CCTA在冠脈起源異常診斷及評估解剖特征中的應用價值

西南醫科大學附屬中醫醫院 放射科，四川 瀘州 646000

引言

冠狀動脈起源異常（Anomalous Origin of Coronary Artery，AOCA）是一種在普通人群中相對少見、形式多樣的先天變異，與胚胎時期Notch和Hypo信號通路、動脈血管生成分子以及神經嵴細胞的功能障礙相關[1]。盡管大多數AOCA患者無癥狀，但一部分患者會出現心悸、胸痛等癥狀甚至不良心血管事件。目前對AOCA患者尚缺乏關于影像學、運動限制和治療選擇的指南[2]，準確評估AOCA為臨床醫師制定個性化運動管理及手術治療提供依據顯得尤為重要。本研究探討雙源CT冠狀動脈血管成像（Coronary Computed Tomography Angiography，CCTA）及其重建技術在診斷AOCA及顯示解剖形態的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年1月至2019年12月在我院就診后成功行雙源CCTA的受檢者共7235例，其中男性3861例、女性3371例。多數受檢者因胸痛、心悸、胸悶、心前區不適臨床疑診冠心病，少部分為健康體檢者。冠脈CTA圖像有較嚴重的運動偽影或者合并其他先天性心臟病者未納入本研究。

1.2 檢查方法

使用德國西門子公司第二代雙源螺旋CT、采用前瞻性心電門控技術完成冠脈CTA檢查，其參數：管電壓120 kV，自動管電流（CARE Dose 4D），準直器寬度128×0.6 mm，層厚0.75 mm，間隔0.5 mm，在R-R間期30%～75%采集圖像。采用雙筒高壓注射器經肘靜脈注射碘海醇(350 mgI/mL)，流率4～5 mL/s，總量45～60 mL，之后以同樣流率追注生理鹽水40 mL。患者采取仰臥位、頭-足方向掃描，掃描范圍為氣管隆突下1 cm至心臟膈面。掃描前3～5 min患者舌下含服硝酸甘油片劑（0.5 mg），并訓練患者規律呼吸。選擇血管內密度閾值觸發掃描，當升主動脈根部CT值達100 HU，延遲5 s后自動觸發掃描，掃描時囑患者屏住呼吸。

1.3 圖像后處理

掃描完成后的圖像數據傳至syngo.via后處理工作站，選擇最佳期相重建圖像。圖像后處理技術包括多平面 重 組（Multi-Planar Reconstruction，MPR）、 曲 面 重組（Curved Planar Reconstruction，CPR）、最大密度投影（Maximun Internsity Projection，MIP）以及容積再現（Volume Rendering，VR）等。由本院1名主治醫師及1名副主任醫師應用各種后處理技術重建圖像并觀察冠狀動脈起源、走行及與周圍血管臟器的關系（含高危解剖結構數量），當意見不一致時，邀請另一名副主任或主任醫師共同討論達成一致。

冠狀動脈從正常冠狀動脈竇以外發出，視為AOCA，其命名及分類參考Angelini等[3]提出的命名和分類模式，本研究遵循這一分類方法觀察AOCA的類型和數量、在AOCA中所占比例，以及不同類型分別含高危解剖結構個數的情況。

動脈間段、壁內段、裂隙樣開口或近端狹窄、急性起始角被認為是與不良臨床事件有關的高危解剖特征[2,4]，其定義如下：① 動脈間段：冠狀動脈近段走行于主動脈與肺動脈之間、主動脈與房室或心室流出道之間；② 壁內段：冠狀動脈近端走行在主動脈中膜內；③ 裂隙樣開口、近端狹窄：冠狀動脈開口最大長徑超過短徑的兩倍以上，則判定為裂隙狀開口，近端血管面積與遠端之比＞50%，則為近端狹窄；④ 急性起始角：起始角在與主動脈環平行的平面上測量，指定為與冠狀動脈竇壁平行的直線和與冠狀動脈近端走行平行的直線之間的夾角，急性起飛角為顯示＜45°的角度，見圖1。

圖1 高危結構結構示意圖[2]

1.4 統計學分析

采用SPSS 22.0統計軟件對數據進行分析，計數資料用頻數和百分比表示，計數資料的組間比較采用卡方檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

共檢出87例冠脈起源異常，檢出率為1.2%（87/7235），該組患者年齡25～87（58.6±12.7）歲，其中男50例，女37例。87例AOCA中53例CTA圖像顯示出高危解剖結構，表現為動脈間段53例，壁內段16例，裂隙樣開口或近端狹窄30例，急性起始角37例，部分變異并存多個高危解剖結構，見表1，起源變異分型及高危解剖結構代表圖如圖2所示。除外單支冠狀動脈變異，左、右側AOCA中高危解剖結構的發生率差異有統計學意義，見表2。

表1 87例冠狀動脈異常起源分型及高危解剖結構結果

表2 雙側AOCA合并高危解剖結構發生率比較

圖2 多種圖像后處理技術顯示不同類型AOCA及高危解剖結構

冠狀動脈起源于異常冠狀動脈竇的變異共有34例，分別為右側冠狀動脈（Right Coronary Artery，RCA）起源于左側冠狀動脈竇，經主動脈與肺動脈間或右室流出道之間向冠狀溝右行；左側冠狀動脈（Left Coronary Artery，LCA）起源于右側冠狀動脈竇，左主干經升主動脈與右室流出道之間，再向左前行至室間溝；回旋支（Circum flex Artery，CX）起源于右側冠狀動脈竇，繞左側冠狀動脈竇后方或后下方向左側冠狀溝走行。除一例CX異常起源未見高危解剖結構，其余變異均伴隨一種或多種高危解剖結構，見表1。

本組高位起源變異有30例，其中RCA高位起源及雙側冠脈高位起源均顯示呈高危解剖結構，其中20例患者伴隨高危解剖結構。

左主干缺如21例，回旋支直接起源于左側冠狀動脈竇，走行在左側冠狀溝內，均未見高危解剖結構。

起源于肺動脈及單支冠狀動脈各1例，均無高危解剖結構。但右側冠狀動脈起源于肺動脈見RCA及LCA均全程增粗、迂曲，以RCA為甚，走行正常；RCA與LAD之間豐富的側支循環形成，該患者為35歲女性，長期勞力后心悸、胸悶。

3 討論

AOCA是指冠狀動脈開口的解剖位置發生變異。雖然在大多數情況下是良性的，但大約五分之一的AOCA可能會導致危及生命的表現，如心律失常、暈厥、猝死或心肌梗死[5]，因此AOCA引起越來越多的學者關注。目前研究認為AOCA是青少年、運動員和新兵人員心源性猝死的主要原因之一[1,6]。

侵入性冠狀動脈造影（Invasive Coronary Angiography，ICA）是診斷AOCA的一線影像學方法和“金標準”，然而，這種侵入性方法在評價AOCA的應用中存在一些缺點。ICA只能提供AOCA的二維圖像，不便準確反映變異血管與周圍結構的空間關系，無法識別高危解剖結構[7]；而且當導管不能順利插入異位開口的冠脈時，易誤診該血管閉塞或者缺如[8]；除此之外，對于部分開口于肺動脈的冠狀動脈起源變異往往也難以與冠狀動脈-肺動脈瘺鑒別。

CCTA是一種快速、無創且能三維顯示AOCA的成像方法，在識別AOCA的起源和近段血管走行方面優于ICA，因為它的多種后處理圖像可以準確評估異常冠脈的起始、走行及與周圍結構的關系[4,9]。本研究中87例AOCA通過原始加重建技術均能清晰顯示冠狀動脈變異的多種信息。MPR技術可以顯示變異細節，如管腔形態、與鄰近結構的平面關系，以及能夠較好地顯示VR圖像顯示欠清或不顯示的對比劑充盈不良而顯影淺淡的分支，特別是裂隙樣開口、急性起始角等高危解剖特征可以清晰顯示；CPR技術可將整支冠脈于一個平面上顯示，連貫性好，方便評價管壁斑塊、管腔有無狹窄；MIP技術可調節不同層厚及中心線位置來觀察冠狀動脈變異及周圍結構關系，其包含的信息比MPR圖像更豐富，同時MIP血管軸位像能鑒別冠狀動脈于升主動脈壁內走行與緊貼主動脈走行，經手術結果驗證，診斷壁內段走行準確率可達92.3%[10]；VR技術是3D成像，最能直觀、立體地顯示整個異常起源冠脈的形態、走行及其與主、肺動脈和心臟的空間關系（例如急性起始角、動脈間段等），此外，還能呈現與冠狀動脈造影類似的常用標準體位[11]。隨著CT技術的發展，特別是第二、三代雙源CT的應用，能夠在獲得滿足診斷需要的冠脈CTA圖像質量的同時，將有效輻射劑量降至2 mSv左右[12]。

本研究7235例CCTA檢查者中，87例AOCA，檢出率為1.2%，與胡金文等[11]、Alkhulai fi等[13]報道相近，上述文獻中，CCTA對AOCA的檢出率分別為1.09%（42/3856）、1.14%（33/2888）。Cheezum等[14]結合了77項研究（包含100多萬名接受冠狀動脈不同影像檢查方式的受檢者）指出冠狀動脈起源異常的發生率為0.14%～2.16%；在其報道中，ICA對AOCA的平均檢出率為0.31%，超聲檢出率為0.09%，CCTA和冠脈MR血管成像（Coronary Magnetic Resonance Angiography，CMRA）分別為0.83%、0.19%。彭紅玉等[15]也指出大多數CCTA研究報告的AOCA發生率普遍高于血管造影研究資料。這可能與未成年人和無癥狀成年人通常不會選擇接受有創的ICA檢查有關，超聲心動圖診斷AOCA受限于觀察者的經驗和水平差異[16]，而CMRA較低的檢出率可能是由于一些絕對或相對禁忌癥限制了CMRA的廣泛應用，如含強鐵磁性材料的動脈瘤夾的患者禁止MRI檢查，目前臨床上應用的絕大多數心臟植入式電子設備因不與MRI兼容而在CMRA檢查時存在風險[17]。到目前為止，很少有研究在沒有臨床癥狀的情況下篩查AOCA患者。因此，AOCA在普通人群中的真實流行率仍然未知，CCTA診斷AOCA的發生率是目前最接近其真實流行率的影像學檢查方式。

本組研究人群中AOCA的最常見變異類型是冠脈起源于異常冠狀動脈竇，其次為高位起源及左主干缺如，起源于肺動脈及單支冠狀動脈罕見。動脈間段、壁內段、裂隙樣開口或近端管腔狹窄、急性起始角是導致心源性猝死的潛在解剖學特征，即高危解剖結構[18]。通過原始圖像與各種后處理技術結合，共53例可見高危解剖結構，動脈間段最常見，其次為裂隙樣開口或近端管腔狹窄、急性起始角；分別存在于右側冠脈高位起源、雙側冠脈高位起源、右側冠脈起源于左側冠狀動脈竇及左主干或回旋支起源于右側冠狀動脈竇等變異。右側冠脈起源異常高危解剖結構發生率顯著高于左側冠脈起源異常，且更易并存2種及2種以上高危解剖結構，與Nasis等[4]和Krupiń ski等[18]的研究結果一致，除此之外，我們發現多種高危解剖結構并存集中表現在右側冠脈高位起源及右側冠狀動脈起源于左側冠狀動脈竇兩種變異中；且本研究中動脈間段在高危結構結構中的發生率為100%，而壁內段走行通常與近端管腔狹窄及急性起始角并存。Gr?ni等[19]認為高危解剖結構誘發不良心血管事件的潛在機制可能是運動中動脈間段受大血管壓迫引起病變冠脈血流減少，且心排出量增加，可能導致血管擴張而引起裂隙樣開口的瓣膜狀阻塞，如果急性起始角或壁內段同時存在，則冠脈血流會進一步受阻；另一方面，劇烈運動會導致舒張期充盈時間縮短和心動過速，主動脈搏動增強，可進一步導致病變冠脈的血流減少，而運動時患者的心肌需氧量卻增加，因而容易出現心肌缺血、心律失常。高危解剖結構可能是不良結果的預測指標[3]，含高危解剖結構的AOCA患者可能需要積極的臨床干預以幫助他們避免惡性心血管事件。

綜上所述，CCTA及其重建后處理技術顯示出AOCA的三維可視化圖像，除清晰顯示冠狀動脈起源異常外，亦可判斷高危解剖結構的特征，為臨床診療提供準確的冠脈解剖特征。