基于CCTA相关技术对急性冠脉综合征检查的研究进展_唐异蓓.pdf

178中国CT和MRI杂志2023年02月 第21卷 第02期 总第160期【第一作者】唐异蓓，女，在读硕士，主要研究方向：放射医学-心血管方向。E-mail：【通讯作者】刘挨师，男，主任医师，主要研究方向：医学影像与核医学。E-mail：综 述Research Progress of Acute Coronary Syndromes Based on CCTA Related Techniques*TANG Yi-bei1,ZHAO Lei2,LIU Ai-shi2,*.1.Graduate School of Inner Mongolia Medical University,Hohhot,Inner Mongolia autonomous region 010000,China2.The Affiliated hospital of Inner Mongolia medical university Radiology departmen,Hohhot,Inner Mongolia autonomous region 010000,China ABSTRACTAcute coronary syndrome(ACS)is a common emergency,the first time to carry out revascularization is the best way to save myocardial infarction.With the development of precision medicine,it has become the responsibility of imaging medicine to provide timely and accurate examination reports to clinicians,and to accurately locate and judge the function of ischemic myocardium.With the clinical demand and the update of imaging equipment,CCTA can obtain the heart shape and function in a one-time examination,which opens a fast channel for clinical rescue.This review mainly describes the useful information for acute coronary syndrome based on CCTA related technologies.Keywords:Acute Coronary Syndrome;Blood Flow Reserve Fraction;Computational Fluid Dynamics;Myocardial Perfusion1 引 言随着胸痛中心的建立，“胸痛”成为了急诊科重点关注的症状之一。胸痛中心为突发急性冠脉综合征(acute coronary syndrome ACS)、主动脉夹层、肺动脉栓塞的患者打开绿色生命通道而建立1。患者应胸部不适前来就医时，临床医生问诊后需结合体格检查、12导联心电图、影像学资料及生化指标(尤其是敏感性肌钙蛋白)等信息，判断患者是否属于急性冠脉综合征。一旦确诊，应根据患者的实际情况，采取溶栓或者血运重建等措施进行治疗2-3。2 病理生理据中国心血管健康与疾病报告20194报道，ACS发病率逐年增加，有超过40%的居民是因为严重的心血管事件导致的死亡，目前心血管疾病是我国首位死亡原因。以提倡“防治结合”的理念，降低心血管事件的发病率和提高患者的生存率。该报道指出，近年来有许多非ST段抬高的中、重危ACS患者，因为没有及时得到冠脉造影分析，错过了最佳血运重建治疗手段。所以心脏超声和CCTA成为首当其冲为ACS患者提供临床治疗依据的最佳选择。ACS通常是指不稳定的动脉粥样硬化的斑块发生破裂、脱落，栓塞远端微血管管腔，导致心肌缺血或坏死5。其中，ST段抬高型心肌梗死、非ST段抬高型心肌梗死和不稳定心绞痛是ACS最常见的类型2。有学者5发现不稳定斑块内存在活性的炎性细胞，这些细胞分泌的蛋白水解酶破坏了斑块的薄层纤维帽结构，继而引发斑块局部脱落形成血管栓塞。心电图有利于帮助ACS患者进行初步分类。心电图显示ST段抬高，常见于冠脉的完全阻塞；而心电图显示ST段低平或暂时抬高改变，则提示冠脉不完全阻塞/狭窄。当心电图无法为ACS患者提供更可靠的依据时，需结合急诊影像学检查，尽可能为患者争取更多的抢救时机6。3 CCTACCTA是一项非侵入性冠脉成像检查，众多临床试验已经证实了CCTA可以作为有创性选择性冠脉造影术前的初步筛查，这样有利于促进“精准医疗”理念的推行。CCTA可以观察到阻塞冠脉狭窄的斑块成分和冠脉狭窄的程度。通过斑块成分与冠脉狭窄程度可以间接的反应受累心肌的范围和预测心功能受损程度。为ACS患者的风险分层提供参考依据。学者们将CCTA与心脏超声、心脏磁共振和SPECT心肌灌注检查进行对比，认为这些检查提供的部分参数有同等效益的诊断价值3,5。本综述主要讲述采用CCTA的相关技术，为急性冠脉综合征患者向临床提供哪些有价值的影像资料。3.1 冠状动脉病变狭窄程度评价 临床医生首要关注的是ACS患者的冠脉闭塞程度，CCTA对冠脉狭窄程度的评估是目前公认的诊断或排除冠心病的检查工具，评估冠脉狭窄程度也是间接评估心功能的血流储备的方法之一7。CCTA扫描结合后处理成像技术能够快速准确提供冠脉狭窄程度等相关信息。临床常在最大密度投影重建图(MIP图像)进行测量冠脉的狭窄程度：即基于CCTA相关技术对急性冠脉综合征检查的研究进展*唐异蓓1 赵 磊2 刘挨师2,*1.内蒙古自治区内蒙古医科大学研究生学 院(内蒙古 呼和浩特 010000)2.内蒙古医科大学附属医院放射科 (内蒙古 呼和浩特 010000)【摘要】急性冠脉综合征(ACS)是常见的急症，第一时间进行血运重建是挽救心肌梗死的最好方法。随着精准医疗的发展，及时准确给临床医生提供检查报告，为缺血心肌进行准确定位及功能判断成为影像医学的责任。伴随着临床的需求和影像设备的更新，CCTA可以在一次性检查中获得心脏形态和心脏功能，为临床打开了抢救的快速通道，本综述主要讲述了基于CCTA相关技术对急性冠脉综合征提供哪些有用的信息。【关键词】急性冠脉综合征；血流储备分数；计算 流体力学；心肌灌注【中图分类号】R542.2【文献标识码】A【基金项目】内蒙古自治区关键技术攻关项目 (2019GG070)内蒙古自治区自然科学基金项目 (2017MS0893)内蒙古医科大学科技百万工程联合 项目(YKD2020KJBW(LH)029)DOI:10.3969/j.issn.1672-5131.2023.02.060 179CHINESE JOURNAL OF CT AND MRI,FEB.2023,Vol.21,No.02 Total No.160（下转第 187 页）该测量方法的准确程度存在一定局限性，即测量远端正常血管直径的区域不应出现较大的血管分支结构。所以需要计算出较为准确的冠脉狭窄程度，应在较大的血管分支前端获得正常血管的直径，才能够满足计算条件。由于冠脉血管形态及结构存在较大的差异，并且血管狭窄位置的不一致性，运用这种传统的测量模式得到的管腔狭窄程度往往会被高估。高估的结果会使部分患者接受没有必要的有创造影术(Invasive Coronary Angiography ICA)治疗6-7。为了提高血管狭窄程度的准确性，全宽半高宽测量估计值与CT数字校准直径技术被学者们相应提出7。3.1.1全宽半高宽测定估计值(Full Width at Half Maximum Determination DFWHM)Contijoch等人7模拟冠脉的狭窄，运用点扩散函数计算血管的全宽半高宽(FWHM)估计值，获得的血管直径是接近于真实大血管的直径(适用于直径大于2.0mm的血管)。该函数主要用于测量血管腔内最大体素值(intraluminal maximum voxel value IMVV)和血管全宽半高宽最大估计值(the full width half maximum FWHM)7。该函数并不适用于直径较小的血管(即直径小于2.0mm的血管)，因为心脏的生理运动，会使较小的冠脉丢失部分体素值，最终会高估远端小血管的直径，从而低估狭窄程度7。3.1.2 CT数字校准直径(CT-number-Calibrated Diameter Dc)技术 学者陈8基于冠脉远端血管的特点(即血管直径2.0mm)，设计了CT数字校准直径(CT-number-Calibrated Diameter Dc)技术来弥补小血管测量不精准的缺陷，这是一种需要先校准冠脉运动方式后才能使用CT值校准直径技术。这种校准技术通过获得IMVV可以直接计算出血管直径，且有较高的精确性(直径狭窄程度误差率5.6%)。该学者运用人体模型模仿了冠状动脉狭窄进行验证，证实了CT数字校准直径技术能够准确的计算出整个血管节段的真实直径8。3.2 冠状动脉高危斑块评价 冠状动脉高危斑块通常用于形容易导致ACS发生的易损斑块，这类斑块内的活性炎性因子，是导致动脉粥样硬化斑块的破裂、脱落的主要原因9。临床常采用CCTA扫描评价导致冠脉狭窄的斑块。通常影像报告里用钙化斑块、非钙化斑块和混合斑块对斑块成分进行描述10。并总结出易损斑块在CT的特点，即阳性重塑、低密度斑块、餐巾环征、斑点钙化等。这类易损斑块富含脂质成分，所以CT值一般不超过60HU。CCTA上可以较准确的勾画出动脉粥样硬化里的低衰减斑块的大致形态，且有较高的敏感性(73%)和特异性(71%)。但是不能区分低衰减斑块内的具体成分，这是由于CT空间分辨力较低和斑块成分常交叉存在所导致的。有学者结合病理结果统计，发现导致冠脉阻塞的斑块破裂与低衰减斑块(799的患者人数过少，无法证明高钙化分数不会影响CFD的准确性。CCTA提供心脏冠脉狭窄的解剖模型与CFD结合进行分析，填补了解剖学上冠脉梗阻与血流动力学之间的空白16,18。通过模拟计算得到的冠脉管腔狭窄程度与计算流体力学获得的血流储备分数更接近有创冠脉造影的值，减少了不必要的有创冠脉造影19。3.4 脂肪衰减指数(FAI Fat attenuation index)血管病理性狭窄通常见于血管附壁血栓的形成，而附壁血栓的不稳定性，随时会给患者带来生命危险。寻找不稳定附壁斑块成为了学者们重要的探索点。学者余20在研究中发现，血管周围脂肪衰减指数(FAI)是一种有潜力的判断冠脉特异性缺血的新指标。这是不稳定的附壁血栓释放活化炎性因子，使相邻血管周围脂肪水肿。血管壁因血液湍流或管壁内压力不均，血管内膜受损，凝血因子聚集形成附壁血栓。附壁血栓形成初期，由于受损血管内壁还未彻底纤维化或钙化时，受损的血管壁周围因炎性因子和水分出现过度聚集，管壁渗透压增高，炎性成分向周围脂肪层渗出，导致周围脂肪密度增高。在CCTA多曲面重建图上，可以观察到冠脉血流受限的病变区域比非血流受限病变区域周围脂肪密度增高，并且炎性水肿累及外周脂肪范围的径向距离与靶血管的直径几乎一致20。该学者还发现当FFR0.8时，测得附壁血栓周围的脂肪的FAI值会增高。尽管FAI有很高的敏感性(敏感性80%)，但是特异性很低(特异性56%)20。FAI联合直径狭窄(DS)和总斑块体积(TPV)进行综合评估，可以提高评估不稳定斑块的特异性(FAI+DS+TPV组合评估，敏感性85.9%，特异性67.2)。FAI+DS+TPV这种联合评估方式，是一种省时且安全的用于筛查缺血性冠状动脉狭窄的潜力性组合参数。这项联合评估方法，其性能与基于CFD的FFRct基本一致20。3.5 左室运动与功能 负性重构也