双源CT冠状动脉钙化形态与管腔狭窄的相关性研究

赵天佐，周桂娟，李 默，贾红荣，张殷雪，付 超，牟丽颖，杜崇德，王仲禹，马俊豪，王金玉，陈正光

（北京中医药大学东直门医院 放射科，北京 100700）

冠心病的基本病变是动脉粥样硬化斑块，而冠状动脉钙化又是检测动脉粥样硬化斑块敏感指标，钙化的存在和范围的大小及其严重程度是影响各种介入治疗结果的重要因素[1]。国外文献报道，冠状动脉造影（coronary arteriography，CAG）检出的钙化与PTCA后夹层的产生呈正相关，且多发生在与钙化区域相邻近的部位，而且冠状动脉内钙化的存在削减了定向旋切的疗效。因此，对冠状动脉钙化的检出和定量分析是导管技术的一个重要指标[2，3]。本研究拟探讨双源CT图像不同形态钙化灶与局部管腔狭窄的关系。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选取2015年1月～2017年12月在我院行冠脉CT冠心病患者60例，患者同时行CAG图像。2项检查的间隔时间＜1个月。其中男35例、女25例；年龄41～83岁，平均66.12岁。

病例纳入标准:①符合临床确诊标准；②门诊或者住院患者；③重要脏器功能基本正常；④无碘类造影剂过敏史。⑤填写知情同意书，自愿参加本研究，依从性好，可随访者。

终止标准:①不能坚持治疗者；②出现严重不良反应者；③试验过程中出现严重的其他并发疾病者；④症状恶化，必须采取紧急措施者；⑤患者提出退出试验。

1.2 检查方法

采用西门子新双源CT，行冠脉CTA患者无需控制心率，宣教并告知冠脉造影检查风险，在完全知情后，本人及家属签署知情同意书；检查并登记患者的年龄、体重指数、心绞痛病史、冠心病危险因素、扫描时平均心率、检查后有无不良反应。

1.3 CT检查技术

应用SOMATOM Definition Flash CT（西门子公司），CT扫描技术:采用前瞻性扫描方式:球管电压80～140kV（依据身高体重指数BMI调整），球管电流200～600mA/圈（自动管电流调制技术），扫描层厚0.75mm，准直器宽度128×0.6mm，球管旋转时间0.28s/圈，扫描层厚0.75mm，扫描视野自气管分叉至膈下3cm。

1.4 CAG检查方法

采用飞利浦造影机，经股动脉或桡动脉入路完成造影；行左、右冠状动脉Judlin's法多体位造影。

1.5 CTCA的造影剂注射方案

患者于肘前静脉埋置18G套管针，采用双筒双流高压注射器（DUAL SHOT alpha），造影剂采用碘海醇（350mg I/ml，北京北陆药业）；采用三时相注射法:第一时相注射造影剂（50～70ml），第二实相注射造影剂与生理盐水混合液，注射速率比为5:5，总量（30～40ml），第三时相注射生理盐水，总量40ml；注射速度:依据患者血管情况采用4～5ml/s；循环时间:采用对比剂自动跟踪触发技术，在主动脉根部设定感兴趣区，触发阈值设定为120HU，达到阈值后自动触发扫描。

1.6 对钙化的测量和分析

首先选取重建后不同期相中运动伪影较少的期相进行图像重建，采用Agatston法计算钙化积分，该过程均采用工作站Synho.via软件完成。钙化取130HU作为阈值，质量校准因子为0.743。选取每一节段冠状动脉钙化造成管腔狭窄最严重的一处钙化灶进行分析。分析重建图像横轴方向和纵轴方向上的冠状动脉钙化进行分类。

依据鲁锦国等[4，5]研究将冠状动脉钙化灶依据方向分类:横轴方向上的冠状动脉钙化灶依次分类如下:①点状钙化:向腔内、腔外稍凸出的孤立钙化灶；②新月形钙化:新月形钙化灶，厚度小于管腔的25%；③半月形:半月形钙化灶，厚度为管腔的25%～75%；④满月形钙化:满月形或近似满月形钙化灶，厚度超过管腔的75%；⑤环形钙化:钙化环绕整个管壁呈环状。

依纵轴方向的冠状动脉钙化灶依次分类如下:①点状钙化:圆形、椭圆形，钙化高度小于管径的50%；②结节状钙化:圆形、椭圆形，钙化高度大于管径的50%；③条状钙化:细长条形，钙化高度小于管径的50%；④块状钙化:粗条状，大块状，钙化高度大于管腔的50%。

1.7 CAG狭窄评价

采用目前临床上常用的目测法，以病变血管相对正常管径为参照值，以狭窄最严重的节段与之比较，以百分比作为判断管腔狭窄程度，分为轻度、中度和重度狭窄。

1.8 冠脉CT图像与CAG结果的对比分析

2名CT医师对冠状动脉钙化灶行点对点的分析、评估。首先在CT冠脉图像上确定钙化斑，并选取冠状动脉管腔狭窄最严重处为研究目标，对相应部位行曲面重建和轴位角度重建，依据CAG显示该处管腔狭窄程度，记录相应管腔狭窄程度、纵轴钙化类型、横轴钙化类型；依据CAG图像冠脉狭窄程度分级:①正常:冠状动脉通畅，无狭窄；②轻度:冠状动脉狭窄＜50%；③中度:冠状动脉狭50%～75%；④重度:冠状动脉狭窄≥75%；⑤闭塞:冠状动脉狭窄100%。

表1 冠状动脉纵轴方向钙化灶类型与局部冠状动脉狭窄的关系 n（%）

表2 冠状动脉横轴方向钙化灶类型与局部冠状动脉狭窄的关系 n（%）

1.9 统计学方法

采用SPSS16.0统计学软件，对分类对比结果进行数据分析，分类变量分析采用卡方检验。

2 结果

2.1 钙化节点分析结果

60例患者共分析钙化节点263处，依据CAG检查结果:冠状动脉无狭窄75处，轻度狭窄111处，中度狭窄54处，重度狭窄23处；平均钙化积分为376.3±126.0。

2.2 冠状动脉纵轴方向分析结果

由表1可见:所有钙化灶中，均未造成局部管腔闭塞。条状、块状钙化类型是造成管腔中重度狭窄的主要类型，约占76.6%，其中32处条状钙化灶边缘均可见低密度的非钙化斑块影；27处块状钙化亦为混合斑块。条状钙化导致冠状动脉管腔重度狭窄最多，显著高于其他钙化类型（P＜0.01）；导致冠状动脉管腔中度狭窄最多的为块状钙化，块状钙化类型导致管腔中度狭窄显著高于其他钙化类型（P＜0.01）。

2.3 冠状动脉横轴方向分析结果

由表2可见，导致冠状动脉管腔中度狭窄最多的为半月形钙化，显著高于其他钙化类型（P＜0.01）；钙化灶导致冠状动脉管腔重度狭窄最多的为满月形、环形钙化，且显著高于其他钙化类型（P＜0.01）。

3 讨论

国外研究表明，冠状动脉钙化阴性说明冠脉严重狭窄的可能性较小，在短期内出现冠心病的危险性低，但也不能排除不稳定斑块在内的动脉粥样硬化斑块不存在，而冠状动脉钙化阳性是冠状动脉粥样硬化斑块的敏感指标，对管腔狭窄性的敏感性较高，故冠状动脉钙化的阳性率总是超出冠心病发生的危险性，临床常采用冠状动脉钙化定量阈值作为预测冠心病危险的指标之一[6]。由于这种方法导致假阳性率的增高，在实际临床工作中，会导致过度治疗与检查。钙化形态与局部管腔狭窄的相关性研究文献报道相对较少，本研究通过冠脉CT与CAG对钙化病灶的对应分析，旨在研究不同形态的冠状动脉钙化灶与管腔的狭窄的相关性，为临床积累经验，减少误诊，降低非必要冠脉造影检查。

本研究纳入60例患者，共分析钙化节点263处，平均钙化积分为376.3±126.0。钙化积分越大，冠状动脉管腔狭窄的可能性越大，但二者之间非线性对应关系。而冠状动脉钙化形态特点与管腔的狭窄度有一定的相关性。鲁锦国等[4]研究提示壳状钙化和弥漫性钙化与管腔的狭窄相关性较高，而点状钙化与管腔的狭窄度相关性较差，研究亦显示:点状钙化对管腔几乎无狭窄影像；非点状钙化中，与管腔的狭窄密切相关，轻度狭窄以下占57.9%，中度狭窄以上占42.1%，这些结果与本研究相似。本研究结果显示:在冠状动脉纵轴方向上:条状、块状钙化节段是造成管腔中重度狭窄主要类型，约占76.6%，其中32处条状钙化灶边缘均可见低密度的非钙化斑块影，在27处块状钙化灶亦合并低密度非钙化斑块；条状钙化灶导致冠状动脉管腔重度狭窄最多的类型，约占58.3%，且均钙化灶边缘均可见低密度的非钙化斑块影，此2种类型均为混合型斑块，邢艳等[7]研究对比CTCA与CAG诊断混合型斑块与冠状动脉狭窄具有明显狭窄相关性，张华巍等[8]研究发现非钙化斑块和混合斑块造成管腔狭窄中，CTCA与CAG诊断结果一致性较高。冠状动脉斑块形成过程也是机体的一种自主性调节过程，在冠状动脉病变的早期，冠状动脉通过管壁外弹力膜层的扩张和增加血管管径，代偿斑块产生管腔狭窄的趋势，尽量维持原有管腔的有效内径，以保持冠状动脉管腔的通常性，在此阶段冠状动脉的斑块钙化量在增加，但管腔内径却无明显狭窄，随着粥样斑块的进展和大量钙盐的沉积，所形成的的混合型斑块冠状动脉壁逐渐失去自性调解能力，失去弹性，丧失重建功能，管径出现狭窄；本研究显示混合斑块中的条状、块状钙化，是斑块长期发展的结果，导致管腔中重度狭窄。点状钙化灶及结节状钙化灶对管腔造成轻度狭窄，此两类型为纯钙化斑块，不伴有非钙化斑块，这种钙化引起的狭窄为局部狭窄，同时大部分孤立钙化灶位于血管外膜上，导致管腔外压性轻度狭窄为主，另冠状动脉正性重塑导致局部血管代偿性扩张可能也是管腔轻度狭窄的原因之一[9]。在冠状动脉横轴方向上:半月形钙化是导致管腔中度狭窄主要类型，约占77.7%；满月形、环形钙化是导致管腔重度狭窄主要类型，约占87.0%，其中满月形10处，环形10处；点状钙化灶处导致管腔无狭窄、轻度狭窄为主；新月形钙化灶以轻度狭窄为主，二者管腔无狭窄、轻度狭窄的主要类型，约占98.3%，满月型和环型钙化灶造成管腔狭窄都在中度以上。总结本研究在纵轴、横轴方向上，点状钙化提示管腔轻度以下狭窄；条状钙化合并低密度非钙化斑块提示管腔重度狭窄。

本研究提示钙化灶形态特点与管腔狭窄有一定的相关性，在临床工作中观察纵横轴方向上钙化灶形态特点:特别是纵轴方向，条状钙化、块状钙化合并非钙化斑块导致管腔中重度狭窄可能性大；在横短轴方向，满月型和环型钙化灶易造成管腔狭窄中重度狭窄；而无论在纵轴、横轴方向上，点状钙化只提示管腔轻度以下狭窄。本研究结果受样本量的限制，加大样本量是否还会符合这个结论，有待进一步研究。

CTCA对于所有含有钙化的斑块具有较高诊断敏感性，结合本研究结论，纵轴方向上含条状钙化、块状钙化的混合型斑块提示管腔中重度狭窄，故在工作中更要关注斑块是否合并非钙化斑块，这更能提高冠脉CTA的诊断准确率。在横轴方向，满月型和环型钙化灶提示管腔中重度狭窄，研究亦发现孤立点状、结节状钙化只提示管腔轻度以下狭窄，故在胸部检查中发现冠状动脉的钙化灶，可根据钙化形态初步评估下一步临床策略，避免冠脉CTA的过度检查和患者辐射过量。