冠狀動脈CT血管造影評估血管重構的研究進展

魏美連　宋達琳　張慶

[摘要] 冠狀動脈重構的評估及早期識別易損斑塊對急性冠脈綜合征的防治具有重要意義。評估冠脈的檢測技術很多，當前心血管領域的焦點主要集中在如何早期利用非侵入性的影像學技術評估冠脈及識別易損斑塊。隨著CT設備的升級及技術的進步，冠狀動脈CT血管造影（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用。利用CCTA評估血管重構的研究目前正處于探索階段，本文綜述了CCTA評估冠脈重構的研究進展。

[關鍵詞] 冠狀動脈CT血管造影；血管重構；急性冠脈綜合征；易損斑塊

[中圖分類號] R816.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2015）19-39-05

[Abstract] The evaluation of coronary artery remodeling and early identification of vulnerable plaque has important significance for prevention and treatment of acute coronary syndrome. There are many techniques for assessing coronary artery. With the upgrading of CT equipment and the progress of technology， coronary computed tomography angiography （CCTA） as an effective non-invasive detection method is widely used in clinic. To evaluate vascular remodeling using CCTA is currently in the exploratory stage，this paper reviews the research progress in the assessment of coronary artery remodeling by CT angiography.

[Key words] Coronary computed tomography angiography； Vascular remodeling； Acute coronary syndrome； Vulnerable plaque

冠狀動脈（簡稱冠脈）重構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）的關鍵。評估冠脈的檢測技術很多，血管內超聲（intravascular ultrasound，IVUS）目前被認為是評估血管重構及識別斑塊性質的“金標準”，但該項檢查為侵入性的，操作難度大，檢查費用高。因此，當前心血管領域的焦點主要集中在如何早期利用非侵入性的影像學技術評估冠脈及識別易損斑塊。隨著CT設備的升級及技術進步，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病（coronary heart disease，CHD）的患者、判斷冠脈管腔形態、評價介入治療效果、鑒別冠狀動脈粥樣硬化斑塊性質等。

利用CCTA評估血管重構的研究目前正處于探索階段，本文就CCTA評估冠脈重構的研究進展做一綜述。

1 冠脈重構的概念

血管重構現象最早是由Glagov教授[1]與同事在大量尸體解剖的基礎上發現的：部分發生粥樣硬化的冠脈在斑塊進展過程的早期，血管發生代償性擴張，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的關系，當斑塊負荷不超過40%時，動脈發生代償性擴張。隨著介入性治療手段及IVUS的發展，血管重構的現象進一步得到證實[2]。Pasterkam等[3]研究發現，在動脈粥樣硬化的進展過程中，病變處血管壁存在皺縮現象且管腔出現狹窄。Bortman 等[4]明確了“正性重構”及“負性重構”的概念。通常用重構指數（remodeling index，RI）來間接反映重構形式，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年美國心臟病學會關于IVUS獲取、測量、報告標準的臨床專家共識進一步確立了正性重構和負性重構的概念[5]：將RI>1定義為正性重構，RI<1定義為負性重構。CCTA可以測定血管及管腔的橫截面積[6-8]。研究表明[8]，CCTA評估重構最理想的RI臨界值是1.1，并提出RI≥1.1定義為正性重構。盡管近端和遠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]，并且表現出極好的可重復性[10]。

2 CCTA評估冠脈重構

CCTA可用來觀察代償性的血管管徑擴張或縮窄。冠脈重構是病變處斑塊進展與血管管腔變化的過程。在斑塊進展過程的早期，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；隨著大量鈣鹽沉積及斑塊進展，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性重構。組織病理學研究表明，正性重構處斑塊存在大量的巨噬細胞和較大的脂質壞死核心，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力增大，易于破裂。由于正性重構的作用，易損斑塊并不會導致嚴重的管腔狹窄[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的關鍵。冠脈病變易損斑塊與穩定斑塊相比具有不同的形態，為非侵入性的影像學成像識別高風險斑塊導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21例ACS患者的CCTA結果，證實了CCTA識別正性重構的敏感度和特異度分別為100%和90%。與組織病理學數據一致，CCTA評估的正性重構有較大的斑塊負荷，更大數量的壞死核心及較高的薄纖維帽纖維斑塊發生率[16]。CCTA計算的RI與IVUS測量結果的差異無統計學意義，但CCTA對RI有高估的趨勢[6，8，16]。而且，在CCTA與光學相干斷層成像（OCT）的對比性研究中，經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]。endprint

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

負性重構與管腔狹窄有關，更常見于穩定型心絞痛患者，是冠脈疾病病程的晚期表現。發生負性重構的冠脈斑塊往往表現為同心性斑塊，與動脈中膜和外膜增厚導致的動脈收縮有關，斑塊更穩定[22]。

因此，通過CCTA非侵入性評估冠脈重構類型、早期檢出冠脈斑塊及評價斑塊的穩定性，對于預測ACS的發生及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信息，并不是簡單的局限于排除冠脈狹窄及根據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通過識別管腔狹窄預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技術的改進導致量化和區分斑塊類型的能力得到提高[24]。多項研究通過CT值來識別對應的斑塊類型及斑塊性質。以脂質為主的軟斑塊定義為易損斑塊，CT值≤40HU，其中尤以脂質斑塊內的脂質核心的大小和纖維帽的薄厚與斑塊的破裂有直接關系；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為是穩定性斑塊[25]。研究發現[26]，冠脈斑塊的CT值與IVUS觀察不同回聲類型斑塊所表現出的回聲特點之間有很強的相關性。一項利用CCTA分析血管重構與冠脈斑塊性質的相關性研究顯示[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率明顯高于鈣化斑塊的冠脈正向重構率，且隨著冠狀斑塊CT值的增加而正向重構率減低。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，為冠脈重構類型及斑塊穩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有助于診斷疾病的進展程度，研究發現[27]，斑塊體積較大、低CT衰減、餐巾環征、正性重構和點狀鈣化與斑塊容易破裂相關。ACS患者的罪犯斑塊體積比SAP患者的穩定斑塊體積大。通過CCTA測定的CT值區分含脂質豐富的斑塊及以纖維為主的斑塊預測ACS是可取的，低CT衰減與確立高風險斑塊有關。餐巾環征是CCTA識別高風險動脈粥樣硬化斑塊的特有衰減模式，表現為圍繞斑塊核心低衰減區的環狀高衰減斑塊組織，可能是薄纖維帽纖維斑塊的表現[28]。新型寶石能譜CT的問世及其臨床應用使CHD的無創檢查獲得開創性的進展，結合CT值對冠脈斑塊進行定性分析，進而評價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500 排成像的優勢[29]大大提高了CCTA評估冠脈斑塊尤其是易損斑塊的準確性。

4 評估冠脈重構CCTA與其他技術的比較

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，評估血管重構及斑塊性質方面的研究都以IVUS為“金標準”。其可通過強度信號來觀察區分血管的三層結構，并對斑塊進行精確測量。而且，IVUS深入血管腔內，可以不受呼吸運動及心跳節律的影響，彌補了CCTA及其他非侵入性檢查技術的局限性，并憑借其近5mm的穿透深度，對包括外彈力膜在內的血管壁做出準確評估。血管內超聲虛擬組織成像（IVUS-VH）作為一種比較新的IVUS后處理技術，借助光譜參數的定量及先進的數學技術重建實時斑塊的組織圖像，更準確分辨斑塊的結構及性質 [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[22]。并且由于血管重構的存在，傳統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，具有安全、方便、經濟的特點。但是，由于冠脈位于不斷搏動的心臟表面，且管徑較細，使冠脈CT成像存在一定的局限性。一方面，由于CCTA 是依據斑塊的 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也影響斑塊CT值測量的準確性[33]；另一方面，雖然CT的時間分辨力已相當高，但由于受心動周期的影響，即使應用心電門控技術，部分血管節段因心臟運動出現偽影是無法完全避免的，進而影響斑塊成分的評價。此外，測量的準確性還受管腔內對比劑密度、測量中心區的選取、窗寬窗位的設置等因素的影響。有研究報道了鈣化和預測試的可能性疾病會影響CCTA診斷的準確性[34]。

OCT技術是一種新型的光學模擬超聲成像系統。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核心的大小。微米級OCT甚至可以評估巨噬細胞及血小板的分布，分辨顯微組織結構，從而對斑塊穩定性變化方面的檢測更具優勢[35-36]。

冠狀動脈MRI技術，無需使用造影劑，纖維帽厚度和完整性的區分主要根據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，能顯示的血管數和斑塊數較CT少。endprint

5 結論及展望

CCTA作為一種非侵入性的檢測冠脈的技術，對血管重構的評估、易損斑塊的識別及ACS事件的預測方面有著自身優勢；根據CCTA評估病變程度、累及支數及范圍、斑塊性質等，為進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新設備的應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，有關血管重構與斑塊性質方面的研究會取得更大的突破。

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（收稿日期：2015-08-08）endprint