冠脈CT血管造影診斷高危斑塊病變影像學(xué)特征分析

大多數(shù)急性冠脈綜合征都是由于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂或糜爛而引起的突發(fā)管內(nèi)血栓形成所導(dǎo)致的。而預(yù)防急性冠脈綜合征的的發(fā)生發(fā)展，也成為了降低冠心病死亡率和發(fā)病率唯一有效的策略。易于破裂的冠脈病變斑塊在形態(tài)上與穩(wěn)定型斑塊截然不同，這就提供了一個(gè)寶貴的機(jī)會(huì)，允許醫(yī)務(wù)人員在病變斑塊導(dǎo)致臨床事件前采用非創(chuàng)傷性影像學(xué)檢查來(lái)鑒別不穩(wěn)定型斑塊?，F(xiàn)代

CT

掃描儀有著亞毫米級(jí)別的高空間分辨率和出色的圖像質(zhì)量，能早期探測(cè)、標(biāo)記并定量分析冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病變。斑塊的形態(tài)學(xué)特征

組織學(xué)調(diào)查研究表明斑塊的三個(gè)特點(diǎn)與急性冠脈事件相關(guān)：斑塊破裂，糜爛，鈣化。三分之二的急性血栓形成性心血管事件與薄層纖維帽覆蓋的粥樣斑塊破裂有關(guān)（見(jiàn)圖

1b）。不穩(wěn)定型斑塊和破裂的斑塊除了前者有薄層纖維帽覆蓋，其余形態(tài)上相似?，F(xiàn)學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，這些覆有薄層纖維帽的斑塊（TCFA）(

纖維帽厚度

<65um）是破裂的前兆。目前的

CT

掃描儀空間分辨率有限（

≈

400

微米），使得

CCTA

無(wú)法對(duì)纖維帽進(jìn)行形態(tài)學(xué)分析。組織病理學(xué)上認(rèn)為傾向于破裂的斑塊在空間三維上均有增大。高危斑塊特征——體積大

PROSPECT

試驗(yàn)是一項(xiàng)前瞻性、多中心的研究，是第一個(gè)同時(shí)也是最大的針對(duì)冠脈斑塊的自然史研究，目的是評(píng)估易損斑塊的自然進(jìn)程，利用有創(chuàng)性的血管造影和血管內(nèi)超聲（IVUS）檢測(cè)易損斑塊。該研究共納入

697例

ACS（急性冠脈綜合征）患者，所有患者均接受灰階

IVUS

及虛擬組織學(xué)

IVUS（VH-IVUS）檢查，以檢測(cè)非罪犯病變。隨訪

3.4

年后，發(fā)現(xiàn)

IVUS

結(jié)果提示狹窄面積≥70%(

P

<0.001)

對(duì)未來(lái)心血管事件有很好的預(yù)測(cè)作用。CT

具有亞毫米同質(zhì)空間分辨率，且能夠量化整體的冠脈斑塊體積和分析斑塊成分，血管內(nèi)超聲也具有類(lèi)似的功能。具有自動(dòng)化軟件的工具已經(jīng)運(yùn)用于斑塊的定量與定性（見(jiàn)圖

2）。自動(dòng)化的定量分析斑塊能夠提高

CCTA

在斑塊分析上的可重現(xiàn)性，準(zhǔn)確性與效率。斑塊體積自動(dòng)化三維重現(xiàn)在危險(xiǎn)分層方面優(yōu)于傳統(tǒng)閱片。橫向臨床研究表明：ACS

患者罪犯斑塊的體積比穩(wěn)定型心絞痛的患者更大

(SAP;

193

mm3

對(duì)104

mm3;P

=

0.001)。對(duì)于不穩(wěn)定型心絞痛的病人，CCTA

檢查發(fā)現(xiàn)，破裂的斑塊的體積比沒(méi)有破裂的斑塊大（313

±

356mm3

vs

118

±

93

mm3;

P

<0.0001)，而且破裂斑塊的低

CT

衰減面積（即斑塊中富含脂質(zhì)的部分）也比非破裂斑塊大

(99

±

161

mm3

vs

19

±

18

mm3;P

<0.0001)

?？v向臨床研究顯示：通過(guò)

CCTA

檢測(cè)斑塊體積可以有效地早期診斷未來(lái)的心血管事件。一項(xiàng)納入

1059

例有穩(wěn)定型胸痛的患者的回顧性研究顯示：在

27

±

10

個(gè)月的隨訪期間，冠脈斑塊體積較大的患者更容易發(fā)展為ACS(134.9

±

14.1

mm3

vs

57.8

±

5.7

mm3;

P

<0.001)。高危斑塊特征——低

CT

衰減

傳統(tǒng)上來(lái)講，

CCTA

根據(jù)有無(wú)鈣化成分對(duì)斑塊進(jìn)行分類(lèi)，從而分為鈣化斑塊，部分鈣化斑塊和非鈣化斑塊（NCP）。即使是早期多排螺旋

CT

技術(shù)（如

20

世紀(jì)

90

年代后期使用的

4

層

CT）也可以鑒別鈣化斑塊成分與

NCP

成分。然而，根據(jù)

CT

衰減值將

NCP

分為富含脂質(zhì)和纖維性病變?nèi)匀痪哂幸欢ǖ碾y度。通過(guò)斑塊像素

CT

值的直方圖分析可知，與纖維成分為主的斑塊相比較而言，富含脂質(zhì)斑塊大多處于低

HU

值像素區(qū)域。以上的觀察結(jié)果在一個(gè)臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證，其顯示：低于

60HU

的斑塊像素的相關(guān)區(qū)域，可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出富含脂質(zhì)的動(dòng)脈粥樣硬化病變

(

敏感性,

73%;

特異性,

71%)。高危斑塊特征——餐巾環(huán)征

在誘發(fā)

ACS

的斑塊中以及

PCI

操作中發(fā)現(xiàn)的慢血流或無(wú)復(fù)流現(xiàn)象相關(guān)的斑塊中均可見(jiàn)非鈣化斑塊的環(huán)狀低衰減影。餐巾環(huán)征

(NRS)

就是用來(lái)描述這種特定的斑塊

CT

衰減模式。NRS

可描述斑塊的性質(zhì)，根據(jù)如下兩個(gè)特征，能被定義成非鈣化斑塊：與腔內(nèi)相接的中心性低

CT

衰減病變，周?chē)协h(huán)狀稍高衰減斑塊組織包繞（見(jiàn)圖3）。一個(gè)斑塊衰減模式分析報(bào)告推薦使用斑塊分類(lèi)表，把非鈣化斑塊細(xì)分成同質(zhì)性斑塊和異質(zhì)性斑塊，把多層異質(zhì)性斑塊再細(xì)分成

NRS

和非

NRS

病變（見(jiàn)圖

4）。以往都是根據(jù)斑塊鈣化進(jìn)行分類(lèi)，模式分類(lèi)對(duì)鑒別嚴(yán)重病變的診斷價(jià)值遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的方式高（受試者工作曲線的線下面積：）。臨床調(diào)查發(fā)現(xiàn)，NRS

檢測(cè)

TCFA

或者

ACS

罪犯斑塊有

96–100%

的特異性。高危斑塊特征——正性重構(gòu)

正性重構(gòu)是指：在有冠脈粥樣硬化的血管壁，當(dāng)斑塊持續(xù)增大，血管壁也會(huì)發(fā)生代償性的增大，從而維持管腔內(nèi)的有效面積。組織病理學(xué)研究顯示：正性重構(gòu)與豐富的巨噬細(xì)胞和激增的壞死中心有關(guān)。CCTA

可以檢測(cè)血管壁的外部以及管腔直徑尺寸。重構(gòu)指數(shù)的計(jì)算方法為：血管最大狹窄部分的的橫截面面積除以近端和遠(yuǎn)端參照段的截面積的平均值。目前，正性重構(gòu)

CCTA

可視化普遍定義為重構(gòu)指數(shù)的閾值≥1.1，而一些研究人員則在

IVUS

研究的基礎(chǔ)上取≥1.05

或

>1.0

作為臨界點(diǎn)。自動(dòng)化軟件也使得重構(gòu)指數(shù)的量化更加容易。高危斑塊特征——點(diǎn)狀鈣化

在心源性猝死的患者身上，通過(guò)組織病理學(xué)檢查可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)急性破裂的斑塊都有鈣化的現(xiàn)象，但大約三分之二都只有

CT

無(wú)法檢測(cè)到的微小鈣化通過(guò)

CCTA，可以看到點(diǎn)狀鈣化是非鈣化斑塊組織包繞下的高密度

(>130

HU)

小成分。傳統(tǒng)上，所謂“點(diǎn)狀”的臨界定義是

CCTA

視野下

<3

mm

的小鈣化物質(zhì)。如今，點(diǎn)狀鈣化又被進(jìn)一步細(xì)分為小型

(<1

mm)、中型(1–3

mm)

和大型

(>3

mm)

鈣化。VH-IVUS

檢查發(fā)現(xiàn)的易損斑塊特征與小型點(diǎn)狀鈣化密切相關(guān)。斑塊的功能特征

盡管理論上認(rèn)為斑塊形成的危險(xiǎn)因素（包括吸煙，高膽固醇，高血壓，和胰島素抵抗）對(duì)整個(gè)血管床都有影響，但是在冠脈的某些特殊部位（如分叉血管外壁，側(cè)分支，動(dòng)脈內(nèi)彎處）干擾了血流的正常流動(dòng)，導(dǎo)致斑塊形成。此外，如血管內(nèi)皮剪切力（ESS）之類(lèi)的血流動(dòng)力學(xué)因素也促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的定植和演變。低

ESS

促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的氛圍和高風(fēng)險(xiǎn)的斑塊形成，而在狹窄的易損斑塊部位，高

ESS

又會(huì)加劇纖維帽的不穩(wěn)定性，促進(jìn)斑塊破裂。在上世紀(jì)

90

年代初，尸檢報(bào)告顯示，超過(guò)三分之二的梗死是從非梗阻性病變演變而來(lái)（即病變小于管腔的

70％）

。血管內(nèi)皮剪切力的

CT

檢查

血管內(nèi)皮剪切力（ESS）是指血流經(jīng)過(guò)動(dòng)脈壁與血管內(nèi)皮摩擦產(chǎn)生的切線力。在冠狀動(dòng)脈低速血流段和亂流或湍流段，即

ESS

低的地方，內(nèi)皮細(xì)胞啟動(dòng)促粥樣硬化的基因表達(dá)。持續(xù)的低

ESS

可減少一氧化氮（NO）的生成，增加

LDL

的吸收，加速內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，引起局部氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，從而介導(dǎo)粥樣內(nèi)皮表型，導(dǎo)致高危病灶的形成。相比之下，在層流的直動(dòng)脈段，ESS

隨生理結(jié)構(gòu)的變化而變化，內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)粥樣保護(hù)基因，維持斑塊穩(wěn)定。然而，斑塊狹窄部位的高剪切力會(huì)啟動(dòng)病理生理學(xué)程序，使斑塊穩(wěn)定性降低并破裂。ESS-CTCCTA

冠脈三維成像幫助計(jì)算流體力學(xué)（CFD）應(yīng)用于

ESS-CT，對(duì)冠脈壁運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)估血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)的

CT

檢查

斑塊中度狹窄而無(wú)缺血癥狀

(FFR

≥0.8)

的病人，5

年內(nèi)發(fā)生心梗的人數(shù)卻不到

1%，這結(jié)果近似于無(wú)冠脈疾病的對(duì)照組。FFR-CT

有助于診斷缺血性病變，有希望能提高

CT

檢測(cè)高危病變的準(zhǔn)確性。值得一提的是，F(xiàn)FR-CT

數(shù)據(jù)可源自

CCTA，無(wú)需接受重復(fù)的檢查、額外的射線或者藥物處理（見(jiàn)圖

7）。在解剖性

CT

血管造影測(cè)定血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)

(DeFACTO)

的臨床試驗(yàn)中，一項(xiàng)多中心的國(guó)際性研究收錄了

252

例患者，來(lái)評(píng)估

FFR-CT

的診斷績(jī)效。以每個(gè)病人為基礎(chǔ)，在診斷缺血性病變方面

FFR-CT

優(yōu)于

CCTA

(

準(zhǔn)確度73%

vs

64%;

敏感度

90%

vs

84%;

特異度

54%

vs

42%)。與單純

CCTA