64-MSCT血管密度比值評價急性冠脈綜合征血管易損斑塊的價值

萬象新，覃群，秦將均，周祥群，林玲

(海南省農(nóng)墾三亞醫(yī)院放射科，海南三亞 572000)

64-MSCT血管密度比值評價急性冠脈綜合征血管易損斑塊的價值

萬象新，覃群，秦將均，周祥群，林玲

(海南省農(nóng)墾三亞醫(yī)院放射科，海南三亞 572000)

目的探討64-MSCT血管密度比值評價急性冠脈綜合征(ACS)肇事血管易損斑塊價值。方法追蹤隨訪2011年5月至2012年4月間我院臨床擬診冠心病行64-MSCT冠狀動脈成像，并同期(一周內(nèi)）進行了冠狀動脈造診斷為冠心病患者128例，其中冠狀動脈內(nèi)置支架術者、嚴重心肺肝腎疾病者、圖像質(zhì)量未達優(yōu)良者予以剔除，最終納入隨訪對象65例中31例在1年內(nèi)發(fā)生了ACS。所有納入隨訪對象的MSCT原始數(shù)據(jù)在45%～85%R-R間期、間隔20%重建后傳至AW4.4工作站，多平面圖像上(MPR)，沿血管長軸測量冠狀動脈血管病變,ROIs血管壁、管腔、斑塊以及血栓的總體平均密度,并且用主動脈根部的平均血管密度作為比較參考，得出VDR(Vessel density ratio)值。結果ACS組31例，斑塊105個,其中肇事斑塊45個，非肇事斑塊60個；非ACS組34例，斑塊78個。將以上斑塊分為ACS斑塊組與非ACS斑塊兩組，經(jīng)統(tǒng)計學分析結果顯示，兩組間主動脈根部平均CT值比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，而斑塊血管混合CT值(PVMV)和VDR值差異則均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結論采用64-MSCT血管密度比值比以往單純測量斑塊CT值評價斑塊的穩(wěn)定性更可靠，VDR對早期識別ACS易損斑塊具有較高的臨床應用價值。

多排螺旋計算機體層掃描；急性冠脈綜合征；易損斑塊；血管密度比值

急性冠狀動脈綜合征(Acute coronary syndromes，ACS)是冠心病的嚴重類型，其病理生理機制主要是冠狀動脈易損斑塊破裂及伴隨的血小板聚集、急性或亞急性血栓形成造成急性冠脈狹窄或閉塞，從而導致急性或亞急性心肌缺血。早期識別和診斷肇事血管的易損斑塊，從而采取有效的干預措施有助于減少ACS的發(fā)生[1]。筆者通過大樣本追蹤隨訪ACS患者，并利用血管密度比值(Vessel density ratio，VDR)評價ACS肇事血管易損斑塊，探討VDR評價肇事血管易損斑塊的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料追蹤隨訪2011年5月至2012年4月間我院臨床擬診冠心病行64-MSCT冠狀動脈成像，并同期(一周內(nèi))進行了冠狀動脈造診斷為冠心病患者128例，隨訪期限由患者發(fā)生首次ACS時間決定，最短者10 d，最長者1年，1年以上未發(fā)生ACS者不再隨訪。入選標準：冠脈造影顯示左冠主干、左前降支、回旋支及右冠脈4支血管中至少1支血管病變的狹窄程度＞50%并≤100%。其中冠狀動脈內(nèi)置支架術者、嚴重心肺肝腎疾病者、既往心肌梗死病史或經(jīng)再血管化治療(冠脈支架或搭橋)者、圖像質(zhì)量未達優(yōu)良者均予以剔除，最終納入隨訪對象為65例，其中男性39例，女性26例，年齡52～84歲，平均(65.6±10)歲。根據(jù)易損斑塊定義(導致1年內(nèi)發(fā)生ACS事件的肇事斑塊即易損斑塊)，將31例在1年發(fā)生ACS者入選ACS組，其中男性21例，女性10例；另外34例1年內(nèi)未發(fā)生ACS者入選非ACS組，其中男性18例，女性16例。根據(jù)適時冠狀動脈造影(DSA)結果確定肇事血管及斑塊位置。所有納入隨訪對象的MSCT原始數(shù)據(jù)、DSA圖像資料均完整保存。

1.2 設備及檢查方法采用64排螺旋CT(GE，Light Speed VCT)，患者在充分休息后靜臥檢查床，肘靜脈留置套管針，連接高壓注射器(MEDRAD Stellant CT注射系統(tǒng)，美國)。以左冠狀動脈開口處主動脈斷面為監(jiān)測層面，團注對比劑20 ml同層動態(tài)掃描，監(jiān)測其時間-密度變化，計算每例患者合適的掃描時間。掃描范圍從氣管分叉水平至左膈下1～2 cm。采用非離子型對比劑優(yōu)維顯(370 mgI/100 ml)80～120 ml，注射流率5 ml/s。掃描參數(shù):管電壓120 kV，管電流250～650 mA，探測器配置64×0.625 mm，螺距：0.20:1，球管旋轉速度0.35 s/r。圖像重建：層厚、重組間隔0.625 mm，重建45%～85%R-R間期、間隔20%R-R間期。重建圖像傳輸至AW4.4工作站。

1.3 測量方法所有病例CT密度測量由兩名具有8年以上心血管病影像診斷經(jīng)驗的醫(yī)師在GE AW4.4工作站完成，兩人所測65例主動脈CT值一致性好，184個斑塊處血管與斑塊混合CT值有15例存在較大差異，經(jīng)兩人核查復測均達到了一致性。測量按以下幾個步驟進行：(1)主動脈CT值測量：選擇冠狀動脈開口水平的主動脈橫截面上測量，中心置于管腔中心(見圖1)，測量面積為管腔面積20%～60%；(2)冠狀動脈斑塊處管腔與斑塊混合CT值測量：選擇暴露斑塊最清晰的MPR管腔長軸層面，測量范圍為全斑塊與斑塊對應管腔(見圖2)。隨后計算二者的比值。

圖1 主動脈CT值測量

圖2 冠狀動脈斑塊處管腔與斑塊混合CT值測量

2 結果

2.1 ACS組與非ACS組基本資料比較兩組患者的基本資料經(jīng)統(tǒng)計學分析結果顯示，年齡、性別、體重指數(shù)、心率、高血壓、高血脂、糖尿病、吸煙等指標差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。

表1 ACS組與非ACS組基本資料比較(±s)

表1 ACS組與非ACS組基本資料比較(±s)

注：BMI，Body mass index，體重指數(shù)；HR，Heart rate，心率。

指標P值ACS組(n=31)非ACS組(n=34)t/χ2值男性（例）年齡(歲) BMI(kg/m2) HR(次/min)高血壓(例)高血脂(例)糖尿病(例)吸煙(例) 0.83 0.40 0.36 0.65 0.52 0.87 0.88 0.55 21 65±9.6 23.3±4.4 58.6±11 16 15 8 12 18 58±10.8 24.1±3.0 57.7±8.8 13 17 14 12 0.044 -8.4 -0.93 0.45 0.414 0.028 0.023 0.361

2.2 ACS斑塊與非ACS斑塊測量指標比較ACS組31例，105個斑塊，其中肇事斑塊45個；非肇事斑塊60個；非ACS組34例，78個斑塊。由此可知，ACS斑塊45個，非ACS斑塊包括非肇事斑塊與非ACS組內(nèi)全部斑塊總計138個。對ACS斑塊與非ACS斑塊患者的主動脈根部CT值、冠脈斑塊血管混合CT值(PVMV)以及二者比值(VDR)進行統(tǒng)計學分析，結果顯示，兩組間主動脈根部平均CT值差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，而冠脈斑塊血管混合CT值和VDR比較差異則有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，ACS斑塊VDR比非ACS斑塊VDR平均低于50%，見表2。

表2 ACS斑塊與非ACS斑塊測量指標比較(±s)

表2 ACS斑塊與非ACS斑塊測量指標比較(±s)

注：主動脈CT值為主動脈根部含對比劑管腔的平均CT值；PVMV:斑塊血管混合CT值，為冠脈斑塊區(qū)包括斑塊與對應血管腔對比劑在內(nèi)的混合CT值；VDR=主動脈CT值/冠脈斑塊CT值。

指標ACS斑塊(n=45)非ACS斑塊(n=138)t值P值主動脈CT值PVMV VDR 455±110 93±26 0.21±0.14 463±95 161±65 0.43±0.24 0.45 4.9 6.2 0.65＜0.05＜0.01

3 討論

易損斑塊發(fā)生破裂、脫落或形成血栓導致血管栓塞發(fā)生ACS，而成為肇事斑塊，其病理改變主要是進展性炎癥反應和巨噬細胞及T-淋巴細胞浸潤、薄纖維帽、大的脂質(zhì)壞死核心、斑塊表面裂隙、斑塊區(qū)內(nèi)皮裸露伴有血小板聚集，這些改變與以鈣化、纖維化為主的穩(wěn)定斑塊相比存在X線吸收系數(shù)的差異。綜觀國內(nèi)外MSCT對冠狀動脈粥樣斑塊的研究現(xiàn)狀，在測量方法上都是單純采用垂直于病變血管的橫斷位重建圖像通過CT值密度測量和面積計算來評價ACS肇事血管的斑塊面積、斑塊長度、斑塊負荷。由于在病變血管的橫斷面圖像上管腔內(nèi)高密度對比劑及斑塊鈣化會干擾斑塊的密度測量，而且冠狀動脈滋養(yǎng)動脈和斑塊內(nèi)血管新生會導致管壁和斑塊顯示強化改變。不同的患者、不同的延遲時間、不同的注射速率和劑量都會影響冠脈管腔內(nèi)密度變化，不能完全通過密度測量準確區(qū)分正常血管壁及輕微斑塊病變。斑塊內(nèi)脂質(zhì)及纖維混合成分以及繼發(fā)的血栓常導致血管壁、斑塊以及血管腔沒有嚴格的分界線，這都會導致MSCT低估或高估肇事血管的斑塊面積、斑塊長度、斑塊負荷。因此，要去除以上影響從理論上采用冠/根CT比值的評價方法是可行的。VDR評價易損斑塊尚無文獻報道，筆者擬將通過大量樣本追蹤研究，以證實VDR克服了上述定量指標的局限性。

易損斑塊除上述主要指標外，血管狹窄率＞90%、斑塊表面鈣化結節(jié)、斑塊內(nèi)出血、血管正性重構、血管內(nèi)窺鏡所見亮黃斑塊以及內(nèi)皮功能受損是確定易損斑塊的次要標準[2]。其中血管重構評價，筆者正嘗試用64-MSCT進行評價。影像學在易損斑塊的評價方面雖有不少成熟的檢測方法，但在臨床應用上均存在不同程度的局限性。血管內(nèi)超聲(Intravascular ultrasound，IVUS)是最可靠的方法，能夠直接觀察到血栓、斑塊內(nèi)出血等易損斑塊的影像學特征，判斷冠狀動脈正性及負性重構，分辨鈣化類型，在易損斑塊的識別中具有獨特優(yōu)勢[3-4]。但該方法是有創(chuàng)檢查，并且不能應用于冠脈重度狹窄的患者，而且血管內(nèi)超聲尚未普及，其臨床應用存在局限性及風險性。冠狀動脈造影(Coronary angiography，CAG)僅能顯示冠狀動脈粥樣硬化病變對比劑充填的管腔輪廓形態(tài)學信息，不能顯示斑塊的特性，對于斑塊的穩(wěn)定性評價無意義。電子束CT(Electron beam computed tomography，EBCT)每楨圖像的掃描時間約為100 ms，顯著降低呼吸、心跳對心臟冠狀動脈掃描的影響。EBCT是動脈鈣化無創(chuàng)檢測的“金標準”，由此可以通過鈣化評分對動脈鈣化進行定量分析.現(xiàn)在認為，鈣化評分獨立于其他傳統(tǒng)危險因素與急性心血管事件的發(fā)生風險相關。但EBCT檢測斑塊內(nèi)其他成分的敏感性和特異性較差，而且高危易損斑塊往往沒有鈣化，鈣化的斑塊也并非一定是易損斑塊，EBCT在鑒定不穩(wěn)定斑塊上尚無明顯優(yōu)勢。光學相干斷層顯像(Optical coherence tomography，OCT)通過利用波長近似于紅外線的光波，對冠狀動脈壁的組織結構以高分辨率進行成像。OCT系統(tǒng)測量精度高，平均軸向、橫向分辨率分別達到10、20 μm。體外實驗表明，OCT不僅可以提供管壁結構和管腔形態(tài)的信息，包括管腔直徑、斑塊、血栓、夾層、組織片和支架地理形態(tài)等，還可以精確顯示AS斑塊的微結構特性[11]。OCT檢測下，纖維性斑塊的影像信號豐富均一；纖維鈣化斑塊邊界清楚，信號較弱；富含脂質(zhì)的斑塊信號弱，邊界模糊。OCT識別上述三種不同斑塊的敏感性和特異性均很高。臨床應用中，OCT在識別不穩(wěn)定斑塊方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)IVUS，前者因分辨率和采集率高，可以觀察到IVUS檢測不到的增厚的內(nèi)膜、彈力板、平滑肌細胞增生和脂質(zhì)核，并能測量斑塊纖維帽的厚度等。由此可見，OCT系統(tǒng)在鑒定不穩(wěn)定斑塊方面具有很大的應用前景，但因其穿透距離有限，深層組織的成像不清，設備不普及。

CT評價易損斑塊是從16排螺旋CT應用臨床起步，以16排和64排探測器為代表的多層螺旋CT (Multi-slice spiral computed tomography，MSCT)的普及，以及冠心病冠脈CTA篩查的普及，在冠脈CTA一站式掃描后，不增加掃描劑量與掃描時間，利用后處理軟件及人工勾畫測量達到無侵入性評價冠狀動脈病變方面有了明顯進步，主要體現(xiàn)在可以評價的冠狀動脈節(jié)段顯著增加、斑塊的識別以及血管重構的評價[5]。Caussin等[6]用16層MSCT評價無明顯冠脈狹窄的罪犯血管斑塊的影像學特征，結果顯示16層MSCT在顯示斑塊區(qū)血管重構、偏心性、鈣化以及斑塊的脂質(zhì)核心的低密度區(qū)特征與IVUS所見有高度的一致性。Achenbach等[7]認為16層MSCT具有檢測無明顯冠脈狹窄斑塊的潛力，與IVUS結果比較，冠脈節(jié)段分析結果顯示16層螺旋CT明顯低估斑塊的容積，而且需要進一步提高圖像質(zhì)量來可靠地評價整個冠狀動脈樹的非鈣化性斑塊。Leber等[8]初步研究結果顯示16層MSCT冠脈圖像質(zhì)量可以滿足準確檢測冠狀動脈斑塊的需要，而且斑塊的密度測量可以反映斑塊的性質(zhì)。Achenbach等[9]還采用16層MSCT評價冠狀動脈狹窄和無明顯狹窄病變區(qū)血管的重構，發(fā)現(xiàn)冠狀動脈狹窄區(qū)血管重構指數(shù)明顯高于無明顯狹窄病變的血管，狹窄區(qū)血管還顯示負性重構，CT測量橫斷位血管面積、RI與IVUS測量值有高度相關性。Schoenhagen等[10]也認為16層MSCT能準確顯示多達80.4%節(jié)段的輕度冠狀動脈狹窄區(qū)斑塊的存在、鈣化、分布以及病變血管的正性重構。Moselewski等[11]則認為與IVUS比較，16層MSCT測量橫斷位血管腔面積及斑塊面積存在高估的問題，只有中等程度的準確性。進一步研究結果顯示64層MSCT可以無創(chuàng)傷性檢測近段冠狀動脈不同性質(zhì)的斑塊、測量管腔的面積，但是與IVUS結果比較，64層MSCT存在低估混合性斑塊和非鈣化性斑塊的容積而且會高估鈣化性斑塊的容積，對斑塊負荷檢測的可重復性較差，不能準確測量狹窄的程度[12-13]。國內(nèi)學者]初步研究結果顯示，16層MSCT對無明顯狹窄的冠狀動脈粥樣硬化斑塊有良好的探察能力，根據(jù)斑塊的密度差異，MSCT能區(qū)分不同類型的斑塊[14-15。64層MSCT對斑塊的類型評估比較客觀，可以作為臨床懷疑冠心病患者的門診篩查和初步診斷。

值得注意的是，采用16層MSCT評價冠脈斑塊的學者都指出冠脈圖像的質(zhì)量是制約16層MSCT準確評價斑塊性質(zhì)和血管重構的重要因素[6-11，14]。目前MSCT對斑塊的研究都是采用垂直于病變血管的橫斷位重建圖像通過人工勾畫血管輪廓并放置感興趣區(qū)(Regions of interest，ROIs)來確定斑塊有無、測量斑塊密度，并進一步計算斑塊的負荷、管腔的狹窄率、外彈力膜面積、血管重構指數(shù)來評價斑塊的易損性。由于正常冠狀動脈管壁的厚度低于目前16層、64層螺旋CT的層厚(0.625～1.0 mm)，而且斑塊嚴重的鈣化也會影響橫斷面圖像病變血管的面積測量，導致目前MSCT尚不能可靠評價病變血管的重構指數(shù)[9]。此外，對于ACS冠脈無明顯狹窄和有明顯狹窄的病變區(qū)，由于腔內(nèi)對比劑密度差異較大，MSCT橫斷位重建圖像能否準確這兩種病變區(qū)斑塊的易損性是一個尚待深入研究的課題。

本研究結果顯示，ACS斑塊與非ACS斑塊的VDR有顯著差異，ACS斑塊VDR比非ACS斑塊VDR平均低于50%。由于VDR克服了以往CT評價易損斑塊單純測量斑塊CT密度存在的不足，在評價ACS斑塊易損性方面更為可靠。VDR對早期識別ACS易損斑塊具有較高的臨床應用價值，其陽性預測值、陰性預測值尚有待于與血管內(nèi)超聲、病理對照進一步研究，VDR有望成為一個新的無侵入性確定ACS易損斑塊的影像學量化指標。

[1]Hong MK,Mintz GS,Lee CW,et al.Comparison of virtual histology to intravascular ultrasound of culprit coronary lesions in acute coronary syndrome and target coronary lesions in stable angina pectoris[J].Am J Cardiol,2007,100(6):953-959.

[2]Naghavi M,Libby P,Falk E,et al.From vulnerable plaque to vulnerable patient:a call for new definitions and risk assessment strategies:PartⅠ[J].Circulation,2003,108(14):1664-1672.

[3]Hong MK,Mintz GS,Lee CW,et al.Comparison of virtual histology to intravascular ultrasound of culprit coronary lesions in acute coronary syndrome and target coronary lesions in stable angina pectoris[J].Am J Cardiol,2007,100(6):953-959.

[4]Fujii K,Kobayashi Y,Mintz GS,et al.Intravascular ultrasound assessment of ulcerated ruptured plaques:a comparison of culprit and nonculprit lesions of patients with acute coronary syndromes and lesions in patients without acute coronary syndromes[J].Circulation, 2003,108(20):2473-2478.

[5]Vanhoenacker PK,Heijenbrok Kal MH,Van Heste R,et al.Diagnostic performance of multidetector CT angiography for assessment of coronary artery disease:meta-analysis[J].Radiology,2007,244(2): 419-428.

[6]Caussin C,Ohanessian A,Ghostine S,et al.Characterization of vulnerable nonstenotic plaque with 16-slice computed tomography compared with intravascular ultrasound[J].Am J Cardiol,2004,94 (1):99-104.

[7]Achenbach S,Moselewski F,Ropers D,et al.Detection of calcified and noncalcified coronary atherosclerotic plaque by contrast-enhanced,submillimeter multidetector spiral computed tomography:a segment-based comparison with intravascular ultrasound[J].Circulation,2004,109(1):14-17.

[8]Leber AW,Knez A,Becker A,et al.Accuracy of multidetector spiral computed tomography in identifying and differentiating the composition of coronary atherosclerotic plaques:a comparative study with intracoronary ultrasound[J].J Am Coll Cardiol,2004, 43(7):1241-1247.

[9]Achenbach S,Ropers D,Hoffmann U,et al.Assessment of coronary remodeling in stenotic and nonstenotic coronary atherosclerotic lesions by multidetector spiral computed tomography[J].J Am Coll Cardiol,2004,43(5):842-847.

[10]Schoenhagen P,Tuzcu EM,Stillman AE,et al.Non-invasive assessment of plaque morphology and remodeling in mildly stenotic coronary segments:comparison of 16-slice computed tomography and intravascular ultrasound[J].Coron Artery Dis,2003,14(6): 459-462.

[11]Moselewski F,Ropers D,Pohle K,et al.Comparison of measurement of cross-sectional coronary atherosclerotic plaque and vessel areas by 16-slice multidetector computed tomography versus intravascular ultrasound[J].Am J Cardiol,2004,94(10):1294-1297.

[12]Leber AW,Knez A,von Ziegler F,et al.Quantification of obstructive and nonobstructive coronary lesions by 64-slice computed tomography:a comparative study with quantitative coronary angiography and intravascular ultrasound[J].J Am Coll Cardiol,2005,46 (1):147-154.

[13]Leber AW,Becker A,Knez A,et al.Accuracy of 64-slice computed tomography to classify and quantify plaque volumes in the proximal coronary system:a comparative study using intravascular ultrasound[J].JAm Coll Cardiol,2006,47(3):672-677.

[14]吳文輝,呂濱,蔣世良,等.多層螺旋CT對冠狀動脈粥樣硬化斑塊的顯示及與超聲結果的比較[J].中華放射學雜志,2007,41 (10):1027-1031.

[15]王焱輝,張兆琪,呂飆,等.64層螺旋CT檢測冠狀動脈粥樣硬化斑塊的初步研究[J].中華放射學雜志,2007,41(11):1189-1193.

Value of vessel density ratio of 64-MSCT in the evaluation of acute coronary syndrome vulnerable plaques.

WAN Xiang-xin,QIN Qun,QIN Jiang-jun,ZHOU Xiang-qun,LIN Ling.Hainan Provincial Nongken Sanya Hospital, Sanya 57200,Hainan,CHINA

ObjectiveTo study the value of vessel density ratio(VDR)of 64-MSCT for evaluating vulnerable plaques in patients with acute coronary syndrome(ACS).MethodsPatients diagnosed as coronary heart disease (CHD)and scheduled for 64-MSCT coronary artery imaging from May 2011 to April 2012 were followed up and analyzed.One hundred and twenty-eight patients were confirmed as CHD within a week by coronary artery digital subtraction angiograpy.Then the patients of coronary artery bracket of built-in,severe lung liver and kidney diseases,unqualified image quality were excluded,and 65 patients were enrolled eventually,of which 31 occurred ACS within 1 year(ACS group)and 34 did not had ACS within 1 year(non-ACS group).All the raw data of MSCT was reconstructed in the range of R-R 45%～85%and with 20%interval,then the data was send to AW4.4 workstations,multiplanar images.The coronary artery vascular lesions,ROIs overall average density of blood vessel walls,lumen,plaques,were tested along the long axis of blood vessels,using the average density of blood vessels of the aortic root as a reference.Then the vessel density ratio(VDR)was calculated.ResultsACS group(31 cases)had 105 patches,including 45 culprit plaques and 60 noncuprit plaques.The non-ACS group(34 cases)has 78 plaques.Statistical analysis revealed that the average CT value of the aortic root showed no significant difference between the two groups(P＞0.05),while plaque vascular mixed CT value(PVMV)and VDR value had significant differences(P＜0.05).Conclusion64-MSCT vascular density ratio(VDR)is more reliable than plaques CT value in the evaluation of the stability of the plaques.VDR has higher clinic value in the early identification ofACS vulnerable plaques.

Multislice CT(MSCT);Acute coronary syndromes;Vulnerable plaques;Vessel density ratio(VDR)

R541.4

A

1003—6350（2014）16—2378—05

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.16.0929

2014-05-17)

海南省自然科學基金（編號：310183）；三亞市醫(yī)療衛(wèi)生科技創(chuàng)新項目（編號：YW1320）

萬象新。E-mail：13907608146@163.com