破裂和高危动脉粥样硬化斑块的冠状动脉CT 血管造影特征与血管内超声的关系

2020-09-13李建蓉温云王静刘兴华邓先余

安徽医药 2020年9期

李建蓉，温云，王静，刘兴华，邓先余

作者单位：重庆三峡中心医院放射科，重庆404000

急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome， ACS）的主要病因是冠状动脉斑块破裂、侵蚀或钙化小结引起血栓导致冠状动脉完全或部分闭塞，也是ACS的主要死亡原因［1］。尸检时高危斑块具有特征性表现，这些薄帽型纤维粥样硬化斑块（thin-cap fibroatheroma，TCFA）的坏死核心多于稳定的病灶，其上覆有一层薄纤维帽［2］。虚拟组织学血管内超声（virtual histology-intravascular ultrasound，VH-IVUS）通过识别4 种不同的斑块组织超声特征，可以定量和定性地分析斑块组成情况，但VH-IVUS是一种侵入性成像模式［3］。冠状动脉CT 血管造影（CT angiography，CTA）作为非侵入性替代方案被越来越多的使用［4］。由于空间分辨率的限制，冠状动脉CTA 不能直接显像来识别TCFA［5］。冠状动脉CTA 的一些特征，包括钙化斑块、低衰减斑块、正性重塑、餐巾环征能否作为识别TCFA 的替代标志物尚不清楚。因此，本研究通过冠状动脉CTA检测稳定性心绞痛和ACS病人VH-IVUS识别的破裂斑块的准确性，以探究冠状动脉CTA高风险特征识别TCFA的能力。

1 资料与方法

1.1一般资料以重庆三峡中心医院2017 年3 月至2019 年3 月行经皮冠状动脉介入治疗的稳定型心绞痛（n＝32）和ACS（n＝32）病人为研究对象。稳定型心绞痛病人年龄（63.25±10.84）岁，男25例，女7例；ACS 病人年龄（62.48±10.66）岁，男 23 例，女 9例。ACS 病人在症状出现后72 h 内入组，所有病人在冠状动脉介入治疗前行冠状动脉CTA、血管内超声（IVUS）和VH-IVUS 检查，以IVUS 作为诊断的金标准。排除房颤或肾功能不全的病人。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求，所有病人均同意参加研究并签署知情同意书。

1.2冠状动脉CTA［6］采用美国 GE 公司 64 层双源CT 和前瞻性心电门控技术。扫描前2～3 min 所有受检者舌下含服硝酸甘油片扩张冠状动脉。先扫描定位像来确定扫描范围，随后使用双筒高压注射器向病人外周静脉内注射非离子型对比剂优维显60 mL（370 mg I/mL），注射流率4.5～5.0 mL/s，应用人工智能触发扫描系统确定延迟时间。CT 扫描参数：120 kV，280 mA，准直器宽度64 mm×2 mm×0.6 mm，厚度0.75 mm，机架旋转时间0.28 s，球管旋转时间0.33 s/r。CTA高风险特征定义为：钙化斑块（钙化病灶直径＜3 mm）、正性重塑（病变部位至参照血管的血管直径比＞1.05）、低衰减斑块（＜30 HU）、餐巾环征（被＜130 HU 高衰减环包围的低衰减）。斑块定量使用半自动循环Ⅲ软件进行，如有需要可手动纠正血管轮廓。利用软件颜色编码每个斑块体素，根据其衰减程度将斑块分离成各组成部分，从而创建一个斑块地图，使斑块成分可视化。每个组分的衰减（HU）截止点是根据组织学验证得到的腔内对比度和斑块衰减比值（坏死核心＜0.197，纤维斑块0.197～0.470，钙化斑块＞1.295）来计算。

1.3冠状动脉IVUS检查［7］经股动脉送入 7 F 指引导管，导丝通过“靶血管”后，酌情使用1.5～2.0 mm球囊对病变进行预扩张并向冠状动脉内注入0.2 mg的硝酸甘油扩张血管。IVUS（OpticrossTM，美国）从病变远端以0.5 mm/s 的速度回撤，对病变血管进行检查分析。将血管组织的IVUS 灰度影像分为外弹力膜、内膜、管腔及斑块。在病变近端和远端找到相对正常的血管截面作为参考血管截面，一般距离病变末端5～10 mm，同时斑块负荷为25%～50%。IVUS 系统软件自动生成中膜与管腔边界后进行人工校准，确定血管组织边界后，系统自动生成血管VH 影像。系统自动分析生成病变近、远端参考截面、最小管腔截面及整个病变的VH-IVUS 影像特点，分别统计整个病变段中不同斑块病理组织的体积（mm3）和所占比例（%）。

1.4统计学方法数据采用SPSS 19.0进行统计分析，计量资料以xˉ±s表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验；采用受试者工作特征曲线（ROC）评价CTA 特征诊断的准确性，检验水准α＝0.05。

2 结果

2.1 IVUS诊断为破裂斑块的冠状动脉CTA特征IVUS与冠状动脉CTA共同诊断出71个斑块。其中IVUS 诊断出破裂斑块39个，完整斑块32个；冠状动脉CTA正确诊断出破裂斑块26个，有3个斑块的诊断为假阳性，因此冠状动脉CTA诊断破裂斑块的灵敏度为66%，特异度为91%。见图1。在冠状动脉CTA诊断的高风险特征中，餐巾环征在破裂斑块中检出率与完整斑块比较显著升高（P＜0.05）。见图2。

2.2 VH-IVUS诊断的融合坏死核心斑块的冠状动脉CTA特征VH-IVUS检出的69个斑块中有55个斑块融合的坏死核心＞10%，为纤维粥样硬化斑块，剩余14个斑块未融合坏死核心（6个是纤维钙化斑块，8个是病理性内膜增厚）。与未融合坏死核心的斑块比较，融合坏死核心斑块的低衰减斑块、餐巾环征、坏死核心体积、坏死核心/纤维斑块比值等CTA特征均显著升高（P＜0.05）。见表1。CTA检测到融合坏死核心斑块中低衰减斑块的灵敏度为76%，特异度为64%，检测到餐巾环征的灵敏度为56%，但特异度为100%。

表1 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）诊断的融合坏死核心斑块的冠状动脉CT血管造影（CTA）特征

表2 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）诊断为薄帽型纤维粥样硬化斑块（TCFA）和厚帽型纤维粥样硬化斑块（ThCFA）的冠状动脉CT血管造影（CTA）特征比较

2.3 VH-IVUS诊断为TCFA和厚帽型纤维粥样硬化斑块（ThCFA）的冠状动脉CTA特征比较将VH-IVUS诊断的纤维粥样硬化斑块进一步分为TCFA和ThCFA。TCFA的钙化斑块、低衰减斑块、正性重塑、餐巾环征、非钙化斑块体积等CTA 特征与ThCFA 差异无统计学意义（P＞0.05）。与ThCFA 比较，TCFA的坏死核心体积、坏死核心/纤维斑块比值等CTA特征显著升高（P＜0.05），纤维斑块体积显著降低（P＜0.05）。见表2。ROC 曲线分析结果示，坏死核心体积、坏死核心/纤维斑块比值等CTA特征在诊断纤维粥样硬化斑块的曲线下面积分别为0.730、0.872（P＜0.05）。见图3，4。

图3 坏死核心体积诊断纤维粥样硬化斑块的受试者工作特征曲线（ROC）图4 坏死核心/纤维斑块比值诊断纤维粥样硬化斑块的受试者工作特征曲线（ROC）

2.4 ACS和稳定型心绞痛病人的罪犯病变斑块分析ACS 病人中有14 例（44%）罪犯斑块中发现破裂的冠状动脉CTA 特征，与稳定型心绞痛病人2 例（6%）比较显著升高（P＜0.05）。与稳定型心绞痛病人比较，ACS病人中罪犯斑块的钙化斑块、低衰减斑块、正性重塑、餐巾环征、坏死核心体积、钙化斑块体积、坏死核心/纤维斑块比值等CTA高危特征检出率均显著升高（P＜0.05）。见表3。

表3 急性冠状动脉综合征（ACS）和稳定型心绞痛病人的罪犯病变斑块特征比较

3 讨论

本研究结果发现，冠状动脉CTA检测斑块破裂特异度为91%，但灵敏度为66%。已有文献报道在破裂的斑块中记录了餐巾环征［8-9］。本研究结果发现，尽管餐巾环征在破裂斑块中出现的频率高于未破裂斑块，但仍有31%的完整斑块中存在餐巾环征。ACS中的餐巾环征可能是由造影剂包裹的血栓引起，也可能发生在大坏死核心的完整斑块中［10-11］。与以往的研究［12］不同，本研究冠状动脉CTA 是在IVUS后24 h内进行的，因此斑块的愈合没有时间延迟。有研究表明，小的钙化元素可能被误认为是斑块内的造影剂，尤其是在没有造影剂前扫描的情况下［13-14］。本研究中，3个假阳性破裂识别均发生在斑块中，斑块钙化呈斑点状，提示了小的钙化斑块和造影剂池较难区分。

本研究结果发现，冠状动脉CTA上的低衰减斑块特征诊断出VH-IVUS 定义的纤维粥样硬化斑块的灵敏度为76%，特异度为64%，远远低于临床应用的要求。但使用餐巾环征使其特异度变为100%，灵敏度为56%，这可能与冠状动脉CTA 的空间分辨率低于VH-IVUS 有关［15］。有文献报道，冠状动脉CTA 对＞2 mm2坏死核心的检测灵敏度为75%，对＜2 mm2坏死核心的检测灵敏度为55%［16-17］。然而，尸检的数据显示，破裂斑块的平均坏死核大小为2.2 mm2［2］，这表明检测较小的坏死核心可能与临床相关性较小。

本研究结果发现，VH-IVUS 定义的ThCFA 和TCFA的冠状动脉CTA高危特征（钙化斑块、低衰减斑块、正性重塑、餐巾环征和非钙化斑块体积）均差异无统计学意义。尸检研究表明，与纤维斑块相比，TCFA具有更高的坏死核心比率［2］。这可能是因为以往是基于固定X 线衰减截止点来识别坏死核心，会受到不同对比度下斑块成分衰减变化的限制［18］。本研究通过创建基于对比度与斑块衰减比的斑块图来测量斑块成分的体积，结果发现坏死核心与纤维斑块的比值在TCFA 中显著增加。通过ROC曲线分析，坏死核心/纤维斑块比值的曲线下面积为0.872，当坏死核心/纤维斑块比值＞0.58 时，对TCFA 的检测灵敏度为84%，特异度为75%；当比值＞1.01 时，灵敏度为33%，特异度为92%。最后，本研究结果发现，与稳定型心绞痛病人比较，ACS病人中罪犯斑块的钙化斑块、低衰减斑块、正性重塑、餐巾环征、坏死核心体积、钙化斑块体积、坏死核心/纤维斑块比值等CTA高危特征检出率均显著升高，这与杨庆芬等［19］的研究结果一致。利用斑块图确定斑块成分的定量，扩大了冠状动脉CTA高危标准的数量和类型，尤其是在ACS 罪犯斑块中，坏死核心的比例更高，坏死核心/纤维斑块比值更大。