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心脏冠状动脉CT解剖加功能的诊断时代

医学影像人  · 公众号  · 医学  · 2017-06-23 12:39

正文

本文原载于《 中华放射学杂志》2017年第4期

临床对冠状动脉粥样硬化性心脏病(以下简称冠心病,coronary artery disease,CAD)的诊断需求包括解剖诊断,即病变部位和范围、管腔狭窄程度、管壁斑块成分等信息,以及功能诊断,即病变以远有无缺血、心肌灌注有无异常等。解剖和功能诊断的结合,是对患者进行风险评估、选择合理治疗方案的科学依据。多排CT应用于临床对冠心病的解剖诊断已经超过10年,冠状动脉CT血管成像(CCTA)已经成熟,被认为是经导管冠状动脉造影(CAG)和经皮冠状动脉介入(PCI)治疗有创诊治前的"看门人"的检查技术,也可以简单理解为是有创检查前的首选排查方法。近几年兴起的CT功能成像逐渐成为研究热点,并有望率先实现解剖加功能的临床应用。


一、心脏冠状动脉CT解剖诊断的临床应用现状



1.CCTA广泛应用于临床:

近几年CT设备成像能力持续提高,时间分辨力的提升确保了基础心率<80次/min的患者能够接受检查。CT探测器宽度(排数)增加,采集时间控制在一个或几个心动周期内,心律不齐造成的影响下降,甚至心房颤动的患者在某些机型上也可以常规检查。CCTA的进步还体现在辐射剂量的显著降低。采取的技术手段主要包括:(1)前瞻性心电门控缩短采集时间窗,减少整体的曝光时间;同时减少了回顾性心电门控小螺距采集模式的应用;(2)低管电压和管电流、迭代重建(IR)技术等个体化采集技术被广泛应用,体现了操作技师能力的进一步提高 [1] ;(3)高端技术,如大螺距采集、宽体探测器的应用等,甚至可以使辐射剂量低于1 mSv。国内在此领域与国外同步,特别是在辐射剂量控制技术方面,做了大量临床实践与研究,并发表专家共识加以规范化推广应用 [2]

笔者2014年底到2015年初,随机抽样完成了对全国237家三级医院进行CCTA应用现状的调查 [3] ,结果显示有71%的医院拥有64排CT及以上档次的设备,64%的医院每年能够完成100例以上CCTA检查,平均每家医院每年完成1 037例,平均年增长25%~30%。这充分说明了在我国心脏冠状动脉CT技术日益获得普及,并有较大的发展空间。

2.CCTA在冠心病的诊治中发挥重要作用:

作为一项新技术,CCTA经过了10年的临床验证,获得了足够的循证医学证据。2015年发表在《新英格兰杂志》的PROMISE研究引起业界极大关注 [4] ,研究结果证实CCTA通过观察冠状动脉病变的解剖变化,与传统的功能检查技术(包括平板运动负荷试验、负荷超声心动图、负荷核医学心肌灌注成像)相比,可以作为常规的冠心病评估手段应用。发表在2015年《柳叶刀》( LANCET )杂志的另一篇重要论文 [5] ,更进一步证明CCTA通过发现高危病变,从而及时引导介入治疗和干预,降低了冠心病严重不良事件,包括心源性猝死和急性心肌梗死等。同时,CCTA对冠状动脉斑块等解剖信息的精准诊断,让内科药物治疗更加有的放矢,如使用他汀类药物抑制斑块进展,使患者长远获益。

CCTA的成熟应用,还表现在该技术日益解决临床关键问题,例如PCI术前评估冠状动脉病变范围、斑块钙化程度、管腔闭塞段有无"内隧道" 、远端侧支循环等 [6,7] ,提高手术成功率。采用冠状动脉管腔内显影密度梯度(TAG),可以间接评价支架内的重度再狭窄 [8] 。CT图像呈现的易损斑块特征,包括阳性重构、点状钙化、非钙化斑块、低密度脂核(<30 HU),已经写入国际心血管CT协会(SCCT)发布的CCTA报告指南 [9] ,说明这些征象被业界认可,有利于促进对病变的早期干预和对患者心血管事件的预防。

3.心脏CT对临床治疗新技术应用具有指导价值:

经导管主动脉瓣置换术(TAVR)逐渐在国内外开展起来 [10] 。术前对瓣膜钙化程度、瓣环大小测量、冠状动脉开口关系、外周血管路径评估等,部分是超声难以解决的,因此CT被赋予重要术前评估使命。临床已经开展的治疗新技术,如经导管肺动脉瓣置换术、二尖瓣夹、左房耳封堵术等,CT对心脏解剖显示具有优势,可以为术前定制器材起到重要作用。


一、心脏冠状动脉CT从单纯解剖向解剖加功能诊断的进步



单纯冠状动脉解剖诊断,难以揭示病变是否导致血流受阻和心肌缺血。研究显示,冠状动脉50%~70%狭窄中,只有36%的病变导致心肌缺血[血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)<0.8],70%~90%狭窄中却有20%病变并未导致心肌缺血(FFR>0.8) [11] ,这说明个体化、科学化治疗方案的确定,需要解剖和功能诊断信息的整合。

1.连续动态CT心肌灌注成像(dynamic CT perfusion,CTP)已经初步应用于临床:

该技术是通过连续扫描获得对比剂灌注心肌的时间衰减曲线(时间密度曲线),通过数学模型计算心肌血流量(MBF),计算原理可理解为曲线的上升斜率与血流量相关,而曲线下面积与血容量相关。目前该技术在高端CT设备上均有软硬件支持,最大优势是能够定量评估心肌内血流和灌注量。

CORE320是第1项采用静态首过法CTP国际多中心临床试验 [12] ,在对381例稳定性心绞痛患者研究发现,以CAG为冠心病诊断参照标准,CT较核素单光子发射断层(SPECT)有更高的准确性,ROC曲线下面积分别为0.78和0.69。如果CCTA解剖和CT心肌灌注功能信息结合,ROC曲线下面积可以提升为0.87,说明解剖加功能诊断结合的模式更加准确可靠。已经有较多的研究证实,CTP与核素等传统心肌灌注成像技术相比,具有良好诊断一致性。Blankstein等 [13] 将CTP成像与SPECT结果相比较,CTP诊断心肌缺血的敏感度、特异度、阳性和阴性预测值分别为84%、80%、71%和90%,证实CTP具有较高的诊断效能。Bamberg等 [14] 采用CTP图像上测得的MBF < 75 ml·100 mg -1 ·min -1 作为诊断标准,同时加上CCTA诊断狭窄率指标,敏感度和特异度分别达到93%和87%。因此,CCTA解剖与CTP心肌灌注功能的联合诊断,是临床全面评估冠心病的最佳路径之一。目前,CTP临床应用的限度主要包括设备必须具备后处理功能,诊断标准不够统一,以及部分心肌部位出现图像伪影,导致假阳性诊断等。







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