冠状动脉CT血管成像定量测定评估斑块进展的价值

熊俊峰 朱希松 周妙平 徐亮 倪晨峰 韩志强 高珍艳

冠心病是一种缺血性心脏病，多见于40岁以上 中老年群体，疾病初期患者可能出现胸闷、胸痛，随着疾病进展可能并发心律失常、心力衰竭、心肌梗死等不良心血管事件，甚至引发死亡[1]。冠心病无法完全治愈，既往研究认为血管狭窄程度是引发冠心病不良心血管事件的原因[2]，随着研究的进展发现不稳定斑块进展、破裂是引发不良心血管事件的主要原因。评估斑块进展对判断病情程度和预测不良心血管事件有重要意义[3-4]。冠状动脉CT血管成像（coronary computed tomographic angiography，CCTA）是常用于诊断冠心病的无创性检查方式，可以对斑块内脂肪组织、钙化组织、纤维组织进行定性和定量分析[5]。既往研究显示，CCTA定量评估斑块特征在冠心病病情评估和不良心血管事件风险预测方面有一定价值[6]。本研究探讨CCTA参数评估斑块进展的价值，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象回顾性分析2016年3月至2019年10月衢州市人民医院收治的冠心病患者114例，男63例，女51例，年龄53～77（65.73±10.16）岁；体重指数（body mass index，BMI）19～30（25.44±3.36）kg/m2。将患者依据斑块负荷变化率是否＞1%分为两组，进展斑块组（斑块负荷变化率＞1%）35例，稳定斑块组（斑块负荷变化率≤1%）79例。纳入标准：符合冠心病诊断标准；均接受两次CCTA检查，图像质量均符合要求，且CCTA检查间隔时间＞6个月[7]。排除标准：合并先天性心脏病、瓣膜病变、主动脉夹层等心脏病变；两次CCTA检查期间行冠状动脉血运重建。本研究经医院伦理委员会批准（批准文号：2019053），所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集收集两组患者一般资料，包括性别、年龄、BMI、吸烟史、冠心病家族史、高血压史、糖尿病史、脑血管疾病史、他汀类药物使用情况，检测两组患者甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇（high density liptein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）水平。

1.2.2 CCTA检查应用日本东芝医疗系统株式会社Aquilion ONE ESX-301C 320层螺旋CT机进行CCTA检查，两组患者检查前均进行屏气训练，除低血压患者外，心率≥70次/min的患者需舌下含服硝酸甘油控制心率＜70次/min，以减少呼吸运动伪影。采用双筒高压注射器于肘正中静脉注射50～70 mL流率为5.0 mL/s的碘海醇和50 mL 0.9%氯化钠注射液。于感兴趣区降主动脉监测CT衰弱值，CT值达300 Hu后延迟6 s自动触发扫描。扫描参数：管电压100～120 kV，管电流100～300 mAs，层厚0.75 mm，矩阵512×512，准直器320×0.5 mm，旋转时间0.275 s/圈。记录CCTA检查间隔时间。

1.2.3 斑块测量应用日本东芝医疗系统株式会社斑块定量分析软件（Vitreα FX6.7.3，VitalEx tend）对CCTA图像进行分析，软件自动识别病变血管斑块管腔内外径和中心线，若管腔内外径不准确或中心线与实际血管不符合则需要手动矫正，软件自动生成斑块定量参数，包括斑块长度、狭窄程度、最小管腔面积、斑块总体积、钙化斑块体积、非钙化斑块体积、重塑指数、斑块负荷。狭窄程度=（斑块近端正常管腔面积-血管腔最狭窄处面积）/斑块近端正常管腔面积×100%；最小管腔面积即斑块所在血管腔最狭窄处横截面面积；斑块总体积=脂质斑块体积+纤维斑块体积+钙化斑块体积；非钙化斑块体积=脂质斑块体积+纤维斑块体积；重塑指数=病变处血管外弹力膜横截面面积/斑块近端正常管腔面积；斑块负荷=斑块体积/血管体积×100%。所有图像均由两位经验丰富的放射科医师独立分析，每项指标测量3次，取平均值作为最终结果。

1.2.4 斑块稳定性评估根据两次CCTA斑块检查结果，计算斑块负荷变化率，斑块负荷变化率＞1%定义为斑块进展[8]，斑块负荷变化率=（第2次斑块负荷值-第1次斑块负荷值）/第1次斑块负荷值×100%。

1.3 统计学处理 采用SPSS 22.0统计软件，符合正态分布的计量资料以表示，比较采用独立样本t检验，不符合正态分布的计量资料以中位数及四分位数表示，比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料比较采用χ2检验。采用logistic回归分析影响斑块稳定性的因素，采用ROC曲线分析斑块定量参数预测斑块进展的价值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较见表1。

由表1可见，进展斑块组患者年龄大于稳定斑块组，他汀类药物使用比例明显低于稳定斑块组，差异均有统计学意义（均P＜0.01）；两组患者余指标比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.2 两组患者CCTA斑块定量参数结果比较见表2。

由表2可见，进展斑块组狭窄程度、钙化斑块体积、非钙化斑块体积、重塑指数、斑块负荷均明显高于稳定斑块组，最小管腔面积明显低于稳定斑块组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组斑块长度、斑块总体积比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.3 斑块稳定性影响因素的logistic回归分析见表3。

由表3可见，以斑块进展结果为因变量，以年龄、他汀类药物使用、CCTA斑块定量参数为自变量进行logistic回归分析，结果显示，年龄、重塑指数、斑块负荷均是影响斑块稳定性的主要因素（均P＜0.05），他汀类药物使用、狭窄程度、最小管腔面积、钙化斑块体积、非钙化斑块体积均与斑块稳定性无关（均P＞0.05）。

2.4 CCTA斑块定量指标预测斑块进展的价值见表4、图1。

由表4、图1可见，以斑块进展结果为因变量，以年龄、重塑指数、斑块负荷为自变量进行ROC曲线分析，结果显示，年龄、重塑指数、斑块负荷预测斑块进展的AUC分别为0.773、0.735、0.764。

3 讨论

数字减影血管造影是既往诊断冠心病的主要方式，能够清晰反映动脉管腔情况，但是无法显示动脉壁斑块成分信息，存在一定局限性。光学相干断层扫描、超声内镜等有创检查可以直观显示斑块信息，在评估斑块进展方面有较好应用价值，但是由于价格昂贵且存在创伤性，限制了临床应用[9]。随着现代影像技术的发展，对动脉壁直接可视化成像使得斑块成分定量分析成为现实。CCTA是临床上用于评估动脉血管病变的一项检查，CCTA可通过CT值反映不同组织的密度，对斑块特征进行定量分析可以评价斑块稳定性[10-11]。斑块进展快慢不只取决于斑块体积大小，斑块构成和稳定性更是决定斑块进展速度的关键因素[12]。进展速度较快的斑块多为易损斑块，内含丰富的脂质核心和大量炎性因子，外层覆盖较薄的纤维帽[13]。进展缓慢的斑块往往存在钙化，斑块内脂质核心较小，纤维帽较厚，相对稳定。

表1 两组患者一般资料比较

表2 两组患者CCTA斑块定量参数结果比较

表3 斑块稳定性影响因素的logistic回归分析

表4 CCTA斑块定量指标预测斑块进展的价值

图1 冠状动脉CT血管成像（CCTA）斑块定量指标预测斑块进展的ROC曲线

目前普遍采用斑块负荷变化率来定义斑块进展或消退[14]，所以本研究将斑块负荷变化率作为衡量斑块进展的标准，进展斑块组狭窄程度、钙化斑块体积、非钙化斑块体积、重塑指数、斑块负荷均明显高于稳定斑块组，进展斑块组最小管腔面积明显低于稳定斑块组。经logistic回归分析矫正，仅重塑指数、斑块负荷进入回归模型，提示重塑指数、斑块负荷是影响斑块进展的危险因素。既往研究证实，斑块高负荷是高危斑块征象之一，斑块负荷越大，提示冠状动脉血流受阻越严重[15]。冠状动脉重构反映了动脉斑块与管腔之间的关系，当斑块负荷≤20%时，外弹力膜扩张发生正性重构，管腔无显著变化。当斑块负荷20%～40%时，外弹力膜持续扩张受限，管腔逐渐变狭窄；当斑块负荷≥40%时，外弹力膜逐渐收缩，发生负性重构，管腔进一步缩小[16]。Raff等[17]发现，冠状动脉斑块破裂更容易发生在正性重构的病变部位，这也从侧面佐证了本研究结论：重塑指数与斑块进展紧密相关。ROC曲线分析显示，重塑指数、斑块负荷预测斑块进展的AUC为0.735、0.764，这提示基于CCTA检测斑块负荷和重塑指数对个体化精准医疗有重要意义，有助于调整治疗方案。

本研究进展斑块组患者年龄显著高于稳定斑块组，且logistic回归分析显示年龄是影响斑块稳定性的风险因素，提示临床应重视高龄患者的冠状动脉检查，及时了解病变斑块进展情况。进展斑块组他汀类药物使用比例明显低于稳定斑块组，这也强调了服用他汀类药物的重要性，及时规律服用他汀类药物有助于减缓斑块进展，从而降低后续不良心血管事件的发生。尽管本研究取得了初步成果，仍存在不足之处：本研究样本量有限，且为单中心回顾性研究，可能存在一定选择性偏移，确切应用价值仍待后期大样本量深入研究。