破裂和高危動脈粥樣硬化斑塊的冠狀動脈CT 血管造影特征與血管內超聲的關系

李建蓉，溫云，王靜，劉興華，鄧先余

作者單位：重慶三峽中心醫院放射科，重慶404000

急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome， ACS）的主要病因是冠狀動脈斑塊破裂、侵蝕或鈣化小結引起血栓導致冠狀動脈完全或部分閉塞，也是ACS的主要死亡原因［1］。尸檢時高危斑塊具有特征性表現，這些薄帽型纖維粥樣硬化斑塊（thin-cap fibroatheroma，TCFA）的壞死核心多于穩定的病灶，其上覆有一層薄纖維帽［2］。虛擬組織學血管內超聲（virtual histology-intravascular ultrasound，VH-IVUS）通過識別4 種不同的斑塊組織超聲特征，可以定量和定性地分析斑塊組成情況，但VH-IVUS是一種侵入性成像模式［3］。冠狀動脈CT 血管造影（CT angiography，CTA）作為非侵入性替代方案被越來越多的使用［4］。由于空間分辨率的限制，冠狀動脈CTA 不能直接顯像來識別TCFA［5］。冠狀動脈CTA 的一些特征，包括鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環征能否作為識別TCFA 的替代標志物尚不清楚。因此，本研究通過冠狀動脈CTA檢測穩定性心絞痛和ACS病人VH-IVUS識別的破裂斑塊的準確性，以探究冠狀動脈CTA高風險特征識別TCFA的能力。

1 資料與方法

1.1一般資料以重慶三峽中心醫院2017 年3 月至2019 年3 月行經皮冠狀動脈介入治療的穩定型心絞痛（n＝32）和ACS（n＝32）病人為研究對象。穩定型心絞痛病人年齡（63.25±10.84）歲，男25例，女7例；ACS 病人年齡（62.48±10.66）歲，男 23 例，女 9例。ACS 病人在癥狀出現后72 h 內入組，所有病人在冠狀動脈介入治療前行冠狀動脈CTA、血管內超聲（IVUS）和VH-IVUS 檢查，以IVUS 作為診斷的金標準。排除房顫或腎功能不全的病人。本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求，所有病人均同意參加研究并簽署知情同意書。

1.2冠狀動脈CTA［6］采用美國 GE 公司 64 層雙源CT 和前瞻性心電門控技術。掃描前2～3 min 所有受檢者舌下含服硝酸甘油片擴張冠狀動脈。先掃描定位像來確定掃描范圍，隨后使用雙筒高壓注射器向病人外周靜脈內注射非離子型對比劑優維顯60 mL（370 mg I/mL），注射流率4.5～5.0 mL/s，應用人工智能觸發掃描系統確定延遲時間。CT 掃描參數：120 kV，280 mA，準直器寬度64 mm×2 mm×0.6 mm，厚度0.75 mm，機架旋轉時間0.28 s，球管旋轉時間0.33 s/r。CTA高風險特征定義為：鈣化斑塊（鈣化病灶直徑＜3 mm）、正性重塑（病變部位至參照血管的血管直徑比＞1.05）、低衰減斑塊（＜30 HU）、餐巾環征（被＜130 HU 高衰減環包圍的低衰減）。斑塊定量使用半自動循環Ⅲ軟件進行，如有需要可手動糾正血管輪廓。利用軟件顏色編碼每個斑塊體素，根據其衰減程度將斑塊分離成各組成部分，從而創建一個斑塊地圖，使斑塊成分可視化。每個組分的衰減（HU）截止點是根據組織學驗證得到的腔內對比度和斑塊衰減比值（壞死核心＜0.197，纖維斑塊0.197～0.470，鈣化斑塊＞1.295）來計算。

1.3冠狀動脈IVUS檢查［7］經股動脈送入 7 F 指引導管，導絲通過“靶血管”后，酌情使用1.5～2.0 mm球囊對病變進行預擴張并向冠狀動脈內注入0.2 mg的硝酸甘油擴張血管。IVUS（OpticrossTM，美國）從病變遠端以0.5 mm/s 的速度回撤，對病變血管進行檢查分析。將血管組織的IVUS 灰度影像分為外彈力膜、內膜、管腔及斑塊。在病變近端和遠端找到相對正常的血管截面作為參考血管截面，一般距離病變末端5～10 mm，同時斑塊負荷為25%～50%。IVUS 系統軟件自動生成中膜與管腔邊界后進行人工校準，確定血管組織邊界后，系統自動生成血管VH 影像。系統自動分析生成病變近、遠端參考截面、最小管腔截面及整個病變的VH-IVUS 影像特點，分別統計整個病變段中不同斑塊病理組織的體積（mm3）和所占比例（%）。

1.4統計學方法數據采用SPSS 19.0進行統計分析，計量資料以xˉ±s表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料以例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；采用受試者工作特征曲線（ROC）評價CTA 特征診斷的準確性，檢驗水準α＝0.05。

2 結果

2.1 IVUS診斷為破裂斑塊的冠狀動脈CTA特征IVUS與冠狀動脈CTA共同診斷出71個斑塊。其中IVUS 診斷出破裂斑塊39個，完整斑塊32個；冠狀動脈CTA正確診斷出破裂斑塊26個，有3個斑塊的診斷為假陽性，因此冠狀動脈CTA診斷破裂斑塊的靈敏度為66%，特異度為91%。見圖1。在冠狀動脈CTA診斷的高風險特征中，餐巾環征在破裂斑塊中檢出率與完整斑塊比較顯著升高（P＜0.05）。見圖2。

2.2 VH-IVUS診斷的融合壞死核心斑塊的冠狀動脈CTA特征VH-IVUS檢出的69個斑塊中有55個斑塊融合的壞死核心＞10%，為纖維粥樣硬化斑塊，剩余14個斑塊未融合壞死核心（6個是纖維鈣化斑塊，8個是病理性內膜增厚）。與未融合壞死核心的斑塊比較，融合壞死核心斑塊的低衰減斑塊、餐巾環征、壞死核心體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA特征均顯著升高（P＜0.05）。見表1。CTA檢測到融合壞死核心斑塊中低衰減斑塊的靈敏度為76%，特異度為64%，檢測到餐巾環征的靈敏度為56%，但特異度為100%。

表1 虛擬組織學血管內超聲（VH-IVUS）診斷的融合壞死核心斑塊的冠狀動脈CT血管造影（CTA）特征

表2 虛擬組織學血管內超聲（VH-IVUS）診斷為薄帽型纖維粥樣硬化斑塊（TCFA）和厚帽型纖維粥樣硬化斑塊（ThCFA）的冠狀動脈CT血管造影（CTA）特征比較

2.3 VH-IVUS診斷為TCFA和厚帽型纖維粥樣硬化斑塊（ThCFA）的冠狀動脈CTA特征比較將VH-IVUS診斷的纖維粥樣硬化斑塊進一步分為TCFA和ThCFA。TCFA的鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環征、非鈣化斑塊體積等CTA 特征與ThCFA 差異無統計學意義（P＞0.05）。與ThCFA 比較，TCFA的壞死核心體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA特征顯著升高（P＜0.05），纖維斑塊體積顯著降低（P＜0.05）。見表2。ROC 曲線分析結果示，壞死核心體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA特征在診斷纖維粥樣硬化斑塊的曲線下面積分別為0.730、0.872（P＜0.05）。見圖3，4。

圖3 壞死核心體積診斷纖維粥樣硬化斑塊的受試者工作特征曲線（ROC） 圖4 壞死核心/纖維斑塊比值診斷纖維粥樣硬化斑塊的受試者工作特征曲線（ROC）

2.4 ACS和穩定型心絞痛病人的罪犯病變斑塊分析ACS 病人中有14 例（44%）罪犯斑塊中發現破裂的冠狀動脈CTA 特征，與穩定型心絞痛病人2 例（6%）比較顯著升高（P＜0.05）。與穩定型心絞痛病人比較，ACS病人中罪犯斑塊的鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環征、壞死核心體積、鈣化斑塊體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA高危特征檢出率均顯著升高（P＜0.05）。見表3。

表3 急性冠狀動脈綜合征（ACS）和穩定型心絞痛病人的罪犯病變斑塊特征比較

3 討論

本研究結果發現，冠狀動脈CTA檢測斑塊破裂特異度為91%，但靈敏度為66%。已有文獻報道在破裂的斑塊中記錄了餐巾環征［8-9］。本研究結果發現，盡管餐巾環征在破裂斑塊中出現的頻率高于未破裂斑塊，但仍有31%的完整斑塊中存在餐巾環征。ACS中的餐巾環征可能是由造影劑包裹的血栓引起，也可能發生在大壞死核心的完整斑塊中［10-11］。與以往的研究［12］不同，本研究冠狀動脈CTA 是在IVUS后24 h內進行的，因此斑塊的愈合沒有時間延遲。有研究表明，小的鈣化元素可能被誤認為是斑塊內的造影劑，尤其是在沒有造影劑前掃描的情況下［13-14］。本研究中，3個假陽性破裂識別均發生在斑塊中，斑塊鈣化呈斑點狀，提示了小的鈣化斑塊和造影劑池較難區分。

本研究結果發現，冠狀動脈CTA上的低衰減斑塊特征診斷出VH-IVUS 定義的纖維粥樣硬化斑塊的靈敏度為76%，特異度為64%，遠遠低于臨床應用的要求。但使用餐巾環征使其特異度變為100%，靈敏度為56%，這可能與冠狀動脈CTA 的空間分辨率低于VH-IVUS 有關［15］。有文獻報道，冠狀動脈CTA 對＞2 mm2壞死核心的檢測靈敏度為75%，對＜2 mm2壞死核心的檢測靈敏度為55%［16-17］。然而，尸檢的數據顯示，破裂斑塊的平均壞死核大小為2.2 mm2［2］，這表明檢測較小的壞死核心可能與臨床相關性較小。

本研究結果發現，VH-IVUS 定義的ThCFA 和TCFA的冠狀動脈CTA高危特征（鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環征和非鈣化斑塊體積）均差異無統計學意義。尸檢研究表明，與纖維斑塊相比，TCFA具有更高的壞死核心比率［2］。這可能是因為以往是基于固定X 線衰減截止點來識別壞死核心，會受到不同對比度下斑塊成分衰減變化的限制［18］。本研究通過創建基于對比度與斑塊衰減比的斑塊圖來測量斑塊成分的體積，結果發現壞死核心與纖維斑塊的比值在TCFA 中顯著增加。通過ROC曲線分析，壞死核心/纖維斑塊比值的曲線下面積為0.872，當壞死核心/纖維斑塊比值＞0.58 時，對TCFA 的檢測靈敏度為84%，特異度為75%；當比值＞1.01 時，靈敏度為33%，特異度為92%。最后，本研究結果發現，與穩定型心絞痛病人比較，ACS病人中罪犯斑塊的鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環征、壞死核心體積、鈣化斑塊體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA高危特征檢出率均顯著升高，這與楊慶芬等［19］的研究結果一致。利用斑塊圖確定斑塊成分的定量，擴大了冠狀動脈CTA高危標準的數量和類型，尤其是在ACS 罪犯斑塊中，壞死核心的比例更高，壞死核心/纖維斑塊比值更大。

4 結論

與IVUS 相比，冠狀動脈CTA 識別破裂斑塊的特異度高，但靈敏度低。餐巾環征在識別壞死核心時特異度非常高，但僅具有中度靈敏度。此外，低衰減斑塊、餐巾環征、壞死核心體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA 高風險特征能很好的識別VHIVUS 診斷的融合壞死核心的斑塊及TCFA，尤其是在ACS病人中。

（本文圖1，2見插圖9-4）

圖1 斑塊破裂的CT血管造影（CTA）和血管內超聲（IVUS）特征：A為CTA圖像斑塊內對比度與顏色映射；B為CTA上斑塊內對比度（小箭頭）及小鈣化斑塊（大箭頭）；C為IVUS上相應的斑塊

圖2 冠狀動脈CT血管造影（CTA）餐巾環征和相應的斑塊圖：A為餐巾環征；B為具有斑塊定量的斑塊圖；C為虛擬組織學血管內超聲（VH-IVUS）纖維粥樣硬化斑塊