定量CT-MPI检查在冠状动脉CTO病人心肌灌注及侧支循环评估中的应用价值

林淑梅，尹伊君，周戈，陈妙虹

摘要 目的：探讨定量CT-心肌灌注成像（MPI）检查在冠状动脉慢性完全性闭塞（CTO）病人心肌灌注及侧支循环评估中的应用价值。方法：选取2019年1月—2021年6月我院收治的进行定量CT-MPI检查的冠状动脉CTO病人42例作为研究对象，纳入研究者均行定量CT-MPI检查，根据有无灌注异常和缺血程度分组，记录一般资料和CT-MPI定量参数，采用受试者工作特征（ROC）曲线评价定量CT-MPI检查用于冠状动脉CTO心肌灌注异常及心肌梗死的诊断效能，采用Spearman相关性分析法分析CT-MPI定量指标与冠状动脉侧支循环Rentrop分级间的相关性。结果：灌注异常组心肌节段的心肌血流量、心肌血流量比值、心肌血容量、流量提取乘积、灌注毛细血管血容量及血管外细胞外容积均低于非灌注异常组心肌节段（P＜0.05）；灌注异常组心肌节段的开始时间和达峰时间均高于非灌注异常组心肌节段（P＜0.05）。ROC曲线分析结果显示，心肌血流量用于冠状动脉CTO心肌灌注异常的ROC曲线下面积（AUC）高于其他指标，最佳截断值为73.56 mL/（100 mL·min），敏感度和特异度分别为75%和87%。不同缺血程度分组心肌节段的心肌血流量和心肌血流量比值比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；随心肌缺血程度加重，病人上述指标水平显著下降（r＝－0.420，P＜0.05）。ROC曲线分析结果表明，心肌血流量和心肌血流量比值均可用于冠状动脉CTO心肌梗死诊断，其中心肌血流量比值诊断效能AUC高于心肌血流量。侧支循环良好组心肌血流量、心肌血容量、流量提取乘积均显著高于侧支循环不良组（P＜0.05）。心肌血流量、心肌血容量、流量提取乘积及血管外细胞外容积均与冠状动脉侧支循环Rentrop分级相关性无统计学意义（P＞0.05）。结论：定量CT-MPI检查用于冠状动脉CTO病人心肌灌注异常及心肌梗死诊断具有良好的临床效能，但与冠状动脉侧支循环形成情况无相关性。

关键词冠状动脉慢性完全性闭塞；侧支循环；定量CT-心肌灌注成像

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.04.027

冠状动脉慢性完全性闭塞（CTO）是冠状动脉性心脏病中较严重的病变亚型之一，研究显示，冠状动脉造影检查中CTO检出率为15%～30%［1］。经皮冠状动脉介入治疗（PCI）目前已广泛应用于冠状动脉CTO病人的治疗，但是否较单纯药物治疗长期预后效果更佳尚未明确［2］。欧洲相关指南推荐冠状动脉CTO病人应在PCI术前接受无创影像学检查以准确评估心脏室壁活动、心肌灌注及功能情况，以协助临床医师更为客观地评估介入术后获益情况［3］。既往研究显示，CTO病变区域如冠状动脉侧支循环供血丰富可有效减轻心肌损伤，保护心肌功能，但常规冠状动脉造影Rentrop分级在心肌缺血程度及存活情况预测方面的价值仍存在争议［4］。近年来，以定量CT-心肌灌注成像（MPI）为代表心脏血流定量技术开始被逐渐用于左心室各壁心肌灌注评估，并已有冠心病临界病变诊断方面的初步探索，但有关CT-MPI检查在冠状动脉CTO病人心肌灌注功能及冠状动脉侧支循环评估价值方面的报道仍较为少见［5］。本研究探讨定量CT-MPI检查在冠状动脉CTO病人心肌灌注及侧支循环评估中的应用价值。现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2019年1月—2021年6月我院收治的进行定量CT-MPI检查的冠状动脉CTO病人42例作为研究对象，其中，男32例，女10例；年龄52～73（62.07±9.55）岁；有吸烟史22例，饮酒史20例，高血压史33例，糖尿病史18例，血脂异常史7例。共完成42例病人的714个心肌节段检查，对所有的心肌节段进行分组。依据心肌节段是否出现灌注异常分为非灌注异常组（470个）和灌注异常组（244个）。依据心肌节段的缺血程度分为无缺血组（366个）、轻度缺血组（104个）、中度缺血组（144个）、重度缺血组（58个）和梗死组（42个）。缺血程度评价标准：由2名高年资核医学科医生独立完成单光子发射计算机断层扫描（SPECT）结果半定量分析，其中，无缺血、轻度缺血、中度缺血、重度缺血及梗死分别计0、1、2、3、4分，2～4分判定为灌注异常［6］；如出现不同意见由2人协商达成一致作出诊断。本研究经医院伦理委员会审批通过。

1.2纳入与排除标准

纳入标准：经冠状动脉造影证实为CTO；≥1支冠状动脉完全闭塞，且闭塞时间＞3个月；行定量CT-MPI及SPECT-MPI检查，且检查间隔时间＜24 h；年龄≥18岁。排除标准：PCI术或冠状动脉搭桥手术史；严重心律失常者；起搏器植入者；心功能不佳无法采集完整灌注图像者；无法完成外周血管穿刺者；肾功能不全；碘对比剂过敏者。

1.3方法

1.3.1CT-MPI扫描重建及图像后处理

采用西门子Somatom Force双源CT扫描仪完成检查，依次完成定位像、冠状动脉钙化积分及动态CT-MPI扫描。CT-MPI扫描范围覆盖整个左心室，扫描模式选择前瞻性心电门控序列穿梭扫描，R波后250 ms开始灌注扫描，注入对比剂后延迟5 s启动扫描，持续36 s。扫描管电压为70 kV、管电流300 mAs、准直192.0 mm×0.6 mm、旋转时间每圈0.25 ms、矩阵512×512、重建层厚3 mm、层间隔2 mm、卷积核Qr36。经肘前静脉注射碘普罗胺注射液（含碘370 mg/mL），注射速率5.5 mL/s，总剂量44 mL，再以相同流率注射等量0.9%氯化钠溶液。重建图像后传经后处理工作站及对应软件包完成后处理，基于去卷积模型耦合心肌时间-密度曲线（TDC）与动脉输入函数（AIF）获得具体参数，包括心肌血流量、心肌血流量比值、心肌血容量、血管外细胞外容积、流量提取乘积、灌注毛细血管血容量、开始时间及达峰时间。由2名高年资心血管放射科医师独立计算CT-MPI检查结果，如意见不同，则由2人协商达成一致作出诊断。

1.3.2SPECT扫描重建及图像后处理

采用通用电气Discovery NM 530 c心脏专用SPECT扫描仪完成心肌灌注扫描。经静脉团注20 mCi 99Tcm-甲氧基异丁基异腈（MIBI）90 min后进行；固态半导体探测器完整覆盖心脏，像素为32×32，层厚为5 mm；原始图像经后处理工作站行Osem迭代算法完成重建，获得垂直/水平长轴、短轴图像以及17个心肌节段“牛眼图”。

1.3.3冠状动脉侧支循环Rentrop分级

由2名高年资心血管内科介入医生独立完成冠状动脉造影结果分析及冠状动脉侧支循环Rentrop分级，其中0级或1级判定为侧支循环不良，2级或3级判定为侧支循环良好［7］，如意见不同，则由两人协商达成一致作出诊断。本研究冠状动脉中存在闭塞血管供血区相关心肌节段共282个，其中，正常节段130个，轻度缺血节段44个，中度缺血节段66个，重度缺血节段30个，梗死节段12个。分为侧支循环良好组（170个）和侧支循环不良组（112个）。

1.4统计学处理

采用SPSS 22.0软件进行数据分析。采用Kolmogorov-Smirnov检验进行正态性评估，符合正态分布的定量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验或方差分析。定性资料以例数或百分比（%）表示，采用χ2检验。采用受试者工作特征（ROC）曲线评价CT-MPI定量参数诊断效能；采用Spearman相关性分析法完成相关性分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1灌注异常组和非灌注异常组心肌节段的CT-MPI定量参数比较

灌注异常组心肌节段的心肌血流量、心肌血流量比值、心肌血容量、流量提取乘积、灌注毛细血管血容量及血管外细胞外容积均低于非灌注异常组（P＜0.05）；灌注异常组心肌节段的开始时间和达峰时间均高于非灌注异常组（P＜0.05）。详见表1。

2.2定量CT-MPI检查诊断冠状动脉CTO心肌灌注异常的临床效能

ROC曲线分析结果显示，心肌血流量用于冠状动脉CTO心肌灌注异常诊断的ROC曲线下面积（AUC）高于其他指标，最佳截断值为73.56 mL/（100 mL·min），敏感度和特异度分别为75%和87%。详见表2。

2.3不同缺血程度分组心肌节段的CT-MPI定量参数比较

不同缺血程度分组心肌节段的心肌血流量和心肌血流量比值比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；随心肌缺血程度加重，病人上述指标水平显著下降（r＝－0.420，P＜0.05）。详见表3。

2.4定量CT-MPI检查诊断冠状动脉CTO心肌梗死的临床效能

ROC曲线分析结果表明，心肌血流量和心肌血流量比值均可用于冠状动脉CTO心肌梗死的诊断，其中心肌血流量比值AUC高于心肌血流量。详见表4。

2.5侧支循环良好组和侧支循环不良组CT-MPI定量参数比较

侧支循环良好组心肌血流量、心肌血容量、流量提取乘积均高于侧支循环不良组（P＜0.05）。详见表5。

2.6CT-MPI定量指标与冠状动脉侧支循环Rentrop分级间的相关性

Spearman相关性分析结果显示，心肌血流量、心肌血容量、流量提取乘积及血管外细胞外容积均与冠状动脉侧支循环Rentrop分级相关性无统计学意义（r值分别为0.27，0.21，0.20，0.25，P＞0.05）。

3讨论

CTO的医学定义是冠状动脉造影检查证实冠状动脉局部管腔闭塞导致前向血流消失，心肌梗死溶栓试验（TIMI）分级0级且持续时间＞3个月［8］。CTO多发生于右冠状动脉，占总数的40%～65%，其次为左前降支、左回旋支，而左主干病变占比＜1%［9］。动态CT-MPI是临床常用心肌灌注定量评估技术，已有诸多研究分析其在心肌缺血评估方面的价值，而相关定量参数心肌血流量具有良好心肌缺血诊断效能［10-11］。本研究纳入的CTO病人因存在明确冠状动脉闭塞，基于安全性考虑接受静息定量CT-MPI检查。ROC曲线分析结果显示，心肌血流量用于冠状动脉CTO心肌灌注异常诊断AUC高于其他指标，最佳截断值为73.56 mL/（100 mL·min），敏感度和特异度分别为75%和87%，这主要与心肌血流量可直接反映相关区域心肌血流量改变有关，而其他的参数指标仅能间接反映心肌的血流情况，故在定量评价缺血心肌及正常心肌差异方面更具优势［12-13］。同时，本研究所确定心肌血流量诊断心肌灌注异常最佳截断值较以往报道更低，可能与研究中将轻度缺血归于非灌注正常组有关；而后续结果亦提示轻度缺血心肌血流量值较正常人群下降。另有研究认为，侧支循环良好CTO病人如侧支血管供血范围较大，可引起冠状动脉盗血等问题，这亦被认为与正常心肌血流量指相对偏低有关［14-15］。

本研究结果显示，不同缺血程度组心肌节段的血流量和心肌血流量比值比较差异有统计学意义（P＜0.05）；同时随心肌缺血程度加重，病人上述指标水平显著下降，提示定量CT-MPI用于评估冠状动脉CTO病人心肌缺血程度亦具有一定价值。研究显示，急性心肌梗死病人心肌血流量值较正常人群心肌显著下降，同时相较于其他定量参数，心肌血流量值在心肌梗死诊断中具有更高效能，最佳截断值为67mL/（100 mL·min）［16］。本研究的ROC曲线分析结果表明，心肌血流量和心肌血流量比值均可用于冠状动脉CTO心肌梗死诊断，其中心肌血流量比值诊断AUC高于心肌血流量，心肌血流量诊断最佳截断值为68.17 mL/（100 mL·min），进一步支持上述研究观点，即定量CT-MPI计数可为冠状动脉CTO病人的心肌缺血程度及心肌梗死鉴别提供更多信息。

冠状动脉造影可用于冠状动脉侧支循环评估及Rentrop分级，存在良好侧支循环的CTO病人可有效预防心肌缺血，但Rentrop分级与CTO病人心肌缺血及心肌灌注损伤程度相关性较低［17］。本研究结果中，侧支循环良好组心肌血流量、心肌血容量、流量提取乘积高于侧支循环不良组（P＜0.05）；但心肌血流量、心肌血容量、流量提取乘积及血管外细胞外容积均与冠状动脉侧支循环Rentrop分级无关（P＞0.05）。造成这一现象可能原因为：1）冠状动脉造影对于直径≤0.4 mm血管显影清晰度不高，而相当比例侧支血管管径较小导致无法清晰显示；2）冠状动脉CTO病人闭塞血管供血区心肌功能及灌注状态受多种因素影响，而不是单纯由侧支循环决定，还可能与闭塞时间、病变长度及微循环灌注状态有关［18-19］。本研究亦存在一定不足，因CTO病人不适合接受负荷试验，故仅能行静息动态CT-MPI扫描；样本量较少，有待后续扩大样本进一步确证。

综上所述，定量CT-MPI检查用于冠状动脉CTO病人心肌灌注异常及心肌梗死诊断具有良好临床效能，但与冠状动脉侧支循环形成情况的相关性有待进一步研究。

参考文献：

［1］ABUNASSAR J，DAVE P，ALTURKI M，et al.Preprocedural computed tomography angiography in differentiating chronic total from subtotal coronary occlusions［J］.Journal of Cardiovascular Medicine ，2021，22（5）：371-377.

［2］RHA S W，CHOI B G，CHOI S Y，et al.Multicenter experience with percutaneous coronary intervention for chronic total occlusion in Korean population：analysis of the Korean nationwide multicenter chronic total occlusion registry［J］.Coronary Artery Disease，2020，31（4）：319-326.

［3］KOELBL C O，NEDELJKOVIC Z S，JACOBS A K.Coronary chronic total occlusion （CTO）：a review［J］.Reviews in Cardiovascular Medicine，2018，19（1）：33-39.

［4］KOOK H，CHOI J H，LEE H J，et al.Unnecessary PCI attempt for presumed CTO which was revealed to be anomalous coronary arteries - role of coronary CT angiography［J］.The Heart Surgery Forum，2020，23（5）：E665-E667.

［5］LEE J Y，OH Y W，LIM D S，et al.Relationship between coronary iodine concentration determined using spectral CT and the outcome of percutaneous coronary intervention in patients with chronic total occlusion［J］.Radiology Cardiothoracic Imaging，2020，2（4）：e190203.

［6］WERNER G S，MARTIN-YUSTE V，HILDICK-SMITH D，et al.A randomized multicentre trial to compare revascularization with optimal medical therapy for the treatment of chronic total coronary occlusions［J］.European Heart Journal，2018，39（26）：2484-2493.

［7］NEUMANN F J，SOUSA-UVA M，AHLSSON A，et al.2018 ESC/EACTS guidelines on myocardial revascularization［J］.European Heart Journal，2019，40（2）：87-165.

［8］MA H Y，DAI X，YANG X J，et al.Clinical and imaging predictors of impaired myocardial perfusion in symptomatic patients after percutaneous coronary intervention：insights from dynamic CT myocardial perfusion imaging［J］.Quantitative Imaging in Medicine and Surgery，2021，11（7）：3327-3337.

［9］NOUS F，GEISLER T，KRUK M，et al.Dynamic myocardial perfusion CT for the detection of hemodynamically significant coronary artery disease［J］.JACC Cardiovasc Imaging，2021.DOI：10.1016/j.jcmg.2021.07.021.

［10］YU L H，LU Z G，DAI X，et al.Prognostic value of CT-derived myocardial blood flow，CT fractional flow reserve and high-risk plaque features for predicting major adverse cardiac events［J］.Cardiovascular Diagnosis and Therapy，2021，11（4）：956-966.

［11］OKONOGI T，KAWASAKI T，KOGA H，et al.Comparison of diagnostic performance of fractional flow reserve derived from coronary computed tomographic angiography versus single-photon emission computed tomographic myocardial perfusion imaging［J］.The American Journal of Cardiology，2021，159（112）：36-43.

［12］LIU J，JIN S，LI Q，et al.Motion compensation combining with local low rank regularization for low dose dynamic CT myocardial perfusion reconstruction［J］.Physics in Medicine and Biology，2021，66（14）：1132-1139.

［13］LI Y H，YU M M，DAI X，et al.Detection of hemodynamically significant coronary Stenosis：CT myocardial perfusion versus machine learning CT fractional flow reserve［J］.Radiology，2019，293（2）：305-314.

［14］WINTHER S，ANDERSEN I T，GORMSEN L C，et al.Prognostic value of myocardial perfusion imaging after first-line coronary computed tomography angiography：a multi-center cohort study［J］.Journal of Cardiovascular Computed Tomography，2022，16（1）：34-40.

［15］YU M M，CHEN X Y，DAI X，et al.The value of low-dose dynamic myocardial perfusion CT for accurate evaluation of microvascular obstruction in patients with acute myocardial infarction［J］.AJR American Journal of Roentgenology，2019，213（4）：798-806.

［16］LIU K L，DIAO K Y，HU S X，et al.Achieving low radiation dose in one-stop myocardial computed tomography perfusion imaging in coronary artery disease using 16-cm wide detector CT［J］.Academic Radiology，2020，27（11）：1531-1539.

［17］RUBINSHTEIN R，DANENBERG H.Preprocedural coronary CT angiography effect on the likelihood to restore flow in chronic total occlusion［J］.JACC Cardiovascular Imaging，2021，14（10）：2005-2007.

［18］DIEMEN P A，SCHUMACHER S P，DRIESSEN R S，et al.Coronary computed tomography angiography and［^15O］H2O positron emission tomography perfusion imaging for the assessment of coronary artery disease［J］.Netherlands Heart Journal，2020，28（1）：57-65.

［19］RUBINSHTEIN R，BLANKSTEIN R.Coronary iodine concentration by using spectral CT and success of flow restoration in chronic total occlusion［J］.Radiology Cardiothoracic Imaging，2020，2（4）：e200296.

（收稿日期：2021-11-04）

（本文编辑邹丽）