敬 婷 斯光晏 王文淵 楊 彬 代 平 楊 琴 何其舟

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(簡稱冠心病)嚴重威脅著人類的健康，其主要的病理改變是動脈粥樣硬化。冠狀動脈粥樣硬化過程中的血管內皮功能損傷、彈性減低等屬于早期功能性的改變，而血管內膜脂質沉積、粥樣斑塊形成及管腔狹窄等屬于形態(tài)學改變，其發(fā)生在功能性改變之后。冠狀動脈彈性是心血管疾病的早期敏感性和特異性指標，對心血管疾病的發(fā)展具有重要意義。臨床評價冠脈動脈彈性的常用指標為冠狀動脈擴張系數(shù)（coronary distensibility index， CDI）[1]。如能早期測量CDI，便能及早發(fā)現(xiàn)冠狀動脈病變，在僅有動脈彈性下降而未有結構改變時積極干預，阻止病程進展。既往多采用有創(chuàng)檢查如血管內超聲、冠狀動脈血管造影來測量CDI，運用受到一定限制。近年來已有少部分學者利用冠狀動脈CT 血管成像（coronary computed tomography angiography， CCTA）來測量CDI，重視程度有待提高，且既往多采用回顧性心電門控技術，輻射劑量較大。因此，本研究擬利用西門子第二代雙源CT 的自適應前瞻性心電門控技術行CCTA 檢查，探討測量CDI 的可行性，并進一步分析有、無糖尿病受試者之間CDI 的差異。

方 法

1. 一般資料

收集分析我院2017 年12 月至2018 年8 月行CCTA 檢查的患者資料。根據(jù)以下標準入選56例受試者進行研究，其中男31例，女25例，年齡47 ～75歲，平均(57.48±7.10)歲。納入標準：①所有受試者均無冠狀動脈粥樣硬化斑塊及冠狀動脈變異。②圖像質量良好， 冠狀動脈顯示清晰。排除嚴重心律失常、先天性心臟病、心肌病、瓣膜病變及心功能不全者。通過詢問病史及查詢住院病歷來獲取受試者的一般資料，記錄其年齡、性別、身高、體重、外周血壓、高血脂、糖尿病史及吸煙飲酒史。再根據(jù)有無糖尿病分為糖尿病組和對照組。

2.檢查方法

所有患者均利用西門子第二代雙源CT（SOMATOM Definition Flash）行CCTA 檢查，采用自適應前瞻性心電門控序列掃描，采集時相為35%～75% R-R 間期。掃描范圍從氣管隆突下約1cm 至心臟膈面。對比劑采用碘海醇，其總量按1.5ml/kg 計算，然后再注射0.9%生理鹽水50ml。采用團注跟蹤法，選擇升主動脈根部為監(jiān)測層面，監(jiān)測其CT 值，設定觸發(fā)掃描閾值為100HU，當CT值達閾值水平時，延遲5 秒啟動掃描。掃描參數(shù)為：管電壓100 ～120kV，管電流采用自動調控技術，準直器128×0.6mm，矩陣512×512。

3.CDI 的評估

血管的彈性參數(shù)主要有四種，分別為：硬度參數(shù)、壓力彈性模量、擴張系數(shù)及順應系數(shù)。本研究采用的是臨床常用指標——CDI，它是指冠狀動脈在單位壓力作用下管腔截面積的變化，CDI 越大， 提示冠狀動脈膨脹性能越好。其計算公式為CDI=[（Smax-Smin）/Smin] /(Ps-Pd)×103， 其 中Smax、Smin分別指感興趣區(qū)的最大及最小橫截面積，Ps 為收縮壓，Pd 為舒張壓。將CCTA 采集的原始數(shù)據(jù)在35%～75% R-R 區(qū)間，每隔5%重建一組數(shù)據(jù)，共計得到9 組數(shù)據(jù)，導入Syngo.via 后處理工作站。利用血管分析軟件分別對9 組數(shù)據(jù)進行處理，因前降支運動速度最慢，且最易發(fā)生粥樣硬化斑塊，故本實驗的CDI 感興趣區(qū)選擇左冠狀動脈主干分叉以遠5mm前降支近段處，測量點需避開血管分叉處。為避免主觀測量產(chǎn)生偏倚，保證感興趣區(qū)在同一位置，我們設定參考點為左冠狀動脈主干分叉處。軟件會自動勾畫出冠狀動脈邊緣，得到管腔的直徑及橫截面積，我們再根據(jù)半輪廓原則[2]設定窗寬窗位，手動調整冠狀動脈邊緣。半輪廓原則是指將窗位設為冠狀動脈密度及其周圍脂肪密度的中點，并將窗寬設為窗位的兩倍，其可以真實的顯示兩種不同密度物質的分界面。最終獲得35%～75% R-R 間期內感興趣層面的Smax 及Smin（圖1），再根據(jù)公式，計算出CDI。上述測量由兩名己熟悉掌握本軟件、經(jīng)驗豐富的醫(yī)師采用盲法完成，先由一名觀察者前后測量兩次CDI，分別記為D1、D2，再由另一名觀察者測量CDI，記為D3，最終取3 次結果平均值。

4.統(tǒng)計學方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析。計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用卡方檢驗。采用Bland-Altman 法及組內相關系數(shù)（ICC）進行觀察者內及觀察者間測得CDI值的一致性分析，ICC＞0.75認為一致性較好。以雙側P＜0.05 表示有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.觀察者內及觀察者間測得CDI 值的一致性分析

通過Bland-Altman 法顯示同一觀察者兩次測得CDI 的差值均數(shù)為-0.05， 95%一致性界限（95%LoA） 為（-0.83，0.73），LoA 上 限 的95%可信區(qū)間（95%CI）為(0.54，0.91)，LoA 下限的95%CI 為(-1.01，-0.64)，即LoA 的 可 信 區(qū) 間（LoA CI）為 (-1.01，0.91)（圖2A）。不同觀察者兩次測得CDI 的差值均數(shù)為-0.06， 95%LoA 為（-1.19，1.07），LoA 上 限 的95% CI 為(0.81，1.34)，LoA 下限的95% CI為(-1.46，-0.93)，即LoA CI為 (-1.46，1.34)（圖2B）。觀察者內及觀察者間測得的所有CDI 差值均位于95%LoA 及LoA CI 之內，且在臨床可接受的范圍內。此外，觀察者內及觀察者間測得CDI 值的ICC 分別為0.966，0.927。以上均表明采用第二代雙源CT 自適應前瞻性心電門控技術測得的CDI 值能夠獲得較好的觀察者內及觀察者間一致性。

2.糖尿病組及對照組各觀察指標的比較

糖尿病組的CDI 值較對照組低，差異具有統(tǒng)計學意義，而兩組其他觀察指標之間的差異不具有統(tǒng)計學意義（表1）。

表1 糖尿病組及對照組各觀察指標的比較

圖1 A.舒張早期（45%）左冠狀動脈主干分叉以遠5mm 前降支近段處管腔面積為11.5mm2； B.舒張中期（70%）左冠狀動脈主干分叉以遠5mm 前降支近段處管腔面積為9.8mm2。

圖2 觀察者內及觀察者間兩次測得CDI 值的Bland-Altman 一致性分析。

討 論

CDI 是冠狀動脈的早期功能性指標，與心血管事件的發(fā)生及預后獨立相關，治療后可更快地逆轉。血管內皮細胞具有抗動脈粥樣硬化和抗血栓的雙重意義，其損傷是心血管疾病的初始因素，而CDI 可反映其功能狀況[3]。此外，動脈粥樣硬化斑塊破裂是急性冠狀動脈綜合征的主要原因，Ahmadi 等[3]發(fā)現(xiàn)CDI 可獨立預測冠狀動脈的易損斑塊，這突出了CDI在危險分層上的重要作用。總之，CDI 的測量具有重要意義，能早期評估冠狀動脈功能性改變，在僅有彈性下降而未有結構改變時積極干預，阻止病程進展。

冠狀動脈彈性可通過多種方法評估。超聲可測量外周血管的彈性，但其在深部血管的運用有限。血管內超聲( intravascular ultrasound，IVUS)為有創(chuàng)檢查，不能評價整體冠狀動脈，價格昂貴，且多數(shù)醫(yī)院未開展此技術[3]。冠狀動脈血管造影( coronary angiography，CAG) 也可測量冠狀動脈彈性[1、4]，但屬于有創(chuàng)檢查，檢查時間長，費用較高，因此不適用于檢測冠狀動脈的早期功能改變。近年來，磁共振成像( magnetic resonance imaging，MRI)也被運用到CDI 的評價[5-6]。Sebastian 等[4]發(fā)現(xiàn)MRI與CAG 測量的CDI 有顯著相關性，得出健康受試者與冠心病者CDI 之間有顯著差異。Kai 等[7]也通過MRI 發(fā)現(xiàn)觀察者內及觀察者間測得的CDI 值有良好的一致性，得出MRI 是一種可檢測有、無糖尿病受試者CDI 之間顯著差異的可靠方法。但MRI 成像時間較長，需排除金屬置入物，因此MRI 的運用受到了一定的限制。

CCTA 已作為冠心病篩査的首選檢查，它能準確測量冠狀動脈在心動周期不同時相的橫截面積，故可用于CDI 的測量。近年來有部分學者利用回顧性心電門控技術行CCTA 檢查測量CDI[2-3、8]，發(fā)現(xiàn)CCTA 與IVUS、CAG 測量的CDI 之間有明顯相關性，這提示CCTA 是測量CDI 的重要無創(chuàng)方法。Ahmadi 等[1]利用CCTA 發(fā)現(xiàn)CDI 與冠狀動脈疾病嚴重程度成反比。然而，利用CCTA 測量CDI 的研究較少，重視程度有待提高，且多采用多層螺旋CT的回顧性心電門控技術，其采用小螺距螺旋掃描，在全心動周期連續(xù)曝光，輻射劑量大。本研究采用的第二代雙源CT 具有更高的時間、空間分辨率，其自適應前瞻性心電門控技術可對全心動周期任意時間段掃描，故可得到冠狀動脈在不同時相的橫截面積，使評估CDI 成為可能。此外，后者采用步進式掃描，且僅在預先設定的時間窗曝光，明顯降低輻射劑量。

計算CDI 需要測量冠狀動脈在心動周期中的最大及最小橫截面積。舒張期開始時，因心室舒張，心肌對冠狀動脈的壓迫解除，血流迅速増加，并在舒張早期達到高峰，后逐漸降低。既往文獻也通過超聲分別在舒張早期及舒張末期觀察到左前降支的最大及最小直徑與橫截面積。然而，前降支在舒張末期的運動最大，導致圖像質量差[1]，而在舒張中期的運動速度最慢， 收縮末期和舒張早期次之。因此，通常采用相對無運動的、圖像質量好的舒張早期及舒張中期來測量前降支的最大及最小橫截面積[1]，則無需對整個R-R 間期進行掃描即可完成CDI 的測量，這有利于降低輻射劑量。Syngo.via 通過自動識別心動周期中冠狀動脈運動速度最低的期相，確定最佳收縮及舒張期，其中最佳收縮期多集中在30%～40%R-R間期，對應收縮末期，而最佳舒張期則集中于70%～75%R-R 間期，對應舒張中期。本研究選擇35%～75%R-R 間期，這大致對應收縮末期至舒張中末期的范圍，既包含了測量CDI 所需的舒張早、中期，也包含了顯示冠狀動脈病變的最佳收縮及舒張期，故無需額外增加掃描期相就可測量CDI，不增加輻射劑量。此外，通過Bland-Altman 法及ICC 顯示觀察者內及觀察者間測得CDI 值有較好的一致性，這也進一步證實了采用CCTA 自適應前瞻性心電門控技術測量CDI 的可行性，為臨床評價CDI 提供了新的無創(chuàng)方法。

血管彈性受多種危險因素的影響[9-11]。血糖升高損傷內皮細胞，血管壁成分改變，從而彈性下降。Lin 等[7]認為糖尿病者的CDI 低于無糖尿病者。Winkel 等[6]認為糖尿病是CDI 的危險因素。本研究也顯示糖尿病組的CDI 較無糖尿病組低，表明糖尿病在冠狀動脈粥樣硬化早期過程中就己導致了管壁的損傷。我們可評估CDI 來監(jiān)測冠狀動脈損傷的早期進程，早期通過飲食或藥物來延緩、治療糖尿病，進而有效預防CDI，減低及心血管事件的發(fā)生。

本研究的局限性：僅納入冠狀動脈無粥樣硬化斑塊者，這是為了突出冠狀動脈彈性的早期意義。我們沒有將CCTA 測量的CDI 與參考標準(如IVUS 或CAG)進行比較，因為對于沒有明顯冠狀動脈粥樣硬化斑塊者行侵入性實驗是不合理的。盡管如此，既往已有文獻得出CCTA 與IVUS、CAG 測量的CDI 值吻合良好。

總之，利用西門子第二代雙源CT行CCTA檢查，采用其自適應前瞻性心電門控技術可對CDI 進行評估，一站式獲得冠狀動脈的功能及形態(tài)學信息，且不增加輻射劑量，還可檢測出有、無糖尿病受試者之間CDI 的顯著差異，為早期預防冠心病提供有價值的理論依據(jù)。