冠状动脉斑块量化特征预测急性冠状动脉综合征的价值

庞殿申，迟华群，张秀英，王飞飞（山东省茌平县人民医院CT室，山东茌平252100）



冠状动脉斑块量化特征预测急性冠状动脉综合征的价值

庞殿申，迟华群，张秀英，王飞飞
（山东省茌平县人民医院CT室，山东茌平252100）

［摘要］目的：探讨64排CT冠状动脉成像斑块量化特征预测急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）的价值。方法：随访830例经64排CT证实的冠状动脉斑块患者2～33个月，随访终点事件为ACS，经冠状动脉造影及心电图、负荷心肌缺血实验确定罪犯斑块，比较罪犯斑块与非罪犯斑块的最大横截面积、体积、斑块负荷、重构指数、厚度长度比，并绘制各指标预测ACS的ROC曲线，选取最佳截断点，计算灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。结果：最终793例作为研究对象，其中，27例随访期发生ACS，检出罪犯斑块27个，非罪犯斑块59个。在未发生ACS的患者中随机选取100例作为对照组，共检出非罪犯斑块275个。2组非罪犯斑块共334个，罪犯斑块27个。罪犯斑块的最大横截面积（平均5.20 mm2）、体积（22.89 mm3）、斑块负荷（40.5%）、重构指数（1.32）、厚度长度比（0.33）均显著高于非罪犯斑块（分别为3.71 mm2、11.80 mm3、31.40%、1.04、0.25）（均P＜0.05），以上指标预测ACS的ROC曲线下面积分别为0.87、0.73、0.78、0.73、0.71。结论：64排CT显示的斑块最大横截面积、体积、斑块负荷、重构指数、厚度长度比在一定程度上能够预测ACS的发生。

［关键词］急性冠状动脉综合征；体层摄影术，X线计算机；罪犯斑块

急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）是指由于冠状动脉急性病变导致冠状动脉严重狭窄或闭塞所造成的一组临床综合征，包括不稳定性心绞痛、ST段抬高性心肌梗死及非ST段抬高性心肌梗死，其发病率、病死率较高。如何无创性预测ACS的发生成为当前研究的热点和难点。ACS的病理基础是管壁上的粥样硬化斑块发生了一系列的病理生理学改变，包括斑块的破裂、糜烂、溃疡、钙化结节、斑块内出血等，以及斑块表面内皮功能不全、炎症或斑块内组织因子暴露等因素参与的血栓形成［1］。这种发生上述病理生理学改变的斑块称之为罪犯斑块。本研究旨在通过比较罪犯斑块与非罪犯斑块的量化特征，评估64排CT冠状动脉成像预测ACS的价值，从而为临床早期干预提供依据。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2012年10月至2015年6月我院拟诊冠心病、行冠状动脉CTA检查且图像质量良好者。排除标准包括无斑块者，冠状动脉支架术后或搭桥术后，急性心肌梗死病史，不稳定性心绞痛病史，严重左心室功能不全（左室射血分数＜30%），肾功能不全（血肌酐＞133 μmol/L），严重呼吸系统疾病，碘过敏，全身严重感染或肿瘤性疾病。830例纳入随访，其中20例失访，13例无法确定罪犯斑块（5例心源性死亡无法行后续检查，8例临床资料不完整），4例其他原因死亡。最终793例作为研究对象，男413例，女380例；年龄38～79岁，平均64.3岁。1.2仪器与方法采用Philips Brilliance 64排CT仪行回顾性心电门控螺旋扫描。扫描前如心率过快，口服β-受体阻滞剂，控制静息心率＜70次/min。扫描参数：120 kV，360 mAs，机架旋转时间400 ms，螺距0.2，探测器准直64×0.8 mm，扫描时间8～11 s。对比剂采用碘帕醇（370 mgI/mL）75 mL，由双筒高压注射器以5.0 mL/s的流率经肘静脉注入，随后以同一流率注入30 mL生理盐水。扫描时嘱患者屏气，ROI置于气管隆突下1 cm胸主动脉处，触发阈值130 HU。图像后处理选取最佳时相图像行MIP、MPR、CPR、VR。斑块测量采用Comprehensive Cardiac Analysis （CCA），version 4.5.3.40140，Philips Healthcare软件，斑块面积及管腔面积测量方法见图1。

图1女，63岁，稳定性心绞痛　图1a CPR示右冠状动脉远端非钙化斑块（箭头），管腔狭窄　图1b血管横断位显示斑块最大横截面积为3.01 mm2（RCA：右冠状动脉）

1.3图像分析采用改良的美国心脏病协会分类方法，将冠状动脉分为17段。斑块测量指标包括：①斑块最大横截面积；②斑块体积；③斑块负荷，即斑块面积与血管面积比值；④重构指数，即冠状动脉最窄处血管面积与血管平均面积（近侧和远侧血管横断面积的平均值）的比值；⑤斑块厚度长度比，即最大厚度与最大长度的比值。

1.4随访随访主要为电话随访，辅以门诊和住院随访。随访截止日期为2015年8月31日。终点事件为ACS。基于ACS发病当时冠状动脉造影结果，结合心电图表现及负荷心肌缺血实验所见，首先确定罪犯血管，若罪犯血管仅存在单一狭窄斑块，则为罪犯斑块；若罪犯血管中斑块数量为2个及以上，则狭窄程度最重，形态学特点最复杂的斑块确定为罪犯斑块［2］。

1.5统计学分析采用SPSS 17.0统计学软件。计量资料以x±s表示，组间比较采用独立样本t检验。ROC曲线确定最佳截断点及相应敏感度、特异度。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1随访结果随访2～33个月，中位时间14.5个月，其中27例发生了ACS，急性心肌梗死7例，不稳定性心绞痛20例。27例中检出罪犯斑块27个，非罪犯斑块59个。在766例未发生ACS的患者中随机选取100例作为对照组，共有非罪犯斑块275个。

2.2罪犯斑块与非罪犯斑块测量指标比较2组非罪犯斑块共334个，罪犯斑块27个。罪犯斑块与非罪犯斑块各测量指标见表1。罪犯斑块的最大横截面积、体积、斑块负荷、重构指数、厚度长度比均明显高于非罪犯斑块（均P＜0.05）。

2.3斑块测量指标预测ACS的ROC分析各斑块指标预测ACS的截断点、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值见表2。各斑块指标预测ACS的ROC曲线见图2。其中斑块最大横截面积的曲线下面积最大。

3　讨论

冠状动脉粥样硬化性心脏病严重威胁人类健康，ACS病死率极高，预后较差。如何及早预测ACS的发生成为最近研究的热点和难点。一直以来，冠状动脉造影都是冠心病诊断的金标准，但其有创，且价格昂贵，虽能有效判断冠状动脉狭窄程度，但无法直观显示动脉粥样硬化斑块。血管内超声可以识别罪犯斑块，具有常规冠状动脉造影无法比拟的优势［3］，但为侵入性检查。

MSCT不仅能准确判断冠状动脉狭窄程度［4］，还能直观显示动脉粥样硬化斑块，使得无创性检出罪犯斑块成为可能。罪犯斑块的主要诊断标准［5］：斑块内炎细胞浸润；纤维帽厚度小于65 μm，脂核大于斑块体积的40%；管腔大于90%的严重狭窄；斑块裂隙及内皮脱落伴表面血小板聚集。多项研究［6-10］发现MSCT能够通过斑块密度、性质、钙化程度、血管重构等特征识别罪犯斑块。黄炫生等［6］对稳定性心绞痛和不稳定性心绞痛患者行256层冠状动脉CTA检查，发现不稳定性心绞痛患者的罪犯斑块CT值显著低于稳定性心绞痛患者的斑块。赖红梅等［7］发现不稳定性心绞痛患者罪犯斑块中非钙化性斑块、血管正性重构发生率及血管重构指数明显高于稳定性心绞痛患者。赵莉芳等［8］发现ACS组比稳定性心绞痛组有更多的点状钙化、更低的斑块衰减、更高的重构指数、更低的钙化积分，以及更高的罪犯病变积分。Hammer-Hansen等［9］发现非ST段抬高性心肌梗死较稳定性心绞痛斑块密度更低，脂质性斑块比例高，重构指数更高。Sato等［10］亦有类似发现。但上述斑块特征分析均是在ACS发生后进行的，对其发生风险的预测价值有限。

表1罪犯斑块与非罪犯斑块定量指标比较（x±s）

表2斑块测量指标预测ACS的ROC曲线分析

图2各斑块测量指标预测急性冠状动脉综合征的ROC曲线图　图2a斑块最大横截面积的曲线下面积（AUC）为0.87图2b斑块体积AUC为0.73图2c斑块负荷AUC 为0.78图2d重构指数AUC为0.73图2e斑块厚度长度比AUC为0.71

本研究主要分析斑块的定量测量指标，且在斑块破裂前行CT检查，如患者发生ACS，则通过临床资料确定罪犯斑块，再分析基线检查时破裂前斑块的特征，得出的结果更具预测性，在以后的检查中发现类似斑块可及时提示临床积极进行干预。研究显示，罪犯斑块的最大横截面积、体积、斑块负荷、重构指数、厚度长度比均明显高于非罪犯斑块，且ROC曲线分析显示选取合适的截断点对界定罪犯斑块具有较高的诊断效能、敏感度、特异度及阴性预测值，表明上述定量指标对鉴别罪犯斑块和非罪犯斑块具有一定价值。斑块体积、最大横截面积、斑块负荷、重构指数越高，厚度长度比越大，越容易破损，导致ACS的发生。Hoffmann等［11］亦发现罪犯斑块最大横截面积较大。杨霞等［2］发现罪犯斑块的重构指数明显高于非罪犯斑块。

总之，MSCT在斑块定量测量方面具有其他检查方法无法比拟的优势，能够有效识别罪犯斑块的特征、预测ACS。本研究不足之处：随访样本量较小，发生ACS者较少。由于CT扫描的局限性，斑块钙化在一定程度上影响指标测量。今后研究中有待加大样本量，尽量减轻钙化伪影。另外，本研究在ACS发生后再追溯发病前CTA中的罪犯斑块，因考虑到斑块可能发生一定的演变，故将随访期进行了一定的限制，中位随访时间为14.5个月，认为此期间斑块位置及形态不会发生明显变化，在今后的研究中可将随访期进一步缩短。

［参考文献］

［1］蒋博，盖鲁粤.易损斑块的识别及血清学标志物的进展［J］.中国医学影像学杂志，2010，18（3）：220-222.

［2］杨霞，陈韵岱，盖鲁粤，等.多层螺旋CT评价急性冠状动脉综合征及稳定性心绞痛患者斑块特征的作用［J］.中华老年心血管病杂志，2011，13（4）：320-322.

［3］Ando H，Amano T，Matsubara T，et al. Comparison of tissue characteristics between acute coronary syndrome and stable angina pectoris. An integrated backscatter intravascular ultrasound analysis of culprit and non-culprit lesions［J］. Circ J，2011，75：383-390.

［4］Makaryus AN，Henry S，Loewinger L，et al. Multi-detector coronary CT imaging for the identification of coronary artery stenoses in a“Real-World”population［J］. Clin Med Insights Cardiol，2015，8：S13-S22.

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

［6］黄炫生，张励庭，刘卫其，等.应用256层CT冠脉成像评价冠脉斑块的稳定性［J］.中西医结合心脑血管病杂志，2012，10（11）：1291-1293.

［7］赖红梅，彭辉. 64排多层螺旋CT冠状动脉成像比较稳定性与不稳定性心绞痛患者冠状动脉粥样硬化斑块特征［J］.临床内科杂志，2011，28（5）：319-321.

［8］赵莉芳，廖鹏翡，缪培智，等. 64排螺旋CT检测冠状动脉罪犯病变积分对急性冠脉综合征的诊断价值［J］.介入放射学杂志，2012，21（6）：456-460.

［9］Hammer-Hansen S，Kofoed KF，Kelbaek H，et al. Volumetric evaluation of coronary plaque in patients presenting with acute myocardial infarction or stable angina pectoris-a multislice computerized tomography study［J］. Am Heart J，2009，157：481-487.

［10］Sato A，Ohiqashi H，Nozato T，et al. Coronary artery spatial distribution，morphology，and composition of nonculprit coronary plaque by 64-slice computed tomographic angiography in patients with acute myocardial infarction［J］. Am J Cardiol，2010，105：930-935.

［11］Hoffmann U，Moselewski F，Nieman K，et al．Noninvasive assessment of plaque morphology and composition in culprit and stable lesions in acute coronary syndrome and stable lesions in stable angina by muhideteetor computed tomography［J］．J Am Coil Cardiol，2006，47：1655-1662．

Value of quantification of coronary artery disease using cardiac computed tomographic angiography to predict futureacute coronary syndrome

PANG Dianshen，CHI Huaqun，ZHANG Xiuying，WANG Feifei.

Department of Radiology，Chiping People’s Hospital，Chiping，252100，China.

［Abstract］Objective：To explore the value of quantification of coronary artery disease using cardiac computed tomographic angiography（CCTA）to predict future acute coronary syndrome（ACS）. Methods：A total of 830 patients underwent 64-slice CCTA and were followed up for ACS for 2～33 months. Culprit lesion was confirmed by coronary angiography，electrocardiography and myocardial ischemic test. Coronary artery plaques were quantified using semiautomated software. Plaque area，plaque volume，plaque burden，remodeling and ratio of thickness and length were compared between culprit lesion and control lesion. Receiver Operating curve（ROC）predicting ACS was drawn and the best cut off value was selected to calculate the sensitivity、specificity、positive predictive value and negative predictive value. Results:793 patients were studied. In 27 patients who had ACS and 100 random controls（selected from patients with coronary artery disease but without coronary event），27 culprit lesions and 334 control lesions were analyzed. Culprit lesion had higher plaque area（median:5.20 mm2vs.3.71 mm2），plaque volume（22.89 mm3vs. 11.80 mm3），plaque burden（40.5%vs.31.40%），remodeling index（1.32 vs.1.04）and ratio of thickness and length（0.33 vs.0.25）. As for ROC predicting ACS，area under the curve was 0.87，0.73，0.78，0.73，0.71，respectively. Conclusion：Plaque area，plaque volume，plaque burden，remodeling and ratio of thickness and length measured on 64-slice CCTA are predictive for ACS.

［Key words］Acute coronary syndrome；Tomography，X-ray computed；Culprit lesion

收稿日期（2015-10-20）

［通信作者］王飞飞，E-mail：wangfeifei89@163.com。

DOI：10.3969/j.issn.1672-0512.2016.03.007