姚易明，葉靖，高慧，郭曉麗，王麗娟，吳晶濤

心絞痛可分為不穩(wěn)定性心絞痛(UAP)和穩(wěn)定性心絞痛(SAP)，其中UAP又是急性冠狀動(dòng)脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)的重要組成部分，而ACS的發(fā)生通常是由于易損性斑塊破裂、血栓形成所致。有報(bào)道[1-2]，所有類型的具有高血栓并發(fā)癥和快速進(jìn)展可能性的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊(包括有血栓形成傾向、可能快速進(jìn)展成為肇事斑塊的粥樣病變)都應(yīng)被視為易損性斑塊，因此可通過觀察UAP肇事斑塊來(lái)了解易損性斑塊的特征[1]。目前診斷易損性斑塊的“金標(biāo)準(zhǔn)”是血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound，IVUS)，但I(xiàn)VUS為有創(chuàng)性檢查，且費(fèi)用較高，故難以廣泛普及[3]。因此，能否簡(jiǎn)單而有效地鑒別易損性斑塊和穩(wěn)定性斑塊是臨床和科研工作的重點(diǎn)之一，將對(duì)心絞痛患者風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)后判斷等具有重要意義。冠狀動(dòng)脈CT血管成像(coronary CT angiography，CCTA)斑塊定量分析技術(shù)不斷發(fā)展，它提供了一種無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)斑塊成分并測(cè)量相應(yīng)的指標(biāo)的方法[4]。本文旨在運(yùn)用CCTA斑塊定量分析技術(shù)，對(duì)易損性斑塊和穩(wěn)定性斑塊主要成分(脂質(zhì)、纖維、鈣化)定量測(cè)量，進(jìn)而為臨床提供鑒別斑塊類型的影像學(xué)依據(jù)。

材料與方法

1.研究對(duì)象

回顧性連續(xù)搜集本院2018 年 8 月15日-2018年 10月15日同時(shí)行CCTA和冠狀動(dòng)脈造影(coronary artery angioraphy，CAG)檢查的95例心絞痛患者的病例資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：同時(shí)具有CCTA和CAG檢查結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn)：非冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性冠心病(包括變異性心絞痛、X綜合征)(37例)、CCTA與CAG檢查時(shí)間間隔超過兩周(3例)、支架植入術(shù)后或冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后(5例)、圖像質(zhì)量差(6例)、冠狀斑塊分析處存在嚴(yán)重鈣化(3例)。最終41例患者納入研究，男29例，女12例，年齡44～83歲，平均(66.4±9.3)歲。41例患者中UAP18例，SAP23例。UAP定義為在運(yùn)動(dòng)或休息兩周內(nèi)出現(xiàn)新發(fā)或加速的胸部癥狀，持續(xù)時(shí)間通常在20 min以上，且沒有生物標(biāo)志物釋放(肌鈣蛋白cTn陰性)[5-6]；SAP定義為心絞痛發(fā)作數(shù)周內(nèi)無(wú)顯著變化的患者，呈陣發(fā)性，持續(xù)數(shù)分鐘[7]。UAP和SAP在發(fā)作期均可在心電圖上發(fā)現(xiàn)心肌缺血改變(一過性ST段壓低或T波低平)[5-7]。所有患者均經(jīng)本院臨床醫(yī)師在患者行心電圖、實(shí)驗(yàn)室檢查等相關(guān)檢查之后給出診斷。

2.CCTA檢查

采用Toshiba Aquilion One 320 排CT機(jī)。采用雙筒高壓注射器經(jīng)右側(cè)肘前靜脈以5.0～6.0 mL/s 流率注射對(duì)比劑碘克沙醇(320 mg I/mL)60～75 mL，然后以相同流率注射生理鹽水40 mL。采用Sure Start軟件智能觸發(fā)掃描，觸發(fā)點(diǎn)定于掃描野中央層面降主動(dòng)脈，觸發(fā)閾值180 HU。掃描方向?yàn)轭^足方向，掃描范圍自氣管分叉至膈肌以下水平，掃描參數(shù)：120 kV，管電流550 mA，采用回顧性心電門控方式，全心動(dòng)周期采集圖像，容積數(shù)據(jù)采集范圍為320排×0.5 mm，機(jī)架轉(zhuǎn)速為每轉(zhuǎn)350 ms/r。掃描時(shí)間0.35～1.40 s。完成后，根據(jù)圖像的質(zhì)量選定重組R-R時(shí)相，經(jīng)圖像重組后，將重建的清晰圖像數(shù)據(jù)上傳到圖像處理工作站(Vitrea Workstation version 4.0.693)。對(duì)圖像進(jìn)行多平面重組(multi-planar reconstruction，MPR)、曲面重組(curve planar reconstruction，CPR)。斑塊分析軟件參數(shù)設(shè)定，脂質(zhì)CT值設(shè)定范圍-100～49 HU(紅色)，纖維CT值設(shè)定范圍50～149 HU(藍(lán)色)，鈣化CT值設(shè)定范圍350～1300 HU(黃色)，對(duì)比劑CT值設(shè)定范圍150～349 HU(綠色)(圖1～3)。

圖1 男，45歲， UAP左前降支近段易損性斑塊。a)CTA檢查血管容積再現(xiàn)，左前降支近段狹窄(箭)；b)CAG檢查，左前降支近段管腔狹窄程度90%(箭)；c)血管長(zhǎng)軸曲面重建；d)斑塊節(jié)段測(cè)量長(zhǎng)度為10mm；e)斑塊節(jié)段血管截面，紅色代表脂質(zhì)，藍(lán)色代表纖維，黃色代表鈣化，綠色代表管腔，橙色線、淺藍(lán)色線分別代表血管壁外、內(nèi)緣；f)量化分析面板(脂質(zhì)、纖維、鈣化的體積和百分比分別為39.7mm3、42.9mm3、0.9mm3、47.5%、51.4%、1.1%)。

3.CAG檢查

常規(guī)穿刺股動(dòng)脈或橈動(dòng)脈，置導(dǎo)管分別至左右冠狀動(dòng)脈及主要分支開口處，行選擇性冠脈造影，對(duì)左冠狀動(dòng)脈和右冠狀動(dòng)脈分別采用多體位投照，用造影檢查輔助軟件測(cè)量冠狀動(dòng)脈管腔狹窄程度。

4.參數(shù)的獲得

以CAG為標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合CTA以下特征的判斷為UAP肇事斑塊[8-9]，并近似看成UAP易損性斑塊納入I組：①管腔內(nèi)充盈缺損(或血栓)；②邊緣游離于管腔的潰瘍；③管腔對(duì)比劑滯留；④夾層；⑤管壁多處不規(guī)則；⑥或有學(xué)者表示，在患有單一顯著狹窄的不穩(wěn)定型心絞痛患者中，該病變被認(rèn)為是肇事病變。根據(jù)Hoffmann等[8]的研究，UAP患者的非肇事斑塊和SAP患者狹窄程度>50%的斑塊被分為穩(wěn)定性斑塊。故本研究UAP斑塊中以最狹窄處非肇事斑塊判斷為UAP穩(wěn)定性斑塊，納入Ⅱ組；以CAG為標(biāo)準(zhǔn)，SAP管腔狹窄最嚴(yán)重處斑塊(即引起癥狀的首要病變)為SAP穩(wěn)定性斑塊[8]，納入Ⅲ組。所有斑塊均經(jīng)過CAG結(jié)果驗(yàn)證狹窄程度大于50%。以上處理均由兩位有經(jīng)驗(yàn)得醫(yī)師獨(dú)立進(jìn)行分析，若意見不一致時(shí)，以共同討論結(jié)果為準(zhǔn)。

運(yùn)用Vitrea工作站上的心血管斑塊分析軟件。①采用single方式進(jìn)行斑塊分析，在斑塊處手動(dòng)拖動(dòng)分析節(jié)段范圍，每一節(jié)段長(zhǎng)度為10 mm(圖1d、2d、3d)；②隨后按照上述CT預(yù)設(shè)定值自動(dòng)生成斑塊的定量信息(圖1f、2f、3f)；③分別對(duì)UAP患者、SAP患者的三組斑塊進(jìn)行①～②操作，并計(jì)算節(jié)段內(nèi)脂肪、纖維、鈣化體積及百分比。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

圖2 男，72歲， UAP右冠近段穩(wěn)定性斑塊。a)CTA檢查血管容積再現(xiàn)，右冠近段狹窄(箭)；b)CAG檢查，右冠近段管腔狹窄程度80%(箭)；c)血管長(zhǎng)軸曲面重建；d)斑塊節(jié)段測(cè)量長(zhǎng)度為10mm；e)斑塊節(jié)段血管截面，紅色代表脂質(zhì)，藍(lán)色代表纖維，黃色代表鈣化，綠色代表管腔，橙色線、淺藍(lán)色線分別代表血管壁外、內(nèi)緣；f)量化分析面板(脂質(zhì)、纖維、鈣化的體積、百分比分別為44.7mm3、80.6mm3、7.4mm3、33.7%、60.8%、5.6%)。

表1 三組斑塊在脂質(zhì)、纖維和鈣化的體積及百分比上的方差分析和兩兩比較

注：*方差分析P值大于0.05，兩兩比較的結(jié)果失效。

結(jié) 果

41例患者共有131個(gè)斑塊，狹窄程度≤50%和>50%的斑塊分別為50個(gè)和81個(gè)；其中狹窄程度>50%的斑塊中，包括UAP肇事斑塊診斷不明確的5個(gè)、對(duì)比劑或血管外脂肪嚴(yán)重干擾圖像分析的斑塊3個(gè)(位于血管分叉處2個(gè)、血管遠(yuǎn)段1個(gè))、穩(wěn)定性斑塊中非最狹窄處斑塊UAP患者11個(gè)和SAP患者18個(gè)。最終，共45個(gè)斑塊進(jìn)行定量分析研究，它們位于左冠狀動(dòng)脈25個(gè)、右冠狀動(dòng)脈13個(gè)、回旋支7個(gè)，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組分別為10個(gè)、9個(gè)、26個(gè)斑塊。

UAP易損性斑塊、UAP穩(wěn)定性斑塊和SAP穩(wěn)定性斑塊三組纖維百分比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。三組脂質(zhì)體積、脂質(zhì)百分比、纖維體積、鈣化體積、鈣化百分比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。易損性斑塊與兩組穩(wěn)定性斑塊的脂質(zhì)百分比、鈣化體積和鈣化百分比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，易損性斑塊脂質(zhì)百分比高于穩(wěn)定性斑塊、鈣化體積和鈣化百分比低于穩(wěn)定性斑塊。兩組穩(wěn)定性斑塊的脂質(zhì)百分比、鈣化體積和鈣化百分比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。UAP易損性斑塊與UAP穩(wěn)定性斑塊的纖維體積差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩組穩(wěn)定性斑塊的脂質(zhì)體積和纖維體積差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，UAP易損性斑塊與SAP穩(wěn)定性斑塊的脂質(zhì)體積差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

圖3 男，63歲， SAP右冠遠(yuǎn)段穩(wěn)定性斑塊。a)CTA檢查血管容積再現(xiàn)，右冠遠(yuǎn)段狹窄(箭)；b)CAG檢查，管腔狹窄程度55%(箭)；c)血管長(zhǎng)軸曲面重建；d)斑塊節(jié)段測(cè)量長(zhǎng)度為10mm；e)斑塊節(jié)段血管截面，紅色代表脂質(zhì)，藍(lán)色代表纖維，黃色代表鈣化，綠色代表管腔，橙色線、淺藍(lán)色線分別代表血管壁外、內(nèi)緣；f)量化分析面板(脂質(zhì)、纖維、鈣化的體積、百分比分別為：34.9mm3、54.3mm3、24.8mm3、30.6%、47.6%、21.8%)。

圖4 診斷易損性性斑塊較好指標(biāo)ROC曲線。節(jié)段內(nèi)脂質(zhì)體積AUC=0.811，節(jié)段內(nèi)脂質(zhì)百分比AUC=0.994。

診斷易損性斑塊各項(xiàng)指標(biāo)中，脂質(zhì)百分比的ROC曲線AUC較高，為0.994，脂質(zhì)體積的AUC為0.811，基于脂質(zhì)百分比ROC曲線判斷易損性斑塊與穩(wěn)定性斑塊的分界點(diǎn)為44.1%，其對(duì)應(yīng)敏感度、特異度、PPV和NPV分別為100%、88.5%、71.4%、100%。此外，纖維體積和纖維百分比、鈣化體積和鈣化百分比的診斷價(jià)值較低或無(wú)診斷價(jià)值(圖4)。

討 論

就當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究來(lái)看，冠心病影像學(xué)的關(guān)注點(diǎn)逐漸從血管狹窄過渡到對(duì)斑塊定量的研究。斑塊定量研究是從量化角度研究斑塊，并具有較好的潛力[10-11]。CCTA斑塊定量分析方式包括手動(dòng)法、半自動(dòng)法和全自動(dòng)法三種。手動(dòng)法即傳統(tǒng)人工識(shí)別并手動(dòng)追蹤血管輪廓及斑塊邊界[12]；半自動(dòng)法指軟件自動(dòng)識(shí)別管腔和斑塊，只需人工界定斑塊首尾兩端[13]；全自動(dòng)就是軟件自動(dòng)管腔和血管壁輪廓檢測(cè)并自動(dòng)狹窄程度及斑塊成分分析[14-15]。本研究采用斑塊半自動(dòng)定量分析方式對(duì)UAP和SAP的三組斑塊主要成分定量測(cè)量并分析其差異，試圖運(yùn)用CCTA斑塊定量分析技術(shù)來(lái)尋找鑒別不同類型斑塊的方法。

為保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，本研究采用了CCTA和CAG的雙重檢查結(jié)果。 CCTA多平面重組功能能夠可視化顯示管腔和管壁的結(jié)構(gòu)，它既可以清晰顯示斑塊的位置，又提供了關(guān)于冠脈斑塊的諸多額外信息如斑塊形態(tài)學(xué)特點(diǎn)、重塑指數(shù)等，多項(xiàng)研究表明這些信息對(duì)斑塊的定性有一定幫助[1,14,16]。本研究，根據(jù)肇事斑塊和穩(wěn)定性斑塊的不同CTA表現(xiàn)，結(jié)合患者心絞痛的病史對(duì)斑塊進(jìn)行分組，充分利用了CCTA容積成像的優(yōu)勢(shì)。然而，對(duì)斑塊狹窄程度的判斷目前仍以CAG為準(zhǔn)，關(guān)于心絞痛的指南[7]指出，有創(chuàng)的血管造影仍是冠脈斑塊所致心絞痛的最精確檢查方法。本研究所有斑塊均經(jīng)CAG結(jié)果驗(yàn)證狹窄程度大于50%，排除了狹窄程度太小的斑塊，因?yàn)檫@些斑塊是否引起心絞痛并不明確，而心肌缺血的客觀證據(jù)之一就是CAG顯示冠脈狹窄>50%[8]。故本研究中斑塊經(jīng)過CCTA和CAG的雙重檢驗(yàn)后，增加了對(duì)斑塊診斷的準(zhǔn)確性。

脂質(zhì)核心的大小也是易損性斑塊的重要預(yù)測(cè)因子[16]。較多脂質(zhì)積聚的危險(xiǎn)性在于使得斑塊穩(wěn)定性減低[17-19]，原因是血管具有正性重塑特點(diǎn)，導(dǎo)致易損性斑塊通常體積很大，斑塊局部剪切力、軸向應(yīng)力增加，加之纖維帽變??；其次，存在于核心中的脂質(zhì)顆粒經(jīng)過酶促修飾、被氧化，并引發(fā)促炎介質(zhì)的釋放，亦增加斑塊的進(jìn)展；最后，深處病變易發(fā)生缺氧，導(dǎo)致壞死脂質(zhì)核心的形成和新生血管生成，斑塊易發(fā)生滲漏和內(nèi)出血，導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定性，從而容易發(fā)生斑塊破裂。因此，對(duì)斑塊脂質(zhì)占比定量測(cè)量尤為重要。本研究中，肇事病變處易損性斑塊脂質(zhì)占比均高于兩組穩(wěn)定性斑塊，易損性斑塊脂質(zhì)百分比>44.1%，均值(49.3±4.1)%，與朱飛鵬等[3]研究結(jié)果易損性斑塊脂質(zhì)百分比(43.82±14.74)%大致相仿。診斷易損性斑塊各項(xiàng)指標(biāo)中，脂質(zhì)所占百分比的ROC曲線AUC較高，為0.994?；谥|(zhì)百分比ROC曲線判斷易損性斑塊與穩(wěn)定性斑塊的分界點(diǎn)為44.1%，其對(duì)應(yīng)敏感度、特異度、PPV和NPV分別為100%、88.5%、71.4%、100%。脂質(zhì)所占百分比ROC曲線AUC較高，主要原因是易損性斑塊含有大的脂質(zhì)核心[16]。

另外本研究顯示，兩組穩(wěn)定性斑塊在脂質(zhì)和鈣化百分比上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與朱飛鵬等[3]研究結(jié)果一致。其次，方差分析結(jié)果顯示，三組僅在纖維百分比上無(wú)顯著性差異(P>0.05)，而在纖維體積上差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，造成這種差異的原因可能與本研究樣本量太少有關(guān)。之后的兩兩比較發(fā)現(xiàn)UAP易損性斑塊纖維體積低于UAP穩(wěn)定性斑塊(P<0.05)，分析其原因，一是易損性斑塊有較多脂質(zhì)成分，二是UAP穩(wěn)定性斑塊組包含了纖維斑塊，其臨床意義為非鈣化斑塊中纖維斑塊僅靠傳統(tǒng)CCTA檢查難以辨別[12]，但以成分定量的方式可能得到有效檢測(cè)。最后需要指出的是，關(guān)于CT上冠脈斑塊的成分分析，目前確認(rèn)的還是鈣化與非鈣化斑塊，CCTA斑塊定量分析技術(shù)現(xiàn)處于不成熟的階段。近年來(lái)隨著高排CT的運(yùn)用和相關(guān)斑塊分析軟件的開發(fā)，我們相信此技術(shù)有著良好運(yùn)用前景，國(guó)內(nèi)外學(xué)者如Graaf等[14]、朱飛鵬等[3]的研究和本研究等便是很好的例證。

本研究不足：樣本量較少；未獲得組織學(xué)活檢或采用IVUS作為“金標(biāo)準(zhǔn)”直接證實(shí)冠脈斑塊組織學(xué)成分；CCTA檢查中存在斑塊與血管壁的CT值重疊、部分容積效應(yīng)影響；易損性斑塊來(lái)自肇事病變處，可能與非肇事病變處易損性斑塊存在差異。筆者今后將擴(kuò)大樣本量，并把IVUS作為驗(yàn)證，以及增加非肇事病變處易損性斑塊做進(jìn)一步研究。

綜上所述，在UAP和SAP的三組斑塊的成分定量分析中，UAP易損性斑塊的脂質(zhì)成分大于兩組穩(wěn)定性斑塊，而其纖維成分低于UAP穩(wěn)定性斑塊；UAP易損性斑塊的脂質(zhì)占比>44.1%?？傊珻CTA斑塊定量分析技術(shù)可用于冠狀動(dòng)脈斑塊主要成分的測(cè)量，進(jìn)而為臨床提供鑒別斑塊類型的依據(jù)，然而該技術(shù)仍存在不確定之處，需要后續(xù)大量研究來(lái)完善。