多层螺旋CT冠状动脉钙化积分在评价冠心病猝死中的应用

万雷，应充亮，刘宁国，夏文涛，王亚辉，魏华，2，朱广友

（1.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海 200063；2.华东政法大学研究生教育学院，上海 200042）

·论著·

多层螺旋CT冠状动脉钙化积分在评价冠心病猝死中的应用

万雷1，应充亮1，刘宁国1，夏文涛1，王亚辉1，魏华1，2，朱广友1

（1.司法部司法鉴定科学技术研究所上海市法医学重点实验室，上海 200063；2.华东政法大学研究生教育学院，上海 200042）

目的通过运用多层螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography，MSCT）冠状动脉钙化积分（coronary artery calcium scoring，CACS）的方法，评价其在冠心病（coronary artery disease，CAD）猝死案例中的法医学应用价值，为虚拟解剖鉴定CAD猝死探索有效手段。方法收集9例进行法医学鉴定的心源性猝死案例，尸体解剖前均进行MSCT扫描。通过Agatston’s法对每例冠状动脉钙化程度进行定量分析，并计算CACS，钙化积分＞400作为存在CAD的评判标准，并与尸体解剖结果比较。结果经尸体解剖证实CAD猝死的9例案例中仅有2例钙化积分>400，CACS对CAD的预测率仅为22.2%。MSCT检查与系统尸体解剖均发现CAD猝死案例中普遍存在不同程度肺水肿改变，冠状动脉左前降支较其他分支发生管腔狭窄的发病率高。结论运用MSCT并结合计算CACS可对CAD猝死案例中冠状动脉钙化明显的进行检测，而钙化不明显的需要辅以如尸体血管造影等其他技术。

法医病理学；体层摄影术，螺旋计算机；心脏；冠状血管；钙化；尸体解剖

心源性猝死是指因心脏自身疾病而导致的猝死，约占全部猝死案例的80%以上，同时有约76.3%的猝死案例死因为冠心病（coronary artery disease，CAD）[1]。长期以来，传统尸体解剖一直作为猝死死亡原因法医学鉴定的“经典方法”。然而受宗教信仰或家属反对等多因素影响，传统尸体解剖有时无法顺利进行，迫切需要一种无创或微创技术进行尸体检验。近年来，随着医学影像学的迅猛发展，不仅为临床医学诊治疾患提供了安全、便捷的手段，也同时为法医学鉴定开辟了新途径。上世纪90年代，瑞士伯尔尼大学法医研究所Thali博士等首次提出了“虚拟解剖”（virtual autopsy）技术，通过多层螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography，MSCT）或磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等影像学检查对尸体进行扫描可以清楚地反映出人体损伤部位，并对疾病情况进行有效评价[2]。应用虚拟解剖技术检测冠状动脉情况进行死因判断具有一定实用价值，如冠状动脉钙化积分（coronary artery calcium scoring，CACS）、死后血管造影（postmortem angiography）等[3]。本研究运用40层MSCT对尸体进行扫描，再通过Agatston’s法[4]计算CACS以判断是否存在CAD，结果与尸体解剖进行对照，以评价CACS在冠心病猝死案例中法医学鉴定的应用价值。

1 对象与方法

1.1 对象

选取自2010年11月4日至2011年12月23日在司法部司法鉴定科学技术研究所进行法医学鉴定的心源性猝死案例9例，其中男性7例，女性2例，均已征得委托方或家属同意。案例均排除曾进行冠状动脉支架植入术，在尸体解剖前行MSCT扫描。

全部案例年龄范围为29.0～65.0岁，平均年龄为49.4岁，行MSCT扫描距死亡的时间范围8～144h，平均时间为51.1h。

1.2 方法

1.2.1 MSCT检查

采用本所购置的Definition AS 40层螺旋CT（德国Siemens公司）对所有案例尸体进行扫描。扫描范围：自头顶部到检查床允许躯干进入的最远点（视身高而定，通常在股骨中段或胫腓骨上段处）。扫描及重建参数：管电压120kV，管电流240～500mA，螺距0.9∶1，采集层厚5mm，采集视野500mm。重建范围为扫描范围，层厚0.6mm，层距0.4mm，重建视野500mm，分别进行骨窗、肺窗、纵隔窗重建。

1.2.2 CACS分析

采用Syngo Imaging XS三维处理软件（德国Siemens公司）进行图像处理，对纵隔窗重建图像进行逐层观察，勾画所有疑似病灶，图像中可标出所有血管名称，主要包括左冠状动脉主干（left main coronary artery，LM）、左前降支（left anterior descending，LAD）、左回旋支（left circumflex，LCx）和右冠状动脉（right coronary artery，RCA），通过计算机分析软件测定CT值，按Agatston’s法[4]对冠状动脉钙化程度进行定量分析和计算CACS，分别得出相应LM及主要分支的血管钙化积分值及总的钙化积分值。CACS＞400作为存在冠心病的评判标准[5]。

1.2.3 尸体解剖

常规打开颅腔、胸腔及腹腔进行检验，同时结合MSCT影像初步判断，对存在病变及损伤部位再进行局部解剖，最后作出法医病理学死因分析。冠状动脉病理分级方法参考以下标准[6]：Ⅰ级病变，管腔面积缩小1%～25%；Ⅱ级病变，管腔面积缩小26%～50%；Ⅲ级病变，管腔面积缩小51%～75%；Ⅳ级病变，管腔面积缩小76%～100%。

1.2.4 对比分析

将CACS分析结果与尸体解剖病理学诊断结果进行比较，分析运用MSCT联合计算CACS在冠心病死因分析中的可行性。

2 结果

2.1 MSCT检查及CACS分析结果

MSCT检查发现：9例案例中头颅、颌面部、颈部、腹部及盆腔均未见明显异常，其双肺均见弥漫性毛玻璃样高密度影，气管、支气管腔内均见少量液体积聚为肺水肿改变（图1）。CACS分析发现：2例冠状动脉钙化明显（钙化积分＞400），7例冠状动脉钙化不明显（钙化积分＜400）。其中案例2冠状动脉广泛钙化，对其进行三维图像重组容积再现（volume rendering，VR）可以显示冠状动脉广泛钙化（图2）。

图1 双肺VR图像

图2 冠状动脉VR图像

2.2 尸体解剖结果

对9例案例进行尸体解剖均见冠状动脉管壁不同程度粥样硬化，冠状动脉多段分支管腔均有相应程度狭窄，狭窄程度Ⅰ～Ⅳ级不等，最严重部位狭窄程度均已达Ⅲ级以上。

9例案例组织学检查均见局部心肌灶性溶解，冠状动脉内膜增厚伴脂质沉积，泡沫细胞形成，其中4例案例动脉内膜局部可见胆固醇结晶；此外，尸体解剖均发现肺组织不同程度水肿改变，同MSCT检查判断一致。结合MSCT检查与尸体解剖结果，9例案例均认为CAD是死亡原因。

2.3 对比分析结果

9例案例中，有2例冠状动脉钙化明显，检测存在冠状动脉粥样硬化的成功率为22.2%（表1）。同时，本研究发现LAD较其他分支发生管腔狭窄的比例高。

表1 CACS分析结果与尸体解剖病理学诊断的差异比较

3 讨论

CAD已成为严重威胁人类健康的常见疾病，病理学已证实其基本病变是冠状动脉粥样硬化致管腔狭窄，在冠状动脉粥样硬化的基础上发生冠状动脉钙化。冠状动脉钙化是指在冠状动脉粥样硬化斑块中的钙盐沉着，是冠状动脉粥样硬化的重要标志，冠状动脉钙化的出现即意味着冠状动脉粥样硬化的存在[7]。CACS为Agatston等[4]于1990年首次报道，其评估并可预测冠心病的价值受到医学界的广泛认可，可对每支冠状动脉做定量分析进而评价冠状动脉硬化及狭窄程度，该方法在临床医学中应用已较成熟，逐渐成为临床评估冠心病的参考标准之一。

CACS将CT值＞130Hu、钙化面积＞1mm2的病变定为钙化，钙化积分=钙化面积×钙化密度因子（f），其中f是由每个病变的CT峰值决定的。CT峰值130～199 Hu时f为1分，200～299 Hu时f为2分，300～399 Hu时f为3分，≥400 Hu时f为4分，将各支血管钙化灶记分相加得出该血管的钙化总积分。欧美国家中，大于50岁的患者中若积分为0～10，则冠状动脉狭窄的发病率很低；若积分为11～400则提示冠状动脉狭窄的可能；若积分大于400则一般认为存在CAD[8]。故本研究中暂且将400作为CAD评判标准的分界线，但考虑中国人的钙化总积分一般低于欧美国家的标准[5]，该数值是否得当尚需扩大样本进一步探讨。

法医学鉴定的冠心病猝死案例中多为隐匿型冠心病，即生前多未反映出心肌缺血或心脏疾病的症状，在某些诱因（如酗酒、情绪急剧变化等）下突然死亡，由于缺乏死者生前相关健康材料，给法医学死因鉴定带来一定的困难。随着社会的进步和各项技术的人性化，有许多死因鉴定可以求助于无创检查手段，如虚拟解剖技术等。对尸体进行MSCT联合计算CACS的优点是不需要心电门控技术，避免心跳伪影，为冠状动脉钙化的准确评估提供了坚实的基础。

本研究结果表明钙化积分与冠状动脉狭窄程度相关，但并不成正相关。尸体解剖发现9例冠状动脉均存在不同程度管腔狭窄，CACS数值均有不同程度增加，但其中有7例CACS数值并不高。分析认为CACS不能精确判断冠状动脉狭窄程度，CACS数值较低并不能排除冠状动脉存在管腔严重狭窄，如案例1中LCx与RCA的钙化程度相当，但与其冠状动脉狭窄程度存在较大差异，案例9中LAD管腔严重狭窄Ⅳ级，但CACS数值较小。出现冠状动脉钙化即说明存在冠状动脉粥样硬化，但存在冠状动脉粥样硬化并不一定均有冠状动脉钙化。有研究[8]表明冠状动脉粥样斑块分为不稳定斑块（软斑块）和稳定斑块（纤维及钙化斑块），软斑块破裂诱发血栓形成是发生急性冠状动脉综合征的主要机制，同时也是心源性猝死的根源。CACS数值较高并不可以明确判断为CAD，因CAD必须有冠状动脉狭窄＞50%。也有研究[9]表明，冠状动脉大量钙化容易导致对CAD病变的高估，导致大量的假阳性结果，如老年患者由于长期的代偿性血管重建，管腔扩张，虽然钙化出现、积分很高，但冠状动脉造影并不提示狭窄。最近另有研究[10]发现，CACS数值为0患者存在不同程度的冠状动脉斑块，故CACS为0并不能排除CAD发病的可能。本研究发现9例冠心病猝死案例均出现肺水肿改变，气管及支气管腔内均发现水肿液。由于本研究样本较少，同时溺死[11]或尸体腐败会出现相似的表现，故无法确定其为心源性肺水肿，需要扩大样本量进一步研究。

通过本研究结果并结合国外相关研究成果，推测国人CACS评判CAD的分值低于国外研究结果，至于具体分值的确定需要扩大样本继续进行相关研究；CACS技术对于冠状动脉稳定性斑块可以准确检测，而对于冠状动脉不稳定性斑块尚存在技术单一的局限性，需与其他检查技术相结合，如进行尸体血管造影检查[12-16]。尸体血管造影技术可以直接显示管腔狭窄程度及病变范围，同时在尸体上进行血管造影检查不用考虑心脏搏动伪影对图像的影响，也不需考虑辐射剂量对人体的影响，故对尸体进行血管造影检查具有可行性和必要性。

（复旦大学附属华东医院放射科张国桢教授及其同事对本研究给予的大力支持和无私帮助，在此表示衷心的感谢！）

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Application of MSCT’s Coronary Artery Calcification Score in Evaluation of Sudden Death Caused by Coronary Artery Disease

WAN Lei1,YING Chong-liang1,LIU Ning-guo1,XIA Wen-tao1,WANG Ya-hui1,WEI Hua1,2,ZHU Guangyou1
（1.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine,Institute of Forensic Science,Ministry of Justice,P.R.China, Shanghai 200063,China;2.Graduate School of East China University of Political Science and Law,Shanghai 200042,China）

ObjectiveTo access application value of multi-slice spiral computed tomography（MSCT）and coronary artery calcium scoring（CACS）in investigation the coronary artery disease（CAD）,and to explore the effective way of virtual autopsy to evaluate the sudden death due to CAD.MethodsNine cases of sudden cardiac death were collected to analyze MSCT before the autopsy.The quantitative analysis of the degree of coronary artery calcium was made by Agatston’s method.The CACS of all the subjects were calculated based on the diagnostic criteria for CAD,in which calcium scoring was more than 400.The results of CACS were compared with that of the autopsy.ResultsOnly 2 cases got the high calcium scoring which were more than 400 in the 9 cases died of CAD confirmed by the autopsy.The prediction rate of CACS for CAD was only 22.2%.Pulmonary edema of different severity was found in both autopsy and MSCT.There was a higher morbidity rate in the left anterior descending of coronary artery than the other branches.ConclusionObvious calcification of coronary artery can be detected by MSCT and calculating CACS.To detect subtle calcification needs other technologies such as postmortem angiography.

forensic pathology;tomography,spiral computed;heart;coronary vessel;calcification;autopsy

DF795.1

10.3969/j.issn.1004-5619.2013.06.001

1004-5619（2013）06-0401-04

2012-11-29）

（本文编辑：张建华）

“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAK16B02）

万雷（1982—），男，江苏徐州人，硕士，助理研究员，主要从事法医放射学研究；E-mail：wanlei-820628@163.com

朱广友，男，研究员，硕士研究生导师，主要从事法医临床学研究及鉴定工作；E-mail：zgy@ssfjd.cn