急性冠脉综合征患者冠状动脉计算机断层扫描血管成像斑块定量分析的对比研究

王蔚然，王玺，窦冠华，何柏，荆晶，单冬凯,*

(1中国人民解放军总医院第一医学中心心血管内科，北京 100853；2中国人民解放军总医院第六医学中心心血管病医学部，北京 100048；3中国人民解放军总医院第二医学中心心血管内科，北京 100853)

急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)是当前严重威胁我国城乡居民生命健康的心血管疾病[1,2]。ACS的病理基础是具有破裂倾向的不稳定斑块形成，与斑块破裂和继发血栓密切相关。冠状动脉计算机断层扫描血管成像(coronary computed tomography angiography，CCTA)作为重要的无创影像学诊断技术，不仅可以实现解剖学定性分析，也能够借助定量分析精准测定各类斑块成分，检出可能导致潜在ACS风险的高危斑块，有助于冠心病(coronary artery disease，CAD)患者的临床风险分层[3,4]。尽管既往研究已明确指出CCTA高危斑块特征包括点状钙化、正性重构、低密度斑块和餐巾环征，然而对高危斑块进行定量分析仍需进一步探讨[5-9]。本研究旨在比较ACS和稳定性冠心病(stable coronary artery disease，SCAD)患者斑块成分的差异，并进一步分析ACS患者中罪犯病变和非罪犯病变斑块构成的差异。

1 对象与方法

1.1 研究对象

回顾性纳入2021年1月至3月因胸痛就诊于中国人民解放军总医院第一医学中心心血管内科的CAD患者116例，其中非ST段抬高型ACS患者81例，SCAD患者35例，详细记录其临床资料和主要检验检查指标。纳入标准：(1)年龄18～75岁；(2)在院期间依次接受CCTA和冠状动脉造影检查，两项检查间隔时间不超过14 d；(3)CCTA和冠状动脉造影图像质量满足分析需求；(4)临床资料完整。排除标准：(1)血流动力学或临床情况不稳定；(2)冠状动脉支架或冠状动脉搭桥术后；(3)既往心肌梗死病史；(4)冠状动脉严重钙化病变；(5)严重肝肾功能不全；(6)碘对比剂禁忌证。由心血管介入团队中3名经验丰富的专家通过冠状动脉造影确定ACS患者的罪犯病变。本研究通过中国人民解放军总医院医学伦理委员会批准，纳入患者在接受CCTA和冠状动脉造影检查前均签署知情同意书。

纳入分析的ACS患者临床情况基本稳定，主要包括非ST段抬高型心肌梗死和不稳定性心绞痛。非ST段抬高型心肌梗死定义：(1)特异性心电图ST段下移、一过性ST段抬高或T波改变；(2)高敏肌钙蛋白≥52 ng/L，或在最初1 h内绝对变化值≥3 ng/L[10,11]。不稳定性心绞痛定义：(1)长时间静息性心绞痛(>20 min)；(2)新发严重心绞痛，表现为自发性心绞痛或劳力性心绞痛；(3)最近1个月内症状加重的稳定性心绞痛[10,11]。区别于ACS患者，SCAD患者主要包括以下3种情况：(1)慢性稳定性劳力型心绞痛；(2)ACS之后稳定的病程节段；(3)缺血性心肌病[12,13]。

1.2 CCTA扫描方案

所有患者均在中国人民解放军总医院第一医学中心心脏介入中心接受CCTA检查。检查设备为西门子第二代双源CT(Definition Flash，Siemens Healthcare，Germany)，扫描参数如下：采用Z轴飞焦点技术，探测器准直0.6 mm×64.0 mm，扫描层厚0.6 mm，机架旋转时间0.28 s。所有患者均进行屏气训练以减少呼吸运动伪影，并于扫描前3 min舌下含服硝酸甘油以扩张冠状动脉，如果心率>75次/min则静脉给予β受体阻滞剂，根据患者心率和呼吸情况选择前瞻性或回顾性心电门控扫描。经肘正中静脉以4.5～5.0 ml/s的速度由双筒高压注射器注射碘造影剂(370 mgI/100 ml，碘帕醇注射液，博莱科信谊药业有限公司，中国)，于主动脉根部感兴趣区监测CT衰减值，当CT衰减值达到100 HU时触发扫描，扫描范围为主动脉弓上1 cm至膈面下1 cm[14]。

1.3 CCTA斑块定量分析

由1名经验丰富的心血管医师独立阅片，使用西门子斑块定量分析软件(Coronary Plaque Analysis Syngo.via Frontier，Siemens Healthcare，Germany)对整个冠状动脉树中直径>2 mm的冠状动脉节段的病变进行成分测定。通过识别并手动校正血管与管腔边界，测定各类斑块成分体积及负荷、最小管腔直径(minimum lumen diameter，MLD)、重构指数(remodel-

ing index，RI)及偏心指数(eccentric index，EI)。斑块定量分析各指标包括：总斑块体积(total plaque volume，TPV)、钙化成分体积(calcified plaque volume，CPV)、非钙化成分体积(non-calcified plaque volume，NCPV)、脂质成分体积(lipid plaque volume，LPV)、总斑块负荷(total plaque volume burden，TPB)、钙化成分负荷(calcified plaque volume burden，CPB)、非钙化成分负荷(non-calcified plaque volume burden，NCPB)及脂质成分负荷(lipid plaque volume burden，LPB)[15]。根据CT阈值区分各类斑块成分：脂质成份为-190～30 HU，纤维成分30～130 HU，钙化成份>130 HU。MLD定义为最狭窄处管腔直径，RI定义为最大血管横截面积/近端参考血管横截面积，EI定义为最狭窄处管腔中心线距血管壁最大距离和最小距离的差值/最大距离，斑块成分负荷定义为斑块成分体积/对应血管体积×100%[16]。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 纳入患者临床资料

本研究共计纳入116例患者，根据患者临床诊断结果将其分为ACS组(81例)和SCAD组(35例)。与SCAD组相比，ACS组患者中阻塞性冠心病占比较高，差异有统计学意义(P<0.05)；其余指标比较，差异均无统计学意义(均P>0.05；表1)。

表1 2组患者一般临床资料比较

2.2 2组患者CCTA斑块定量分析比较

基于患者水平比较ACS组与SCAD组患者CCTA斑块定量分析主要指标后发现，2组患者TPV、CPV、NCPV、LPV、RI及EI指标比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)；与SCAD组相比，ACS组患者TPB、NCPB、LPB更重，MLD更小，差异均有统计学意义(均P<0.05；表2)。

表2 2组患者斑块定量分析比较

2.3 ACS患者罪犯病变与非罪犯病变CCTA斑块变与非罪犯病

基于病变水平进一步比较ACS患者罪犯病变与非罪犯病变CCTA斑块定量分析主要指标后发现，2组病变在TPV、NCPV、LPV指标比较，差异无统计学意义(均P>0.05)；相较非罪犯病变，罪犯病变TPB、NCPB、LPB更重，CPV和MLD更小，差异均有统计学意义(均P<0.05；表3)。

3 讨 论

本研究通过CCTA斑块定量分析发现，ACS患者较SCAD患者具有更重的TPB、NCPB和LPB，ACS患者的罪犯病变较非罪犯病变也具有更重的TPB、NCPB和LPB。尽管我们也发现其他个别斑块体积指标同样存在显著差异，但是考虑到不同冠状动脉的血管体积存在差异，经过血管体积标准化后的斑块成分负荷更能客观反映冠状动脉病变的严重程度和组间差异。

临床常规以目测定性评估CCTA狭窄程度和斑块特征，随着后处理和影像分析技术的进步，研究人员已经可以通过CCTA斑块定量分析软件半自动测定各类斑块成分体积及其他定量指标，本课题组前期研究也证实该方法具有较佳的准确性和可重复性[6,15]。既往研究曾对ACS患者的冠状动脉斑块特征进行了探索，证实ACS较SCAD患者具有更大的NCPV、TPV以及更低的CT衰减值[17,18]。Pflederer等[6]和Kim等[19]观察到冠状动脉斑块低CT衰减值与ACS具有一定的相关性，病理学研究也证实了低CT衰减值是冠状动脉斑块脂质核心的重要影像学特征。Motoyama等[20]在对接受CCTA检查的1 059例冠心病患者进行的27个月中位随访后进一步发现，远期发生ACS的患者具有更大的RI、TPV和更低的CT衰减值。这些结果都从不同的影像学特征角度证明了CCTA斑块定量分析的作用和价值，但本研究对于采用血管体积标准化的斑块成分负荷进行评估具有一定探索创新。

CCTA斑块定量分析与血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)在斑块成分测定精确度方面具有较强的相关性[4]。低密度斑块、正性重构、NCPV等CCTA影像学特征有助于CAD患者的临床风险评估，指导后续的二级预防以期改善远期临床预后[21,22]。本研究不仅从患者水平强调了TPB、NCPB和LPB这类斑块成分负荷指标可能与斑块稳定性存在关联，而且从病变水平进一步发现ACS患者的罪犯病变和非罪犯病变在TPB、NCPB和LPB等斑块成分负荷方面的显著差别。我们认为斑块成分负荷相比斑块成分体积，更能反映冠状动脉斑块稳定性，即使较小的冠状动脉斑块中某些特定成分负荷在达到一定程度后，也可能带来严重的不良后果，因此需要重点关注此类指标的异常情况。然而既往研究提示我们仍需要进一步结合有创腔内影像学检查完善无创影像学检查的评估价值[23]。

但是，我们也注意到，部分ACS患者在住院期间经强化药物治疗后症状已得到缓解，这导致临床路径中选择CCTA检查优先于直接冠状动脉造影。因此此种情况下进行CCTA斑块定量分析可能受到斑块已经破裂的现实影响，从而导致本研究中部分测量结果与既往研究存在一定差异。此外，值得注意的是，在我们的研究中，同时从整个冠状动脉树和罪犯病变水平分别进行了测量和分析，也考虑到血管体积的差异，以斑块成分负荷(相对值)代替斑块成分体积(绝对值)，避免了高估或低估斑块定量分析结果。

本研究存在以下局限性：(1)作为单中心回顾性研究，样本量偏小，研究结果需要在前瞻性队列研究中加以验证；(2)上述各项指标仍然为CCTA的特异性发现，缺乏有创腔内影像学诊断“金标准”进行甄别明确。

综上，本研究通过CCTA斑块定量分析技术测定斑块成分后发现，ACS患者和ACS罪犯病变呈现出更高的TPB、NCPB和LPB。依靠CCTA斑块定量分析技术评估冠状动脉斑块稳定性，有助于推进基于无创影像学特征的CAD的临床风险评估。