冠狀動脈CT血管造影評估血管重構(gòu)的研究進(jìn)展

魏美連 宋達(dá)琳，2 張 慶

1.青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山東青島 266071；2.青島大學(xué)附屬青島市市立醫(yī)院東院老年內(nèi)科，山東青島 266071；3.青島大學(xué)附屬青島市市立醫(yī)院東院放射科，山東青島 266071

冠狀動脈（簡稱冠脈）重構(gòu)的評估及易損斑塊的早期識別是診治急性冠脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的關(guān)鍵。評估冠脈的檢測技術(shù)很多，血管內(nèi)超聲（intravascular ultrasound，IVUS）目前被認(rèn)為是評估血管重構(gòu)及識別斑塊性質(zhì)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但該項檢查為侵入性的，操作難度大，檢查費用高。因此，當(dāng)前心血管領(lǐng)域的焦點主要集中在如何早期利用非侵入性的影像學(xué)技術(shù)評估冠脈及識別易損斑塊。隨著CT設(shè)備的升級及技術(shù)進(jìn)步，冠脈CT血管造影（coronary computed tomography angiography，CCTA）作為一種有效的非侵入性檢測方法在臨床中得到廣泛應(yīng)用。但是，CCTA目前主要用于檢測疑似冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。╟oronary heart disease，CHD）的患者、判斷冠脈管腔形態(tài)、評價介入治療效果、鑒別冠狀動脈粥樣硬化斑塊性質(zhì)等。利用CCTA評估血管重構(gòu)的研究目前正處于探索階段，本文就CCTA評估冠脈重構(gòu)的研究進(jìn)展做一綜述。

1 冠脈重構(gòu)的概念

血管重構(gòu)現(xiàn)象最早是由Glagov教授［1］與同事在大量尸體解剖的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的：部分發(fā)生粥樣硬化的冠脈在斑塊進(jìn)展過程的早期，血管發(fā)生代償性擴張，以維持原有的管腔面積和血流量；他們甚至還精確計算了斑塊與血管重構(gòu)的關(guān)系，當(dāng)斑塊負(fù)荷不超過40％時，動脈發(fā)生代償性擴張。隨著介入性治療手段及IVUS的發(fā)展，血管重構(gòu)的現(xiàn)象進(jìn)一步得到證實［2］。Pasterkam等［3］研究發(fā)現(xiàn)，在動脈粥樣硬化的進(jìn)展過程中，病變處血管壁存在皺縮現(xiàn)象且管腔出現(xiàn)狹窄。Bortman等［4］明確了“正性重構(gòu)”及“負(fù)性重構(gòu)”的概念。通常用重構(gòu)指數(shù)（remodeling index，RI）來間接反映重構(gòu)形式，即用最大狹窄病變處的血管外彈力膜橫截面積/近端和（或）遠(yuǎn)端參考段血管外彈力膜橫截面積的平均值表示［5-6］。2001年美國心臟病學(xué)會關(guān)于IVUS獲取、測量、報告標(biāo)準(zhǔn)的臨床專家共識進(jìn)一步確立了正性重構(gòu)和負(fù)性重構(gòu)的概念［5］：將RI＞1定義為正性重構(gòu)，RI＜1定義為負(fù)性重構(gòu)。CCTA可以測定血管及管腔的橫截面積［6-8］。研究表明［8］，CCTA評估重構(gòu)最理想的RI臨界值是1.1，并提出RI≥1.1定義為正性重構(gòu)。盡管近端和遠(yuǎn)端參考段的定義有些主觀，CCTA測定的RI已得到IVUS的驗證［6-9］，并且表現(xiàn)出極好的可重復(fù)性［10］。

2 CCTA評估冠脈重構(gòu)

CCTA可用來觀察代償性的血管管徑擴張或縮窄。冠脈重構(gòu)是病變處斑塊進(jìn)展與血管管腔變化的過程。在斑塊進(jìn)展過程的早期，血管外彈力膜的擴張抵消了斑塊體積增加對管腔的侵占，維持了冠脈原有的血流灌注即正性重構(gòu)；隨著大量鈣鹽沉積及斑塊進(jìn)展，冠脈管壁逐漸失去彈性，血管外彈力膜皺縮引起管腔面積的縮小即負(fù)性重構(gòu)。組織病理學(xué)研究表明，正性重構(gòu)處斑塊存在大量的巨噬細(xì)胞和較大的脂質(zhì)壞死核心，具有易損斑塊的特征，且相對較大的管徑使集中于纖維帽的應(yīng)力增大，易于破裂。由于正性重構(gòu)的作用，易損斑塊并不會導(dǎo)致嚴(yán)重的管腔狹窄［11］。

CCTA有能力直接識別并量化易損斑塊［12］。在斑塊破裂前早期識別出易損斑塊，是防治ACS的關(guān)鍵。冠脈病變易損斑塊與穩(wěn)定斑塊相比具有不同的形態(tài)，為非侵入性的影像學(xué)成像識別高風(fēng)險斑塊導(dǎo)致不良臨床事件之前提供獨特的機會［13-14］。Caussin等［15］通過總結(jié)21例ACS患者的CCTA結(jié)果，證實了CCTA識別正性重構(gòu)的敏感度和特異度分別為100％和90％。與組織病理學(xué)數(shù)據(jù)一致，CCTA評估的正性重構(gòu)有較大的斑塊負(fù)荷，更大數(shù)量的壞死核心及較高的薄纖維帽纖維斑塊發(fā)生率［16］。CCTA計算的RI與IVUS測量結(jié)果的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但CCTA對RI有高估的趨勢［6，8，16］。而且，在CCTA與光學(xué)相干斷層成像（OCT）的對比性研究中，經(jīng)OCT分類的薄纖維帽纖維斑塊與非薄纖維帽纖維斑塊相比，CT測定的薄纖維帽纖維斑塊的RI較高［17］。

正性重構(gòu)與ACS的高風(fēng)險相關(guān)［18］。在一項38例ACS患者和33例穩(wěn)定型心絞痛（stable angina pectoris，SAP）患者組成的CCTA的研究中發(fā)現(xiàn)，正性重構(gòu)與ACS患者中的罪犯斑塊有很大的關(guān)聯(lián)（87％），而與SAP患者無關(guān)聯(lián)（12％；P＜0.0001），并且在識別高危斑塊和預(yù)測不良心血管事件方面更重要［19］。幾項關(guān)于CCTA的橫斷面研究也發(fā)現(xiàn)，ACS患者與SAP患者相比有較高的重構(gòu)指數(shù)［18，20］。另有研究報道［21］，ACS組冠脈正向重構(gòu)率明顯高于SAP組。臨床隨訪研究顯示，正性重構(gòu)是ACS患者的獨立預(yù)測特征。

負(fù)性重構(gòu)與管腔狹窄有關(guān)，更常見于穩(wěn)定型心絞痛患者，是冠脈疾病病程的晚期表現(xiàn)。發(fā)生負(fù)性重構(gòu)的冠脈斑塊往往表現(xiàn)為同心性斑塊，與動脈中膜和外膜增厚導(dǎo)致的動脈收縮有關(guān)，斑塊更穩(wěn)定［22］。

因此，通過CCTA非侵入性評估冠脈重構(gòu)類型、早期檢出冠脈斑塊及評價斑塊的穩(wěn)定性，對于預(yù)測ACS的發(fā)生及CHD的分層治療具有重要價值。

3 CCTA評估冠脈斑塊

CCTA提供冠脈樹和冠脈斑塊的相關(guān)信息，并不是簡單的局限于排除冠脈狹窄及根據(jù)含鈣成分定義的斑塊類型上［14］。而且，對冠脈斑塊成分和大小的評估比傳統(tǒng)通過識別管腔狹窄預(yù)測急性冠脈事件更重要［23］。

從早期多排探測器的CCTA開始，研究者們就對非侵入性的識別斑塊類型感興趣。最近的研究表明，CT技術(shù)的改進(jìn)導(dǎo)致量化和區(qū)分斑塊類型的能力得到提高［24］。多項研究通過CT值來識別對應(yīng)的斑塊類型及斑塊性質(zhì)。以脂質(zhì)為主的軟斑塊定義為易損斑塊，CT值≤40HU，其中尤以脂質(zhì)斑塊內(nèi)的脂質(zhì)核心的大小和纖維帽的薄厚與斑塊的破裂有直接關(guān)系；鈣化斑塊CT值定義為≥130HU；CT值介于二者之間的為纖維斑塊，纖維斑塊與鈣化斑塊一般認(rèn)為是穩(wěn)定性斑塊［25］。研究發(fā)現(xiàn)［26］，冠脈斑塊的CT值與IVUS觀察不同回聲類型斑塊所表現(xiàn)出的回聲特點之間有很強的相關(guān)性。一項利用CCTA分析血管重構(gòu)與冠脈斑塊性質(zhì)的相關(guān)性研究顯示［21］：ACS組以軟斑和纖維斑塊為主，SAP組以鈣化為主，軟斑的冠脈正向重構(gòu)率明顯高于鈣化斑塊的冠脈正向重構(gòu)率，且隨著冠狀斑塊CT值的增加而正向重構(gòu)率減低。以上研究提示，冠脈斑塊的CT值可以反映斑塊的主要成分和類型，為冠脈重構(gòu)類型及斑塊穩(wěn)定性的評估提供有價值的信息。

冠狀動脈粥樣硬化斑塊形態(tài)有助于診斷疾病的進(jìn)展程度，研究發(fā)現(xiàn)［27］，斑塊體積較大、低CT衰減、餐巾環(huán)征、正性重構(gòu)和點狀鈣化與斑塊容易破裂相關(guān)。ACS患者的罪犯斑塊體積比SAP患者的穩(wěn)定斑塊體積大。通過CCTA測定的CT值區(qū)分含脂質(zhì)豐富的斑塊及以纖維為主的斑塊預(yù)測ACS是可取的，低CT衰減與確立高風(fēng)險斑塊有關(guān)。餐巾環(huán)征是CCTA識別高風(fēng)險動脈粥樣硬化斑塊的特有衰減模式，表現(xiàn)為圍繞斑塊核心低衰減區(qū)的環(huán)狀高衰減斑塊組織，可能是薄纖維帽纖維斑塊的表現(xiàn)［28］。新型寶石能譜CT的問世及其臨床應(yīng)用使CHD的無創(chuàng)檢查獲得開創(chuàng)性的進(jìn)展，結(jié)合CT值對冠脈斑塊進(jìn)行定性分析，進(jìn)而評價CHD的危險度。而寶石能譜CT具有的高清成像、低劑量成像、能譜成像、動態(tài)500排成像的優(yōu)勢［29］大大提高了CCTA評估冠脈斑塊尤其是易損斑塊的準(zhǔn)確性。

4 評估冠脈重構(gòu)CCTA與其他技術(shù)的比較

除CCTA之外，評估冠脈疾病的有效手段還包括IVUS、冠狀動脈造影（coronary angiography，CAG）、OCT及磁共振顯像（MRI）技術(shù)等。但前三者均為侵入性檢查，且費用高、難度大，不宜于無癥狀患者的篩查。

目前，評估血管重構(gòu)及斑塊性質(zhì)方面的研究都以IVUS為“金標(biāo)準(zhǔn)”。其可通過強度信號來觀察區(qū)分血管的三層結(jié)構(gòu)，并對斑塊進(jìn)行精確測量。而且，IVUS深入血管腔內(nèi)，可以不受呼吸運動及心跳節(jié)律的影響，彌補了CCTA及其他非侵入性檢查技術(shù)的局限性，并憑借其近5mm的穿透深度，對包括外彈力膜在內(nèi)的血管壁做出準(zhǔn)確評估。血管內(nèi)超聲虛擬組織成像（IVUS-VH）作為一種比較新的IVUS后處理技術(shù)，借助光譜參數(shù)的定量及先進(jìn)的數(shù)學(xué)技術(shù)重建實時斑塊的組織圖像，更準(zhǔn)確分辨斑塊的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)［30］。

CAG是二維成像方法，一方面只能觀察冠脈管腔的變化，且只能測量血管直徑，不能顯示管壁的變化，不能測量管腔橫截面積；另一方面受投照角度的影響，影像容易形成重疊，所以不能很好地描述血管重構(gòu)［22］。并且由于血管重構(gòu)的存在，傳統(tǒng)的血管造影低估了冠狀動脈病變的程度。

CCTA能夠可靠的檢測冠脈狹窄，與傳統(tǒng)的CAG相比，具有高的敏感性和特異性［31］。另外，CCTA非侵入性地顯示冠脈血管形態(tài)，具有安全、方便、經(jīng)濟的特點。但是，由于冠脈位于不斷搏動的心臟表面，且管徑較細(xì)，使冠脈CT成像存在一定的局限性。一方面，由于CCTA是依據(jù)斑塊的CT值來推測其成分，不同類型斑塊的CT值之間存在一定重疊，使鑒別不同斑塊類型受到限制，也影響了脂質(zhì)核心大小和纖維帽厚度的測量［32］，尤其是部分早期的動脈粥樣硬化病變在CT上更不易檢測，另外對比劑和鈣化成分的部分容積效應(yīng)也影響斑塊CT值測量的準(zhǔn)確性［33］；另一方面，雖然CT的時間分辨力已相當(dāng)高，但由于受心動周期的影響，即使應(yīng)用心電門控技術(shù)，部分血管節(jié)段因心臟運動出現(xiàn)偽影是無法完全避免的，進(jìn)而影響斑塊成分的評價。此外，測量的準(zhǔn)確性還受管腔內(nèi)對比劑密度、測量中心區(qū)的選取、窗寬窗位的設(shè)置等因素的影響。有研究報道了鈣化和預(yù)測試的可能性疾病會影響CCTA診斷的準(zhǔn)確性［34］。

OCT技術(shù)是一種新型的光學(xué)模擬超聲成像系統(tǒng)。可對冠脈橫截面成像，能夠更好地檢測和定量易損斑塊薄纖維帽和脂質(zhì)核心的大小。微米級OCT甚至可以評估巨噬細(xì)胞及血小板的分布，分辨顯微組織結(jié)構(gòu)，從而對斑塊穩(wěn)定性變化方面的檢測更具優(yōu)勢［35-36］。

冠狀動脈MRI技術(shù)，無需使用造影劑，纖維帽厚度和完整性的區(qū)分主要根據(jù)不同序列圖像中信號強弱的不同，一定程度上彌補了CCTA的不足。但由于空間分辨率低，能顯示的血管數(shù)和斑塊數(shù)較CT少。

5 結(jié)論及展望

CCTA作為一種非侵入性的檢測冠脈的技術(shù)，對血管重構(gòu)的評估、易損斑塊的識別及ACS事件的預(yù)測方面有著自身優(yōu)勢；根據(jù)CCTA評估病變程度、累及支數(shù)及范圍、斑塊性質(zhì)等，為進(jìn)一步選擇冠脈支架植入或者搭橋治療提供了有用信息。隨著寶石能譜CT新設(shè)備的應(yīng)用及分析方法的不斷改善，CCTA對冠狀動脈粥樣硬化病變的臨床評估將具有更大的潛力，有關(guān)血管重構(gòu)與斑塊性質(zhì)方面的研究會取得更大的突破。

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