能谱CT在鉴别冠状动脉粥样硬化非钙化斑块成分中的应用价值

刘 琪，郝 菲，窦 勇，郑晓明，郭小玲

（山西省心血管病医院CT室，山西 太原 030024）

能谱CT在鉴别冠状动脉粥样硬化非钙化斑块成分中的应用价值

刘 琪，郝 菲，窦 勇，郑晓明，郭小玲

（山西省心血管病医院CT室，山西 太原 030024）

目的：探讨宝石能谱CT碘基图在鉴别冠状动脉粥样硬化非钙化斑块成分中的应用价值。方法：收集行冠状动脉能谱模式扫描的45例冠状动脉粥样硬化，在宝石能谱成像软件上获得各组的能谱曲线图、碘基图像和水基图像，计算斑块标准化碘浓度，即标准化碘浓度=斑块碘含量/主动脉碘含量，并采用方差分析。结果：45例共检出非钙化斑块73处，其中脂质成分21处，纤维成分40处，血栓样组织12处。不同类型非钙化斑块的碘浓度及标准化碘浓度差异均有统计学意义（均P＜0.05），3名医师对图像评价结果的一致性较好（K=0.672）。结论：CT能谱成像通过对碘含量进行测定，对不同性质的斑块成分鉴别有较大的意义，可早期提示脂质成分等不稳定斑块，为明确斑块性质提供量化依据。

体层摄影术，X线计算机；冠状血管；斑块，动脉粥样硬化性；诊断，鉴别

冠状动脉CTA是一种排查冠心病的无创性检查，目前已在临床广泛应用。动脉粥样硬化斑块破裂及继发血栓形成可引起冠状动脉管腔急性狭窄或闭塞，导致临床上产生心绞痛、心肌梗死甚至猝死等急性冠状动脉综合征。认识斑块的易损性与稳定性对临床诊治非常重要。动脉粥样硬化斑块诊断以冠状动脉造影为传统金标准，但由于其风险大、费用高等限制了应用，且患者和医师需在大剂量的X线下暴露，因此，临床中探寻一种安全性及准确性较高的检查方法已成为趋势。CT能谱成像是近年来新兴起的一项技术，可为冠状动脉非钙化斑块的检出和评估提供指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年10月至2015年8月我院收治的行冠状动脉能谱CT扫描的45例冠状动脉粥样硬化患者，其中男26例，女19例；年龄54～78岁，平均68岁。纳入标准：①病灶为冠状动脉粥样硬化非钙化斑块；②斑块狭窄率≥50%；③斑块于2个独立层面以上可见。排除标准：①无法配合屏气；②有碘对比剂注射禁忌证。

1.2 仪器与方法 所有检查均在GE宝石能谱CT（Discovery CT 750 HD）上进行，患者屏气取仰卧位，扫描范围自气管隆突下2 cm至膈下2 cm。扫描参数：80或 140 kV瞬时切换，550 mA，螺距 1.375，旋转时间0.8 s。采用高压注射器由肘静脉注入对比剂碘海醇（350 mgI/mL），流率5 mL/s。扫描完成后重建为层厚0.625 mm的70 keV单能量图像，重建间距0.625 mm。

1.3 图像处理 将所有受检者的原始数据和重建图像均传送到Advanced Workstation（AW 4.6）工作站。将单能量图像载入宝石能谱成像浏览器（GSI viewer）软件上，在碘水对物质分离图像的碘基图像上，测量斑块最大层面的碘含量。在斑块的最大层面选取ROI，大小1 mm×1 mm，尽量选取斑块中间层面，且同时测量主动脉弓的碘含量。将同样大小ROI分别置于同层面皮下脂肪、肌肉组织内，得到相应区域的CT值衰减曲线。计算病灶标准化碘浓度，即标准化碘浓度=斑块碘含量/主动脉碘含量。斑块成分分析：①与肌肉组织曲线相似的斑块部分提示为纤维成分；②与标准血液曲线相似的斑块部分提示其为血栓样组织；③脂肪成分特征曲线（曲线弓背向上）提示脂质成分，CT值衰减曲线明显区别于肌肉组织、血管腔（图1～3）。斑块成分分析由3名有5年以上工作经验的主治医师共同完成，CT值衰减曲线相似为阳性，反之为阴性，3名医师同时判断为阳性的斑块纳入后期数据分析。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0软件对结果进行统计分析。采用方差分析比较非钙化斑块的碘浓度和标准化碘浓度、水浓度及40 keV对应的CT值。采用Kappa检验评定3名医师评价结果的一致性，K＞0.60表明一致性较好。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

不同类型非钙化斑块的碘浓度及标准化碘浓度比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），不同类型非钙化斑块的水含量值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。不同类型非钙化斑块40 keV对应的CT值比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。3名医师对图像评价结果的一致性较好（K=0.672）。

3 讨论

以往心电图是冠状动脉粥样硬化无创检查的金标准。随着冠状动脉CTA研究的深入，因其应用范围较广、费用较低，在检测冠状动脉粥样硬化时，与心电图相关性良好，其价值已被广泛认可［1-3］，可取代心电图。宝石能谱CT采用宝石作为新一代探测器，利用球管行高低双能瞬时切换，从而进行空间能谱分析，实现物质分离，将CT诊断从形态学诊断带入了功能学领域［4］，为心脏的能量成像、斑块性质的鉴别与分析提供了全新的有效手段，从而提高了心血管疾病诊断的安全性与准确性，为CT对心脏疾病的诊断提供了新方法［5］。

表1 非钙化斑块水、碘基物质浓度值的比较（±s）

表1 非钙化斑块水、碘基物质浓度值的比较（±s）

注：a，与脂质成分相比，P＜0.05；b，与纤维成分相比，P＜0.05；c，与血栓样组织相比，P＜0.05。

组别 斑块数（处） 碘浓度（100 μg/mL） 标准化碘浓度 水浓度（100 μg/mL）脂质成分 21 －2.86±0.73bc －0.176±0.073bc 1 004.48±12.38纤维成分 40 3.13±0.57ac 0.356±0.025ac 1 066.22±17.24血栓样组织 12 1.52±0.33ab 0.097±0.016ab 1 027.63±15.62 F值 384.7 362.3 201.6 P值 ＜0.05 ＜0.05 0.689

冠状动脉粥样硬化非钙化斑块主要由脂质、纤维斑块及血栓样组织等成分组成，斑块的稳定性与其构成成分密切相关［6］。稳定斑块主要由富含平滑肌细胞的纤维成分构成，而不稳定斑块易出现脂质坏死核心，且富含新生血管及巨噬细胞导致斑块表面的纤维帽薄，易造成斑块破溃，急性血栓释放栓子，造成血管阻塞。

临床上对冠状动脉内血栓样组织的早期发现和干预非常重要，可减少急性冠状动脉事件的发生，而脂质斑块属于不稳定斑块，可能会向2个方向发展：①向稳定斑块发展，先形成纤维斑块，最终钙盐沉积形成钙化斑块。②内部脂核破裂，最终引起急性血栓形成，导致急症发生。目前，冠状动脉造影为诊断血管狭窄的金标准，但也存在有创且无法显示斑块等不足。其他检查手段，如血管内超声由于价格昂贵，难以推广。常规CT虽能发现斑块，但难以鉴别其性质。宝石能谱CT根据特定物质在X线吸收中的表达规律，采用基物质配对的方法进行物质分离，打破了常规CT仅靠CT值进行分析的缺陷，不仅能明确显示斑块，且能定量分析［7-8］。

本研究通过对斑块成分碘含量的比较，发现碘含量存在差异性。对斑块内不同部位进行碘含量的测量，也可间接反映出斑块的摄碘量。能谱曲线图通过碘含量的变化可对斑块成分进行定性分析［9］，反映斑块组织成分，评估病变性质。

单能量keV值越低，曲线间的离散性越明显，即3种成分间的质量吸收系数差异越显著，考虑与低keV值下软组织对比度较好有关，同时提示调节keV值可增加物质间的差异性［10-11］，便于鉴别不同物质。

综上所述，宝石能谱CT可间接反映冠状动脉粥样硬化非钙化斑块组织成分，为临床识别不稳定斑块提供量化依据，从而指导临床制订相应的预防和治疗方案。本研究不足：样本量相对较少；未与病理进行对照研究；未对斑块成分比例进行研究。今后需扩大样本量、进行病理对照研究、进一步分析斑块内不同成分比例对其稳定性的影响。

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The value of gemstone spectral CT imaging for the assessment of non-calcified plaque compositions in coronary atherosclerosis

LIU Qi，HAO Fei，DOU Yong，ZHENG Xiaoming，GUO Xiaoling.The CT room，Shanxi Provincial Cardiovascular Hospital，Taiyuan，030024，China.

Object：To explore the value of gemstone spectral imaging （GSI） with single source dual-energy spectral CT to assess the compositions of non-calcified plaques in patients with coronary atherosclerosis.Methods：Totally 45 patients with coronary artery stenosis underwent enhanced CT scan using single source dual-energy CT by GSI mode.The compositions of non-calcified plaques were analyzed，and CT spectral imaging parameters were evaluated statistically by using analysis of variance.Results：Totally 73 non-calcified plaques were found in 45 patients，including 21 lipid plaques，40 fiber plaques and 12 thrombotic tissue.There were statistical differences of iodine density and standard iodine density between any two kinds of non-calcified plaques （all P＜0.05）.Three doctors had good agreement on the results of image quality evaluation.Conclusions：The spectral CT imaging may be helpful for the assessment of non-calcified plaque compositions in coronary atherosclerosis.The parameters of CT spectral imaging can provide quantification information for differentiation of lipid，fiber and thrombus plaques．

Tomography，X-ray computed；Coronary vessels；Plaque，atherosclerotic；Diagnosis，differential

2016-12-30）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.05.003

郝菲，E-mail：674908194@qq.com。