CT对冠状动脉管腔内衰减梯度与其狭窄程度关系的评价作用

李小玉，翟宁，宫凤玲，訾媛，于鹏，张惠英

(1华北理工大学附属医院，河北唐山063000；2华北理工大学研究生学院)

CT冠脉造影(CCTA)作为一项无创性检查已被临床广泛用于冠状动脉狭窄的诊断[1]。但CCTA仅能提供解剖学信息，对于评价病变的功能性狭窄及血流动力学意义仍存在不足。相关文献报道冠状动脉在解剖学上的狭窄性病变与其引起的心肌缺血并无直接相关性[2]。而对冠状动脉病变的功能学评估可以减少不必要的手术，减少患者的心理及经济上的负担[3]。冠状动脉管腔内衰减梯度(TAG)最早由Steigner等[4]提出，定义为冠状动脉腔内放射衰减与距离之间的线性回归系数，即自冠状动脉开口处每10 mm单位长度间隔CT值的变化量。本研究主要通过测定TAG，评价其与冠状动脉狭窄程度的相关性，初步观察冠状动脉的血流动力学情况，提高对冠状动脉病变的诊断能力。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2016年6月～2017年4月就诊于华北理工大学附属医院临床拟诊为冠心病患者72例，其中男38例、女34例，年龄45～72(58.4±7.8)岁。患者均先进行CCTA检查，且在此检查后1周之内进行DSA检查。根据冠状动脉DSA检查有无狭窄分为正常组16例及狭窄组56例。正常组男9例、女7例，年龄(57.8±6.3)岁，心率(69.06±8.40)次/min；狭窄组男29例、女27例，年龄(58.6±8.2)岁，心率(68.55±6.71)次/min。正常组与狭窄组在性别、年龄及心率方面差异无统计学意义(P均>0.05)。再根据国际心血管CT协会发布的狭窄程度分级量表将狭窄组按狭窄程度分为4组(对于存在多处狭窄的血管，其狭窄程度选为最大狭窄处)：①轻度组：狭窄程度1%～49% ②中度组：狭窄程度50%～69% ③重度组：狭窄程度70%～99% ④闭塞组：狭窄程度100%。患者既往均无明确碘对比剂过敏史，无严重心、肝、肾功能不全，无冠状动脉介入手术病史、主动脉瘤、主动脉夹层或主动脉支架置入病史。

1.2 操作方法 患者在检查前4 h禁饮食，均签署接受碘对比剂患者知情同意书。使用256层螺旋 CT(Philips公司)进行CCTA检查。患者采取仰卧位脚先进，在前胸壁连接4个心电导连线，正常显示心率后行正侧位定位像扫描，扫描范围上缘齐气管分叉水平、下缘取心尖的下方5 mm处，左右两侧达心缘最外侧10 mm处、前缘达前胸壁、后缘位于胸椎前缘。联合回顾性心电门控技术，扫描方式选择自动触发扫描，兴趣区(ROI)阈值≥120 Hu，ROI设在气管隆突下1 cm水平处升主动脉。扫描参数:旋转速度0.27 s，电压120 kV，电流250 mAs，层厚×准直器宽度为256 mm×0.625 mm，螺距0.16 mm，层厚1.0 mm，层间距1.0 mm。采用双筒高压注射器经肘正中静脉注射。先注射20 mL生理盐水(0.9%)，流速5 mL/s，检查注射通道，随后以同样流速注射碘普罗胺(370 mgI/mL)，总量根据患者的体质量情况而有所不同(体质量≤70 kg，50 mL；体质量﹥70 kg，每增加1 kg对比剂增加1 mL)，最后再追加20 mL生理盐水。将获得所有原始图像传至EBW工作站，先逐层观察图像有无错层、有无呼吸及运动伪影、冠状动脉的起源及走形、冠状动脉的狭窄情况，然后再行多平面重建、曲面重建、最大密度投影、容积再现。对每位患者的右冠状动脉、前降支、回旋支等后处理，对冠状动脉进行评估。由两名高年资诊断医师采用双盲法对图像进行分析，意见不一致时协商解决达成一致。

1.3 TAG的测量与计算 首先将72例患者，共计216支主干血管的CCTA图像导入Volume软件，将冠状动脉开口处作为起点，管腔横截面积2 mm2处作为终点，每间隔10 mm在轴位图像上冠状动脉的管腔中央人工放置2.0 mm2的ROI，测量ROI内的CT值。每个测量点分别测量3次，取平均值。将所得的CT值与相对应的距离冠状动脉开口处的长度进行散点图的绘制，横坐标表示距离冠状动脉开口处的长度(mm)，纵坐标表示管腔内的CT值。通过最小二乘法求得回归方程，回归系数即为TAG。

2 结果

2.1 CCTA与DSA检查结果比较 72例患者采用CCTA、DSA共检查216支冠脉血管。CCTA检查血管正常48支，轻度狭窄48支，中度狭窄50支，重度狭窄54支，闭塞16支；DSA检查血管正常45支，轻度狭窄55支(轻度组)，中度狭窄55支(中度组)，重度狭窄48支(重度组)，闭塞16支(闭塞组)。CCTA与DSA两种检查方法显示血管狭窄程度差异无统计学意义(P均>0.05)。

2.2 正常组与狭窄组TAG的比较 狭窄组TAG[(-6.44±6.55)Hu/10 mm]小于正常组[(-2.34±1.03)Hu/10 mm]，差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.3 不同狭窄程度血管TAG的比较 轻度组TAG为(-2.07±2.21)Hu/10 mm，中度组为(-3.58±2.74)Hu/10 mm，重度组为(-10.83±5.97)Hu/10 mm，闭塞组为(-13.99±8.59)Hu/10 mm，各组TAG比较差异有统计学意义(P<0.05)。经Nemenyi法进行两两分析，将轻度组TAG与中度组TAG进行比较，差异无统计学意义(P>0.05)。轻度组、中度组与重度组、闭塞组TAG两两比较，差异均具有统计学意义(P均<0.05)。将重度组与闭塞组TAG值进行对比，差异无统计学意义(P>0.05)。

2.4 TAG与冠状动脉狭窄程度的相关性 Spearman相关性分析显示，冠状动脉管腔内衰减梯度与其狭窄水平呈负相关(r=-0.684，P<0.05)。

3 讨论

心血管疾病尤其是冠心病的发生越来越常见，逐渐成为对人类健康造成严重威胁的主要疾病[5]。冠心病不仅仅是由于冠状动脉硬化引起血管狭窄或阻塞，也可以是由于冠状动脉功能性改变(痉挛)引起心肌血液供应的减少甚至中断，从而导致心肌缺血缺氧或坏死。

DSA一直是公认的诊断冠心病的“金标准”。CCTA可以精确地显示冠状动脉各分支的细微结构及病变，使其诊断冠状动脉病变的水平明显提高，从而对于冠状动脉疾病的诊断应用逐渐普遍。CCTA在诊断冠状动脉粥样硬化斑块及其所引起的管腔狭窄方面，具有较高的阴性预测值，很受临床医生的青睐[6]。本次研究通过采用CCTA与DSA两组检查方法，对72例病人的216支血管的狭窄情况进行分析并进行统计学分析。结果显示这两种检查方法在冠状动脉狭窄程度的诊断结果上差异无统计学意义，进一步验证CCTA关于冠状动脉狭窄的检查结果的诊断价值。

冠状动脉的功能性狭窄与患者预后直接相关，目前CCTA不能精确地评估冠状动脉的功能性狭窄[7]。在临床的实际工作中，对引起心肌缺血的冠状动脉病变进行血流动力学分析，在缓解病人症状、减少心脏病的长期发生率、减少不必要手术及改善病人的生活质量方面具有很大的改善。因此，我们需要重视对于冠状动脉病变进行功能学的研究。

冠状动脉CT心肌灌注显像、冠状动脉CT血流储备分数以及TAG，可以在一次CCTA成像中同时分析冠状动脉解剖学病变和功能学变化[8]。CT血流储备分数、CT心肌灌注等成像等技术由于其自身的局限性使之未能广泛应用于临床[9～11]。利用CCTA计算的TAG，可以初步观察冠状动脉的血流情况，对于具有血流动力学意义的病变的诊断具有很大优势。

本研究利用CCTA对216支血管的TAG进行测量，发现正常组与狭窄组比较时，狭窄组的TAG低于正常组，差异具有统计学意义。说明对比剂通过正常血管和狭窄血管时存在血流动力学差异，冠状动脉存在狭窄时，血管的血流灌注量减低。进一步将各狭窄组进行比较时，轻度组与中度组的TAG比较，差异不具有统计学意义。将轻度组、中度组与重度组、闭塞组TAG两两比较，差异均具有统计学意义。而重度组与闭塞组的TAG比较，差异不具有统计学意义。通过Spearman相关分析发现，TAG与冠状动脉狭窄程度存在负相关。冠状动脉狭窄程度的严重与否，关系着冠状动脉TAG的大小变化情况。冠状动脉的狭窄程度由轻中度变为重度或闭塞时，TAG会显著减低。冠状动脉狭窄程度达到重度及以上时，血流动力学发生改变，血管的血流灌注量明显下降，从而引起心肌的缺血甚至坏死，造成严重的后果。目前，有少数关于TAG预测冠状动脉的功能性狭窄界值的研究。Choi等[12]研究发现TAG≤-7.51 Hu/10 mm时，冠状动脉存在功能性狭窄。传统上认为，冠状动脉狭窄程度达到70%时，冠状动脉存在心肌缺血，是进行经皮冠状动脉介入治疗的标准。通过本研究发现，当冠状动脉狭窄程度达重度及以上时，TAG可达到此界值，说明存在心肌缺血。然而，我们可以发现当冠状动脉达到重度狭窄时，仍有部分血管TAG>-7.51 Hu/10 mm，说明这些血管仅仅是解剖上狭窄程度达到重度，但在功能上不存在心肌的缺血。因此按照传统的治疗方法，可能会增加不必要的手术，甚至是影响患者的预后。 通过CCTA常规检查获得的原始图像，同时进行TAG的测量，可以一次性的分析冠状动脉的解剖学狭窄和功能性狭窄两方面内容，既不增加扫描时的辐射剂量，还减轻了患者的经济负担。有研究表明，对导致心肌缺血的冠状动脉病变进行血运重建治疗，可以缓解患者的症状、改善生活质量，减少不必要的手术等[13]。冠状动脉狭窄性病变是否引起心肌缺血对于疾病的诊治是不可缺少的[14]。TAG通过预测病变的狭窄程度及狭窄疾病的血流动力学意义，对患者的心肌缺血风险的评估，从而预知性进行介入治疗，制定更加有效的治疗方法。

综上所述，TAG可以对冠状动脉的血流动力学进行评估，从而提高CCTA对冠状动脉功能性缺血的诊断价值。

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