双源CT冠状动脉血管成像用于老年患者非心脏手术术前评估的价值

王志伟，王怡宁，孔令燕，曹 剑，李 烁，周 慷，金征宇，吴 炜

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科，北京100730

人口老龄化是当今世界的趋势，随着改革开放和人民生活水平的不断提高，我国人均寿命也在不断延长，越来越多的老年人接受手术治疗，而老年人又是冠状动脉粥样硬化性心脏病 (冠心病)的高发人群［1］。对于既往未明确诊断冠心病的老年人若行手术治疗，如何简便有效的评估患者冠状动脉有无狭窄以及狭窄程度，对于减少围手术期心血管并发症的发生具有重要意义。虽然目前冠状动脉造影仍然是确诊冠心病的“金标准”，但随着医学影像设备的发展，多排螺旋CT技术衍生的CT血管成像 (CT angiography，CTA)技术，在冠状动脉疾病的诊断方面显示出良好的临床发展前景［2-4］。国内外已有一些使用冠状动脉CTA作为患者术前冠心病评价手段的研究［5-6］，近年来，本科采用CTA对欲行手术治疗的老年患者进行术前冠状动脉评估，以评价这种检查方法能否有效评估冠状动脉狭窄程度，筛选出围手术期高危患者。

对象和方法

对象 选取本院2011年5月至2013年5月行冠状动脉CTA患者的临床资料。入选标准:老年患者(年龄≥60岁);至少有1项心血管疾病高危因素 (高血压、高脂血症、糖尿病、吸烟史、家族史等);既往未明确诊断冠心病;无典型冠心病相关症状;非心脏手术术前检查 (按美国心脏病学会和美国心脏协会指南［7］)分级为中度风险的手术。所有行CTA检查的患者均无对含碘对比剂过敏、严重心律不齐、严重肝肾功能不全和失代偿性心功能不全，在检查前均签署知情同意书。符合标准的111例患者入选本研究。

冠状动脉CTA扫描方案 检查设备为西门子第二代双源CT(SOMATOM Definition Flash，Siemens Healthcare，Germany)。所有患者均未服用降心率药物，扫描前对患者进行严格的屏气训练，并于扫描前3 min舌下喷硝酸甘油0.5～1.0 mg。扫描时先做胸部屏气定位相，扫描范围为气管分叉下方10 mm至心脏膈面。先行平扫，扫描电压为120 kV，以计算钙化积分。然后采用双筒高压注射器以5.0 ml/s的流率在肘前静脉注入60 ml非离子对比剂碘帕醇 (370 mgI/ml)，采用对比剂自动跟踪触发技术，触发点置于升主动脉根部，触发阈值100 Hu，当升主动脉根部CT值达到阈值后，机器延迟6 s后自动开始扫描，对比剂注射完成后以相同流率加注50 ml生理盐水。扫描管电压为100 kV，采用CARE Dose 4D模式调节管电流。所有患者均行前瞻性心电触发序列扫描，根据患者心率自动设定心电脉冲窗范围:当心率≤70 bpm，心电脉冲的窗宽设置在70%R-R间期;当70 bpm＜心率≤90 bpm，心电脉冲的窗宽设置在30%～70%R-R间期;当心率＞90 bpm，心电脉冲的窗宽设置在30%～45%R-R间期，心电脉冲窗外的管电流降至设定值的4%。准直器宽度64 mm×0.6 mm，机架旋转时间280 ms，时间分辨率75 ms。扫描完成后记录相应的CT容积剂量指数和剂量长度乘积，有效放射剂量=剂量长度乘积 ×转换系数 ［k成人=0.014 mSv/(mGy×cm)］［8］。

图像后处理 采用滤过反投影算法进行图像重建，重建时间分辨率75 ms，层厚0.75 mm，间隔0.5 mm，卷积核值B26f。选择运动伪影最少时相的冠状动脉图像数据传送至后处理工作站 (Syngo Circulation，Siemens Medical Solution)对图像进行多平面重组、最大密度投影及容积再现技术等后处理。若患者钙化较重，选择冠状动脉最清晰的时像，重建相应心动周期卷积系数值B46f的层厚0.6 mm、间隔0.3 mm的图像进行重建。

图像质量评价 采用美国心脏协会推荐的16分段标准改良分段:在16段基础上将左心室后支定义为第17段，闭塞血管以远段不计入分析［9］。冠状动脉图像质量Likert 4级评分法，相应评为1～4分:1级为血管显示良好，边界清晰，无搏动伪影或血管中断;2级为血管有轻度搏动伪影;3级为血管有中度搏动伪影;4级为血管显示不清，或有严重搏动伪影［10］。质量评分为1、2和3级的血管为可评价血管，质量评分为4级的血管为不可评价血管。全部图像评分由两名经验丰富的放射科医师采用双盲法对图像质量做出评分，并最终协商取得一致结果。

冠状动脉狭窄程度分级 分为3级:轻度狭窄(0～49%)、中度狭窄 (50% ～69%)、重度狭窄至闭塞 (70% ～100%)。

临床资料 查阅入选患者住院病历，记录患者身高、体重、血压、血脂、血糖、吸烟史和冠心病家族史，超声心动图所测左心室射血分数、术中出血量、围手术期心血管并发症发生情况。围手术期心血管并发症包括急性心肌梗死、恶性心律失常、急性心脏衰竭等。

统计学处理 采用SPSS 16.0统计分析软件对所得数据进行统计学分析，应用独立样本t检验比较两组患者年龄、体重指数、钙化积分和射血分数。应用卡方检验比较两组患者性别及危险因素比例差异。用Kappa分析评价不同观察者冠脉图像质量评分的一致性。P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 CTA显示冠状动脉未见明显狭窄Fig 1 CTA shows no obvious stenosis of coronary artery

结 果

冠状动脉CTA图像评价结果 111例患者分别拟行骨科 (n=67，包括颈腰椎、髋关节、膝关节等部位手术)、腹盆部 (n=24，包括胃、小肠、结肠、肝脏、肾、前列腺等部位手术)、胸科 (n=12，包括食管、肺手术)、颈部 (n=6)、颅脑 (n=2)手术。对111例患者1 779段冠状动脉进行评分，1～4分的血管节段数分别为1 413(79.4%)、267(15.0%)、53(3.0%)、46(2.6%);可评价血管节段为1 676(97.4%)。两位评价者评分的一致性较好 (Kappa=0.86)。患者的CT容积剂量指数和有效放射剂量分别为 (14.2±4.5)mGy和 (2.7±0.9)mSv。

冠状动脉狭窄程度与其临床危险因素的关系 去除4例伪影较重、无法进行评价的患者，将其余107例患者按照冠状动脉狭窄程度分为两组:组1冠状动脉全部节段无明显狭窄或仅轻度狭窄 (狭窄程度＜50%)(图1)，共71例患者;组2冠状动脉任一节段狭窄程度≥50%，共36例患者，其中单支病变5例、双支病变6例、3支病变25例 (图2)。

两组患者的性别、年龄以及体重指数差异均无统计学意义。比较两组患者临床冠心病危险因素，如高血压、高脂血症、糖尿病、吸烟史和家族史阳性患者所占比例，除组2的高脂血症患者明显多于组1外，其他危险因素的阳性率差异均无统计学意义。两组患者超声所示左心室射血分数差异也无统计学意义。但两组患者的钙化积分组2显著高于组1(P=0.042)(表1)。

冠状动脉CTA结果对患者手术的影响 组1患者未针对冠状动脉进行任何干预而均按期进行了手术治疗，术中出血50～1 000 ml，平均330 ml，这些患者围手术期及术后无心血管并发症发生。组2患者术前均请内科会诊，对于CTA上冠状动脉任一节段重度狭窄的17例患者进行动脉插管造影检查 (图2)。与冠状动脉造影做对照，共分析277个冠状动脉节段，常规冠状动脉造影显示65个节段50%狭窄。CT冠状动脉造影诊断50%狭窄的敏感性为95%(62/65)，特异性为96%(204/212)。常规冠状动脉造影显示31个节段70%狭窄。CT冠状动脉造影诊断70%狭窄的敏感性为97%(30/31)、特异性为98%(242/246)。这17例患者均暂缓常规手术治疗，2例患者未再做进一步治疗而出院，15例患者先行冠心病治疗:10例患者行介入支架治疗 (图2)、3例行冠状动脉搭桥手术。在随访过程中，2例患者支架术后6个月后行原定手术治疗，术后无心血管并发症发生。

其余19例患者冠状动脉中度狭窄，考虑到患者无典型症状发作，未行动脉造影检查，但术前积极控制患者血压、血糖，使用β受体阻滞剂，做好充分的术前准备，术中保持循环稳定，严格控制血压、减少出血量，平均出血量为270 ml(50～800 ml)，术后严密监测，有效镇痛。这19例患者术后2例出现心肌酶的一过性升高，无其他心血管并发症发生。

表1 两组患者临床资料比较Table 1 Comparison of clinical data between two groups

图2 冠状动脉CTA与造影对照Fig 2 Comparison of coronary artery CTA and angiography

讨 论

本研究通过回顾性分析本院老年患者具有冠心病高危因素而既往未明确诊断冠心病，在行非心脏手术前进行冠状动脉CTA检查，可有效的评估冠状动脉狭窄程度，进而指导进一步治疗。

随着我国人民生活水平的提高，越来越多的老年人为提高生活质量，不再只接受内科保守治疗，而转向更加积极的手术治疗。但对老年人群这样一个特殊群体，了解患者的基础疾病，做好术前评估是十分重要的。老年人往往存在多种冠心病的危险因素，是罹患冠心病的高危人群，但老年人的冠心病症状并不特异，常不能早期确诊。冠状动脉狭窄与围手术期心脏并发症的发展直接相关，围手术期心肌需氧量增加，而狭窄的冠状动脉无法提供足够的氧，导致心肌梗死、恶性心率失常等并发症发生［11］。而术前对狭窄动脉进行介入治疗后，可有效的减少围手术期这些并发症的发生率［12］。所以术前明确患者是否存在冠心病及冠状动脉狭窄程度十分重要。

尽管目前研究认为可根据患者的临床危险因素预测患者冠心病的发生概率，如Framingham危险评分，但有研究认为Framingham危险评分与冠状动脉狭窄程度及斑块负荷相关性较弱，仅靠临床危险因素评估，难以准确预测患者是否存在冠心病及冠状动脉狭窄程度［13-14］。本研究按照CTA上冠状动脉狭窄程度划分两组患者，但这两组患者具有临床危险因素的比例除高脂血症外，差异均无统计学意义，所以仅靠临床危险因素预判冠心病的发生与严重程度并不可靠。冠状动脉造影检查是评价冠状动脉狭窄程度的金标准，但其是一种有创检查，检查本身即具有一定风险，且费用较高，不宜作为术前检查手段。

随着CTA技术的快速发展，尤其是多排螺旋CT应用于临床后，冠状动脉CTA检查已成为诊断和筛查冠心病首选技术，其对于冠状动脉狭窄的判断具有较高的准确性［2-3］。Alkadhi等［2］采用前瞻性序列扫描方式，与造影对比，CTA诊断冠状动脉狭窄的敏感性、特异性、阳性及阴性预测值分别为94%、91%、85%和97%。目前国外已有研究使用CTA作为术前评估手段［6，15-16］。Ahn 等［6］对 239 例非心脏手术患者术前行冠状动脉CTA检查，术后19例患者出现心血管并发症，这些并发症的出现与CTA所示冠状动脉狭窄程度明显相关。以往认为老年患者呼吸配合差，动脉钙化严重，使得CTA的评价效果降低，但本研究显示，这些患者的可评价血管节段达到97.4%，仅4例患者无法根据CTA来评价血管;同时本研究患者平均钙化积分为轻到中度，采用心动周期卷积系数值B46f重建钙化较重的患者，有利于消除钙化的影响。根据CTA检查结果，对冠状动脉狭窄＜50%者，未进行特殊干预，如期进行手术治疗，未出现围手术期心血管并发症。而冠状动脉狭窄程度在50%～70%的患者经过积极的术前准备，术中严格控制血压、减少出血量，术后仅2例患者出现心肌酶的一过性升高。对于冠状动脉狭窄超过70%的患者，均推迟既定手术，而先行冠状动脉造影检查，与造影相比较，冠状动脉CTA检查对动脉狭窄的诊断具有较好的敏感性和特异性。经过CTA检查，可有效将不同手术风险的患者区分出来，实现个体化治疗，简单有效。

本研究组2患者的钙化积分显著高于组1，有文献报道将钙化积分联合其他检查作为术前评估的价值［17］。但单独使用钙化积分并不能准确预测患者是否具有冠心病，因为即使钙化积分为0分的患者，仍有冠心病的可能。

冠状动脉CTA的另一个值得关注的问题是辐射剂量。早期应用16层或64层螺旋CT行1次冠状动脉CTA患者所接受的有效剂量可高达12 mSv［18］。在保证图像质量前提下尽量减少患者所接受的辐射剂量是十分重要的。本研究冠状动脉CTA的扫描通过采用低电压 (100 kV)前瞻性心电触发扫描，根据心率设置不同心电脉冲的窗宽等方法，极大地减少了患者的辐射剂量，患者平均有效剂量仅为 (2.7±0.9)mSv。

综上，对具有冠心病危险因素而尚未明确诊断冠心病的老年患者，术前行冠状动脉CTA检查能有效评估冠状动脉狭窄程度，筛选出围手术期高危患者，术前及时处理，有利于预防术后心血管并发症的发生。

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