冠状动脉CT血管成像预测冠状动脉斑块患者发生主要不良心脏事件的价值

尹小花，徐 荣，李春晨，王迎春，周 慧*

(1.上海市嘉定区中心医院放射影像科，2.超声影像科，上海 201800)

冠状动脉CT血管成像预测冠状动脉斑块患者发生主要不良心脏事件的价值

尹小花1，徐 荣2，李春晨1，王迎春2，周 慧1*

(1.上海市嘉定区中心医院放射影像科，2.超声影像科，上海 201800)

目的探讨冠状动脉CT血管成像(CCTA)预测冠状动脉斑块患者发生主要不良心脏事件(MACE)的价值。方法对256例冠状动脉粥样硬化斑块患者行CCTA检查，于CCTA图像上定量评定冠状动脉管腔狭窄程度，并依据斑块成分进行分型。随访MACE发生情况，建立预测MACE的3个模型(模型1，冠状动脉狭窄程度分级；模型2，冠状动脉狭窄程度分级联合管壁斑块分型；模型3：冠状动脉狭窄程度分级联合管壁斑块分型和临床危险因素指标)，评估3个模型对MACE的预测效能。结果256例病例中47例失访，最终随访209例患者。随访结束时，46例发生MACE。冠状动脉狭窄程度分级和斑块分型评估MACE发病风险的风险比分别为4.47、3.43，高于临床危险因素指标。模型2、模型3预测MACE的ROC曲线下面积明显大于模型1(P<0.05)，模型2和模型3预测MACE的ROC曲线下面积差异无统计学意义(P=0.076)。结论CCTA可定量评估冠状动脉管腔狭窄程度并进行斑块分型，联合应用有助于提高MACE的预测效能。

冠状血管；体层摄影术，X线计算机；血管造影术；危险因素；斑块，粥样硬化

心血管疾病是患者致残和过早死亡的主要原因之一，且发病年龄呈年轻化趋势[1]。Yussuf等[2]认为90%的心肌梗死可被预测。有一种或多种危险因素的不良心脏事件(major adverse cardiac events, MACE)高风险患者，可以通过一级预防改变危险因素或进行临床干预以减少不良事件的发生。因此，需要一种可有效评估心血管病危险的方法预测MACE的发生。冠状动脉CT血管成像(coronary CT angiography, CCTA)可提供丰富的冠状动脉解剖信息，其显示冠状动脉管腔狭窄程度可与冠状动脉造影相媲美[3]；同时，CCTA还可清晰显示斑块内脂质、纤维、钙化等不同组织成分，并鉴别可能导致MACE的不稳定斑块[4-5]。本研究采用CCTA评估冠状动脉管腔狭窄程度和斑块成分，旨在探讨CCTA预测MACE发病风险的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013年1月—2015年8月于我院接受CCTA检查的患者256例。所有患者均存在冠状动脉粥样硬化斑块，并因胸痛、胸闷等疑似冠心病症状就诊。排除标准：①严重心律失常，包括频发早搏、心房颤动等；②心肌炎；③冠状动脉支架植入、旁路移植手术等心脏手术史患者；④肝肾功能不全或有对比剂过敏史患者；⑤重度肺气肿、肺纤维化及其他换气功能不良无法屏气患者；⑥CCTA图像质量差，评估受限者。本研究通过医院伦理委员会审核，所有入选患者均签署CCTA知情同意书及临床试验知情同意书。

1.2 临床危险因素收集 传统冠心病临床危险因素为：年龄、性别、吸烟情况、血压、体质量指数(body mass index, BMI)、空腹血糖、血总胆固醇、B型钠尿肽(B-type natriuretic peptide, BNP)、左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)。

1.3 CCTA与图像分析 采用Philips Brilliance 64排螺旋CT扫描仪，管电压120～140 kV，管电流800～840 mAs，依体质量而定。层厚0.9 mm，矩阵512×512，螺距0.2，FOV 150 mm。常规行前瞻性ECG门控冠状动脉钙化积分扫描，增强扫描采用人工智能触发扫描系统，ROI置于气管隆嵴下1 cm层面降主动脉，触发阈值设定为120 HU，密度达到预设值时，自动触发心脏容积扫描。采用非离子型对比剂碘帕醇(370 mgI/ml)，双筒高压注射器经肘静脉以流率5.0 ml/s、总量50～80 ml注射。对于预扫描心率>70次/分患者，于检查前30 min口服美托洛尔25～50 mg，待心率降至70次/分以下再扫描。所有扫描均在患者静息状态下吸气后屏气完成。

采用Philips独立工作站提供的冠状动脉分析软件。按照R波后40%、45%、70%、75%时相进行重建，选取血管显示最清楚的时相进行后处理，一般选取R波后75%时相，必要时可综合分析其他时相图像。主要分析冠状动脉三大主干及主要分支的血管整体形态及轴位图像，测定冠状动脉管腔狭窄程度和粥样斑块的CT值。CCTA图像由2名有经验的放射科医师独立阅片,意见不同时经协商达成一致。

采用Gensini积分系统定量评价血管狭窄程度[6]。患者冠状动脉病变程度的最终积分为各分支积分之和。狭窄程度分级标准：<4分为1级，4～20分为2级，21～32分为3级，>32分为4级。冠状动脉斑块分型(斑块大小超过相应管腔直径25%者列入计数和评估，并依据斑块成分的CT值分型)：Ⅰ型，钙化斑块，CT值130～1 300 HU；Ⅱ型，混合斑块(包含纤维、脂质和钙化多种成分)；Ⅲ型，纤维斑块，CT值 50～129 HU；Ⅳ型，脂质斑块，CT值-40～49 HU。如含有2种或2种以上不同性质的斑块，记录狭窄率最高的斑块性质。

1.4 随访 所有患者每4个月随访1次，随访截止至2016年8月。随访方式采用门诊随访或电话回访。随访内容包括患者MACE发生情况及时间。MACE包括：不稳定心绞痛、非致死性心肌梗死、心源性猝死和靶血管血运重建(包括溶栓、冠状动脉搭桥手术和冠状动脉支架植入手术)。发生MACE的病例终止随访。

1.5 统计学分析 采用SPSS 17.0统计分析软件。连续变量以±s表示，组间比较采用独立样本t检验。分类变量以百分比表示，组间比较无序资料采用χ2检验，等级资料采用非参数检验。不同危险组别的事件发生率比较釆用Kaplan-Meier法中的Log-rank检验进行分析。采用MedCalc软件绘制ROC曲线评价不同危险分层方法预测MACE的价值。采用Cox回归模型对临床心血管病危险因素、CCTA狭窄分级及斑块分型进行生存曲线分析，采用Logistic回归方程的系数获得联合预测因子，建立预测MACE的3个模型：模型1：CCTA狭窄分级；模型2：CCTA狭窄分级联合斑块分型；模型3：CCTA狭窄分级联合斑块分型和临床危险因素指标。采用ROC曲线下面积评估3个模型预测MACE的效能。P<0.05为差异有统计学意义。

图1 患者女，62岁，反复发作胸闷、胸痛，MACE组CCTA显示LAD中段软斑块(箭)，斑块表面凹凸不平，管腔重度狭窄，行冠状动脉支架植入后发作明显改善 A.轴位图像； B.曲面重建图像； C.冠状动脉探针技术图像； D.VR图

2 结果

256例患者中，47例失访(32例无法联系、12例无法获得准确的随访信息、3例因肿瘤死亡)，最终随访209例患者。209例患者中，男125例、女84例，年龄40～75岁，平均(62.9±8.3)岁，随访128～1329天，中位随访时间727天。随访期间46例发生MACE(MACE组)，最早出现MACE的时间为128天，其中不稳定心绞痛5例、非致死性心肌梗死3例、心源性猝死3例、接受冠状动脉支架植入术30例、冠状动脉旁路手术5例。至随访结束163例未出现MACE(无MACE组)。CCTA图像见图1。

2.1 临床心血管病危险因素评估 MACE组与无MACE组BMI、收缩压、总胆固醇、BNP、LVEF差异有统计学意义，见表1。ROC曲线分析显示，BMI、收缩压、总胆固醇、LVEF和BNP的曲线下面积分别为0.721、0.703、0.688、0.762和0.826(P均<0.05)，其中LVEF和BNP具有较高的预测效能，见图2。

2.2 CCTA图像分析 MACE组与无MACE组CCTA冠状动脉狭窄程度和斑块分型比较见表1，MACE组冠状动脉狭窄程度以3、4级为主，无MACE组冠状动脉狭窄程度以1、2级为主，两组同一等级间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。MACE组斑块以Ⅲ型和Ⅳ型为主，无MACE组斑块以Ⅱ型和Ⅲ型为主，两组同型间比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。CCTA狭窄分级预测MACE的ROC曲线下面积为0.882(P=0.0001)，截断值为>2级，敏感度和特异度分别为89.13%、79.75%。斑块分型的ROC曲线下面积为0.773(P=0.0001)，截断值为>Ⅰ型，敏感度和特异度分别为84.78%，61.35%，见图3。

2.3 临床心血管病危险因素、CCTA狭窄分级和斑块分型对MACE的预测价值比较 临床心血管病危险因素、CCTA狭窄分级和斑块分型预测MACE的COX回归分析见表2。CCTA狭窄分级和斑块分型预测MACE发病风险的风险比(hazard ratio， HR)分别为4.47、3.43，高于各临床危险因素。CCTA狭窄分级和斑块分型预测MACE的生存曲线见图4，CCTA狭窄分级和斑块分型均可有效区分MACE组和无MACE组(P<0.001)。各临床心血管病危险因素指标中，LVEF和BNP有较好的预测价值。

2.4 3种模型预测MACE能力的比较 3种模型的ROC曲线分析见表3、图5，其中模型3曲线下面积最大，模型2、模型3预测MACE能力的曲线下面积大于模型1(P=0.020、0.003)，而模型2、模型3预测MACE的能力的曲线下面积差异无统计学意义(P=0.076)。

表1 两组患者临床心血管病危险因素比较

注：t/χ2值和P值均为MACE组和无MACE组间比较

图2临床心血管病危险因素预测MACE的ROC曲线图3CCTA狭窄分级和粥样斑块分型预测MACE的ROC曲线图4CCTA狭窄分级(A)和粥样斑块分型(B)预测MACE的生存曲线分析图53种模型预测MACE的ROC曲线

3 讨论

CCTA可清晰显示冠状动脉结构及毗邻组织，在冠状动脉疾病的诊断中具有独特的价值[3,7]。国际多中心CONFIRM研究证实了CCTA中有意义狭窄病变预测急性冠状动脉事件的价值及无价值狭窄排除未来事件的意义[8]。本研究结果显示，CCTA狭窄分级具有较高的敏感度(89.13%)和阴性预测值(96.3%)，与既往研究[9]报道一致。CCTA狭窄分级大于2级的患者MACE发生率明显升高，需引起临床重视和更密切的随访，若CCTA未发现明显异常，基本可排除受检者患冠心病的可能，其MACE的发生率也非常低，与 Abdulla 等[10]荟萃分析研究结果一致。CCTA在准确显示冠状动脉狭窄的同时，还可清晰显示斑块内脂质、纤维、钙化等不同组织成分，鉴别可能导致MACE的不稳定斑块[4-5]。CCTA与血管内超声的对照研究显示，CCTA诊断软斑块的敏感度和特异度分别达95%和80%[11]。本研究显示脂质斑块和纤维斑块患者发生MACE的风险明显升高，需及时给予临床干预。

表2 临床心血管病危险因素、CCTA狭窄分级和斑块分型的Cox回归分析

注：糖尿病史和吸烟史在单因素分析时P均>0.05，所以未纳入多因素分析

表3 3种模型预测MACE的效能比较

CCTA综合分析冠状动脉狭窄程度和斑块特征可以对MACE的危险性进行全面预测。研究[12]证实，导致冠状动脉腔严重狭窄的非钙化斑块且斑块厚度≥3.4 mm的患者MACE发病风险明显升高。本研究显示CCTA狭窄分级与斑块分型均对MACE有较高的预测能力，二者联合后可进一步提高预测的准确率，获得更高的预测效能。CCTA狭窄分级联合斑块分型和临床危险因素模型也有较高预测效能，但与CCTA狭窄分级联合斑块分型模型比较差异无统计学意义，故CCTA狭窄分级联合斑块分型模型在临床应用更有效，可方便地预测MACE的发病风险。

本研究的局限性：①样本量小、随访时间有限，要获得影像学指标在心血管病危险分层中的权重并制定影像学联合方法进行危险分层的标准，还需大规模多中心前瞻性随机对照研究；②入选病例均为有临床症状的患者，CCTA检查结果对患者和医师采用盲法不符合伦理要求，因此在随访过程中不排除患者采取治疗措施降低了心血管病危险因素从而低估了MACE的发病风险，还需扩大样本量对随访过程中危险因素的动态变化、药物干预情况进行分析。

总之，本研究初步探讨了CCTA在MACE发病风险预测中的价值，通过综合评估冠状动脉狭窄程度和斑块性质预测MACE的发病风险，有效提高了预测效能，为临床医师提供了一种无创、客观、高效的MACE风险预测方法。

[1] 王文，朱曼璐，王拥军，等．《中国心血管病报告2012》概要．中国循环杂志，2013，28(6)：408-412．

[2] Yusuf S, Hawken S, Ounpuu S, et al. Effect of potentially modifiable risk factors associated with myocardial infarction in 52 countries (the INTERHEART study): Case-control study. Lancet, 2004,364(9438):937-952.

[3] Weber MA. Cost efficiency analysis of CT coronary angiography for exclusion of significant coronary artery stenosis: Comparison with conventional invasive coronary angiography before cardiac surgery. Radiology, 2013,53(9):752-754.

[5] 何斌，盖鲁粤，盖兢泾，等．冠状动脉CT与冠心病危险因素的相关分析．南方医科大学学报，2012，32(10)：1400-1406．

[6] Gensini GG. A more meaningful scoring system for determining the severity of coronary heart disease. Am J Cardiol, 1983,51(3):606.

[7] Cantoni V, Green R, Acampa W, et al. Long-term prognostic value of stress myocardial perfusion imaging and coronary computed tomography angiography: A meta-analysis. J Nucl Cardiol, 2016,23(2):185-197.

[8] Min JK, Dunning A, Lin FY, et al. Age-and sex-related differences in all-cause mortality risk based on coronary computed tomography angiography findings. J Am Coll Cardiol, 2011,58(8):849-860.

[9] Miller JM, Rochitte CE, Dewey MA, et al. Diagnostic performance of coronary angiography by 64-Row CT. N Engl J Med, 2008,359(22):2324-2336.

[10] Abdulla J, Asferg C, Kofoed KF. Prognostic value of absence or presence of coronary artery disease determined by 64-slice computed tomography coronary angiography: A systematic review and meta-analysis. Int J Cardiovasc Imaging, 2011,27(3):413-420.

[11] Marwan M, Taher MA, El Meniawy K, et al. In vivo CT detection of lipid-rich coronary artery atherosclerotic plaques using quantitative histogram analysis: A head to head comparison with IVUS. Atherosclerosis, 2011,215(1):110-115.

[12] 吴坚，杨立，赵林芬，等．64层CT评价冠状动脉非钙化斑块与急性心脏事件的初步研究．临床放射学杂志，2009，28(1)：54-57．

CoronaryCTangiographyinpredictionofmajoradversecardiaceventsinpatientswithcoronaryplaques

YINXiaohua1,XURong2,LIChunchen1,WANGYingchun2,ZHOUHui1*
(1.DepartmentofRadiology, 2.DepartmentofUltrasound,JiadingCentralHospital,Shanghai201800,China)

ObjectiveTo explore the value of coronary CT angiography (CCTA) in prediction of major adverse cardiac events (MACE) in patients with coronary plaques.MethodsTotally 256 coronary atherosclerotic plaque patients underwent CCTA. The degree of coronary stenosis was assessed quantitatively, and the plaque components were analyzed and classified. The occurrence of MACE was followed up. Three models were established for predicting MACE, including model 1 (classification of CCTA stenosis), model 2 (classification of CCTA stenosis combined with plaque typing) and model 3 (CCTA combined with plaque typing and clinical risk factors). The ability of the three models to predict MACE was evaluated.ResultsFollow-up was completed in 209 patients. Forty-six patients had experienced MACE. Classification of CCTA stenosis and plaque typing were used to assess the risk of MACE, and the hazard ratio (HR) was 4.47 and 3.43, respectively, both higher than those of clinical risk factors. The predictive ability of MACE by model 2 and model 3 was significantly superior to that of model 1 (P<0.05), and there was no significant difference between model 2 and model 3 (P=0.076).ConclusionCCTA can assess the risk of MACE from both coronary stenosis and plaque typing. The new modality of CCTA stenosis classification combined with plaque typing could promote the ability of CCTA to predict the risk of MACE.

Coronary ressels; Tomography, X-ray computed; Angiography; Risk factors; Plaque, atherosclerotic

10.13929/j.1003-3289.201703153

R541.4； R814.42

A

1003-3289(2017)10-1506-06

上海市卫生与计划生育委员会科研项目(201440598)、上海市科委医学引导项目(134119b2300)。

尹小花(1982—)，女，湖南邵阳人，硕士，主治医师。研究方向：心血管系统影像诊断。E-mail: lorayxiaohua@163.com

周慧，上海市嘉定区中心医院放射影像科，201800。E-mail: zhouhui2809@hotmail.com

2017-03-28

2017-07-23