冠状动脉CT血管成像斑块主要成分定量分析对斑块类型的鉴别价值

心绞痛可分为不稳定性心绞痛（ UAP ）和稳定性心绞痛 （ SAP ） ，其中 UAP 又是急性冠状动脉综合征 （ acute coronary syndrome ， ACS ） 的重要组成部分，而 ACS 的发生通常是由于易损性斑块破裂 、血栓形成所致。有报道 ^[1-2] ，所有类型的具有高血栓并发症和快速进展可能性的动脉粥样硬化斑块（包括有血栓形成倾向、可能快速进展成为肇事斑块的粥样病变）都应被视为易损性斑块，因此可通过观察 UAP肇事斑块 来了解易损性斑块的特征 ^[1] 。目前诊断易损性斑块的“金标准”是血管内超声（ intravascular ultrasound ， IVUS ），但 IVUS 为有创性检查，且费用较高，故难以广泛普及 ^[3] 。因此，能否简单而有效地鉴别易损性斑块和稳定性斑块是临床和科研工作的重点之一，将对心绞痛患者风险评估、预后判断等具有重要意义。冠状动脉 CT 血管成像（ coronary CT angiography ， CCTA ）斑块定量分析技术不断发展，它提供了一种无创性评价斑块的成分并测量相应的指标的方法 ^[4] 。本文旨在运用 CCTA 斑块定量分析技术，对易损性斑块和稳定性斑块主要成分（脂质、纤维、钙化）定量测量，进而为临床提供鉴别斑块类型的影像学依据。

1 研究对象

回顾性连续搜集本院2018 年 8 月15日-2018年 10月15日同时行CCTA和冠状动脉造影（coronary artery angiography，CAG）检查的 95例心绞痛患者的病例资料。纳入标准：同时具有CCTA和CAG检查结果。 排除标准：非冠状动脉粥样硬化性冠心病（包括变异性心绞痛、X综合征）（37例）、CCTA与CAG检查时间间隔超过两周（3例）、支架植入术后或冠状动脉旁路移植术后（5例）、图像质量差（6例）、冠状斑块分析处存在严重钙化（3例）。 最终 41例患者纳入研究，男29例，女12例，年龄44～83岁，平均（66.4±9.3）岁。41例患者中UAP18例，SAP23例。 UAP定义为在运动或休息两周内出现新发或加速的胸部症状，持续时间通常在20 min以上，且没有生物标志物释放（肌钙蛋白cTn阴性） ^[5-6] ；SAP定义为心绞痛发作数周内无显著变化的患者，呈阵发性，持续数分钟 ^[7] 。UAP和SAP在发作期均可在心电图上发现心肌缺血改变（一过性ST段压低或T波低平） ^[5-7] 。所有患者均经本院临床医师在患者行心电图、实验室检查等相关检查之后给出诊断。

采用Toshiba Aquilion One320 排CT机。采用双筒高压注射器经右侧肘前静脉以5.0～6.0 mL/s 流率注射对比剂碘克沙醇（320 mg I/mL ）60～75 mL，然后以相同流率注射生理盐水40 mL。采用Sure Start软件智能触发扫描，触发点定于扫描野中央层面降主动脉，触发阈值180 HU。扫描方向为头足方向，扫描范围自气管分叉至膈肌以下水平， 扫描参数 ：120 kV， 管电流550mA ， 采用回顾性心电门控方式，全心动周期采集图像，容积数据采集范围为320排×0.5mm，机架转速为每转350ms/r。扫描时间0.35～1.40 s。完成后， 根据图像的质量选定重组R-R时相 ， 经图像重组 后， 将重建的清晰图像数据上传到图像处理工作站（ VitreaWorkstation version 4.0.693 ） 。 对图像进行多平面重组 （multi-planarreconstruction，MPR）、 曲面重组 （curve planar reconstruction，CPR） 。 斑块分析软件参数设定 ， 脂质CT值设定范围-100～49 HU（红色），纤维CT值设定范围50～149 HU（蓝色），钙化CT值设定范围350～1300 HU（黄色），对比剂CT值设定范围150～349 HU（绿色） （图1～3） 。

图1 男，45岁， UAP左前降支近段易损性斑块。a）CTA检查血管容积再现，左前降支近段狭窄（箭）；b）CAG检查，左前降支近段管腔狭窄程度90%（箭）；c）血管长轴曲面重建；d）斑块节段测量长度为10 mm；e）斑块节段血管截面，红色代表脂质，蓝色代表纤维，黄色代表钙化，绿色代表管腔，橙色线、浅蓝色线分别代表血管壁外、内缘；f）量化分析面板（脂质、纤维、钙化的体积和百分比分别为39.7 mm³、42.9 mm³、0.9 mm³、47.5%、51.4%、1.1%）。

图2 男，72岁， UAP右冠近段稳定性斑块。a）CTA检查血管容积再现，右冠近段狭窄（箭）；b）CAG检查，右冠近段管腔狭窄程度80%（箭）；c）血管长轴曲面重建；d）斑块节段测量长度为10mm；e）斑块节段血管截面，红色代表脂质，蓝色代表纤维，黄色代表钙化，绿色代表管腔，橙色线、浅蓝色线分别代表血管壁外、内缘；f）量化分析面板（脂质、纤维、钙化的体积、百分比分别为44.7 mm³、80.6 mm³、7.4 mm³、33.7%、60.8%、5.6%）。

图3 男，63岁， SAP右冠远段稳定性斑块。a）CTA检查血管容积再现，右冠远段狭窄（箭）；b）CAG检查，管腔狭窄程度55%（箭）；c）血管长轴曲面重建；d）斑块节段测量长度为10 mm；e）斑块节段血管截面，红色代表脂质，蓝色代表纤维，黄色代表钙化，绿色代表管腔，橙色线、浅蓝色线分别代表血管壁外、内缘；f）量化分析面板（脂质、纤维、钙化的体积、百分比分别为：34.9mm³、54.3 mm³、24.8 mm³、30.6%、47.6%、21.8%）。

常规以股动脉或桡动脉穿刺，造影导管分别进入左右冠状动脉及主要分支开口处，行选择性冠脉造影，对左冠状动脉和右冠状动脉分别采用多体位投照，用造影检查辅助软件测量冠状动脉管腔狭窄程度。

以CAG为标准，并结合CTA以下特征的判断为UAP肇事斑块 ^[8-9] ，并近似看成UAP易损性斑块纳入I组：①管腔内充盈缺损（或血栓）；②边缘游离于管腔的溃疡；③管腔对比剂滞留；④夹层；⑤管壁多处不规则；⑥或有学者表示，在患有单一显著狭窄的不稳定型心绞痛患者中，该病变被认为是肇事病变。根据Hoffmann等 ^[8] 的研究，UAP患者的非肇事斑块和SAP患者狭窄程度＞50%的斑块被分为稳定性斑块。故本研究UAP斑块中以最狭窄处非肇事斑块判断为UAP稳定性斑块，纳入II组；以CAG为标准，SAP管腔狭窄最严重处斑块（即引起症状的首要病变）为SAP稳定性斑块 ^[8] ，纳入III组。所有斑块均经过CAG结果验证狭窄程度大于50%。以上处理均由两位有经验得医师独立进行分析，若意见不一致时，以共同讨论结果为准。

运用Vitrea工作站上的 心血管斑块分析软件 。①采用single方式进行斑块分析，在斑块处手动拖动分析节段范围，每一节段长度为10mm（图1d、2d、3d）；②随后按照上述CT预设定值自动生成斑块的定量信息（图1f、2f、3f）；③分别 对 UAP患者、SAP患者的 三组斑块进行①～②操作 ，并计算节段内脂肪、纤维、钙化体积及百分比。

所有数据经SPSS 19.0软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示，三组斑块节段内脂质、纤维、钙化的体积及体积百分比的差异比较采用单因素方差分析，两两比较采用 LSD 检验。评判易损性斑块与所有稳定性斑块效能，采用受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算ROC曲线下面积（area under curve，AUC），以诊断较好指标临界值计算其对应的敏感度、特异度、阳性预测值（positivepredictive value，PPV）和阴性预测值（negativepredictive value，NPV）。以 P ＜0.05为差异有统计学意义。

41例患者共有131个斑块，狭窄程度≤50%和＞50%的斑块分别为50个和81个；其中狭窄程度＞50%的斑块中，包括UAP肇事斑块诊断不明确的5个、对比剂或血管外脂肪严重干扰图像分析的斑块3个（位于血管分叉处2个、血管远段1个）、稳定性斑块中非最狭窄处斑块UAP患者11个和SAP患者18个。最终，共45个斑块进行定量分析研究，它们位于左冠状动脉25个、右冠状动脉13个、回旋支7个，I组、II组、III组分别为10个、9个、26个斑块。

UAP易损性斑块、UAP稳定性斑块和SAP稳定性斑块三组纤维百分比差异无统计学意义（ P ＞0.05）。三组脂质体积、脂质百分比、纤维体积、钙化体积、钙化百分比差异均有统计学意义（ P ＜0.05，表1）。易损性斑块与两组稳定性斑块的脂质百分比、钙化体积和钙化百分比差异均具有统计学意义（ P ＜0.05），易损性斑块脂质百分比高于稳定性斑块、钙化体积和钙化百分比低于稳定性斑块。两组稳定性斑块的脂质百分比、钙化体积和钙化百分比差异无统计学意义（ P ＞0.05）。UAP易损性斑块与UAP稳定性斑块的纤维体积差异具有统计学意义（ P ＜0.05），两组稳定性斑块的脂质体积和纤维体积差异有统计学意义（ P ＜0.05），UAP易损性斑块与SAP稳定性斑块的脂质体积差异有统计学意义（ P ＜0.05）。

注 ：*表示方差分析P值大于0.05，两两比较的结果失效。

诊断易损性斑块各项指标中，脂质百分比的ROC曲线AUC较高，为0.994，脂质体积的AUC为0.811，基于脂质百分比ROC曲线判断易损性斑块与稳定性斑块的分界点为44.1%，其对应敏感度、特异度、PPV和NPV分别为100%、88.5%、71.4%、100%。此外，纤维体积和纤维百分比、钙化体积和钙化百分比的诊断价值较低或无诊断价值（图4）。