冠状动脉CT造影的管腔内衰减梯度在诊断不同类型斑块所致冠状动脉狭窄中的应用价值

唐翎，吕敏丽，李艳，张永涛，黄燕涛，刘玉建,2，明志强，郑春燕，何朝梁，黄文佳，文娟，王哲隽，吴礼萍，冯浩，仲建全(通信作者)

1 四川省自贡市第一人民医院放射科 (四川自贡 643000)；2 四川卫生康复职业学院 (四川自贡 64300)

冠状动脉CT造影(coronary CT angiography，CCTA)是判断冠状动脉是否狭窄的主要方法，具有检查速度较快、高效且无创等优点，已被广泛应用于临床；但常规CCTA检查并不能彻底且精准地反映具有临床意义的心肌缺血情况，并可导致经皮冠状动脉介入手术的过度使用，产生不必要的医疗资源浪费[1-2]。有创血流储备分数是现阶段普遍认可的冠状动脉功能性缺血诊断的金标准，也是进行供血功能评估及血管造影检查的金标准，但该检查具有操作复杂、有创等弊端，限制了其临床应用[3-4]。近年来，基于常规CCTA数据诊断冠状动脉功能狭窄成了临床研究的新热点，其中，管腔内衰减梯度(transluminal attenuation gradient，TAG)可真实反映冠状动脉的血流动力学变化，因此备受临床关注[5]。基于此，本研究探讨CCTA的TAG在诊断不同类型斑块所致冠状动脉狭窄中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性收集2017年1月至2018年1月四川省自贡市第一人民医院收治的158例冠心病患者为研究对象，按照是否发生冠状动脉狭窄分为狭窄组(101例)与非狭窄组(57例)。狭窄组男54例，女47例；年龄52～83岁，平均(67.51±10.16)岁。非狭窄组男20例，女37例；年龄48～81岁，平均(64.52±13.45)岁。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。

纳入标准：经临床及心电图检查确诊为冠心病。排除标准：植入心脏起搏器；心力衰竭；严重心律失常导致运动伪影。

1.2 方法

CCTA检查：仪器采用GE Revolution 256排螺旋CT(美国)，扫描范围为气管分叉下方10～15 mm至心脏膈面，重建数据来自同一个心动周期内，设置重建层厚为0.625 mm，迭代重建权重选择60%，重建矩阵为512×512，管电压为120 kVp，管电流自动选定(200～650 mA)，预设噪声指数选择25 HU；采用冠状动脉追踪冻结技术或(和)自动门控技术进行扫描，扫描前，经肘静脉注射非离子型碘对比剂碘海醇[司太立制药有限公司，国药准字H20203258，规格：100 ml︰30 g(I)]，注射剂量为50 ml，注射速度为5 ml/s，随后以同等速率注射0.9%氯化钠注射液30 ml，使用智能化触发技术开展扫描，感兴趣区(region of interest，ROI)设定在降主动脉，当ROI的CT值上升至150 HU，延时5.9 s启动扫描，主要涉及钙化积分及动脉造影，均扫描1次。

TAG值与钙化积分检测：将CCTA原始图像传输至GE ADW4.6工作站，进行钙化积分计算及曲面重建等后处理和分析，在曲面重建图像上确定冠状动脉三大主支，包括左前降支(left anterior descending，LAD)、左回旋支(left circumflex artery，LCX)、右冠状动脉(right coronary artery，RCA)的测量区域，在相应的轴位图像上放置ROI(0.8 mm2)于管腔中央，在曲面重建图像上以1 cm为间距，从冠状动脉近端到其管腔横断面积小于2.0 mm2为止，逐一测量管腔内ROI的CT值；实际获得的CT值需要与测量位置距冠状动脉开口间的长度绘制散点图，横坐标为ROI和开口位置之间的实际长度(mm)，纵坐标为ROI的CT值(HU)；采取回归方程式(最小二乘法，视为TAG值)计数，TAG值的定义为距冠状动脉近端每厘米单位长度间隔CT值的变化量(HU)；使用钙化积分序列图像对患者冠状动脉钙化程度进行量化评估并积分。

1.3 评价指标

比较狭窄组与非狭窄组的TAG值以及不同狭窄程度与不同斑块性质患者的TAG值。根据冠状动脉斑块性质可将其分为钙化、非钙化及混合斑块3种类型；在上述基础上采用目测直径法对冠状动脉狭窄程度进行进一步评估，分为5级，即无狭窄、轻度狭窄(管腔狭窄程度为1%～50%)、中度狭窄(管腔狭窄程度为51%～75%)、重度狭窄(管腔狭窄程度为76%～99%)、闭塞(管腔狭窄程度为100%)[6]。

1.4 统计学处理

采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析，计量资料采用正态性检验，平均值符合正态分布，中位数不符合正态分布，符合正态分布的多组间比较采用单因素方差分析，不符合正态分布的采用Kruskal-Wallis分析，以Fisher或Pearson检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组TAG值比较

狭窄组冠状动脉TAG值为(-20.21±12.40)HU/10 mm，低于非狭窄组的(-17.41±11.95)HU/10 mm，差异有统计学意义(F=2.017，P=0.045)。

2.2 两组LAD、RCA、LCX的TAG值比较

非狭窄组与狭窄组LAD、RCA、LCX的TAG值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组LAD、RCA、LCX的TAG值比较

2.3 不同狭窄程度患者的TAG值比较

非狭窄组、轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组的TAG值比较，差异有统计学意义(P<0.05)；轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组的TAG值比较，差异有统计学意义(P<0.05)；轻度狭窄组与中度狭窄组的TAG值比较，差异无统计学意义(P>0.05)；轻度狭窄组、中度狭窄组分别与重度狭窄组的TAG值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2～3。

表2 不同狭窄程度患者的TAG值比较

表3 不同狭窄程度患者TAG值的多重比较

2.4 不同斑块性质所致冠状动脉轻度狭窄患者的TAG值比较

不同斑块性质所致冠状动脉轻度狭窄患者的TAG值比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

表4不同斑块性质所致冠状动脉轻度狭窄患者的TAG值比较

3 讨论

目前，临床研究认为冠状动脉功能性狭窄可引起心肌血供减少，导致患者发生心肌缺氧[7-8]。因此，对冠状动脉功能性狭窄患者血流动力学的研究成了冠心病研究的热点。CCTA一方面可评估冠心病患者冠状动脉粥样硬化斑块导致管腔狭窄的程度，另一方面可通过计算TAG值，初步评估冠状动脉血流动力学的变化趋势。

本研究结果显示，狭窄组冠状动脉TAG值低于非狭窄组，差异有统计学意义(P<0.05)。由此可见，与正常的冠状动脉管腔组织相比，狭窄管腔组织的血流动力学均会发生一定程度的变化，血流灌注量呈明显下降的趋势；冠状动脉管腔组织的TAG值变化与管腔狭窄程度密切相关[9]。轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组的TAG值比较，差异有统计学意义(P<0.05)，且重度狭窄组最低，轻度狭窄组最高；轻度狭窄组与中度狭窄组的TAG值比较，差异无统计学意义(P>0.05)；轻度狭窄组、中度狭窄组分别与重度狭窄组的TAG值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。由此可见，当冠状动脉狭窄程度从轻—中度逐渐演变为中—重度后，TAG值有明显降低的趋势。我们推测，当冠状动脉实际狭窄情况演变为重度及以上时，人体血管组织的灌注量呈显著下降的趋势，从而引起心肌缺血、缺氧，甚至引发心肌梗死，导致患者预后不良。非狭窄组与狭窄组LAD、RCA、LCX的TAG值比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。由此可见，针对每个冠状动脉分支的TAG值，判断功能性狭窄发生的临界值均有所不同。

现阶段，临床对于TAG值在冠状动脉功能性狭窄诊断中临界值的研究相对较少[10]。Choi等[11]的研究表明，当TAG值低于-10.02 HU/10 mm时，冠状动脉会出现显著的功能性狭窄。既往大多数学者认为，当冠状动脉狭窄程度超过70%时，会导致心肌缺血的发生，此时需采取冠状动脉介入手术进行治疗[12-13]。本研究进一步证实，当冠状动脉狭窄程度为重度及重度以上时，TAG值将上升至临界值，患者可出现心肌缺血的情况。但本研究进一步发现，在冠状动脉狭窄程度达到重度的过程中，局部血管组织的TAG值明显低于临界值，说明此时冠状动脉虽达到临床意义上的重度狭窄，但在血流动力学方面患者未发生心肌缺血。因此，介入治疗可能成为非必要的手术。在分析冠心病患者的CCTA初始图像时，通过TAG值，可在不增加扫描辐射剂量的情况下，及时获得冠状动脉狭窄及功能性狭窄情况，从而减轻患者的经济负担；此外，TAG值还可在评估冠心病患者冠状动脉实际狭窄程度及管腔血流动力学的情况下，系统化、规范化地评估患者心肌缺血发生风险，从而判断是否需进行冠状动脉介入治疗，利于为患者制定针对性的治疗方案[5]。本研究结果还显示，不同斑块性质所致冠状动脉轻度狭窄患者的TAG值比较，差异无统计学意义(P>0.05)。由此可见，TAG值与导致冠状动脉狭窄的斑块类型无密切关联性，与以往研究结果相似[14]。

综上所述，CCTA的TAG值在冠状动脉狭窄诊断中的应用价值较高，且可用于诊断不同类型斑块导致的冠状动脉狭窄。临床在研究冠状动脉狭窄患者血流动力学改变规律的基础上，使用TAG值进行狭窄程度评估，有利于进一步提升CCTA诊断冠状动脉功能性缺血的应用价值，从而为临床制定针对性治疗方案提供科学依据。