低剂量计算机断层摄影血管造影术与数字减影血管造影对冠状动脉中重度狭窄诊断的对比

黎嘉卿，谭理连，梁健华，张紫盛

1广州医科大学附属第二医院放射科，广东 广州 510000；南方医科大学第五附属医院2影像诊断科，3介入科，广东 广州510000

冠心病是动脉粥样硬化导致器官病变的最常见类型，其死亡率高，是目前严重危害人类健康的疾病之一［1］。对于诊断冠心病的金标准目前仍为数字减影血管造影（DSA），但其属于有创检查；计算机断层摄影血管造影术（CTA）安全无创、操作简便，能够快速检出冠状动脉斑块性质及其狭窄情况，冠状动脉硬斑块由于强度高而易于识别。目前大多数冠状动脉CTA检查并非都应用低剂量CTA，在BMI指导下应用低剂量CTA，同时以BMI作为每个个体标准的“双低”成为低剂量CT的研究热点［2-3］。低剂量CT目前广泛应用于胸部疾病早期筛查、小儿头颅检查、穿刺活检等［4-5］；应用低剂量冠状动脉CTA不仅可以保证图像质量，还能降低辐射剂量，减少碘摄入量，降低不良反应的发生率［6-7］。但由于冠状动脉软斑块的强度值较低（通常与附近的血液和肌肉组织相似）［8］，在CTA中检出软斑块仍然具有挑战。目前对对比剂的用量及浓度变化对冠脉CTA图像质量的影响有较多的研究［9］，而在低剂量CTA的基础上研究冠状动脉狭窄程度与DSA的对比探讨较少。因此本研究以DSA为金标准，统计出CTA检出硬斑块及软斑块所致中重度狭窄和DSA进行比较，探讨在BMI指导下低剂量CTA对检出硬斑块、软斑块所致冠状动脉中重度狭窄的准确性及其在冠心病诊断中的临床应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2016年6月～2019年9月我院确诊冠心病患者88例，其中男55例，女33例，年龄38～83岁，中位年龄63岁。纳入标准：检查前患者为窦性心率，血压正常，被确诊或疑诊为冠心病。排除标准：既往有冠状动脉支架、搭桥、起搏器或瓣膜置换手术病史，对碘对比剂过敏、严重心律不齐、严重肝肾功能不全、心力衰竭及其他影响心脏功能的疾病。检查前告知患者注射高渗对比剂时出现的发热等不适感属正常现象，并进行必要的呼吸-憋气训练。88例患者均行自身对照研究，所有患者均先后接受CTA与DSA检查，检查前均签署知情同意书。本研究经本院伦理委员会批准。

1.2 仪器与方法

计算机断层摄影血管造影术（CTA）：采用Philips Brilliance 256 iCT。对所有患者均采用回顾性心电门控技术，将触发点设置于升主动脉，触发阈值110 Hu，呼吸指令后在阈值时间上加2 s启动容积扫描，对于个别不能触发扫描的受检者采用手动扫描，扫描范围从气管分叉下2 cm至心底水平。对于检查前心率＞70次/min者给予25 mg倍他洛克口服，心率降至70次/min以下，检查前舌下含服硝酸甘油片0.5 mg。采用BMI指导下管电压、管电流、iDose4水平、心脏卷积函数［9］。对比剂采用碘海醇（350 mgI/mL），应用双筒高压注射器注射，对比剂注射总剂量为0.9（mL）×受检者体质量（kg），注射流率5 mL/s，以相同流率注入生理盐水40 mL。重建层厚0.5 mm，层间隔0.25 mm，将重建数据传至Philips Brilliance图像后处理工作站，应用血管分析软件进行图像重组，然后利用工作站将原始图像进行容积再现（VR）、多平面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）、曲面重建（CPR），以显示冠状动脉主干及其分支。所有图像处理均由2名CT专业诊断医师共同阅片并诊断，综合分析判断冠状动脉斑块性质及管腔有无狭窄，CTA图像（图1A、2A、3A）。

数字减影血管造影（DSA）：由熟练的心血管内科介入医生经桡动脉穿刺按常规Judkin法进行冠状动脉造影，注意观察对应CTA病变段的狭窄程度及CTA未发现的病变段情况，对病变狭窄段进行分度。DSA图像（图1B、2B、3B）。

1.3 观察指标

1.3.1 冠状动脉斑块分类［10］获取图像后计算冠脉斑块的CT值，将CT值＞130 Hu的判为硬斑块，60～130 Hu的判为纤维斑块，＜60 Hu的判为软斑块。

1.3.2 冠状动脉分段及血管狭窄分度 根据美国心脏病学会推荐的冠状动脉树15分段法划分冠脉节段［11］，其中RCA包含1～4段、LM和LAD包含5～10段、LCX包含11～15段；采用国际通用的目测直径法进行狭窄程度分级［12］，计算公式：冠状动脉狭窄程度=（狭窄处近心端正常血管直径-狭窄处直径）/狭窄处近心端正常血管直径×100%。正常：冠状动脉无狭窄；轻度：狭窄＜50%；中度：狭窄50%～75%；重度：狭窄76%～99%；闭塞：血管腔完全闭塞。

1.4 统计学分析

采用SPSS25.0软件对数据进行统计学分析。计数资料以n（%）表示，采用四格表资料的检验方法对CTA和DSA两种检查方法进行组间比较，当N≥40且1≤T＜5时行χ²检验的校正公式检验，当N＜40或T＜1时则采用Fisher确切概率法检验，否则采用常规χ²检验公式进行检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

88例患者共计1320个冠状动脉血管节段，CTA可评价1224节血管（92.7%），有96节血管因管壁严重钙化、心率过快造成运动伪影、部分冠状动脉分支管径细小、小血管造影剂进入少等原因无法进行评价。CTA显示病变855节,硬斑块459节（53.7%），其中中度、重度分别为113 节（24.6%）、103 节（22.4%），软斑块396 节（46.3%），其中中度、重度分别为195节（49.2%）、106节（26.8%）；对应节段得到DSA证实，其硬斑块459节段中对应DSA 显示为中、重度狭窄的分别为121 节（26.3%）、114 节（24.8%），其软斑块396 节段中对应DSA显示为中、重度狭窄的分别为179节（45.2%）、136节（34.3%）（图1～3）。将两种影像学表现进行对比，发现DSA显示冠状动脉病变处狭窄的程度更为直观、准确。对比两种检查方法在诊断冠状动脉中、重度狭窄病变，结果显示两种检查方法检验硬斑块导致中度狭窄、硬斑块导致重度狭窄、软斑块导致中度狭窄以及软斑块导致中度狭窄的差异均无统计学意义（P＞0.05，表1）。

表1 CTA和DSA检出冠状动脉血管硬斑块致中度狭窄节段的比（节段）Tab.1 CTAand DSAdetection of coronary arteries hard plaques compared to moderate stenosis segment(section)

图1 冠状动脉硬斑块轻度狭窄CTA与相应节段DSA对比Fig. 1 Coronary artery hard plaques with mild stenosis CTA and DSA corresponding segments contrast.

3 讨论

冠心病分为急性冠状动脉综合征和稳定型冠心病两种类型［13］，前者仍然是死亡主要因素之一，其是基于冠状动脉粥样硬化斑块破裂、血栓形成和血管痉挛导致急性或亚急性心肌缺血病理学的临床综合征。动脉粥样硬化斑块破裂是急性冠状动脉综合征的主要发病机制，在冠心病发病早期评价患者的斑块性质，对推测和预防急性冠状动脉综合征的发生有重要的意义［14］。虽然DSA能直接显示管腔狭窄程度、部位，但其局限性为有创检查且费用较高，故通过CTA及早发现软斑块并判断其狭窄度有重要的意义。低剂量CT诊断准确率88.46%高于常规CT的73.08%［15］，在BMI指导下剂量个体化，采取“双低”CTA检查可保证与常规剂量相同的图像质量，能准确诊断冠心病，临床特异性和敏感度高，可降低有效辐射剂量，提高安全性［16］，对于冠心病诊断及治疗有着重要的作用。目前，DSA检查为临床诊断冠心病的金标准，但DSA通过造影剂的充填来判断血管狭窄程度，不能识别血管壁结构，无法判断斑块的重构性质和斑块性质；而CTA检查对硬斑块和软斑块所致冠状动脉中重度狭窄的诊断都具有较高的准确率，说明低剂量CTA检查在诊断冠状动脉中重度狭窄中具有较好的诊断价值，在BMI指导下低剂量CTA可以减少患者的辐射剂量达到同样的诊断水平。本研究通过采用血管分析软件进行冠状动脉及其分支图像后处理，不仅可以多角度观察斑块性质及其范围，还可清楚地显示其狭窄的情况。

图2 冠状动脉软斑块CTA与相应节段DSA对比Fig. 2 Coronary CTAand DSAcorresponding segments contrast soft plaques.

图3 冠状动脉硬斑块中度狭窄CTA与相应节段DSA对比Fig. 3 Coronary artery hard plaques with moderate stenosis CTA and DSA corresponding segments contrast.

本研究冠状动脉CTA检出855节病变中硬斑块检出率53.7%，软斑块检出率46.3%，这与既往研究［17］的结果（硬斑块、软斑块、钙化、狭窄检出率分别为74.00%、72.00%、90.00%、92.00%）有一定差距，可能与我们节段划分不一致，样本量有一定差距，医生诊断水平不一有关。硬斑块检出率比软斑块高，因为硬斑块密度高、分辨率高，容易被肉眼发现，而软斑块密度相对低，与附近的血液和肌肉组织相似；但软斑块导致中、重度狭窄较硬斑块检出率高，因为软斑块形成早期以脂质为主，呈向心性生长，管腔狭窄，不断增大的脂核、形成纤维帽和发生炎症反应的斑块、斑块破裂及机化和修复过程，管腔呈负性重构［18］，导致管腔严重狭窄；当斑块完全钙化时，体积明显缩小，大部分向管腔外移，不易引起管腔严重狭窄，所以软斑块导致中、重度狭窄较多［19］。本研究显示软斑块396节中，CTA显示中、重度狭窄301节，对应DSA 病变段315 节符合中、重度狭窄，符合率达95.6%；在硬斑块459节中，CTA显示中、重度狭窄216节，对应DSA病变段235节符合中重度狭窄，符合率达91.9%；这与既往一项研究［20］结果（中度、重度狭窄符合率分别为99.09%、99.98%）相似，但仍有差异，可能与斑块分类不一致、医生诊断水平差异性相关。软斑块对冠状动脉中、重度狭窄的诊断符合率高于硬斑块，因为硬斑块本身为高密度影，产生线束硬化伪影，与周围血管存在部分容积效应［21］，影响判断管腔狭窄的准确性。硬斑块多数为稳定斑块，软斑块为不稳定斑块，易发生破裂脱落，引起急性冠状动脉综合征［22］，所以对于检出软斑块更有意义。

本研究也存在一些局限性。首先，样本量小，后续应加大样本量，对轻度狭窄、正常冠状动脉的CTA与DSA检查对比分析；其次，本文只对软斑块、硬斑块导致冠状动脉中重度狭窄展开分析，对于易损斑块等各类斑块未进行详细分类、分析。随着人工智能在医学影像领域的不断发展［23-24］，将会很好地解决人工测量的耗时、精确度的问题。

综上所述，DSA检查为临床对冠心病的诊断提供了一种可靠的影像学方法；相比之下，CTA具有无创检查、操作简便、经济实用、易于普及等优点，因此CTA可作为用于筛查冠心病的首选检查方法。