冠状动脉CT血管成像在引导冠心病介入治疗中的应用及进展

王泽文，张龙江

经皮冠状动脉介入术（percutaneous coronary intervention，PCI）是治疗缺血性冠心病的标准治疗方法，但PCI术后仍会发生不良心血管事件，因此PCI术前正确评估病人冠状动脉狭窄和缺血程度以及PCI术后随访极其重要。基于冠状动脉CT血管成像（coronary CT angiography，CCTA）诊断冠状动脉病变的有效性和可靠性，欧洲心脏病学会指南推荐将CCTA作为评估疑似冠心病病人的一线无创性检查方法[1]。随着CT血流储备分数（CT-derived fractional flow reserve，FFRCT）和CT灌注成像（CT perfusion，CTP）技术的快速进展，CCTA可以一站式提供冠状动脉解剖及生理功能信息，从而提高诊断冠心病的准确性。利用先进的CCTA技术有助于优化PCI策略，选择合适的支架，监测支架再狭窄，以及改善病人预后。本文就CCTA在冠心病病人PCI管理中的价值予以综述。

1 CCTA是PCI术前评估的一线检查方法

由于PCI的优势取决于冠状动脉狭窄程度和心肌缺血程度，因此PCI术前识别缺血性冠状动脉狭窄至关重要。CCTA评估冠状动脉狭窄的最大优势是敏感性和阴性预测值较高，这意味着CCTA有较高的排除阻塞性冠心病的能力。然而，CCTA诊断阻塞性冠心病的特异性较低。FFRCT和CTP能显著提高CCTA诊断缺血性冠心病的特异性[2]。因此，在进行血运重建术前，建议利用FFRCT和/或CTP评估狭窄的功能学意义。目前的临床研究[3-4]证实，基于CCTA可以筛选合适的病人进入导管室检查或治疗，安全可靠，且可降低有创冠状动脉造影（invasive coronary angiography，ICA）的使用率。此外，利用FFRCT和CTP能提高CCTA指导有创性检查和治疗的效率。新近开发的FFRCT交互式规划软件（FFRCTplanner）可以模拟解除狭窄后的冠状动脉血流情况，从而预测病人PCI术后的获益程度。Sonck等[5]的前瞻性多中心研究证实，FFRCT交互式规划软件预测的PCI术后血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）与实际PCI术后测量的FFR有较高的一致性，但仍需更多的临床研究进一步验证FFRCT交互式规划软件的使用对于冠心病病人的临床获益价值。

CCTA还能可视化冠状动脉粥样斑块和评估斑块负荷，预测评估病人PCI术后风险。依据冠状动脉斑块密度，可将冠状动脉斑块分为钙化斑块、非钙化斑块及混合斑块。一方面，较高的钙化负荷与PCI后支架膨胀不全和较高的不良事件发生率相关[6]。因此，医生在对冠状动脉高钙化负荷的病人进行PCI前，需评估其冠状动脉病变处钙化的弧度、长度和厚度[7]，以便选择术中可能使用的钙化消除技术（如斑块旋磨、激光斑块消融、轨道斑块旋切来改变钙化斑块的顺应性），且有利于为支架的输送和扩张做准备。另一方面，非钙化斑块是围手术期发生无反流现象和心肌梗死的独立预测因子[8]。CCTA能够对非钙化斑块、高危斑块（包括正性重塑、点状钙化、低密度斑块和餐巾环征）等特征准确识别，进而成为评估围手术期和术后冠状动脉事件风险的工具。

2 CCTA在PCI术中的指导价值

2.1 指导支架置入CCTA在指导PCI策略上有重要价值。首先，CCTA通过二维和三维的可视化冠状动脉解剖和病变信息协助确定PCI方案，如确定罪犯病变位置、分叉处病变支架数量及慢性完全闭塞（chronic total occlusion，CTO）病人的手术方式。其次，协助选择PCI器材，如导丝的种类和数量、球囊和支架的尺寸等。血管投影会影响ICA中冠状动脉病变长度的准确评估，这是使得支架过长和支架过短而致病变覆盖不全的常见原因。CCTA可提供最佳的血管透视角度，从而最大限度地减少靶血管病变的投影缩短效应和血管重叠，准确评估冠状动脉病变长度，特别是分叉处病变。再次，评估最佳血管通路和最佳透视投影角度，最佳透视投影角度对于冠状动脉成像和介入治疗至关重要，可以避免透视缩短和结构重叠。以往最佳透视投影角度的获得依赖于操作者的经验，而Koˇka等[9]的研究表明可以通过CCTA评估冠状动脉开口和分叉处的最佳透视投影角度，进而帮助操作者进行ICA和PCI。术前三维CCTA影像与二维血管造影实时匹配有助于指导PCI。Park等[10]研究中介绍了一种将CCTA与ICA快速准确配准显示的方法，使得2D ICA影像和3D CTA影像进行快速准确配准，为临床医生进行PCI提供了实质性帮助。Wu等[11]基于深度学习算法建立了将术前3D CTA和术中2D ICA匹配的模型，并且在临床数据集中验证了该模型平均误差为1.13 mm，提示该模型在临床应用中具有潜力。

2.2 指导复杂病变的PCI

2.2.1 复杂冠状动脉病变SYNTAX评分是根据冠状动脉病变解剖特点（病变位置、严重程度、钙化、分叉等）进行危险分层的评分系统[12]。欧洲心脏病协会推荐使用SYNTAX评分评估复杂冠状动脉病变进而制定合理的治疗决策[13]。近年来已有不少研究验证了基于CCTA的SYNTAX评分的可行性。Collet等[14]研究纳入223例存在左主干或3支冠状动脉病变的病人，分别基于CCTA和ICA计算的SYNTAX评分和SYNTAXⅡ评分制定治疗决策，结果显示基于CCTA和ICA的治疗决策一致性很高，表明仅基于CCTA和临床信息指导复杂冠状动脉病变治疗是可行的。此外，既往研究[15]表明对每个病变进行FFR评估的功能SYNTAX评分较SYNTAX评分能更好地预测心血管不良事件的发生，但FFR是有创的，因此有必要探究FFRCT在指导复杂冠状动脉病变中的应用。无创性功能学SYNTAX评分仅包括缺血特异性病变（FFRCT≤0.80）[16]。Qiao等[17]对纳入的227例存在3支冠状动脉病变的病人计算无创性功能学SYNTAX评分，以22分为界值将病人分为低风险组和中高风险组，结果显示无创性功能学SYNTAX评分和糖尿病是主要不良心血管事件的独立预测因子，且无创性功能学SYNTAX评分比基于CCTA和ICA的SYNTAX评分预测主要心血管事件的受试者操作特征曲线下面积（AUC）更大（分别为0.81、0.75和0.75），表明无创性功能学SYNTAX评分对预测存在3支冠状动脉病变病人的预后具有一定价值。

2.2.2 分叉病变 冠状动脉分叉病变的PCI操作复杂、难度大。侧支闭塞是分叉病变进行PCI的主要并发症之一[18]。近年来一些研究报道了CCTA对冠状动脉分叉病变PCI后侧支闭塞的预测价值。近年来开发了基于ICA计算的RESOLVE评分来有效评估分叉病变分支闭塞的风险，该评分包括斑块分布、术前分叉病变核心的狭窄处直径、侧支的狭窄处直径、分叉病变角度、主支/侧支直径比值等变量。如Opolski等[19]的研究共纳入363例冠状动脉分叉病变病人，结果显示基于CCTA计算的RESOLVE评分与ICA计算的RESOLVE评分预测侧支闭塞的AUC值差异无统计学意义（分别为0．709和0．752）。Grodecki等[20]还研究了CCTA显示的斑块特征与冠状动脉主干支架术后侧支闭塞的关系，结果发现联合CCTA显示的非钙化斑块负荷可以提高对冠状动脉主干支架术后侧支闭塞的预测能力。综上，CCTA在指导分叉病变PCI治疗和预测预后方面具有重要价值。

2.2.3 CTO病变PCI术前进行CCTA检查对于评估冠状动脉完全闭塞病人的手术风险和获益至关重要[21]。CCTA在术前可以评估CTO病变近端（近端纤维帽形态、闭塞端是否存在较大分支血管）、CTO病变体部（迂曲、钙化、闭塞段血管长度和走行）及CTO病变远端（远端纤维帽形态、远端血管和侧支循环）。对于既往PCI治疗失败的CTO病人，推荐在尝试再次介入治疗前进行CCTA检查，目的是了解与手术失败相关的造影特征（如不明确的近端纤维帽形态、钙化和迂曲）[22]。此外，实时CCTA/透视融合技术可在PCI术中明确复杂的CTO病变的解剖结构，通过明确近端纤维帽形态、引导正向导丝开通和正向内膜下重返真腔技术以提高PCI成功率[23]。Hong等[24]研究将400例CTO病变病人随机分为PCI术前无CCTA检查组（200例）和行CCTA检查组（200例），结果显示，与PCI术前无CCTA检查组相比，术前行CCTA检查组的PCI成功率更高（84．0%和93．5%），且术后并发症（如冠状动脉穿孔或围手术期心肌梗死）更少。总之，对于CTO病变病人，PCI术前行CCTA检查可提供病变血管及病变的复杂性等信息，有助于选择正确的血运重建策略，提高PCI的成功率。

利用CCTA可准确预测CTO病变的PCI成功率。已开发的日本多中心CTO注册中心（Multicenter CTO Registry of Japan，J-CTO）评分由5个参数组成（每个参数计1分），包括既往尝试开通失败、钝头样闭塞残端、钙化斑块的钙化面积＞血管横截面积的50%、闭塞节段血管成角＞45°、闭塞段长度＞20 mm[25]。Fujino等[26]的研究纳入205例PCI术前1个月内行CCTA的CTO病人（218处CTO病变），分别根据ICA和CCTA计算J-CTO分数。结果显示，以2分为临界值，CCTA和ICA得出的J-CTO评分预测PCI成功的AUC值分别为0．855和0．698。由此可见，相比ICA，基于CCTA计算得出的J-CTO分数对CTO病变PCI成功预测的价值更高。另有研究[21]开发了基于CCTA的CTO病变PCI的评分系统，如CTRECTOR评分（CT registry of chronic total occlusion revascularization score）和KCCT评分（Korean multicenter CTO CT registry score）。

3 CCTA在PCI术后随访中的应用

PCI术后支架再狭窄一直是冠心病治疗领域备受关注的问题。一些研究探讨了CCTA诊断支架内再狭窄的价值。如Liu等[27]的荟萃分析纳入13篇以ICA为金标准研究CCTA诊断支架再狭窄效能的文献，结果表明CCTA诊断支架再狭窄有较高的准确性，特别是当诊断支架直径≥3 mm时。Eckert等[28]研究了第3代双源CT排除支架再狭窄的安全性，对226例冠状动脉支架术后疑似病情进展的病人（包括457只支架）进行第3代双源CT扫描，对CCTA上支架内狭窄≥50%的病人进行ICA检查。经过中位时间399 d的随访，结果显示145例CCTA结果阴性的病人中仅有1例发生了不良心血管事件，且其ICA结果为阴性，即CCTA诊断支架再狭窄的假阴性率＜1%，表明通过CCTA检查排除支架再狭窄是安全可靠的。

通过增强扫描结果减去平扫结果可以去除冠状动脉钙化或支架的伪影。减影CCTA技术与非减影CCTA技术相比能提高支架内狭窄的诊断准确性，如Chen等[29]纳入12例冠状动脉支架置入术后的病人和20例冠状动脉重度钙化（钙化积分＞400）的病人，共评估了30个支架节段和202个钙化节段，结果显示，以ICA为金标准，减影CCTA诊断支架再狭窄的特异度和准确度优于非减影CCTA（100%和55．6%，96．7%和60%），表明减影CCTA可以成为诊断支架再狭窄的一种选择。

既往研究[30]发现PCI术后测量的FFR值与病人预后相关，但尚未有文献探究PCI术后FFRCT对冠状动脉支架置入术后病人的诊断和预后价值。Tang等[31]研究纳入中国FFRCT多中心研究中33例支架植入术后同时进行CCTA和FFR检查的病人，以有创FFR≤0．88为金标准，研究FFRCT诊断支架再狭窄的准确性，结果显示，在病人层面，FFRCT诊断支架再狭窄的准确度为85%，且FFRCT和有创性血流储备分数有较好的一致性（组内相关系数=0．84）；该研究还进一步分析了FFRCT在115例冠状动脉支架植入术后行CCTA检查病人的预后价值，结果发现[（支架近端FFRCT值-支架远端FFRCT值）/支架长度]这一参数是心血管不良事件的独立相关因素[风险比（HR），1．014（95%CI，1．006～1．023）]。该研究表明FFRCT应用于金属支架置入术后病人是可行的，且对不良心血管事件有一定的预后价值，但该研究所纳入的金标准对照组病例数较少，且为回顾性研究，还需要更多的前瞻性研究进一步验证。Toba等[32]也对FFRCT在支架置入术后的冠状动脉的诊断效能进行研究，结果显示以FFR≤0．80为金标准，在血管层面，FFRCT诊断的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为73．3%、88．9%、66．7%、53．3%和93．3%。综上，FFRCT用于随访冠状动脉支架置入术后的病人是可行的，但仍需大量研究来评估。

CTP对PCI后病人支架再狭窄亦有较高的诊断能力。Andreini等[33]研究纳入150例冠状动脉支架植入术后病人，且这些病人均进行ICA、CTP和CCTA检查，其中36例根据临床指征需要测量FFR，结果显示，以ICA为金标准，在病人层面CTP和CCTA诊断支架内再狭窄的准确度分别为86．7%和76．7%；以FFR为金标准，相比CCTA，CTP在病人层面和血管层面的诊断准确度均有提高（35．5%和75%；30．5%和75%）。该研究表明以有创FFR和ICA为金标准，CTP可以提高CCTA诊断支架再狭窄的准确性，但该研究人群是临床上有进行ICA检查和FFR测量指征的病人，对于支架植入术后无症状的病人是否适用还需进一步研究。

4 小结

随着CCTA技术的进展，CCTA在指导PCI中会发挥着越来越重要的作用。FFRCT和CTP的应用使得CCTA能安全有效筛选合适的冠状动脉缺血性狭窄的病人进行PCI治疗；CCTA在指导冠状动脉支架的选择上和ICA有较高的一致性，但FFRCT和CTP在指导PCI术中的应用还需进一步研究，且CCTA用于指导多支冠状动脉病变等复杂病变的病人进行PCI的研究尚少，故还需要更全面地拓展其价值；CCTA、FFRCT、CTP诊断支架再狭窄的准确性已有研究报道，随着CT技术的快速发展，CCTA诊断支架再狭窄的准确性及其应用价值将会进一步提高和拓展。

总之，目前的CCTA技术能较好地诊断缺血性冠心病及排除非阻塞性冠心病，有利于筛选合适的病人进行PCI治疗及优化PCI策略，包括PCI支架尺寸的选择，指导分叉病变及CTO病变的PCI，且在支架内再狭窄的诊断方面也有很好的价值。相信CCTA的综合全面应用在PCI的全流程管理中将会发挥更大的作用。