冠状动脉CT 成像与易损斑块

曹华 综述 张晓良 审校

(重庆市第九人民医院心血管内科，重庆 400700)

冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)是危害人类健康的常见疾病。在全球范围内，死于心血管疾病，主要是冠心病和脑卒中的人数将从2008 年的17.3 亿升高到2030 年的23.3 亿。心血管疾病仍然将是病死率最高的病种［1-2］。冠状动脉内斑块破裂或侵蚀所致的急性腔内血栓是急性冠状动脉综合征的主要原因［3-5］。此外，对于预测急性冠状动脉事件来说，评估斑块的形态和成分比评估冠状动脉狭窄情况更具有临床意义。冠状动脉血管成像(coronary computed tomography angiography，CCTA)不仅可以提供冠状动脉管腔狭窄情况，尤为重要的是可根据斑块形态、功能等分析，对粥样斑块进行定性，因此可作为冠状动脉斑块的无创性评估［6］。对已有或者可疑冠心病患者进行危险分层，对那些易损斑块的患者进行适当的预防和治疗。CCTA 的应用可以进行图像引导下的预防治疗、药物治疗以及冠状动脉介入治疗等。本文就CCTA 对冠状动脉易损斑块的形态学和功能学相关研究做一综述。

1 冠状动脉斑块形态学特征

组织学的研究表明，与急性冠脉事件相关的斑块存在三个明显的特征:破裂、侵蚀、钙化结节。高危斑块通常具有较大的脂质核心、薄的纤维帽以及炎性细胞的浸润，纤维帽厚度多＜65 μm，脂质核长度在2～17 mm 之间、面积＞1.0 mm［2-7］。高危斑块的这些数据已经超出了CCTA 的检出阈值(＞1 mm 的斑块厚度)［8］。目前CCTA 还不具备检出纤维帽以及脂质核的厚度，但CCTA 能够通过测量CT 值识别斑块内的成分，根据成分测定其稳定性［9-10］。大多数的易损斑块多发生在管腔较粗的血管近端，因此对这些斑块，CCTA 就会得到最高的图像质量和准确率。

2 冠状动脉易损斑块形态学特征的评估

2.1 低CT 衰减

通常根据斑块有无钙化成分，CCTA 将斑块分为钙化斑块、混合斑块以及非钙化斑块(noncalcified plaques，NCPs)。CCTA 对冠脉管腔显影的同时可对冠脉管壁进行成像，并通过不同组织所具有的不同CT值来进行斑块的区分。Schroeder 等［11］研究表明，NCPs 存在较低的CT 值［(42±12)HU(Hounsfield units)］，混合斑块居中为(70±21)HU，钙化斑块最高为(715±328)HU，P＜0.001。而这与根据血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)所测得的CT 值相类似，如NCPs CT 值(14±26)HU，混合斑块(91±21)HU，钙化斑块(419±194)HU。Motoyama等［12］提出，急性冠状动脉综合征患者与稳定型心绞痛(stable angina pectoris，SAP)患者相比，低CT 衰减(HU＜30)的斑块发生率更高(79%对9%，P＜0.000 1)。同样，有学者［13］证实了以上观点，88%的易损斑块存在低CT衰减，而仅有18%的稳定斑块存在低CT 衰减(P＜0.001)，然而，CCTA 对斑块评估的成像技术受多种因素的影响，如腔内碘造影剂的浓度、斑块的大小、成像噪音、重建滤波器等。一些新的软件工具的出现可能会克服以上缺点，从而提高CCTA 的分析技术［14］。

2.2 血管正性重构

在动脉粥样硬化的发展过程中，随着冠状动脉斑块的进展，血管管径的横截面积会随之增加，即斑块重构。易损斑块常常导致明显的管腔狭窄，从而导致血管的正性重构［15］。血管重构指数等于狭窄部位与参照部位的整个血管面积的比值，该指数≥1.1 表明正性重构，也有学者根据IVUS 相关研究将之定义为≥1.05 或＞1.0［16］。组织病理学的研究证实，血管正性重构的斑块通常合并大量的吞噬细胞以及较大的脂质核［17］。Achenbach 等［6］研究证实，CCTA 和IVUS所测定的血管面积及血管重构等指标之间存在良好的相关性(r2=0.77，P＜0.001;r2=0.82，P=0.001)，由此提出CCTA 可作为测定血管正性重构的工具。Motoyama等［12］研究了38例急性冠状动脉综合征和33例SAP 患者正性重构的发生率，急性冠状动脉综合征组(87%)明显高于SAP 组(12%，P＜0.000 1)。在一项平均随访时间为2 年3 个月的临床研究中，血管正性重构和/或低CT 衰减是急性冠状动脉综合征的独立预测因子(HR 22.8;95% CI 6.9～75.2;P＜0.001)［18］。CCTA 可以很可靠的检测出重构指数。然而，受空间分辨率等因素的影响，目前CCTA 尚不能作为评估纤维帽、脂质核及吞噬细胞浸润等其他高危斑块指征。

2.3 点状钙化

冠状动脉粥样硬化是以内膜粥瘤、粥样化或纤维斑块形成为病变特征的动脉疾病，使动脉管腔狭窄和中膜弹性减弱，而纤维斑块的钙化是一种与新骨形成极为相似的受调控的主动性代谢过程。根据钙化在血管壁内分布的位置，可以分为浅表钙化、深部钙化和混合钙化;结合钙化的象限以及在靶血管长轴上的分布情况，可以分为弥漫性钙化、点状钙化以及混合钙化［19］。Ehara 等［20］研究发现，对急性心肌梗死患者进行IVUS 研究，在发生急性血栓形成的罪犯血管中，点状钙化明显增加;同时，在靶血管存在钙化的患者中，94.4%为点状钙化，而未发生急性血栓的急性冠状动脉综合征患者中，仅有55.6%存在点状钙化，存在统计学差异(P＜0.001)。因此，点状钙化的存在为高危斑块特点之一。在CCTA，点状钙化为被非钙化组织包裹的、微小的、密集的(＞130 HU)斑块成分，通常定义点状钙化的直径＜3 mm［21］。点状钙化又可进一步分化为小(＜1 mm)、中间(1～3 mm)、大(＞3 mm)的钙化。来晏等［22］研究证实，存在点状钙化的斑块破裂案例中，点状钙化均存在于病变的深部或者浅表与深部混合，由此推断点状钙化更容易在斑块的不同部位对血流切应力产生影响，从而导致斑块的破裂。随着计算机技术的不断发展，利用CCTA 来进行微小点状钙化预测的技术可能会得以实现。

3 冠状动脉易损斑块功能学特征的评估

CCTA 对冠状动脉易损斑块功能学的评估，主要有内皮切应力(endothelial shear stress，ESS)以及心肌血流储备指数(fractional frequency reuse，FFR)。持续低ESS 减少内皮细胞硝酸氧化物的生产，增加内皮细胞对低密度脂蛋白的吸收，促进内皮细胞凋亡，导致局部氧化应激和炎症的发生，从而导致动脉粥样硬化的发生及斑块的不稳定［23］。而易损斑块脆弱性的增加就可能导致血流动力学的改变，对FFR 的检测就成为了斑块所致心肌缺血的金标准。3D 技术在CT 上的发展，使得ESS 和FFR 以CCTA 的形式进行斑块功能学特征的评估正在成为现实。

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