研究结果显示64层MSCT可以无创伤性检测近段冠状动脉不同性质的斑块、测量管腔的面积，但是与IVUS结果比较，64层MSCT存在低估混合性斑块和非钙化性斑块的容积而且会高估钙化性斑块的容积，对斑块负荷检测的可重复性较差，不能准确测量狭窄的程度[12-13]。国内学者]初步研究结果显示，16层MSCT对无明显狭窄的冠状动脉粥样硬化斑块有良好的探察能力，根据斑块的密度差异，MSCT能区分不同类型的斑块[14-15。64层MSCT对斑块的类型评估比较客观，可以作为临床怀疑冠心病患者的门诊筛查和初步诊断。

值得注意的是，采用16层MSCT评价冠脉斑块的学者都指出冠脉图像的质量是制约16层MSCT准确评价斑块性质和血管重构的重要因素[6-11，14]。目前MSCT对斑块的研究都是采用垂直于病变血管的横断位重建图像通过人工勾画血管轮廓并放置感兴趣区(Regions of interest，ROIs)来确定斑块有无、测量斑块密度，并进一步计算斑块的负荷、管腔的狭窄率、外弹力膜面积、血管重构指数来评价斑块的易损性。由于正常冠状动脉管壁的厚度低于目前16层、64层螺旋CT的层厚(0.625～1.0 mm)，而且斑块严重的钙化也会影响横断面图像病变血管的面积测量，导致目前MSCT尚不能可靠评价病变血管的重构指数[9]。此外，对于ACS冠脉无明显狭窄和有明显狭窄的病变区，由于腔内对比剂密度差异较大，MSCT横断位重建图像能否准确这两种病变区斑块的易损性是一个尚待深入研究的课题。

本研究结果显示，ACS斑块与非ACS斑块的VDR有显著差异，ACS斑块VDR比非ACS斑块VDR平均低于50%。由于VDR克服了以往CT评价易损斑块单纯测量斑块CT密度存在的不足，在评价ACS斑块易损性方面更为可靠。VDR对早期识别ACS易损斑块具有较高的临床应用价值，其阳性预测值、阴性预测值尚有待于与血管内超声、病理对照进一步研究，VDR有望成为一个新的无侵入性确定ACS易损斑块的影像学量化指标。

[1]Hong MK,Mintz GS,Lee CW,et al.Comparison of virtual histology to intravascular ultrasound of culprit coronary lesions in acute coronary syndrome and target coronary lesions in stable angina pectoris[J].Am J Cardiol,2007,100(6):953-959.

[2]Naghavi M,Libby P,Falk E,et al.From vulnerable plaque to vulnerable patient:a call for new definitions and risk assessment strategies:PartⅠ[J].Circulation,2003,108(14):1664-1672.

[3]Hong MK,Mintz GS,Lee CW,et al.Comparison of virtual histology to intravascular ultrasound of culprit coronary lesions in acute coronary syndrome and target coronary lesions in stable angina pectoris[J].Am J Cardiol,2007,100(6):953-959.

[4]Fujii K,Kobayashi Y,Mintz GS,et al.Intravascular ultrasound assessment of ulcerated ruptured plaques:a comparison of culprit and nonculprit lesions of patients with acute coronary syndromes and lesions in patients without acute coronary syndromes[J].Circulation, 2003,108(20):2473-2478.

[5]Vanhoenacker PK,Heijenbrok Kal MH,Van Heste R,et al.Diagnostic performance of multidetector CT angiography for assessment of coronary artery disease:meta-analysis[J].Radiology,2007,244(2): 419-428.

[6]Caussin C,Ohanessian A,Ghostine S,et al.Characterization of vulnerable nonstenotic plaque with 16-slice computed tomography compared with intravascular ultrasound[J].Am J Cardiol,2004,94 (1):99-104.

[7]Achenbach S,Moselewski F,Ropers D,et al.Detection of calcified and noncalcified coronary atherosclerotic plaque by contrast-enhanced,submillimeter multidetector spiral computed tomography:a segment-based comparison with intravascular ultrasound[J].Circulation,2004,109(1):14-17.

[8]Leber AW,Knez A,Becker A,et al.Accuracy of multidetector spiral computed tomography in identifying and differentiating the composition of coronary atherosclerotic plaques:a comparative study with intracoronary ultrasound[J].J Am Coll Cardiol,2004, 43(7):1241-1247.

[9]Achenbach S,Ropers D,Hoffmann U,et al.Assessment of coronary remodeling in stenotic and nonstenotic coronary atherosclerotic lesions by multidetector spiral computed tomography[J].J Am Coll Cardiol,2004,43(5):842-847.

[10]Schoenhagen P,Tuzcu EM,Stillman AE,et al.Non-invasive assessment of plaque morphology and remodeling in mildly stenotic coronary segments:comparison of 16-slice computed tomography and intravascular ultrasound[J].Coron Artery Dis,2003,14(6): 459-462.

[11]Moselewski F,Ropers D,Pohle K,et al.Comparison of measurement of cross-sectional coronary atherosclerotic plaque and vessel areas by 16-slice multidetector computed tomography versus intravascular ultrasound[J].Am J Cardiol,2004,94(10):1294-1297.

[12]Leber AW,Knez A,von Ziegler F,et al.Quantification of obstructive and nonobstructive coronary lesions by 64-slice computed tomography:a comparative study with quantitative coronary angiography and intravascular ultrasound[J].J Am Coll Cardiol,2005,46 (1):147-154.

[13]Leber AW,Becker A,Knez A,et al.Accuracy of 64-slice computed tomography to classify and quantify plaque volumes in the proximal coronary system:a comparative study using intravascular ultrasound[J].JAm Coll Cardiol,2006,47(3):672-677.

[14]吴文辉,吕滨,蒋世良,等.多层螺旋CT对冠状动脉粥样硬化斑块的显示及与超声结果的比较[J].中华放射学杂志,2007,41 (10):1027-1031.

[15]王焱辉,张兆琪,吕飙,等.64层螺旋CT检测冠状动脉粥样硬化斑块的初步研究[J].中华放射学杂志,2007,41(11):1189-1193.

Value of vessel density ratio of 64-MSCT in the evaluation of acute coronary syndrome vulnerable plaques.

WAN Xiang-xin,QIN Qun,QIN Jiang-jun,ZHOU Xiang-qun,LIN Ling.Hainan Provincial Nongken Sanya Hospital, Sanya 57200,Hainan,CHINA

ObjectiveTo study the value of vessel density ratio(VDR)of 64-MSCT for evaluating vulnerable plaques in patients with acute coronary syndrome(ACS).MethodsPatients diagnosed as coronary heart disease (CHD)and scheduled for 64-MSCT coronary artery imaging from May 2011 to April 2012 were followed up and analyzed.One hundred and twenty-eight patients were confirmed as CHD within a week by coronary artery digital subtraction angiograpy.Then the patients of coronary artery bracket of built-in,severe lung liver and kidney diseases,unqualified image quality were excluded,and 65 patients were enrolled eventually,of which 31 occurred ACS within 1 year(ACS group)and 34 did not had ACS within 1 year(non-ACS group).All the raw data of MSCT was reconstructed in the range of R-R 45%～85%and with 20%interval,then the data was send to AW4.4 workstations,multiplanar images.The coronary artery vascular lesions,ROIs overall average density of blood vessel walls,lumen,plaques,were tested along the long axis of blood vessels,using the average density of blood vessels of the aortic root as a reference.Then the vessel density ratio(VDR)was calculated.ResultsACS group(31 cases)had 105 patches,including 45 culprit plaques and 60 noncuprit plaques.The non-ACS group(34 cases)has 78 plaques.Statistical analysis revealed that the average CT value of the aortic root showed no significant difference between the two groups(P＞0.05),while plaque vascular mixed CT value(PVMV)and VDR value had significant differences(P＜0.05).Conclusion64-MSCT vascular density ratio(VDR)is more reliable than plaques CT value in the evaluation of the stability of the plaques.VDR has higher clinic value in the early identification ofACS vulnerable plaques.

Multislice CT(MSCT);Acute coronary syndromes;Vulnerable plaques;Vessel density ratio(VDR)

R541.4

A

1003—6350（2014）16—2378—05

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.16.0929

2014-05-17)

海南省自然科学基金（编号：310183）；三亚市医疗卫生科技创新项目（编号：YW1320）

万象新。E-mail：13907608146@163.com