冠脈CT血管造影診斷高危斑塊病變影像學特征分析

大多數(shù)急性冠脈綜合征都是由于動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，這就提供了一個寶貴的機會，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)傷性影像學檢查來鑒別不穩(wěn)定型斑塊?，F(xiàn)代

CT

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

組織學調(diào)查研究表明斑塊的三個特點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)學術(shù)界普遍認為，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

無法對纖維帽進行形態(tài)學分析。組織病理學上認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

試驗是一項前瞻性、多中心的研究，是第一個同時也是最大的針對冠脈斑塊的自然史研究，目的是評估易損斑塊的自然進程，利用有創(chuàng)性的血管造影和血管內(nèi)超聲（IVUS）檢測易損斑塊。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

IVUS（VH-IVUS）檢查，以檢測非罪犯病變。隨訪

3.4

年后，發(fā)現(xiàn)

IVUS

結(jié)果提示狹窄面積≥70%(

P

<0.001)

對未來心血管事件有很好的預(yù)測作用。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)超聲也具有類似的功能。具有自動化軟件的工具已經(jīng)運用于斑塊的定量與定性（見圖

2）。自動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，準確性與效率。斑塊體積自動化三維重現(xiàn)在危險分層方面優(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104

mm3;P

=

0.001)。對于不穩(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

CCTA

檢測斑塊體積可以有效地早期診斷未來的心血管事件。一項納入

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)上來講，

CCTA

根據(jù)有無鈣化成分對斑塊進行分類，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

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)果在一個臨床試驗中得到驗證，其顯示：低于

60HU

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

(

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)的慢血流或無復(fù)流現(xiàn)象相關(guān)的斑塊中均可見非鈣化斑塊的環(huán)狀低衰減影。餐巾環(huán)征

(NRS)

就是用來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，周圍有環(huán)狀稍高衰減斑塊組織包繞（見圖3）。一個斑塊衰減模式分析報告推薦使用斑塊分類表，把非鈣化斑塊細分成同質(zhì)性斑塊和異質(zhì)性斑塊，把多層異質(zhì)性斑塊再細分成

NRS

和非

NRS

病變（見圖

4）。以往都是根據(jù)斑塊鈣化進行分類，模式分類對鑒別嚴重病變的診斷價值遠比傳統(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

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，當斑塊持續(xù)增大，血管壁也會發(fā)生代償性的增大，從而維持管腔內(nèi)的有效面積。組織病理學研究顯示：正性重構(gòu)與豐富的巨噬細胞和激增的壞死中心有關(guān)。CCTA

可以檢測血管壁的外部以及管腔直徑尺寸。重構(gòu)指數(shù)的計算方法為：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。自動化軟件也使得重構(gòu)指數(shù)的量化更加容易。高危斑塊特征——點狀鈣化

在心源性猝死的患者身上，通過組織病理學檢查可以發(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

無法檢測到的微小鈣化通過

CCTA，可以看到點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“點狀”的臨界定義是

CCTA

視野下

<3

mm

的小鈣化物質(zhì)。如今，點狀鈣化又被進一步細分為小型

(<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狀鈣化密切相關(guān)。斑塊的功能特征

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

ESS

促進動脈粥樣硬化的氛圍和高風險的斑塊形成，而在狹窄的易損斑塊部位，高

ESS

又會加劇纖維帽的不穩(wěn)定性，促進斑塊破裂。在上世紀

90

年代初，尸檢報告顯示，超過三分之二的梗死是從非梗阻性病變演變而來（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)過動脈壁與血管內(nèi)皮摩擦產(chǎn)生的切線力。在冠狀動脈低速血流段和亂流或湍流段，即

ESS

低的地方，內(nèi)皮細胞啟動促粥樣硬化的基因表達。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，在層流的直動脈段，ESS

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

冠脈三維成像幫助計算流體力學（CFD）應(yīng)用于

ESS-CT，對冠脈壁運動情況進行評估血流儲備分數(shù)的

CT

檢查

斑塊中度狹窄而無缺血癥狀

(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)果近似于無冠脈疾病的對照組。FFR-CT

有助于診斷缺血性病變，有希望能提高

CT

檢測高危病變的準確性。值得一提的是，F(xiàn)FR-CT

數(shù)據(jù)可源自

CCTA，無需接受重復(fù)的檢查、額外的射線或者藥物處理（見圖

7）。在解剖性

CT

血管造影測定血流儲備分數(shù)

(DeFACTO)

的臨床試驗中，一項多中心的國際性研究收錄了

252

例患者，來評估

FFR-CT

的診斷績效。以每個病人為基礎(chǔ)，在診斷缺血性病變方面

FFR-CT

優(yōu)于

CCTA

(

準確度73%

vs

64%;

敏感度

90%

vs

84%;

特異度

54%

vs

42%)。與單純

CCTA