冠状动脉CT血管成像冠周脂肪测量与易损斑块的相关性研究

吴赛月，韩 丹（通信作者）

（昆明医科大学第一附属医院影像科 云南 昆明 650032）

中国心血管疾病发病率处于持续上升趋势，其死亡率居城乡居民总死亡原因的首位。冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary heart disease，CHD）是心血管疾病中最常见的类型，其主要致死原因是急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS），引起急性冠脉综合征的主要原因是易损斑块的破裂、侵蚀或血栓形成[1]。大部分患者在发生急性冠脉事件前都没有征兆及症状，所以易损斑块的识别、诊断及及时处理是避免心血管疾病的关键。易损斑块的诊断方法较多，冠状动脉CT血管成像（coronary artery computed tomography angiography，CCTA）因无创、特异性较高及可重复性成为冠脉的一线检查方法，但易损斑块在CCTA诊断中敏感度不高，主观性较强。目前CCTA中有一种新的冠心病风险预测指标——冠状动脉周围脂肪衰减指数（fat attenuation index，FAI），通过分析冠周脂肪密度的改变，从而监测血管炎症的动脉变化，可以定量冠脉的炎症反应[2]。研究是否可通过FAI及冠状动脉周围脂肪组织（pericoronary adipose tissue，PCAT）每mm3体积对斑块的活动性进行量化，进而对易损斑块进行危险分层。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年9月—2022年6月在昆明医科大学第一附属医院行CCTA检查的患者351例，共401个斑块，CT表现为某一支冠脉只存在易损斑块或非易损斑块。根据患者是否单纯存在易损斑块或非易损斑块分为易损斑块组（292个）与非易损斑块组（109个）。易损斑块组中根据高危征象的定义分为低衰减合并正性重构斑块（140个）、点状钙化合并正性重构斑块（82个）、餐巾环征合并正性重构斑块（46个）、餐巾环征合并点状钙化及正性重构斑块（24个）。

纳入标准：①RCA、LAD、LCX三大主支斑块病变；②非易损斑块收集取易损斑块病例的后一例非易损斑块（在临床中，非易损斑块较多）；③图像评分≥3分。排除标准：①严重心肌病及心脏瓣膜病变患者；②感染性病变患者；③既往心梗、支架植入及冠状动脉旁路移植术患者；④三大主支的分支有斑块。

1.2 方法

1.2.1 扫描方法 使用GE Revolution CT设备进行扫描。患者心律＞90次/分钟时，服用美托洛尔后应用前瞻性心电门控扫描，扫描气管隆嵴下1 cm至心底所有层面，按0.8～1.0 mL/kg的量通过肘静脉以4.5 ～5.0 mL/s的流速注射浓度为350 mgI/mL的碘海醇，随后以相同流速注射30～40 mL生理盐水。采用Bolus Tracking对比剂追踪技术监测升主动脉根部CT值，阈值达220 HU时自动触发，扫描管电压为100 kV，扫描时间0.6 s，重建层厚为0.75 mm，重建间隔为0.5 mm。

1.2.2 图像后处理与技术分析 冠脉CTA图像后处理检查完成后，原始图像传输至西门子Syngo.via client工作站进行后处理工作，重建方法包括多层面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）、曲面重建（CPR）、容积再现（VR）等技术。图像处理后于数坤冠脉CT造影图像分析软件进行分析。

1.2.3 冠周FAI及PCAT分析测量 测量直径：距离血管外壁径向距离等于血管直径；测量长度：以斑块两端管腔无明显狭窄处为分界点，测量斑块长径。设置完毕后，使用矩形框为测量范围，系统自动计算斑块部位的FAI及PCAT体积，医生根据测量长度及直径计算每mm3单位体积内的脂肪体积；以上数值均在冠状动脉多曲面重建矫正图上测量，由一名心血管工作经验3年的医生间隔一个月测量两次取平均值。

1.3 观察指标及评定标准

①分析易损斑块与非易损斑块FAI及PCAT/mm3体积的差异；②FAI及PCAT/mm3体积的相关性分析；③ 各类型易损斑块FAI及PCAT/mm3体积的差异分析。

易损斑块高危征象：低密度斑块（斑块内＞1 mm2的区域测得CT值＜30 HU）、正性重构[病变段最大血管直径（包括斑块和管腔）与斑块近端和远端的正常平均管腔直径之间的比值≥1.1]、点状钙化（非钙化斑块内任意平面内长径＜3 mm且平均密度＞130 HU的高密度灶，且钙化长径小于血管直径的1.5倍，钙化短径小于血管直径的2/3）、餐巾环征（低密度斑块边缘的环形高密度征象的为“餐巾环”征）。在同一病变中，至少同时存在两个高危斑块特征被认为是易损斑块[3]。根据高危征象定义，易损斑块分为低密度斑块合并正性重构、点状钙化合并正性重构、餐巾环征合并正性重构、点状钙化合并餐巾环征及正性重构四种类型。易损斑块的识别是由2名有3年以上心血管工作经验医师独立分析，意见不一致时，请一名主任医师认定，不典型或不能明确的病例除外，所有指标均在MPR图像上测量。斑块CT值ROI取最厚处，约占70%，测量三次取平均值。

FAI是冠状动脉周围脂肪组织的平均CT衰减。将血管周围脂肪定义为距离血管外壁径向距离等于血管直径的脂肪组织，测量衰减阈值在-190～-30 HU之间的体素[4]。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，两组间比较采用t检验，多组比较采用单因素方差分析；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验；相关性分析采用Pearson Correlation方法，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 易损斑块与非易损斑块FAI及PCAT/mm3体积的差异分析

易损斑块FAI显著高于非易损斑块（P＜0.01）；易损斑块PCAT/mm3体积小于非易损斑块，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 易损斑块与非易损斑块FAI、PCAT/mm3体积的比较（）

表1 易损斑块与非易损斑块FAI、PCAT/mm3体积的比较（）

类型FAIPCAT/mm3非易损斑块（n=109）-79.17±8.540.98±0.34易损斑块（n=292）-74.92±6.880.95±0.30 t 5.1320.700 P＜0.001＞0.050

2.2 FAI及PCAT/mm3体积的相关性分析

分析冠周脂肪衰减指数与单位体积内冠周脂肪体积的关系，FAI与PCAT/mm3体积呈负相关，FAI值越大，PCAT/mm3值越小，相关系数r=-0.587，P＜0.001。见图1。

图1 FAI与PCAT/mm3的相关性

2.3 各类型易损斑块FAI及PCAT/mm3体积的差异分析

各类型易损斑块FAI差异有统计学意义（P＜0.05），PCAT/mm3体积差异无统计学意义（P＞0.05）。各组间进行两两比较，餐巾环征合并正性重构组FAI值大于低密度斑块合并正性重构组及点状钙化合并正性重构组，差异具有统计学意义（P＜0.05）；餐巾环征合并点状钙化及正性重构组FAI值大于点状钙化合并正性重构组，差异具有统计学意义（P＜0.05），余组间FAI比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；PCAT/mm3各易损斑块组间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 不同易损斑块FAI及PCAT/mm3体积的比较（）

表2 不同易损斑块FAI及PCAT/mm3体积的比较（）

类型FAIPCAT/mm3餐巾环征合并正性重构（n=46）-72.61±8.390.92±0.31低密度斑块合并正性重构（n=140）-74.99±6.940.96±0.30点状钙化合并正性重构（n=82）-76.61±5.321.01±0.28点状钙化合并餐巾环征及正性重构（n=24）-72.63±6.090.92±0.26 F 4.471.636 P 0.0040.181

3 讨论

冠状动脉CT血管成像能够无创分析斑块特征，可以提供冠脉及冠脉周围区域定性和定量评估。临床研究表明，CCTA对易损斑块的表征与IVUS或OCT具有很好的一致性[5]。

3.1 易损斑块与非易损斑块FAI的差异性

在本研究中，易损斑块较非易损斑块FAI明显增高，存在显著差异，此结果与刘书铭等研究相一致[6]，其主要原因是易损斑块以富含脂质、夹有纤维成分、炎症细胞浸润较多为主，斑块内有活动性炎症，其薄纤维帽和大脂质核心被巨噬细胞和淋巴细胞浸润，易损斑块周围炎症较非易损斑块高。

3.2 FAI与PCAT/mm3的相关性分析

在此研究中，PCAT/mm3与FAI呈负相关，与Antonopoulos等[7]研究一致，在研究中已经证实了FAI与组织学定量的脂肪细胞大小呈负相关。确定FAI可以作为不同储库中脂肪细胞大小、脂肪组织脂质含量变化的标志：脂肪细胞分化/脂肪组织大小越大，组织的脂质含量越亲脂性，因此FAI越低。

3.3 不同易损斑块危险分层分析

在各类型易损斑块FAI差异的分析中，具有餐巾环征征象的易损斑块FAI较其他类型易损斑块高。研究表明，急性冠脉综合征的罪犯斑块中餐巾环征的发生率高于其他征象，餐巾环征对急性冠脉综合征的预测可能优于其他易损斑块特征，与本次研究所得到的结果一致[8]。

在本研究中尽管易损斑块组FAI高于非易损斑块组，低密度斑块组也低于点状钙化组，但无统计学意义，低密度合并正性重构斑块与其他斑块无明显差异，分析原因可能为：低衰减斑块定义为斑块内＞1 mm2的区域测得CT值＜30 HU为斑块，然而，有研究尸检数据显示，破裂斑块的平均坏死核大小为2.2 mm2[9]，可能此研究中检测的坏死核心较小；其次斑块的CT衰减值可能受到多种因素的影响，包括造影剂浓度、斑块负荷、图像噪声等，这可能也是与本研究不一致的一个因素。

在这些研究对象中易损斑块都合并正性重构征象，对正性重构征象的风险预测不能评估，也从侧面说明了正性重构在斑块形成过程中最常见。在与血管内超声的研究中显示，重构指数在CTA测量上偏大，因此正性重构测量上存在一定偏差，这也是本研究存在的一个弊端。在本研究中，虽然点状钙化FAI低于非易损斑块差异有统计学意义，但在餐巾环征合并正性重构与点状钙化合并餐巾环征及正性重构中差异无意义，有研究显示，点状钙化的稳定性与点状钙化的弧度、深度及长度有关，位置较浅、弧度较小的点状钙化更容易引起斑块破裂，而大钙化则不易发生斑块破裂[10]。因此在本研究中点状钙化与其他征象差异无意义，可能是因为未对点状钙化的大小、位置进行分层。

3.4 单位体积PCAT差异不显著原因分析

单位体积PCAT差异无统计学意义，主要原因可能存在两方面，其一：所用指标是斑块周围单位体积冠周脂肪体积，但本文未对斑块负荷进行分析，有研究显示[11]，斑块负荷对冠周脂肪体积存在相关性；另一方面，本文未对研究对象体脂指数、年龄、腰围及血糖等进行分层，研究认为冠周脂肪衰减与这些因素存在相关性，如果不对这些因素分层，冠状动脉周围脂肪体积与冠心病严重性并不相关[11]。

综上所述，易损斑块FAI较非易损斑块FAI高，在易损斑块中，不同的高危征象危险程度不同；具有餐巾环征征象的易损斑块FAI与其他易损斑块存在明显差异，是易损斑块的强有力的预测征象。但此项研究存在较多不足，首先易损斑块在CT血管成像中的判定虽然严格照冠状动脉诊断指南及规范，但还是存在一定的主观性；其次本次研究未对斑块负荷、研究对象的体脂指数、年龄及血糖等进行分层，研究存在偏差，再者具有餐巾环征的易损斑块样本量少等。通过易损斑块的类型结合FAI对患者进行危险分按层的研究还需大样本量的前瞻性研究验证。