破裂和高危動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的冠狀動(dòng)脈CT 血管造影特征與血管內(nèi)超聲的關(guān)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(yī)院放射科，重慶404000

急性冠狀動(dòng)脈綜合征（acute coronary syndrome， ACS）的主要病因是冠狀動(dòng)脈斑塊破裂、侵蝕或鈣化小結(jié)引起血栓導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈完全或部分閉塞，也是ACS的主要死亡原因［1］。尸檢時(shí)高危斑塊具有特征性表現(xiàn)，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(wěn)定的病灶，其上覆有一層薄纖維帽［2］。虛擬組織學(xué)血管內(nèi)超聲（virtual histology-intravascular ultrasound，VH-IVUS）通過(guò)識(shí)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(dòng)脈CT 血管造影（CT angiography，CTA）作為非侵入性替代方案被越來(lái)越多的使用［4］。由于空間分辨率的限制，冠狀動(dòng)脈CTA 不能直接顯像來(lái)識(shí)別TCFA［5］。冠狀動(dòng)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(huán)征能否作為識(shí)別TCFA 的替代標(biāo)志物尚不清楚。因此，本研究通過(guò)冠狀動(dòng)脈CTA檢測(cè)穩(wěn)定性心絞痛和ACS病人VH-IVUS識(shí)別的破裂斑塊的準(zhǔn)確性，以探究冠狀動(dòng)脈CTA高風(fēng)險(xiǎn)特征識(shí)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(yī)院2017 年3 月至2019 年3 月行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療的穩(wěn)定型心絞痛（n＝32）和ACS（n＝32）病人為研究對(duì)象。穩(wěn)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(xiàn)后72 h 內(nèi)入組，所有病人在冠狀動(dòng)脈介入治療前行冠狀動(dòng)脈CTA、血管內(nèi)超聲（IVUS）和VH-IVUS 檢查，以IVUS 作為診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。排除房顫或腎功能不全的病人。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求，所有病人均同意參加研究并簽署知情同意書(shū)。

1.2冠狀動(dòng)脈CTA［6］采用美國(guó) GE 公司 64 層雙源CT 和前瞻性心電門(mén)控技術(shù)。掃描前2～3 min 所有受檢者舌下含服硝酸甘油片擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈。先掃描定位像來(lái)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(nèi)注射非離子型對(duì)比劑優(yōu)維顯60 mL（370 mg I/mL），注射流率4.5～5.0 mL/s，應(yīng)用人工智能觸發(fā)掃描系統(tǒng)確定延遲時(shí)間。CT 掃描參數(shù)：120 kV，280 mA，準(zhǔn)直器寬度64 mm×2 mm×0.6 mm，厚度0.75 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.33 s/r。CTA高風(fēng)險(xiǎn)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(huán)征（被＜130 HU 高衰減環(huán)包圍的低衰減）。斑塊定量使用半自動(dòng)循環(huán)Ⅲ軟件進(jìn)行，如有需要可手動(dòng)糾正血管輪廓。利用軟件顏色編碼每個(gè)斑塊體素，根據(jù)其衰減程度將斑塊分離成各組成部分，從而創(chuàng)建一個(gè)斑塊地圖，使斑塊成分可視化。每個(gè)組分的衰減（HU）截止點(diǎn)是根據(jù)組織學(xué)驗(yàn)證得到的腔內(nèi)對(duì)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(lái)計(jì)算。

1.3冠狀動(dòng)脈IVUS檢查［7］經(jīng)股動(dòng)脈送入 7 F 指引導(dǎo)管，導(dǎo)絲通過(guò)“靶血管”后，酌情使用1.5～2.0 mm球囊對(duì)病變進(jìn)行預(yù)擴(kuò)張并向冠狀動(dòng)脈內(nèi)注入0.2 mg的硝酸甘油擴(kuò)張血管。IVUS（OpticrossTM，美國(guó)）從病變遠(yuǎn)端以0.5 mm/s 的速度回撤，對(duì)病變血管進(jìn)行檢查分析。將血管組織的IVUS 灰度影像分為外彈力膜、內(nèi)膜、管腔及斑塊。在病變近端和遠(yuǎn)端找到相對(duì)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(shí)斑塊負(fù)荷為25%～50%。IVUS 系統(tǒng)軟件自動(dòng)生成中膜與管腔邊界后進(jìn)行人工校準(zhǔn)，確定血管組織邊界后，系統(tǒng)自動(dòng)生成血管VH 影像。系統(tǒng)自動(dòng)分析生成病變近、遠(yuǎn)端參考截面、最小管腔截面及整個(gè)病變的VH-IVUS 影像特點(diǎn)，分別統(tǒng)計(jì)整個(gè)病變段中不同斑塊病理組織的體積（mm3）和所占比例（%）。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以xˉ±s表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用受試者工作特征曲線（ROC）評(píng)價(jià)CTA 特征診斷的準(zhǔn)確性，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α＝0.05。

2 結(jié)果

2.1 IVUS診斷為破裂斑塊的冠狀動(dòng)脈CTA特征IVUS與冠狀動(dòng)脈CTA共同診斷出71個(gè)斑塊。其中IVUS 診斷出破裂斑塊39個(gè)，完整斑塊32個(gè)；冠狀動(dòng)脈CTA正確診斷出破裂斑塊26個(gè)，有3個(gè)斑塊的診斷為假陽(yáng)性，因此冠狀動(dòng)脈CTA診斷破裂斑塊的靈敏度為66%，特異度為91%。見(jiàn)圖1。在冠狀動(dòng)脈CTA診斷的高風(fēng)險(xiǎn)特征中，餐巾環(huán)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(jiàn)圖2。

2.2 VH-IVUS診斷的融合壞死核心斑塊的冠狀動(dòng)脈CTA特征VH-IVUS檢出的69個(gè)斑塊中有55個(gè)斑塊融合的壞死核心＞10%，為纖維粥樣硬化斑塊，剩余14個(gè)斑塊未融合壞死核心（6個(gè)是纖維鈣化斑塊，8個(gè)是病理性內(nèi)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(huán)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(jiàn)表1。CTA檢測(cè)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(cè)到餐巾環(huán)征的靈敏度為56%，但特異度為100%。

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

表2 虛擬組織學(xué)血管內(nèi)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(dòng)脈CT血管造影（CTA）特征比較

2.3 VH-IVUS診斷為T(mén)CFA和厚帽型纖維粥樣硬化斑塊（ThCFA）的冠狀動(dòng)脈CTA特征比較將VH-IVUS診斷的纖維粥樣硬化斑塊進(jìn)一步分為T(mén)CFA和ThCFA。TCFA的鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環(huán)征、非鈣化斑塊體積等CTA 特征與ThCFA 差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jiàn)表2。ROC 曲線分析結(jié)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(jiàn)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(wěn)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(fā)現(xiàn)破裂的冠狀動(dòng)脈CTA 特征，與穩(wěn)定型心絞痛病人2 例（6%）比較顯著升高（P＜0.05）。與穩(wěn)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(huán)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(jiàn)表3。

表3 急性冠狀動(dòng)脈綜合征（ACS）和穩(wěn)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)脈CTA檢測(cè)斑塊破裂特異度為91%，但靈敏度為66%。已有文獻(xiàn)報(bào)道在破裂的斑塊中記錄了餐巾環(huán)征［8-9］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管餐巾環(huán)征在破裂斑塊中出現(xiàn)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(huán)征。ACS中的餐巾環(huán)征可能是由造影劑包裹的血栓引起，也可能發(fā)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(dòng)脈CTA 是在IVUS后24 h內(nèi)進(jìn)行的，因此斑塊的愈合沒(méi)有時(shí)間延遲。有研究表明，小的鈣化元素可能被誤認(rèn)為是斑塊內(nèi)的造影劑，尤其是在沒(méi)有造影劑前掃描的情況下［13-14］。本研究中，3個(gè)假陽(yáng)性破裂識(shí)別均發(fā)生在斑塊中，斑塊鈣化呈斑點(diǎn)狀，提示了小的鈣化斑塊和造影劑池較難區(qū)分。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于臨床應(yīng)用的要求。但使用餐巾環(huán)征使其特異度變?yōu)?00%，靈敏度為56%，這可能與冠狀動(dòng)脈CTA 的空間分辨率低于VH-IVUS 有關(guān)［15］。有文獻(xiàn)報(bào)道，冠狀動(dòng)脈CTA 對(duì)＞2 mm2壞死核心的檢測(cè)靈敏度為75%，對(duì)＜2 mm2壞死核心的檢測(cè)靈敏度為55%［16-17］。然而，尸檢的數(shù)據(jù)顯示，破裂斑塊的平均壞死核大小為2.2 mm2［2］，這表明檢測(cè)較小的壞死核心可能與臨床相關(guān)性較小。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，VH-IVUS 定義的ThCFA 和TCFA的冠狀動(dòng)脈CTA高危特征（鈣化斑塊、低衰減斑塊、正性重塑、餐巾環(huán)征和非鈣化斑塊體積）均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)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?yàn)橐酝腔诠潭╔ 線衰減截止點(diǎn)來(lái)識(shí)別壞死核心，會(huì)受到不同對(duì)比度下斑塊成分衰減變化的限制［18］。本研究通過(guò)創(chuàng)建基于對(duì)比度與斑塊衰減比的斑塊圖來(lái)測(cè)量斑塊成分的體積，結(jié)果發(fā)現(xiàn)壞死核心與纖維斑塊的比值在TCFA 中顯著增加。通過(guò)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(dāng)壞死核心/纖維斑塊比值＞0.58 時(shí)，對(duì)TCFA 的檢測(cè)靈敏度為84%，特異度為75%；當(dāng)比值＞1.01 時(shí)，靈敏度為33%，特異度為92%。最后，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與穩(wěn)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(huán)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(jié)果一致。利用斑塊圖確定斑塊成分的定量，擴(kuò)大了冠狀動(dòng)脈CTA高危標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)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(jié)論

與IVUS 相比，冠狀動(dòng)脈CTA 識(shí)別破裂斑塊的特異度高，但靈敏度低。餐巾環(huán)征在識(shí)別壞死核心時(shí)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(huán)征、壞死核心體積、壞死核心/纖維斑塊比值等CTA 高風(fēng)險(xiǎn)特征能很好的識(shí)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(jiàn)插圖9-4）

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

圖2 冠狀動(dòng)脈CT血管造影（CTA）餐巾環(huán)征和相應(yīng)的斑塊圖：A為餐巾環(huán)征；B為具有斑塊定量的斑塊圖；C為虛擬組織學(xué)血管內(nèi)超聲（VH-IVUS）纖維粥樣硬化斑塊