冠状动脉CT血管成像定量评估冠心病心肌缺血的效能

孙俊 夏花 江时忠

冠心病是40岁以上人群的高发疾病，近年来发病率呈年轻化趋势，其基本病因是冠状动脉壁上的斑块积聚导致动脉管腔不断变窄，心脏血液灌注减少，心肌无法获得足够的血液供应，导致心肌缺血缺氧而出现胸痛、胸闷等症状[1]。心肌缺血是冠心病患者预后不良的主要因素，准确诊断心肌缺血性损伤、及时给予干预对改善预后有重要意义[2]。目前，基于CT的心肌血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）和CT心肌灌注成像被推荐用于冠心病临床诊治的一线检查，在诊断缺血性病变方面有较好的价值[3]。然而由于CT心肌灌注成像辐射剂量大且技术要求高、FFR有创且费用高等因素，两者在临床中的应用受到限制。冠状动脉 CT 血管成像（coronary CT angiography，CCTA）作为评估心脏疾病的无创方法，在诊断冠心病解剖性狭窄方面有较好价值[4]。随着研究的深入，基于CCTA的斑块形态学分析和斑块定量分析在诊断心肌缺血性损伤方面有一定价值，但是既往研究选取的斑块参数和研究结果差异较大，且少有针对斑块特征联合斑块定量分析的评估研究[5-6]。因此，本研究探讨了基于CCTA的斑块特征联合斑块定量分析评估冠心病心肌缺血的效能，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2019年10月至2020年12月衢州市中医医院收治的147例冠心病患者，其中男92例，女 55 例，年龄 35～78（60.16±13.22）岁，BMI 20～31（26.02±4.20）kg/m2；合并基础疾病：高血压86例，高血脂91例，糖尿病44例；既往史冠心病家族史19例，吸烟史64例。纳入标准：（1）年龄≥18岁；（2）所有患者均接受冠状动脉造影（invasive coronary angiography，ICA）、CCTA检查；（3）ICA检查证实单支冠状动脉局限性狭窄，狭窄段管腔直径≥2 mm，狭窄程度30%～90%。排除标准：（1）存在多支冠状动脉病变或单支冠状动脉多处狭窄；（2）入院1周内出现急性心肌梗死；（3）既往接受过冠状动脉旁路移植术或经皮冠状动脉介入支架植入治疗；（4）同时患有心肌炎、肥厚型心肌病等其他心源性疾病；（5）对含碘对比剂或腺苷过敏者；（6）重度肾功能不全者；（7）CCTA图像质量差，无法用于图像分析者。本研究经本院医学伦理委员会批准，所有患者及家属均知情同意。

1.2 方法 患者取仰卧位，静脉注射腺苷160μg（/kg·min），使用压力导丝测量FFR，将压力导丝传感器置于病变血管远端2～3 cm，缓慢撤回导丝，记录全过程FFR值，FFR值≤0.8即判定为心肌缺血。所有ICA操作和FFR测量均由同一位影像科主治医师完成。最终将FFR值＞0.8的81例患者纳入非心肌缺血组，FFR值≤0.8的66例患者纳入心肌缺血组。由2位医师同时对ICA、FFR图像和数据进行判定，意见不一致时以第3位医师的判定结果为准。

1.3 CCTA检查和图像分析 应用美国GE公司64排128层螺旋CT（Optima CT680）仪进行CCTA检查，使用前瞻性心电门控技术。所有患者检查前给予硝酸甘油0.5 mg舌下含服，充分扩张冠状动脉管腔，同时接受屏气训练。经手背外周静脉注射对比剂和氯化钠，流速4.0～5.0 ml/s，于 35%～75%R-R 间期采集图像。扫描参数如下：管电压70～120kV，管电流350～700mAs，重建层厚0.75 mm，扫描视野20 cm×20 cm。应用半自动斑块分析软件进行图像分析，分别测量斑块成分参数、斑块形态特征参数。斑块成分参数：病变长度、钙化斑块体积比、非钙化斑块体积比、斑块负荷、血管狭窄程度。病变长度测定方法：沿冠状动脉长轴方向，在病变冠状动脉两旁脂肪组织中各画一矩形或类矩形感兴趣区，长径为病变长度。斑块形态特征定量参数包括以下4方面征象：（1）正性重构：斑块所在血管外壁宽度＞斑块近段和远端参考值的10%；（2）低密度斑块：斑块CT值＜30 Hu；（3）餐巾环征：斑块低密度成分周围环绕高密度的强化环，连同血管腔内对比剂一起形成餐巾环样征象；（4）点状钙化：斑块内长度＜3 mm的钙化。同时具备至少2个高危征象的斑块定义为CT高危斑块。

1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0和MedCalc统计软件。计量资料以±s表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以百分率表示，组间比较采用χ2检验。采用logistic回归分析影响冠心病心肌缺血的独立危险因素，采用ROC曲线分析CCTA斑块参数评估心肌缺血的效能，各参数评估心肌缺血的AUC间比较采用Delong检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床资料比较 两组患者年龄、性别、BMI、合并基础疾病、既往史、TG、TC、HDL、LDL 比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。

表1 两组患者临床资料比较

2.2 两组患者斑块特征和斑块定量参数比较 两组患者低密度斑块比例、点状钙化比例、钙化斑块体积比、非钙化斑块体积比的差异均无统计学意义（均P＞0.05），心肌缺血组患者正性重构比例、餐巾环征比例、CT高危斑块比例、病变长度、斑块负荷、血管狭窄程度均高于非心肌缺血组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2。

表2 两组患者斑块形态特征和斑块定量参数比较

2.3 影响冠心病心肌缺血的多因素分析 以是否发生心肌缺血为因变量进行logistic回归分析，结果显示CT高危斑块、病变长度、斑块负荷、血管狭窄程度是冠心病心肌缺血的独立危险因素（均P＜0.05），见表3。

表3 影响冠心病心肌缺血的多因素分析

2.4 CCTA斑块参数评估心肌缺血的价值 以是否发生心肌缺血为因变量，以CCTA斑块参数为自变量进行ROC曲线分析，结果显示CT高危斑块、病变长度、斑块负荷、血管狭窄程度、联合检测评估心肌缺血的AUC 分别为 0.597、0.662、0.698、0.735、0.824，其中联合检测的评估价值明显高于单一指标（Z=4.697、3.546、3.141、2.460，均 P＜0.05）。见表 4、图 1。

表4 CCTA斑块参数评估冠心病心肌缺血的价值

图1 冠状动脉CT血管成像斑块参数评估冠心病心肌缺血的ROC曲线

3 讨论

冠心病的基本病因在于冠状动脉壁上的粥样硬化斑块积聚导致动脉管腔狭窄或闭塞，心脏无法获取充足的含氧血液，心肌出现缺血缺氧性损伤。心肌缺血与冠心病不良心血管事件关系密切，准确诊断有助于及时给予干预，从而改善预后[7]。FFR是评估心脏功能的金标准，FFR＜0.8提示血流异常，心肌存在缺血性损伤，但是由于FFR属于有创检查、检查费用高、患者接受度低，导致其临床应用受限。随着个体化精准医疗的发展，无创影像学技术逐渐应用于临床。2019年欧洲心脏病学会推荐无创功能学成像技术作为冠心病诊疗的一线检查方式[8]。CCTA是评估动脉病变的常用无创检查方式，可充分对病变部位进行功能学评估。然而，依靠CCTA提供的解剖狭窄信息如血管狭窄程度、病变长度对缺血病变的诊断差别较大，且诊断效能不一。近年来CCTA在探究冠状动脉斑块组成成分和形态特征方面进行了部分研究。

高危斑块破裂是引发急性心血管事件的主要原因，为了延缓斑块进展、减少不良心血管事件的发生，人们尝试了多种方法用于高危斑块的筛查。CCTA在斑块形态特征方面的研究较多，多数学者认为正性重构、低密度斑块、点状钙化、餐巾环征是高危斑块的4个典型特征[9-10]。既往研究显示，伴随心肌缺血性损伤冠心病患者的正性重构比例、低密度斑块比例、点状钙化比例等高危征象比例均明显高于非心肌缺血患者[11-12]。本研究结果与文献相似，心肌缺血组患者正性重构比例、餐巾环征比例、CT高危斑块比例明显高于非心肌缺血组；logistic回归分析显示，CT高危斑块比例是冠心病心肌缺血的独立危险因素，提示CCTA检测斑块高危征象与缺血性病变高度相关，可用于心肌缺血性损伤的评估。

CCTA定量评估斑块成分特征是近年来的研究热点，钙化斑块通常为陈旧性斑块，可为斑块表面提供一定机械稳定性，但是钙化成分的增多意味着斑块处于愈合过程，愈合过程又在一定程度上加重病变狭窄程度，钙化斑块在血流动力学变化中的作用尚未明确[13]。本研究中钙化斑块并非冠心病心肌缺血的独立危险因素，钙化斑块在心肌缺血诊断方面仍需进一步探讨。国外研究显示，非钙化斑块在评估心肌缺血性损伤方面有一定价值[14]。目前，国内有研究进一步将非钙化斑块分为脂质斑块和纤维斑块，考虑到目前检测技术的局限，脂质成分和纤维成分的CT值存在较多的重叠，影响了斑块成分的测量准确性[15]。因此本研究将非钙化斑块作为整体用于心肌缺血的评估，结果显示，非钙化斑块体积比与心肌缺血并无明显关系，这可能是由于非钙化斑块中脂质成分和纤维成分占比不同有关，斑块成分评估心肌缺血的价值仍待方法改进后深入研究。斑块负荷即斑块体积在血管容积中的占比，一定程度上代表了血流受阻情况，斑块负荷越大，说明血管血流受阻越严重，心肌缺血程度也越重[16]。本研究中斑块负荷是冠心病心肌缺血的独立危险因素，提示对于缺血病变的诊断有一定意义。

目前，有学者提出单独应用解剖学狭窄信息并不能准确反映血流动力学情况[5]。本研究将基于CCTA下的斑块形态特征与成分定量分析联合用于心肌缺血的诊断，结果显示CT高危斑块、病变长度、斑块负荷、血管狭窄程度、联合检测评估心肌缺血的AUC分别为0.597、0.662、0.698、0.735、0.824，其中联合检测的评估价值明显高于单一指标（均P＜0.05），说明斑块形态特征与斑块成分定量分析联合应用可提高心肌缺血的诊断效能，说明粥样硬化斑块本身所提供的信息应该被重视，在CCTA解剖学狭窄率的基础上联合斑块特征和成分分析能够提供更加全面的图像信息，有助于提升诊断准确性。本研究仍存在不足之处：样本量有限，结果可能存在一定偏移；由于检测技术和斑块分析软件的限制，未进一步区分脂质斑块和纤维斑块，斑块成分定量评估心肌缺血的价值仍待深入探讨。

综上所述，基于CCTA的斑块形态特征联合斑块成分定量分析在评估冠心病心肌缺血方面有一定价值，两者联合检测有助于提升缺血性病变的诊断效能。