64层螺旋CT对急性冠脉综合征患者斑块成分的研究

李 强,杨成明,曾春雨,方玉强,王旭开,王红勇,傅春江,张 晔,石伟彬

(1.重庆市南川区人民医院内科 408400;2.第三军医大学大坪医院野战外科研究所心内科,重庆400042)

长期以来,认为冠心病患者发生急性冠脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)的危险性与冠状动脉狭窄的程度有关,即狭窄程度越严重,心肌梗死和死亡的危险性越大。而越来越多的证据表明,绝大多数ACS的发病是由于斑块破裂(或内膜糜烂)及随之而来的血栓形成所致。血管内超声研究显示,ACS患者中除梗死相关的靶病变血管外,非靶病变血管中也存在有破裂倾向的斑块(易损斑块)[1-3],已有多项研究证实易损斑块的特征是脂质核心大、薄纤维帽和炎性细胞浸润[4-5]。因此,在具有发生冠状动脉事件高危因素的人群中检测斑块并评价其稳定性具有重要意义。多层螺旋CT(multislice computed tomography,MSCT)能够通过测定斑块的CT值评价斑块的成分,从而提示其稳定性[6-9]。本研究应用64层螺旋CT评价ACS患者冠状动脉内斑块稳定性的价值及局限性。

1 资料与方法

1.1 病例选择 2007年5月至2009年3月本院住院患者85例,男59例,女26例,年龄 45～ 81岁,平均(63.5±9.8)岁。所有患者均经冠状动脉造影(coronary angiography,CAG)证实为冠心病。患者分为 2个组,ACS组49例,男 34例,女 15例,年龄45～80岁,平均(62.7±9.2)岁,其中糖尿病 11例,高血压21例,高脂血症 16例,吸烟者19例。非 ACS组 36例,男24例,女12例,年龄48～ 81岁,平均(64.9±8.4)岁,其中糖尿病9例,高血压 19例,高脂血症14例,吸烟者 17例。两组临床资料差异无统计学意义。诊断标准参照美国心脏病学会/美国心脏病协会(ACC/AHA)和欧洲心脏病学会/ACC(ESC/ACC)标准[9-10]。排除标准:(1)慢性房颤;(2)严重肾功能不全(血肌酐大于 120μ mol/L);(3)孕妇;(4)甲状腺功能亢进;(5)碘过敏;(6)严重左心室功能不全(LVEF＜30%);(7)有β受体阻滞剂禁忌证。

1.2 方法

1.2.1 多层螺旋CT冠状动脉造影 所有患者在行CAG前后2周内采用GE light speed 64层螺旋CT进行冠状动脉成像。心率大于70次/分者在行MSCT冠状动脉成像前30min予倍他乐克12.5～25mg舌下含服。先做胸部正侧位定位相。在升主动脉根部水平任选一个层面,经肘正中静脉以4mL/s的速度注入造影剂碘普罗胺(Iopromide,370mgI/mL)20mL进行预扫描,测定主动脉根部强化峰值时间作为MSCT扫描的延迟时间。扫描范围自气管隆突以下2cm水平至心脏膈面以下2cm,经肘正中静脉以 4mL/s的速度造影剂碘普罗胺80mL,按照已测定的延迟时间进行扫描,患者正常吸气后一次屏气完成扫描。选择0.35s螺旋扫描,采用回顾性心电门控,单或双扇区重建算法:层厚0.625mm,显示野250mm,矩阵512×512,球管电压120kV,管电流700mA。

1.2.2 图像重建和后处理 将扫描获得的原始数据在心动周期的R波后75%相位窗进行横断面CT图像重建,并传送至Advantage Windows 4.2图像工作站。主要进行容积重建(volume rendering,VR),辅助多平面重建(multi-planar reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)。由2名有经验的放射科医师进行三维重建及图像分析,且事先未获知患者的临床资料和造影结果。冠状动脉病变标准为粥样硬化斑块占据50%以上冠状动脉管腔并表现为低CT值。CT＞250HU的斑块认为是钙化斑块并且不纳入分析。在轴面或MPR图像中,感兴趣区大于1.0cm2的斑块随机选择4个以上的位点,最低的CT值作为斑块最小CT值。对8支冠状动脉节段进行分析:左冠状动脉主干(left main coronary artery,LMCA),左前降支(left anterior descending artery,LAD),左回旋支(left circumflex artery,LCX),右冠状动脉(right coronary artery,RCA),对于有多个冠状动脉粥样斑块的患者,ACS患者选择经CAG认为是靶病变的斑块,非ACS患者选择致管腔狭窄程度最大的斑块进行斑块CT值的评价。对于靶病变血管中有多个斑块的ACS患者,狭窄程度最大的管腔中的斑块认为是靶病变斑块。斑块的数目计算大小超过相应管腔直径25%的斑块。对于非靶病变血管中有斑块的患者,其靶病变血管和非靶病变血管斑块的CT值也进行比较。如果非靶病变血管中有2个以上的斑块,最小CT值的平均值作为非靶病变斑块CT值。

1.2.3 冠状动脉造影及斑块的形态学分型 冠状动脉造影采用Judkin′s法。每一血管至少3个以上的多体位投照。造影结果由两名有经验的医师分析完成,对狭窄程度大于或等于25%并且小于100%的斑块进行形态学分型。综合Ambrose等[11]及Lo等[12]的分型方法将病变分为以下3型。Ⅰ型:表面光滑的向心或偏心、且基底部较宽的病变;Ⅱ型:(1)基底部较窄或尖角状(两者表面光滑或不光滑)的病变,(2)龛影,(3)表面凹凸不平或火山口样的病变(向心或偏心);Ⅲ型:长段不规则狭窄病变。纳入本研究的患者,Ⅲ型病变者仅有6例,因此不列入本研究的统计学分析。

1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件包进行统计分析。计量资料用表示,均数比较采用 t检验,两组间计数资料比较采用χ2检验,观察者之间的一致性采用Kappa检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者冠状动脉内斑块数目比较 两位放射科医师对斑块的观察取得了良好的一致性(Kappa值0.83)。两组患者共检测到251个斑块,在36例患者(ACS组 12例,非ACS组24例)的同一冠状动脉节段中检测到CT值不同的多个斑块。如前所述,这些患者中冠状动脉管腔狭窄最严重部位的斑块被认为是靶病变斑块。两组之间的斑块数目差别无统计学意义(P ＞0.05),见表 1。

表1 两组患者冠状动脉内斑块数目比较

2.2 两组患者冠状动脉内斑块CT值比较 在靶病变中,ACS组斑块数目为59个,斑块的平均CT值为(24±15)HU〔(-23～49)HU〕,非ACS斑块数目为66个,斑块的平均 CT值为(86±14)HU〔(52～109)HU〕,ACS组斑块CT值低于非ACS组,两者比较差异有统计学意义(P＜0.01)。49例ACS患者中40例非靶病变血管有斑块,在非靶病变血管有斑块的40例患者中,靶病变冠脉节段的斑块数目为59个,斑块CT值为(20±18)HU〔(-26～46)HU〕;非靶病变冠脉节段的斑块数目为82个,斑块CT值为(47±17)HU〔(20～79)HU〕 ,靶病变冠脉节段中斑块CT值低于非靶病变冠脉,两者比较差异有统计学意义(P＜0.01)。

2.3 两组患者不同形态斑块的CT值比较 在基于冠状动脉造影的斑块形态学分型之间,在ACS患者和非ACS患者,Ⅱ型病变和Ⅰ型病变的斑块CT值之间差异均有统计学意义。见表2。

表2 两组患者不同形态斑块的CT值比较,HU)

表2 两组患者不同形态斑块的CT值比较,HU)

a:组间比较,P＜0.01;b:组内比较,P＜0.01。

Ⅰ型斑块 Ⅱ型斑块组别 n斑块数 CT值 斑块数 CT值ACS组 49 85 46±17a 58 25 ±13a,b非ACS组 36 86 88±14 15 64±10b

3 讨 论

冠心病的确切诊断目前还主要靠选择性冠脉造影术这一有创检查,因其有一定手术风险和较多并发症而为部分患者所拒绝。近年来,多层螺旋CT冠状动脉造影以其较高质量的三维影像和极小的创伤及并发症较多地用于临床诊断冠状动脉疾病,与常规CAG相比,其诊断冠状动脉显著狭窄的敏感性和特异性分别达到95%和86%[13]。64层螺旋CT具有良好的空间分辨率和密度分辨率,较高的时间分辨率,结合心电门控,在冠状动脉钙化的检测、冠状动脉的显影及斑块的识别等方面均具有较高的临床应用价值。本研究显示,ACS患者冠状动脉斑块的CT值低于非ACS患者,而且ACS患者靶病变血管的斑块CT值低于非靶病变血管,与Inoue等[14]的报道相似;本研究同时显示,冠状动脉造影所示的Ⅱ型斑块CT值显著低于Ⅰ型斑块,而已有研究表明Ⅱ型斑块常代表斑块破裂和(或)其表面血栓形成[15],这些结果支持在ACS患者冠状动脉内存在大脂质核、薄纤维帽为特征的易损斑块机会更大。因此,64层螺旋CT冠状动脉成像不仅可以评价冠状动脉内斑块成分,提示其稳定性,而且具有在有冠心病危险因素和已有冠状动脉病变的人群中预测发生急性冠状动脉事件风险的价值。

尽管经血管内超声(intravascular ultrasound,IV US)是检测斑块特征的金标准,但其有创性和高额的费用限制了其广泛应用,而且值得一提的是,由于难以对斑块成分进行定量分析,IVUS评价斑块的组织特征仍旧具有局限性[16]。本研究没有进行和IVUS结果的对比,因此不能比较64层螺旋CT检测斑块成分的精确性,然而Kopp等[17]研究证实CT值和IVUS评价斑块成分具有良好的一致性:IVUS证实软斑块对应的CT值为(6±28)HU,而纤维斑块对应的CT值(83±17)HU。因此,64层螺旋CT有望成为除IVUS外评价斑块成分的理想手段。

本研究是根据临床特征而不是斑块的解剖学特征对患者进行分组,属于回顾性研究,因此仍需要大规模的前瞻性研究来证实低CT值斑块对急性冠状动脉事件的预测价值。由于钙化斑块所致的部分容积效应可能导致评估CT值的错误,本研究没有将钙化斑块纳入研究范围。然而已有研究显示部分急性心肌梗死的发病是由于点状钙化斑块破裂[18]。由于64层螺旋CT依据CT值推测斑块的成分,尚不能细致观察脂核、纤维帽等情况和测量脂质核心的大小及纤维帽的厚度,而且受时间分辨率的影响,部分血管节段不可避免的伪影而造成无法对斑块成分进行评价,此外部分早期的动脉粥样硬化病变在CT上不易检测,64层螺旋CT评价斑块成分及其稳定性仍存在局限性。随着其影像技术、三维处理手段及相应软件的开发的进一步提高,有望对斑块的解剖学特征进行直接观察,以更好地服务于临床。

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