CT冠状动脉造影对冠状动脉斑块研究的诊断价值

CT冠状动脉造影对冠状动脉斑块研究的诊断价值作者：高兴法刘挨师来源：《中国医药导报》2016年第04期[摘要] 随着CT技术的日臻发展和完善，冠状动脉CT血管成像（CCTA）在冠心病的诊断中地位越来越突显，这种技术主要体现在不断提高的时间和空间分辨力上。

64层甚至更高的MDCT可获得高精准的诊断率，同时也被广泛认为是无创冠状动脉血管检查的可替代方法。

近来临床试验和科研通过CCTA更多倾向于对冠状动脉斑块的形态特征以及患者预后相关性的研究。

本文简要讨论冠状动脉CT成像技术发展过程、斑块形态描述及界定与SPECT核素心肌功能显像比较。

希望在临床检查中能够有全面、多模态影像检查方法作为无创检查金标准来界定斑块形态以及患者预后。

[关键词] 冠状动脑造影术；X线计算机体层摄影术；冠状动脉斑块；冠状动脉性心脏病[中图分类号] R816.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）02（a）-0045-05Diagnostic value of coronary imaging research on coronary plaque by computed tomography angiographyGAO Xingfa1 LIU Aishi21.Graduate School of Inner Mongolia Medical University， Inner Mongolia Autonomous Region， Huhhot 010050， China；2.Department of Radiology， the Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University， Inner Mongolia Autonomous Region， Huhhot 010050， China[Abstract] Coronary CT angiography has been increasingly used in the diagnosis of coronary artery disease owing to rapid technological developments， which are reflected in the improved spatial and temporal resolution of the images. High diagnostic accuracy has been achieved with multidetector CT scanners （64 slice and higher）， and in selected patients coronary CT angiography is regarded as a reliable alternative to invasive coronary angiography. Recently， clinical practice and research are increasingly shifting toward defining the clinical implication of plaque morphology and patients outcomes by coronary CTA. In this review we discuss the development of technical aspects of coronary CTA and the coronary plaque morphology estimated by CTA beyond coronary angiography including the comparison to Stress nuclear MPI using single-photon emission tomography. It hopes that an integrated， multi-modality imaging approach will become the gold standard for noninvasive evaluation of coronary plaque morphology and outcome data in clinical practice.[Key words] Coronary angiography； X-ray computed tomography； Coronary plague；Coronary artery disease1999年问世的多排螺旋CT（MDCT）在时间和空间分辨力上有了显著提升，使得CT应用于临床疾病的更大范围检查。

一些体内较小或者运动迅速的器官如心脏因此也能形成高质量的图像[1]，并且初期四层探测器的螺旋CT的运用经验就足以说明了MDCT在冠脉血管成像中潜在价值。

随着扫描技术、软件及后处理工具的不断快速发展，心脏及冠脉成像成为了可能。

近些年64层MDCT普及，多中心研究表明MDCT在检查冠心病（CAD）冠脉狭窄方面有稳定的准确性，这也就说明MDCT可以相对可靠地获得心脏的形态和功能成像[2]。

最近256层、320排螺旋CT、双源CT（DSCT）、能谱CT的相继问世，有了更快的亚毫秒级扫描速度，更宽的容积覆盖范围，时间和空间分辨力有了更明显地提升[3]。

初期由于冠脉的动脉粥样硬化问题导致MDCT临床应用受到一定局限，然而并未影响冠状动脉管腔在非侵入条件下如何可视成像这一问题成为研究的焦点。

1 CT技术的发展历程第一代可行心电门控技术冠脉成像的大规模应用的CT机即电子束CT（EBCT），在20世纪90年代早期因其无创性就开始临床试验。

当时就已经把时间分辨力提升至100 ms，但是受限于其空间分辨力及噪声对图像质量的影响，临床适用范围较小[4]。

接着MDCT出现为冠脉成像提供了必要的技术支持，因为它可以在不改变传统X线球管和探测器旋转的设计下进行图像采集[5]。

并且还提高了时间、空间分辨力，机架的旋转速度，同时拥有精确的心电门控数据重建算法，它的高时间分辨力可以重建获得相对应时相图像。

2000年心电门控4层MDCT的研发，第一次证明了心脏冠脉的螺旋CT扫描是可行的[6]。

由于时间分辨力没有达到足够高，所以高心率的患者检查还很难在临床开展。

紧接着64层MDCT出现使冠脉CTA成像步入了高清图像时代，随后256层MDCT、DSCT、能谱CT（Spectral CT）相继研发问世。

虽然冠脉MDCT成像是“步进式”，但是它的扫描是基于小螺距下持续扫描，所获得图像是采集了心动周期不同时相的数据，有的甚至在连续的多个心动周期采集。

而心电门控技术可以回顾性重建所需的心动周期的任何时相数据，这就能够获得在心脏跳动最缓慢时的瞬时数据。

其中心电门控包括了前瞻性和回顾性心电门控技术。

另外此技术可以调整获取心动周期数据的多个时间段来满足心脏“动态” 成像和功能分析。

到了DSCT面世，时间分辨力从165 ms 降到了83 ms，几乎可以不受心率的影响直接进行冠状动脉的数据采集。

放射剂量：常规冠脉CT检查的放射剂量5～20 mSv[7]，低剂量冠脉CT扫描甚至降低至0.9 mSv[8-9]。

对于放射剂量的影响因素较多，包括扫描的容积长度、X线束曝光量等。

因此扫描范围应当尽量减小，另外可根据ECG相耦合自动调节X线的曝光，还可适当调节管电压、管电流以降低X线剂量。

此外还可谨慎采用大螺距，合理前置滤线器，运用不同重建技术的不同重建算法如GE的适应性统计迭代重建、Siemens的图像空间迭代重建和正弦确定迭代重建算法。

2 冠脉斑块影像MDCT出现以后，冠状动脉的不仅能观察血管狭窄程度，而且还能评估冠脉斑块的质和量，这与血管内超声（IVUS）和光学相干断层扫描（OCT）类似[10]。

有研究利用个体化扫描方案在64层MDCT上获得的冠脉数据和IVUS数据在斑块区域的显示有良好的相关性。

Voros 等[11]关于CCTA与IVUS对于评估冠脉准确性的Meta分析研究表明CCTA过高地评估了管腔狭窄。

由于容积效应影响，斑块的体积以及狭窄测量等都被放大。

MDCT在显示含有钙化成分斑块和无钙化成分斑块时的作用是不同的。

和IVUS相比，MDCT也能够很好显示低密度非钙化性斑块，即便是富含纤维脂肪的斑块[12]。

MDCT冠脉影像特征与急性冠脉综合征（ACS）发生有较高相似性[13]。

其中影像特征包括进行性血管重塑、低密度斑块、点状钙化。

当冠脉有进行性血管重塑、斑块密度DSCT在技术层面明显强于MDCT，时间分辨力降到了83 ms，甚至一些患者可以不用服用β受体阻滞剂。

Westwood等[14]系统分析了DSCT在心律不齐、高心率患者评估冠脉狭窄的准确性。

每个心律不齐患者被低估敏感性为97.7%的95%置信区间为88.0%～99.9%，而每个高心率患者被低估敏感性为97.7%的95%置信区间为93.3%～99.9%；特异性为81.7%的95%置信区间为71.6%～89.4%，而特异性为86.3%的95%置信区间为80.2%～90.7%。

高钙化积分、冠脉支架植入后、肥胖、每支冠脉影像都可以获得，其敏感性也较高，特异性为71.9%～100%。

3 非梗死相关冠状动脉斑块成像大约6%的PCI（经皮冠状动脉介入治疗）患者1年以后在临床上斑块有进行性进展，且需要再进行无靶目标的PCI治疗，这种斑块的进展对于加剧CAD的发生起到至关重要的作用[15]。

研究表明[16]：急性心肌梗塞的患者中无罪犯血管的CTA图像上相较稳定性心绞痛且心肌灌注图像无异常的患者更容易观察到冠脉斑块，尤其是更容易观察到非钙化性、混合性、脆性的斑块。

非钙化性斑块引起急性心肌梗塞的危险性比较高。

MDCT可以清楚得显示与斑块破裂相关的脂质核和点状钙化。

虽然引起ACS的机制尚未研究透彻，但由此可推测冠脉三支病变的急性心肌梗塞患者病变血管内可能有较多的脆性斑块，这些斑块具有明显引起ACS的潜在可能性。

近些年来研究表明冠心病的发生发展和代谢疾病的密切相关。

Amano等[17]的研究指出代谢类疾病可导致富脂性斑块形成，脂质成分的增加却导致了斑块脆性，进而增加了ACS风险。

在急性心肌梗塞组中，患有代谢综合征的患者较不患有代谢综合征的患者更容易出现正性重塑。

这些试验结果是和最近的相关研究是相符的。

4 冠脉CTA、FFR-CT与核素心肌灌注显像（MPI）单光子发射体层摄影术（SPETCT）获得的压力负荷下心肌灌注影像对于诊断冠脉狭窄以及判断狭窄危险程度可靠且无创的一种检查手段[18]。