管腔內對比度衰減梯度和改良校正的管腔內對比度衰減梯度分級診斷冠狀動脈狹窄

闞曉婧，葛英輝，劉霄靜，張繼良，謝瑞剛，王鵬銘

(河南省人民醫院 河南大學人民醫院影像科，河南 鄭州 450003)

冠狀動脈狹窄程度為是否需要進行臨床干預的主要依據[1]。冠狀動脈CTA(coronary CTA, CCTA)診斷冠狀動脈狹窄的敏感度和特異度均高于“金標準”冠狀動脈造影(invasive coronary angiography, ICA)[2-3]，但受限于空間分辨率低及各種偽影，不能準確反映解剖學意義上的冠狀動脈狹窄分級。CT管腔內對比度衰減梯度(transluminal contrast attenuation gradient, TAG)以及TAG-校正的管腔內對比度(TAG-corrected coronary opacification, TAG-CCO)都是基于CCTA探討冠狀動脈解剖學狹窄分級的新方法[4]，TAG是指截面管腔內某點的對比度(HU)與從冠狀動脈起始處到該點的距離之間的梯度；TAG-CCO是截面管腔內某點的對比度(HU)與同層面校正血管(降主動脈)的比值，由此可進一步計算與從冠狀動脈起始處到該點的距離之間的線性回歸系數。本研究探討TAG及改良TAG-CCO(modified TAG-CCO， MTAG-CCO)對冠狀動脈狹窄分級的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2015年12月—2017年1月于我院接受CCTA、ICA檢查并證實為冠狀動脈狹窄的133例患者(狹窄組)，男92例，女41例，年齡36～81歲，平均(51.4±11.1)歲。納入標準：①擬診或確診冠狀動脈粥樣硬化性心臟病，并接受CCTA、ICA檢查，2種檢查時間間隔在1周內；②CCTA圖像清晰，無明顯錯層和偽影。排除標準：①冠狀動脈主要分支變異或發育異常；②冠狀動脈主要分支存在縱深型心肌橋；③同層面校正血管存在病變(不包含主動脈輕度狹窄)；④既往心臟手術史(含心包手術)。收集同期53例無冠狀動脈硬化性心臟病表現，于我院接受CCTA檢查且無冠狀動脈狹窄的患者為對照組，男36例，女17例，年齡35～68歲，平均(49.2±8.8)歲。排除標準：①心電圖檢查結果為陽性；②冠狀動脈主要分支變異或發育異常；③既往心臟手術史(含心包手術)。

1.2 儀器與方法 所有患者CT檢查前均未服用硝酸甘油。采用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT機，對于心率超過90次/分者控制心率后再行檢查。囑患者仰臥，先獲得胸部屏氣定位像，掃描范圍為氣管杈下方1 cm至心臟膈面。隨后行CCTA掃描，采用雙筒高壓注射器以4.5～5.0 ml/s流率注射 370 mgI/ml碘對比劑60～70 ml，再以同等流率追加生理鹽水40 ml。采用前瞻性或回顧性心電門控掃描，管電壓120 kV，管電流380～420 mA，探測器準直128×0.6 mm，球管轉速0.28 s/rot，螺距與心率自動匹配(0.2～0.43)，掃描時間4～8 s，層厚3 mm，層間隔3 mm。應用對比劑示蹤法啟動掃描，在主動脈根部層面選擇ROI，監測CT值，觸發閾值為90 HU。

在Siemens Syngo.via圖像工作站處理所有原始數據。采用單扇區重建，有效重建層厚0.75 mm，重建間隔0.5 mm，矩陣512×512，選擇最佳時相進行重建。將二次重建后的成像數據輸入GE AW 4.5工作站，以Volume Viewer-Cardiac軟件進行后處理及測量。

1.3 TAG及TAG-CCO測量 由2名高年資醫師共同選擇ROI，避開嚴重鈣化區域，意見不一時請上級醫師指導后再次測量達成一致。

1.3.1 TAG測量 ①使用Auto Coronary Analysis程序獲得血管分析(vessel analysis, VA)圖像；②從每支冠狀動脈分支起始處至遠端血管截面積<2.0 mm2處，每間隔5 mm在血管截面上以血管中軸為中心勾畫ROI，記錄ROI內平均CT值(圖1)，以線性回歸模型確定TAG，單位“HU/10 mm”。

1.3.2 MTAG-CCO測量 基于TAG原理，測量每個TAG點同層面改良校正血管的平均CT值(圖1)：左前降支(left anterior decending branch, LAD)、左回旋支(left circumflex branch, LCX)的改良校正血管為升主動脈+右冠狀動脈(right coronary artery, RCA)，RCA改良校正血管為升主動脈+降主動脈。改良的校正冠狀動脈管腔內對比度(modified corrected coronary opacification, MCCO)=冠狀動脈平均CT值/同層面校正血管(血管組合)平均CT值。以線性回歸模型確定MTAG-CCO，單位為“/10 mm”。

1.4 ICA檢查 采用Philips Integris Allura FD10(1250 mA)型心血管造影機，常規右側股動脈或橈動脈入路，分別進行選擇性左、右冠狀動脈造影。由2名心內科醫師根據文獻[5]方法，采用ICA圖像分析評估冠狀動脈狹窄程度。

1.5 分組 根據ICA結果將狹窄組分為5個亞組[5]。1級亞組：狹窄程度<25%；2級亞組：25%≤狹窄程度<49%；3級亞組：49%≤狹窄程度<69%；4級亞組：69%≤狹窄程度<99%；5級亞組：狹窄程度≥99%(血管閉塞)。單支血管多處狹窄時，以管腔最重狹窄程度入組。記錄狹窄所在冠狀動脈分支(LAD、LCX或RCA)。

1.6 統計學分析 采用SPSS 22.0統計分析軟件，對數據進行正態分析(Kolmogorov-Smirnov檢驗)和方差齊性(Levene檢驗)檢驗，計量資料以±s表示，對正態分布者采用兩獨立樣本t檢驗，對非正態分布者采用Mann-WhitneyU檢驗比較2組間TAG及MTAG-CCO值差異；以Kruskal-wallis檢驗比較狹窄組各亞組與對照組TAG及MTAG-CCO值差異，兩兩比較采用多重比較(自助比較不同組間分布)方法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 狹窄組 133例患者共302支狹窄血管，其中LAD 102支(102/302，33.77%)，LCX 99支(99/302，32.78%)，RCA 101支(101/302，33.44%)；1～5級亞組分別有58支(58/302，19.21%)、62支(62/302，20.53%)、69支(69/302，22.85%)、65支(65/302，21.52%)和48支(48/302，15.89%)血管，見表1。

表1 狹窄組各亞組狹窄血管分布情況[%(支)]

2.2 TAG、MTAG-CCO值比較 狹窄組TAG值[-(18.20±7.42)HU/10 mm]低于對照組[-(12.39±4.40)HU/10 mm；Z=9 389.00，P<0.001]，MTAG-CCO值[-(0.027±0.011)/10 mm]亦低于對照組[—(0.014±0.005)/10 mm；Z=4 555.50，P<0.001]。狹窄組各亞組TAG及MTAG-CCO值與對照組比較差異均有統計學意義(P均<0.05);亞組間兩兩比較：1級、2級亞組TAG值高于4級、5級亞組(P均<0.05)，1級、2級亞組MTAG-CCO值高于3級、4級、5級亞組，3級亞組MTAG-CCO值高于5級亞組(P均<0.05)，其余亞組間TAG及MTAG-CCO值差異均無統計學意義(P均>0.05)；見表2、圖2。

表2 2組TAG及MTAG-CCO值比較(±s)

表2 2組TAG及MTAG-CCO值比較(±s)

組別TAG(HU/10 mm)MTAG-CCO(/10 mm)狹窄組 1級亞組-16.02±7.33-0.019±0.007 2級亞組-16.21±6.06-0.022±0.008 3級亞組-17.72±7.26-0.030±0.015*# 4級亞組-19.72±7.35*#-0.033±0.011*# 5級亞組-22.04±7.79*#-0.037±0.009*#△對照組-12.39±4.40-0.014±0.005H值88.17227.12P值<0.000 1<0.000 1

注：*：與1級亞組相比，P<0.05；#：與2級亞組相比，P<0.05；△：與3級亞組相比，P<0.05

圖1 TAG及MTAG-CCO測量選點示意圖

3 討論

CCTA診斷冠狀動脈狹窄程度的準確率較高，但仍有<25%的患者與ICA不一致[5]，部分患者由于心律不齊或其他原因可致CCTA錯誤評價冠狀動脈狹窄分級。Steigner等[4]發現截面管腔內對比度(HU)與該截面與冠狀動脈起始處距離之間存在梯度，且狹窄與正常冠狀動脈的梯度差異顯著，表現為狹窄的冠狀動脈管腔內對比度隨距離增加而降低，從而形成負梯度；但由于CCTA掃描時相的差異性，TAG結果可能存在偏倚，需要校正以獲得更加準確的梯度。既往研究[6-7]發現TAG及TAG-CCO有助于冠狀動脈狹窄程度分級。本研究分析TAG-CCO改良LAD、LCX和RCA的校正血管，以期獲得更為優化的結果。

圖2 TAG和MTAG-CCO評價冠狀動脈狹窄分級 A、B.CCTA(A)和ICA(B)顯示RCA管壁鈣斑形成，管腔狹窄(狹窄程度為87%)； C、D.該支RCA的TAG和MTAG-CCO值分別為2.35 HU/10 mm和-0.018/10 mm

本研究中，狹窄組133例患者共302支狹窄血管，其中LAD 102支，在5級亞組中較多；LCX 99支，RCA 101支。狹窄組中TAG和MTAG-CCO值隨血管狹窄嚴重程度的增加而減小，與既往研究[6，8]結果一致。正常情況下TAG和MTAG-CCO均呈負梯度，而本研究結果顯示部分狹窄血管TAG呈正梯度(圖2C)，其可能原因如下：TAG的影響因素較多，包括時相差異性[9-11]、對比劑劑量、冠狀動脈的管徑[12]等，可導致TAG測量不準確；而MTAG-CCO通過改良可校正該趨勢，使正梯度成為負梯度(圖2D)。狹窄組各亞組間兩兩比較，1級與2級亞組、3級與4級亞組、4級與5級亞組間TAG及MTAG-CCO值差異均無統計學意義，且1級與3級、2級與3級TAG值差異亦均無統計學意義(P均>0.05)；可能原因是TAG及MTAG-CCO難以鑒別血流動力學相近的狹窄病變[13]。

本研究的局限性：樣本量較小，結果可能存在偏倚；今后將聯合其他技術[14-16]對MTAG-CCO進行多中心、大樣本觀察。