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校正的管腔内密度衰减梯度与桥前段冠状动脉粥样硬化的相关性

2020-07-09施进喜蔡东旭赵新斌

中国医学科学院学报 2020年3期
关键词:前段收缩期管腔

施进喜,蔡东旭,赵新斌,齐 志

华北理工大学附属医院CT室,河北唐山 063000

心肌桥(myocardial bridge,MB)-壁冠状动脉(mural coronary artery,MCA)是冠状动脉常见的发育变异[1],以前降支中段最为常见[2]。目前CT冠状动脉造影(coronary CT angiography,CCTA)已广泛应用于临床,在MB-MCA的诊断中优于金标准选择性冠状动脉造影术[3]。研究显示,MB是桥前段冠状动脉粥样硬化发生的独立因素[4],可导致心肌供血不足,与MCA收缩期狭窄程度相关[5-6]。但该指标需测量MCA最大舒张期及最小收缩期的管径,以现在的CT技术,同时获取两期图像质量均佳的成功率并不高[7],而要想取得管径在最大舒张期及最小收缩期的图像则更难。近年研究表明,校正的管腔内密度衰减梯度(transluminal attenuation gradient with corrected contrast opacification,TAG-CCO)与MCA收缩期狭窄程度相关[8-11]。而TAG-CCO只需测量舒张期截面管腔内某点的CT值及其距冠状动脉开口的距离,以及同层主动脉的截面CT值,测量较简便,且舒张期易获得清晰图像,CT值测量更精确,受外界因素影响较小。本研究以左前降支(left anterior descending artery,LAD)MB且桥前段存在冠状动脉粥样硬化的患者为对象,通过测量桥前段冠状动脉的TAG-CCO,探讨了同一类型及不同类型心肌桥MB患者TAG-CCO与桥前段冠状动脉粥样硬化狭窄程度的相关性。

资料和方法

资料来源2017年3月至2018年6月因胸闷、胸痛在华北理工大学附属医院就诊并进行CCTA的患者,纳入标准:(1)经CCTA检查确诊为LAD单一MB;(2)桥前段存在冠状动脉粥样硬化;(3)舒张期无伪影。排除标准:(1)管腔周围钙化斑块形成明显伪影影响测量(环绕管腔大于180度);(2)有心脏手术病史;(3)同层面主动脉存在病变(因TAG-CCO需要测量同层主动脉的CT值);(4)冠状动脉起源异常。本研究经华北理工大学附属医院伦理委员会批准,所有患者均豁免知情同意。

检查方法所有患者检查前不控制心率,平均心率(75.3±6.8)次/min。采用飞利浦 Brilliance 256层螺旋CT,扫描前训练患者呼吸,根据患者身高、体质量,使用370 mgl/ml浓度的非离子型水溶性碘对比剂碘普罗胺,采用静脉团注法(流率4~5 ml/s)通过提前埋入患者肘前静脉的20号留置针,向患者体内注入70~80 ml对比剂,全部对比剂注射完毕后继续以相同流率注入30~40 ml生理盐水。将主动脉根部作为自动触发的感兴趣区(region of interesting,ROI),持续监测时间密度曲线,当ROI内密度上升至阈值(120 HU)时进行扫描。扫描时患者根据提示屏住呼吸,范围从气管隆嵴下至膈顶,开始注药后20~25 s采用智能血管追踪技术启动扫描。应用回顾性ECG门控技术,扫描参数:球管转速为270 ms/r,管电压120~140 kV,管电流与曝光时间乘积800~1000 mAS,准直器宽度0.625 mm×128。

图像重建及处理方法重建层厚0.9 mm,间距0.45 mm,矩阵512×512重建舒张期(65%~80%R-R间期)的数据,传至Philips Intellispace Portal工作站,应用综合心脏分析处理技术重组LAD图像,判断其被心肌的包绕情况。MCA被心肌部分包绕,环周1/2以上,为不完全MB;MCA完全被心肌包绕,为完全MB[12]。在舒张期图像上从LAD开口处至MCA前为止的血管截面上,每隔5 mm手动勾画ROI(大小约2 mm2)测定管腔内CT值(测量过程中避开钙化处),在测量线无法调整至5 mm处时,可以上下移动0.1 mm进行测量;同时测量同层主动脉管腔内CT值(测量时ROI至少勾画4/5的主动脉横截面积,但要远离动脉壁,以免受容积效应的干扰),每支LAD均测量2次,取平均值,计算所测得LAD的CT值与其相对应的同层面主动脉管腔内CT值的比值,将所得比值及该点距LAD开口处的距离绘制散点图,以所得比值作为纵坐标,以距离作为横坐标,运用最小二乘法算得回归方程,其线性回归系数即TAG-CCO值(图1)。观察桥前段冠状动脉粥样硬化狭窄情况。由2名副高级职称以上的CT医师采用盲法分别进行审阅,意见不同时协商得出最终结论。

统计学处理采用SPSS 17.0统计软件,符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,不同类型MB患者桥前段冠脉轻度、中度及重度狭窄的比较采用两独立样本t检验;同一类型MB患者各级狭窄程度的比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD法;P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一般情况共有200例MB患者入选,其中,男106例,女94例,平均年龄(53.6±5.8)岁(41~67岁)。完全型MB 84例,桥前段冠脉轻、中、重度狭窄分别为36、30、18例;不完全型MB 116例,桥前段冠脉轻、中、重度狭窄分别为45、42、29例。

组间TAG-CCO比较完全性MB患者轻、中、重度桥前段冠脉狭窄组的TAG-CCO分别为(-0.0086±0.0014)/10 mm、(-0.0170±0.0180)/10 mm、(-0.0230±0.0026)/10 mm,不同狭窄组间差异有统计学意义(F=404.728,P<0.001);不完全性MB患者的轻、中、重度桥前段冠脉狭窄组的TAG-CCO分别为(-0.0039±0.0011)/10 mm、(-0.0100±0.0140)/10 mm、(-0.0160±0.0020)/10 mm,不同狭窄组间差异也有统计学意义(F=17.756,P<0.001);完全性MB患者轻(t=16.519,P<0.001)、中(t=2.570,P=0.012)、重度桥前段冠脉狭窄组(t=10.714,P<0.001)的TAG-CCO均明显低于同程度狭窄的不完全性MB患者。

讨 论

Steiger等[13]研究显示,冠状动脉横断面管腔内的CT值与此处至其所在血管起始部的距离之间存在梯度(transluminal attenuation gradient,TAG)。若冠状动脉狭窄,则其截面管腔内的CT值与该截面至冠状动脉起始部的距离呈负梯度,这表明TAG可作为反映冠状动脉狭窄的无创性指标。但由于扫描机器的探测器宽度差异,即时相的不均一性,使所测得的TAG存在差异。因此要想得到更为准确的梯度值,就需要避免时相不均一性引起的误差,即通过对TAG校正得到TAG-CCO[9,11]。TAG-CCO为基于TAG原理的基础上,通过测量同层主动脉管腔内CT值对冠状动脉的CT值进行校正来消除因时相不均一性引起的偏倚。因此用TAG-CCO反映冠状动脉狭窄[11]更准确。

MB可以引起心肌缺血、冠状动脉狭窄等心脏疾病,分析其原因是收缩期MB对MCA的压迫而导致的舒张期MCA充盈不全[14],常用MCA收缩期狭窄率这一指标来衡量。但计算MCA收缩期狭窄率需测量MCA最大舒张期及最小收缩期的管径[15],以目前的CCTA技术很难同时获得清晰的舒张期及收缩期图像。即使获取质量尚可的两期图像,也很难保证MCA管径为最大舒张期及最小收缩期。从而得到准确的MCA收缩期狭窄率比较困难。

A.左前降支开口处至壁冠状动脉前的距离,白色实线箭所指处提示重度狭窄,白色虚线箭所指处为心肌桥位置,心肌桥类型为完全型;B.距左前降支开口40 mm的重度狭窄处感兴趣区面积及横截面管腔内CT值;C.同层主动脉横截面CT值
A.the distance from the left anterior descending artery opening to the mural coronary artery;the white solid arrow indicates severe stenosis,the white dotted arrow indicates the myocardial bridge,and the myocardial bridge is a complete type;B.region of interesting area and CT value of the transverse lumen at the severe stenosis of 40 mm away from left anterior descending artery opening;C.CT value of cross-section of the aorta at the same level
图1校正的管腔内密度衰减梯度测量方法示例,该患者校正的管腔内密度衰减梯度为-0.023
Fig1Measurement of transluminal attenuation gradient with corrected contrast opacification,which is-0.023 in this example

有研究显示,TAG-CCO与MB收缩期压迫程度有关[9],MCA管腔内密度衰减可持续整个心动周期。若存在显著的动态压迫,将会导致其在舒张期管腔内CT值衰减更明显,TAG-CCO更低。其临床意义在于可在CCTA舒张期图像中筛选出可能存在MB显著收缩压迫的患者。

与MCA收缩期狭窄率相比,TAG-CCO只需在舒张期图像上测量CT值及距离,清晰的舒张期更易获得,测量也更简便、准确。由于MB在LAD最为常见,且MB患者更易发生桥前段冠状动脉粥样硬化,因此本研究选择LAD单一MB且桥前段存在冠状动脉粥样硬化患者作为研究对象以获得更大的样本量。以前有研究将MB分为表浅型及纵深型是根据Ferreira等[16]定义的MB走行角度及位置,也有的是以MCA表面心肌厚度是否超过2 mm为标准[17],分型标准不统一,且上述分型操作较复杂,也容易出现测量误差。所以本研究以心肌包绕冠状动脉的方式[12]将MB分为完全型及不完全型,该分型方法在CT图像上也更易实现。

本研究发现,不同类型MB患者桥前段冠状动脉粥样硬化同种狭窄程度(轻度、中度及重度)之间的TAG-CCO均存在显著差异,说明MB患者TAG-CCO与MB类型密切相关,与古今[18]研究MCA收缩期狭窄率在不同MB类型之间存在显著差异的结论一致。即MB类型不仅影响MCA收缩期狭窄程度,而且影响TAG-CCO。本研究结果显示完全型MB患者TAG-CCO明显低于不完全型患者。

本研究还发现,同一类型MB患者不同狭窄程度之间的TAG-CCO均存在显著差异,提示TAG-CCO不仅与MB类型相关,还与冠状动脉粥样硬化狭窄程度相关。此外,本研究显示,TAG-CCO随狭窄程度的增大而减小,说明TAG-CCO可以间接判断MB患者桥前段冠状动脉粥样硬化狭窄情况。赵志玉等[19]研究显示,桥前段冠状动脉粥样硬化不同狭窄程度MCA收缩期狭窄率存在显著差异。本研究应用TAG-CCO这一指标,得出与MCA收缩期狭窄率一样的结果。由于TAG-CCO较MCA收缩期狭窄率测量简便、准确,只需在舒张期单期相图像上进行测量,因此即使在收缩期图像质量不佳,甚至采用前瞻性ECG门控扫描的舒张期单期相图像中,该指标仍可对冠状动脉狭窄程度进行间接判断。所以可以用TAG-CCO这一更简便的指标代替MCA收缩期狭窄率来判断MB患者桥前段冠状动脉粥样硬化狭窄情况。

本研究存在以下不足:(1)由于是回顾性研究方式,缺乏其他相关的功能性检查;(2)样本量较小,尚需扩大样本量进一步研究。综上,本研究结果显示,TAG-CCO与MB类型及桥前段冠状动脉狭窄程度有相关性,可作为MB患者桥前段冠状动脉粥样硬化狭窄程度的预测指标,其对临床评价患者情况及制定治疗方案具有一定价值。

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