熊青峰，馬小靜，陳艷，呂豐甫，郭生鵬，陳浩

冠狀動(dòng)脈CT 血管成像（CCTA）作為一種無創(chuàng)性影像學(xué)檢查手段，已廣泛應(yīng)用于臨床[1-2]，但由于受到心率快、心律不齊、呼吸偽影等多種因素干擾應(yīng)用受限。為了提高診斷準(zhǔn)確性，CCTA 往往聯(lián)合其他一些指標(biāo)，來提高其對(duì)冠心病的診斷準(zhǔn)確率[3-4]。研究表明，反映心肌微循環(huán)狀況的指標(biāo)可反映冠心病嚴(yán)重程度[5]。也有研究表明，由進(jìn)展到一定程度的慢性阻塞性病變所引起的心肌缺血損傷，可導(dǎo)致心肌重構(gòu)[6-7]，進(jìn)而引起心肌微循環(huán)結(jié)構(gòu)改變，加重心肌缺血[8]。因此，心肌血流、心肌重構(gòu)與冠狀動(dòng)脈慢性阻塞的嚴(yán)重程度存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可依據(jù)心肌血流變化，推斷冠心病嚴(yán)重程度。本研究以心肌血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)為金標(biāo)準(zhǔn)，引入無創(chuàng)性評(píng)價(jià)心肌重構(gòu)的指標(biāo)-心肌血流指數(shù)（MBFI），旨在分析該指數(shù)在診斷缺血性冠心病中的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

回顧性分析2013 年1 月至2020 年6 月我院門診疑似冠心病患者，其超聲心動(dòng)圖及12 導(dǎo)聯(lián)心電圖結(jié)果均正?；蛞伤菩募∪毖壹毙怨跔顒?dòng)脈事件全球注冊(cè)研究（GRACE）院內(nèi)死亡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分為低-中危，行CCTA 檢查25 890 例，收集住院后接受有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影及血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)（FFR）檢查263 例，篩選出最佳圖像質(zhì)量共81 例患者，男性43 例，女性38 例，年齡（59.27±9.09）歲。收集三次安靜狀態(tài)下患者心率、血壓數(shù)據(jù)（入院藥物治療前），取平均值，獲取患者同期的身高、體重，并提取影像數(shù)據(jù)，計(jì)算左心室心肌質(zhì)量，并計(jì)算MBFI。

1.2 CCTA 檢查（靜息心肌早期灌注成像）

使用Siemens Somatom Definition FLASH 二代雙源CT 機(jī)（德國）進(jìn)行常規(guī)前瞻性心電門控掃描，檢查前患者訓(xùn)練呼吸并屏氣10 s，然后行心臟平掃，掃描范圍為氣管分叉10 mm 以下開始掃描至心臟膈面。應(yīng)用對(duì)比劑示蹤法，在主肺動(dòng)脈窗層面降主動(dòng)脈選擇感興趣區(qū)監(jiān)測(cè)CT 值，觸發(fā)閾值120 HU。當(dāng)興趣區(qū)內(nèi)密度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，延遲4 s 自動(dòng)啟動(dòng)掃描。前門控掃描方式：參數(shù)120 kV，自動(dòng)毫安秒，根據(jù)體重指數(shù)調(diào)節(jié)對(duì)比劑用量，對(duì)比劑使用非離子造影劑歐乃派克經(jīng)肘正中靜脈穿刺注入，并根據(jù)體重指數(shù)調(diào)整流速，注射速率4.0～5.0 ml/s，用量40～60 ml，后續(xù)30 ml 生理鹽水，流速3.0 ml/s。掃描結(jié)束后，多期相進(jìn)行圖像重組，并傳入工作站，行最大密度投影、多平面重建和曲面重建成像。

1.3 輻射劑量評(píng)價(jià)

通過CT 自動(dòng)計(jì)算得到容積CT 劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長度乘積（dose length product，DLP），由DLP 乘以特定的轉(zhuǎn)換系數(shù)k 來估計(jì)出有效劑量（effective dose，ED），轉(zhuǎn)換系數(shù)k 值參考?xì)W盟委員會(huì)關(guān)于CT 的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指南[9]，k=0.014 mSv/（mGy·cm）。

1.4 冠狀動(dòng)脈狹窄的判斷

采用美國心臟協(xié)會(huì)冠狀動(dòng)脈改良分段方法，由3 名高年資影像專業(yè)醫(yī)師對(duì)冠狀動(dòng)脈15 個(gè)主要節(jié)段進(jìn)行評(píng)價(jià)，意見不統(tǒng)一時(shí)，采用少數(shù)服從多數(shù)原則，并納入冠狀動(dòng)脈顯示清晰，管腔連續(xù)完整，無階梯狀偽影或不影響診斷的輕度偽影的圖像。運(yùn)用飛利浦公司（荷蘭）冠狀動(dòng)脈多層螺旋CT 血管成像后處理軟件進(jìn)行分析，即血管狹窄程度=（狹窄段近心端正常血管直徑－狹窄處直徑）／狹窄段近心端正常血管直徑 × 100%。

1.5 有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影檢查

經(jīng)橈動(dòng)脈穿刺，采用 Judkins 法予以檢查，使用血管造影機(jī)（Philips FD10 型，荷蘭），對(duì)圖像予以分析。由3 名臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立診斷，所有患者均采用數(shù)字平板造影機(jī)進(jìn)行，常規(guī)多體位投照。所有患者術(shù)前服用常規(guī)劑量阿司匹林、噻氯吡啶或氯吡格雷等抗血小板藥物，術(shù)中按常規(guī)劑量靜脈應(yīng)用肝素，維持活化凝血時(shí)間250～350 s。按常規(guī)方法行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)及導(dǎo)管法FFR 檢測(cè)。

1.6 心肌血流灌注模型

根據(jù)集總參數(shù)網(wǎng)絡(luò)血流模型，心肌血流量主要由心肌灌注壓及微血管半徑?jīng)Q定[10]。在血液循環(huán)穩(wěn)定前提下，假設(shè)心肌血流灌注為一個(gè)并聯(lián)的阻抗模型[11]，心肌血流主要由心肌血流灌注壓與心肌微循環(huán)阻力（心肌質(zhì)量）的比值決定[12]。由于心肌血液循環(huán)呈脈沖式由動(dòng)脈端向靜脈端流動(dòng)，且該過程大約需要5 個(gè)心動(dòng)周期[13]，即經(jīng)過5 個(gè)心動(dòng)周期，一定容量的血液分布至整個(gè)心肌微循環(huán)。因此，該時(shí)間段內(nèi)心肌血流量與心肌質(zhì)量比值即為心肌血流（圖1），考慮到不同患者的體重指數(shù)存在個(gè)體差異，而體重指數(shù)[14]、性別[15]、年齡[16]又與冠心病存在一定相關(guān)性，因此，引入一個(gè)評(píng)價(jià)心肌重構(gòu)的指標(biāo)-MBFI，由于靜脈壓力極低，將舒張期主動(dòng)脈壓認(rèn)為心肌灌注壓。

圖1 心肌血流灌注模型

1.7 MBFI 計(jì)算[11，13，17]

記錄患者平均心率、平均舒張壓（DP）、身高、體重，運(yùn)用荷蘭飛利浦公司CCTA 后處理軟件計(jì)算收縮末期左心室心肌容積，乘以心肌密度得到左心室心肌質(zhì)量（mass，M），并由平均心率推算出心動(dòng)周期（time，T），T=60/心率，進(jìn)而得出心肌灌注時(shí)間（perfusion time，PT），即PT=5×T；由身高及體重計(jì)算出體重指數(shù)（BMI），并依據(jù)性別、年齡進(jìn)行校正。MBFI=PT×DP/（M×BMI）－k×n（k 由多因素回歸分析得到，權(quán)重值0.015，n 為年齡間隔數(shù)，男性、女性患者校正年齡分別≥ 60 歲、55 歲，每間隔5 歲，增加0.015。

1.8 診斷分析

以FFR 為金標(biāo)準(zhǔn)，有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影依據(jù)管腔狹窄≥70%判斷靜息條件下心肌缺血[18]，MBFI 依據(jù)其數(shù)值≤最佳切點(diǎn)值判斷靜息條件下心肌缺血，比較MBFI 與有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影兩種方法診斷缺血性冠心病的ROC 曲線及診斷準(zhǔn)確度。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法

采用Medcalc 18.11.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，分類變量以頻率和百分比表示。采用DeLong 檢驗(yàn)比較MBFI 和有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影的曲線下面積，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影及MBFI 最佳切點(diǎn)值診斷及ROC 曲線

81 例患者，CCTA 掃描平均劑量為（3.06±1.22）mSv。MBFI、ICA 最佳切點(diǎn)值分別為0.074、70%，25 例患者FFR ≤0.80。MBFI、ICA 兩者ROC 曲線下面積分別為0.825、0.699（Z=2.024，P=0.0429），其敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為88.00%、80.35%、66.67%、93.75% 和76.00%、51.79%、41.30%、82.86%，診斷準(zhǔn)確度分別為82.72%、59.26%（χ2=10.753，P<0.01）。詳見表1、圖2。

表1 ICA 及MBFI 最佳切點(diǎn)值診斷分析

圖2 ICA 及MBFI ROC 曲線

2.2 MBFI 判斷疑似缺血相關(guān)冠狀動(dòng)脈狹窄

33 例患者（40.74%，33/81）有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影狹窄程度為65%或70%，其中27 例患者（81.82%，27/33）FFR>0.80，顯示心肌不缺血。以MBFI>0.074 來判斷，可明確23 例患者心肌不缺血（69.70%，23/33），詳見圖3，其FFR>0.80，占該類病例的85.19%（23/27）。

圖3 心肌血流指數(shù)評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈臨界重度病變患者的案例分析

3 討論

根據(jù)心肌血流灌注模型，血流灌注入口壓力為舒張期主動(dòng)脈壓，出口壓力為冠狀靜脈壓，根據(jù)集總參數(shù)網(wǎng)絡(luò)血流模型，在血流穩(wěn)定的前提下，每個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)，血管的長度與半徑是相對(duì)穩(wěn)定的，因此，每個(gè)心動(dòng)周期的血流量由灌注壓決定。根據(jù)阻抗模型，心肌血流由血流量與心肌質(zhì)量的比值決定，由此引出心肌血流模型。

研究表明，冠狀動(dòng)脈解剖與功能的結(jié)合，可明顯提高診斷冠心病準(zhǔn)確率[19]。本研究避開了傳統(tǒng)依據(jù)冠狀動(dòng)脈管腔解剖狹窄程度來評(píng)價(jià)冠心病，而是從生理功能角度通過分析冠心病患者心肌血流，從而避開單純依據(jù)心外膜下冠狀動(dòng)脈管腔狹窄程度分析心肌缺血狀況。本研究參考了腦組織的血流灌注模型[11，17]，應(yīng)用到心肌組織，將心肌循環(huán)系統(tǒng)假設(shè)為一個(gè)擁有動(dòng)脈入口與靜脈出口的密閉容器，由心肌灌注壓提供動(dòng)力，將心肌質(zhì)量及體重指數(shù)認(rèn)為阻力要素，同時(shí)依據(jù)性別、年齡進(jìn)行校正，從而得到MBFI。對(duì)于冠心病而言，其冠狀動(dòng)脈的管腔狹窄可導(dǎo)致相應(yīng)節(jié)段心肌缺血、損傷，而缺血、損傷心肌釋放的細(xì)胞因子可通過神經(jīng)、體液因素作用于整個(gè)心肌，導(dǎo)致心肌重構(gòu)，心肌質(zhì)量的增加是其主要表現(xiàn)形式[6-7]。由于一定時(shí)間段的心肌血流量主要由動(dòng)脈舒張壓與灌注時(shí)間決定[20-21]，而血流量與心肌微循環(huán)容量相匹配[22]。因此，灌注時(shí)間與舒張壓乘積可代表該時(shí)間段內(nèi)的心肌血流量，心肌質(zhì)量與體重指數(shù)乘積可代表血流阻力，兩者的比值即 MBFI。

為減少患者輻射劑量，本次研究采用前瞻性心電門控掃描方法，平均輻射劑量為（3.06±1.22 ）mSv，明顯低于以往回顧性心電門控掃描方式[23]，因此，該技術(shù)應(yīng)用于臨床是安全的。

本研究中，以FFR 為金標(biāo)準(zhǔn)，MBFI、有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影兩者的ROC 曲線下面積統(tǒng)計(jì)學(xué)差異明顯（P<0.05），MBFI 診斷缺血性冠心病的敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為88.00%、80.35%、66.67%、93.75%，優(yōu)于有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影，MBFI 除具備較高的敏感度與特異度外，還具有非常滿意的陰性預(yù)測(cè)值。在對(duì)81 例疑似缺血性冠心病患者的甄別中，MBFI 與有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影診斷正確率分別為82.72%、59.26%（χ2=10.753，P<0.01）MBFI 明顯高于ICA。因此，MBFI 較有創(chuàng)冠狀動(dòng)脈造影對(duì)評(píng)價(jià)冠心病患者心肌是否缺血具有明顯優(yōu)勢(shì)[24]，可用于評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈病變患者心肌是否缺血，為臨床進(jìn)一步制定治療策略提供科學(xué)依據(jù)。

研究表明，冠狀動(dòng)脈功能學(xué)評(píng)估在冠狀動(dòng)脈血運(yùn)重建中的作用日趨明顯[25-26]。在本研究的81 例患者中，33 例存在臨界重度狹窄，狹窄程度為65%或70%，占所有病例的40.74%（33/81）。針對(duì)該類病變，臨床治療策略的制定存在一定難度[27]，往往憑借經(jīng)驗(yàn)或依據(jù)是否存在明顯的心肌缺血證據(jù)，或?yàn)榱嗣鞔_該類患者心肌是否缺血，往往傾向于FFR檢測(cè)。本研究33 例疑似心肌缺血的臨界重度狹窄的患者，27 例患者（81.82%，27/33）心肌其實(shí)并不缺血，其FFR>0.80。當(dāng)以MBFI>0.074 來判斷時(shí)，有23 例患者（69.70%，23/33）FFR>0.80，心肌并不缺血，占所有非缺血病例的85.19%（23/27），也就是說，MBFI 可以甄別絕大多數(shù)冠心病患者心肌是否缺血。

局限性 本次研究以主動(dòng)脈舒張壓與心肌有效灌注時(shí)間的乘積代表心肌血流灌注量，考慮到生理指標(biāo)心率、血壓本身會(huì)隨機(jī)體狀態(tài)變化而變化，本研究選擇安靜狀態(tài)下一個(gè)較短時(shí)間段內(nèi)的心率、血壓為代表，是否可以代表24 h 內(nèi)的心率、血壓，需要進(jìn)一步研究；其次，病例入選，沒有納入急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者，對(duì)該類患者，MBFI 分布情況需要進(jìn)一步完善。

綜上，MBFI 為功能性指標(biāo)，可用于排查冠心病患者心肌是否缺血。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突