校正的管腔内密度变化对冠状动脉支架内再狭窄的诊断价值

方正，陈林丽，郭大静，刘佳，宋卫香

重庆医科大学附属第二医院放射科，重庆 400010；*通讯作者 陈林丽 cq-cll@163.com

冠心病是严重威胁人类健康的疾病，冠状动脉支架植入术是治疗冠心病的重要方法，然而术后冠状动脉支架内再狭窄（in-stent restenosis，ISR）的发生率为26.4%[1]。目前诊断ISR的“金标准”仍是侵入性冠状动脉造影（invasive coronary angiography，ICA），但是有创、高昂的费用和潜在的并发症限制了其临床应用。近年，随着CT设备和技术的飞速发展，冠状动脉CT血管成像（coronary computed tomographic angiography，CCTA）对冠状动脉病变的诊断价值得到公认，320排容积CT以16 cm的宽探测器实现了1个心动周期对冠状动脉和心脏成像，对ISR的诊断准确性达71%[2]。但是支架材质的硬线束伪影、部分容积效应和支架直径过小等因素影响了CCTA对ISR 的准确评估[3]，因此研究更准确地评价ISR的方法具 有重要价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2015年1月—2017年10月重庆医科大学附属第二医院因临床怀疑冠状动脉ISR和（或）新发病变而行CCTA和ICA检查的患者。纳入标准：同时具有完整的CCTA和ICA资料，且2种检查时间间隔≤3个月。排除标准：①植入支架的冠状动脉有明显运动伪影而影响ISR的评价；②支架近远端10 mm内有影响CT值测量的钙化斑块；③冠状动脉支架远端血管直径<2 mm。最终纳入86例患者共136支血管，其中男48例，女38例；平均年龄（51.5±10.2）岁。

1.2 仪器与方法

1.2.1 CCTA检查及评价 CT扫描前询问病史，排除禁忌证，完成呼吸训练和检测心率，心率≥70次/min需舌下含服β受体阻滞剂（美托洛尔25～50 mg），所有患者检查前均未服用硝酸甘油。采用东芝320排动态容积CT成像系统冠状动脉扫描模式，根据最低剂量原则和国内CCTA指南[4]，调节管电流350～400 mA，管电压100～120 kV，应用前瞻性心电门控和容积扫描模式（320×0.5 mm），延迟12 s屏气行监测扫描，感兴趣区（ROI）设定在降主动脉，阈值300 Hu自动触发CCTA扫描，扫描范围从气管隆突下至膈下1 cm。采用高压双桶注射器经上肢静脉以4～5 ml/s注射对比剂（350 mgI/ml）60～70 ml，再以3～4 ml/s注射生理盐水30 ml。

采用东芝Cardio ImageXact软件以R-R间期每1%为间隔重建出心脏中部层面各期相，选择能同时或分别显示3支冠状动脉主干的最佳期相进行容积数据重建。将重建后的数据传入VITREA CORE后处理工作站（VitreaCorefX v6.6，东芝），以Coronary Arteries CT软件重建出植入支架冠状动脉的横断位、多平面重组和曲面重组图像。

CCTA图像由2名具有相关诊断经验的影像科医师（均为8年以上主治医师）采用盲法分析，以管腔直径目测法将ISR程度分为支架通畅（支架无狭窄或<50%狭窄）、支架狭窄（50%～99%狭窄）、支架闭塞（100%狭窄），上述分度包括支架近远端5 mm以内管腔的狭窄。两者意见不一致时重新评估或者协商达成一致。

1.2.2 测量校正的冠状动脉管腔内密度（corrected coronary opacification，CCO）在每支冠状动脉短轴位重组的图像上，测量冠状动脉开口处、距支架近端和远端3 mm、6 mm、9 mm处的管腔密度值，测量规则为：①窗宽、窗位分别设置为1200和400；②以血管短轴位画ROI；③ROI尽量大且避开斑块及钙化；④每处测量3次记录平均值；⑤计算3 mm、6 mm、9 mm处管腔密度之和的平均值（图1）。按公式（1）计算支架近远端CCO。

CCO=支架近端腔内密度/冠状动脉开口处管腔密度－支架远端腔内密度/冠状动脉开口处管腔密度（1）

图1 CCO的测量。A为冠状动脉开口处短轴面的密度值（Hu）；B为该前降支近段曲面重组图，近段支架植入，箭所示刻度为短轴测量标定点；C、D、E分别为距离支架近端3 mm、6 mm、9 mm处以血管短轴面测得的密度值；F、G、H分别为距离支架远端3 mm、6 mm、9 mm处以短轴面测得的密度值

1.2.3 ICA图像分析 由2名具有相关诊断经验的医师（1名主治医师和1名副主任医师）采用盲法分析作为诊断“金标准”，将ISR程度分为支架通畅（支架无狭窄或<50%狭窄）、支架狭窄（50%～99%狭窄）、支架闭塞（100%狭窄）。

1.3 统计学方法 采用SPSS 22.0软件，计量资料以x±s表示，表示，多组间比较采用单因素方差分析。采用MedCalc15.2.2软件绘制受试者工作特征（ROC）曲线，计算CCO、CCTA和CCO+CCTA诊断ISR的ROC曲线下面积、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。以约登指数J计算CCO的诊断界值点。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CCTA评价ISR程度的准确性 ICA结果显示，通畅组76支，狭窄组38支，闭塞组22支；CCTA目测法为通畅组70支，狭窄组45支，闭塞组21支（表1）。CCTA对ISR诊断的符合率为通畅组78.9%、狭窄组65.8%、闭塞组72.7%。

表1 CCTA与ICA冠状动脉诊断结果比较（支）

2.2 3组支架近远端CCO比较 通畅组、狭窄组及闭塞组的CCO分别为0.222±0.083、0.317±0.085和0.485±0.097，CCO随冠状动脉ISR的程度增加而增高，3组间比较及两两组间比较，差异均有统计学意义（均P<0.01，图2）。

图2 男，70岁，右冠状动脉中段支架植入。A为ICA诊断支架入口狭窄<50%（箭）；B为CCTA显示支架入口局限性非钙化斑块，诊断支架入口狭窄>50%。CCO为0.254，提示ISR<50%

2.3 CCO、CCTA及CCO+CCTA诊断ISR的价值 以ISR≥50%（包括狭窄和闭塞组）为阳性事件，CCO与CCTA比较（P=0.152，95%CI0.017～0.112）和CCO与CCO+CCTA比较（P=0.098，95%CI0.004～0.052）差异均无统计学意义，但CCTA与CCO+CCTA比较差异有统计学意义（P=0.001，95%CI0.028～0.114）（表2）。CCO、CCTA和CCO+CCTA的ROC曲线下面积分别为0.859、0.811和0.882（图3）。

以ISR=100%（闭塞组）为阳性事件，CCO与CCTA比较（P=0.079，95%CI0.0120～0.223）和CCO与CCO+CCTA比较（P=0.188，95%CI0.012～0.063）差异无统计学意义，但CCTA与CCO+CCTA比较差异有统计学意义（P=0.006，95%CI0.037～0.224）（表3）。CCO、CCTA和CCO+CCTA的ROC曲线下面积分别为0.947、0.842和0.972（图4）。

表2 不同方法对ISR≥50%的诊断价值

表3 不同方法对ISR=100%的诊断价值

图3 3种方法对ISR≥50%诊断价值的ROC曲线

图4 3种方法对ISR=100%诊断价值的ROC曲线

3 讨论

冠状动脉支架植入后由于内膜增生、炎症等多种原因会造成ISR，包括药物洗脱支架[5]。目前临床上采用ICA和CCTA诊断ISR，本研究在CCTA的基础上，以ICA为参照，全面评估了CCO对冠状动脉ISR的诊断价值，证实CCO随ISR的严重程度增加而增加，相对于单独应用CCTA，CCO联合CCTA显著提高了ISR的诊断准确性。

CCO由Chow等[6]于2011年提出，表述为冠状动脉狭窄近端管腔内密度（Hu）/近端同层面主动脉管腔内密度（Hu）－冠状动脉狭窄远端管腔内密度（Hu）/远端同层面主动脉管腔内密度（Hu），主要用于研究冠状动脉狭窄的血流动力学。Benz等[7]研究证实CCO可以预测冠状动脉病变导致的心肌缺血。根据上述原理，本研究将CCO用于评价冠状动脉ISR，发现通畅组、狭窄组和闭塞组的CCO差异均有统计学意义，提示CCO也可以反映冠状动脉支架的血流信息，对ISR的分类提供了新的依据。

本研究分别以ISR≥50%和ISR=100%作为分组和阳性事件的界点，是因为ISR的形态学分型决定了是否需要再次行血运重建[8]。CCTA对诊断ISR≥50%和ISR=100%的敏感度、特异度分别为83.3%、79.0%和72.7%、95.6%，与Karami等[9]的研究结果较符合。CCTA联合CCO诊断冠状动脉ISR和闭塞的准确性均得到显著提高，证实CCO的临床应用价值。

既往对CCO的研究多采用64排CT，其扫描范围决定了冠状动脉管腔内密度不是同一时间的对比剂浓度。本研究采用320排容积CT，16 cm的探测器覆盖全心，保证了全冠状动脉管腔内密度是同一时间的对比剂浓度，无需与同层主动脉做密度校正。本研究考虑到以下原因：①患者自身血流阻力、对比剂注射速度和扫描时间点选择差异所致受试者间管腔密度的差异，因此需要对密度做标准化校正；②3支冠状动脉尽管均开口于主动脉，但各自的充盈程度可能有差异，尤其是开口变异的冠状动脉，因此校正点选择在冠状动脉自身开口处；③管径因素可能造成腔内血流状态不一致，因此在冠状动脉走行的短轴勾画感兴趣区，而非CCTA的横轴位。因此，本研究进一步改良了CCO的测算，较既往研究更接近冠状动脉真实的静息血流状态，可以更准确地评价ISR。

CCTA仍是临床最常用的冠状动脉ISR无创诊断方法，其准确性和辐射剂量是CCTA最受关注的两个方面。Yue等[10]在320排CT和余蒙蒙等[11]在双源CT的研究均证明CCTA诊断ISR具有很高的准确性；Liu等[12]的一项系统性荟萃分析表明，双源CT诊断ISR的敏感度与特异度分别为92%和91%。本研究中CCTA诊断ISR的符合率为通畅组78.9%、狭窄组65.8%、闭塞组72.7%，明显低于上述结果，其原因为：①研究对象不同。其他研究的对象为单支支架，且支架直径均≥3 mm；本研究以CCO为主，未排除多支支架和直径<3 mm的支架。②CCTA和ICA两种检查时间间隔略长（≤3个月），可能由于病情进展影响ISR程度。③本研究的患者未在CCTA检查时服用硝酸甘油，这种扩血管药物对支架显示的影响有待进一步证明。此外，CCTA的辐射剂量正持续降低，应用新的迭代重建技术使有效辐射剂量（effective dose，ED）降至（3.6±0.4）mSv[13]。江杰等[14]联合应用低管电压和迭代技术使ED降低51.5%。本研究根据患者体重指数设置条件并采用前瞻性心电门控，将ED控制到4 mSv左右。

其他基于CCTA评价ISR的方法也在不断研究。Yoshimura等[15]通过定量计算支架内再狭窄指数，明显提高了诊断支架尤其是小直径支架再狭窄的敏感性，但是需要专门的图像分析软件支持，临床应用困难。Steigner等[16]提出的管腔内对比度衰减梯度（transluminal contrast attenuation gradient，TAG）也有助于冠状动脉狭窄程度分类，但Wen等[17]通过研究TAG与ISR的关系，认为TAG不能提高对ISR的诊断价值。与其他方法相比，本研究选择以CCO评价ISR，准确性高、操作简便，更适用于临床。

本研究的局限性：①支架重度狭窄和闭塞的慢性患者可能存在潜在的远端侧支循环，这种逆向充盈会导致支架近远端CCO降低，其对结果的影响有待进一步分析。②排除了冠状动脉有明显运动伪影和血管直径<2 mm的病例，并且仅回顾性分析同时完成CCTA和ICA检查的患者，可能造成选择性偏倚。因此，本研究结果有待前瞻性大样本研究进一步证实。

总之，支架近远端CCO可反映冠状动脉支架的血流信息，CCO随ISR的程度增加而增高；联合CCO可显著提高CCTA对ISR的诊断准确性，有很高的临床应用潜力。