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冠脉CT的发展和困惑

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dzr2008122

心血管内科

铁杆站友

1楼

这个帖子发布于10年零83天前，其中的信息可能已发生改变或有所发展。

当今心脏病学的最大进展莫过于心脏影像学，而心脏影像学的最大进展莫过于冠状动脉CT，多少年来人们一直渴望能够不用插入导管便能看到冠状动脉影像的愿望终于实现。自1999年第一次将多排螺旋CT（MDCT）用于冠心病的无创性检查以来，冠脉CT取得了举世瞩目地进展。先后出现了16排，40排螺旋CT，以及最近的64排CT，无论是时间分辨率还是空间分辨率都取得了显著的进展。在病人配合方面，新一代的机器很大程度上有了改善。目前的64排CT病人的屏气时间为6～9s，由于呼吸运动及心律不齐产生的伪差也相应的减少。静脉注射造影剂的量仅为50～90mL。根据以往的经验，在进行CT检查时，病人应具有稳定的心率，一般应<70次/分，如无法达到，可口服或静脉使用美托洛尔。另外，舌下含服硝酸甘油可以帮助获得满意的图像。但是，最新的MDCT即使心律不齐以及明显的动脉钙化也能获得高质量的图像。2005年在北美放射学会上由西门子公司推出崭新理念的双源CT（DSCT）大大提升了CT扫描时间分辨率,使心脏单扇区采集的时间分辨率达到83 ms，几乎可以忽略心率对CT图像的影响，并且仍然保证良好的图像质量。宽度达16cm的探测器，可在1次心跳内完成整个心脏的扫描。病人接受的射线量也明显减低。2008年，GE公司展出了宝石CT，它采用宝石作为探测器的材料。由于具备瞬时变能高压发生器等技术，宝石CT还具有能谱栅的功能。能谱栅CT能做到单能谱图像提取、物质分离、消除伪影，可以彻底根除射线硬化伪影，鉴别冠状动脉斑块性质，定量分析斑块中血栓、纤维化、钙化成分，这种单能谱图像还可以根除由于钙化、金属、造影剂造成的硬化伪影等，对狭窄程度的判断更加真实。它的动态400排技术，可以实现四维动态CTA和大范围的灌注。更重要的是，它使放射剂量下降了50％。现在看到的报告，一次冠状动脉CT扫描检查的最低辐射剂量记录是0.46 mSv，明显低于常规冠状动脉造影（3～6 mSv）。
但是冠脉CT并非十全十美，分辨率与冠脉造影相比相差还很多，钙化明显降低了冠脉CT的准确性，放射性的问题尽管有了很大改进但临床医师仍不满意争论不休，冠脉CT的滥用备受批评。尤其重要的是，像其他影像学一样，冠脉CT可以看到斑块但无法预测斑块何时会发生破裂导致急性心肌梗死，也许急性冠脉事件的发生非常迅速，以至于我们看到的都已经是事件了。同样是不稳定斑块，发生事件和不发生事件的几率几乎相等。冠脉斑块和脂质病理生理学已有多年，是冠心病的理论基础，但为什么50％的高危患者连斑块都没有，肯定基因和遗传的因素在发生作用。
下面介绍一下近年来我们的学习体会，谨供参考。
1　冠状动脉影像学的优化选择
冠脉造影最常用，其地位从来没有被动摇过。现代化的平板数字化心血管造影机更使影像的清晰度达到了已经无以复加的地步。应用冠状动脉造影诊断不稳定病变并不新鲜，血管管腔狭窄，不规则，犬牙交错，密度不均，摆动很大膜片，夹层，典型的血栓影，都有助于不稳定病变的诊断。冠脉造影虽然理论上有一些缺陷，实际上是应用最广泛的诊断不稳定病变的方法。冠脉血管内超声是仅次于冠脉造影的影像学检查，血管内超声复加的最大优势是同时显示血管腔和血管壁。1972年Bom发明了32晶体、3.2mm直径的相控阵超声探头与9F导管结合可以提供心血管的实时二维图像，为IVUS的临床应用打下了基础。冠脉支架的应用焕发了介入治疗的新生，但是随后发生的支架后亚急性血栓的问题使介入医师几乎陷入困境。Dr Colombo的在血管内超声引导下优化支架植入克服了亚急性血栓的问题。在后来血管内超声被用于其他领域，但基本是支架植入密切相关的。血管内超声虚拟组织成像判断斑块特性是近年来研究的热点。Stone的试验主要是想探讨，并非严重的冠脉斑块与今后心血管事件的关系。PROSPECT病变主要分为5个类型，这些分型基于用VH分析的斑块组成成分即纤维斑块，纤维钙化斑块，病理性内膜增厚，厚纤维帽粥样硬化斑块和VH-TCFA。VH-TCFA被认为是高危病变，其定义为病变没有厚纤维帽的证据（纤维帽厚度为200μm）、至少占病变周径的33％、而且在3个连续性图像中坏死核所占百分比超过10％。
相对而言，64排MSCTA在危险分层方面性价比更高。鉴别斑块性质方面有重要价值。IVUS测定的不同斑块超声回声与MSCT测量的CT值有高度相关，目前MSCT评价不同斑块图像特点的临床研究均是以IVUS作为参照标准进行对比分析，并应用CT软件对斑块密度的CT值（HU单位）不同来确定斑块不同组成成分。根据冠状动脉斑块的密度由低到高可分为软斑块、中间斑块、钙化斑块。MSCT根据测定斑块的CT值对斑块成分进行定性分析，一般脂质斑块的CT值为0～50HU，纤维斑块的CT值为50～100HU，钙化斑块的CT值一般大于350HU。目前MSCT诊断非钙化性斑块敏感性为53％～94％，钙化斑块为88％～95％，特异性为92％～94％。虽然MSCT用于评价易损斑块价值仍有很多争论，MSCT用于评价冠状动脉斑块特征的临床研究迅速增加。
新近发展的光学相干成像技术（OCT）在识别斑块上有更好的分辨率，OCT成像的分辨率可以达到10～20微米，为识别微米级别的纤维帽提供了可能，可以让我们看到更加直接的斑块形态特点。OCT成像技术用于易损斑块的评价正越来越多的应用于临床上评价不稳定斑块。我们首次将冠脉造影，OCT和冠脉CT进行了头对头的比较分析。可以看出，冠脉造影，OCT和冠脉CT均具有测量血管直径的能力，但是冠脉CT测出的结果略大于冠状动脉造影和OCT。血管造影不能直接测量血管的面积，尽管一些实验也报告了血管面积的结果，但那些结果基本上是演算而得。冠脉CT和均可以测量管腔面积。与OCT比较，结果更为准确。OCT的优势是非常清晰地显示血管内膜，有人称之为显微镜下的显像。但是OCT的只能穿透很短的距离，因此显示完整显示斑块基本上是不可能的。冠脉CT有很强的穿透能力基本没有任何障碍，对斑块的显示最佳。血管内超声应该说是最佳组合，但是其清晰度尚有较大的距离。看斑块我们有冠脉CT，看非常精细的结构我们OCT，因此我们认为冠脉造影，冠脉CT和OCT是最佳的组合。但是血管内冠脉CT有一些优势特别适于指导介入治疗。如果排除不能直接指导介入的检查可能就只剩下冠脉造影，血管内超声，冠脉CT和OCT。FFR不属于影像学的范畴也被排除。最常用，目前尚无替代，但是冠脉造影有缺陷，冠脉CT有替代，无创有些检查完全可以避免。极高的分辨率，似乎无法替代。可以不做介入，但诊断仍然高度依赖OCT的结果。因此我们认为，冠脉CT，冠脉造影和OCT是目前最佳的组合。通过三种影像学的比较很容易看出不同影像学的优缺点
2　冠脉CT对冠脉介入治疗流程的影响
冠脉造影是诊断冠状动脉病变的金标准，但是由于各种原因不能广泛开展。近年来冠脉CT的应用日渐普遍，但是很多患者冠脉CT后并没有接着做冠脉造影和冠脉介入治疗，原因是什么？研究这些患者的走向对制定合理的指南及制定合理的医疗改革策略将有重要意义。从2008年3月3日到2009年6月23日期间在我院行冠脉CT检查的所有病例，记录其影像学检查及冠脉造影、介入治疗或药物治疗的情况。结果显示，冠脉CT显然比冠脉造影更容易被患者接受。大部分冠脉CT已经证实为冠脉病变的患者没有进一步行冠脉造影和介入治疗。对冠心病指南宣教不足，传统观念，高额造影和介入，担心并发症，对冠心病的危险性认识不足，都可能是较低冠脉造影和介入率的原因。冠脉CT的广泛应用导致冠脉介入流程的明显变化，最明显的是单纯冠脉造影的量明显下降，但对冠脉支架可能影响不大。在介入的选择上放射科和心内科有着明显的差别，心内科对适应症掌握更严格，导致冠脉CT正常患者减少。
MDCT指导下的CTO病变介入治疗
有人称慢性闭塞是介入治疗的最后堡垒。冠脉造影可以对介入治疗的成功率提供很重要的判断依据，桥状侧支形成，闭塞段较长，特别是钙化病变是最重要的失败因素。冠脉CT对预计介入治疗的成功率有很大的帮助，我们特别提出闭塞的软组织显影有助于显示闭塞冠脉血管的行走路径。我们选择2007年5月至2008年2月于我院行冠状动脉MDCT证实为冠状动脉CTO，并于我院心内科行择期经皮冠状动脉介入的冠心病的患者35例。根据CT图像判断CTO病变的位置、性质及钙化程度，闭塞血管远段血流分级以及闭塞近段管腔直径等指标是否对冠状动脉治疗结果及操作时间有预测及指导意义。结果 35例患者中，其中37支闭塞血管中21支（56.8％）获得再通。MDCT可以准确的判断CTO病变的走行，评价其斑块的性质及分布。闭塞病变远端有无血流以及斑块的性质是PCI是否成功的预测因素。闭塞血管的不同以及所处节段的不同是PCI操作时间长短的预测因素。
4　冠脉CT和血管内超声的对照研究
随着双源螺旋CT的发展，无创的冠状动脉斑块显像技术成为可能。然而，关于敏感性及特异性之类的其精确性研究一直没有统一结论。而且，无创的冠状动脉粥样硬化斑块的成分和斑块负荷对于冠心病危险分层至关重要。
方法：连续性的入选已知罹患冠心病的46名患者，进行双源冠脉CT(DSCT)、定量冠脉造影（QCA）及血管内超声(IVUS)检查。分别对比QCA及IVUS，评价DSCT对50％以上狭窄病变诊断的敏感性（SE）、特异性(SP)、阳性预测值(PPV)及阴性预测值(NPV)，及三种方法对病变特征研究的相关程度；利用斑块分析软件，结合IVUS探讨不同性质斑块的CT值；基于双源CT，将冠脉病变分为孤立病变、弥漫病变及合并明显钙化的弥漫病变三种类型，探讨冠脉病变与不同危险程度冠心病之间的关系。结果显示，DSCT作为一种无创的检查手段，可以精确的评估冠状动脉斑块的特征，诊断冠心病，而且可以根据不同的斑块类型，结合临床诊断，初步对冠心病患者进行危险分层。
5　DSCT指导的经皮冠状动脉介入治疗
对2008年8月至2008年10月于我院心内科行择期经皮冠状动脉介入治疗的冠心病患者，根据术前是否行冠脉CT检查分为CT指导的介入治疗组和对照组--非CT指导的介入治疗组。非CT指导的介入治疗组手术医师在行造影检查后自行制定介入治疗策略。CT指导的介入治疗组通过仔细研究CT图像，判断病变的位置、性质、长度及直径后制定治疗策略。对于病变血管，毋需常规造影，直接置入指引导管，注射少量造影剂显示病变部位，根据CT资料选择合适的导丝及球囊。记录术中并发症发生率，照射时间、放射剂量、造影剂的使用量以及介入耗材的情况。通过DSCT，在介入治疗术前对冠状动脉病变进行评估，指导冠状动脉介入治疗，可以降低手术并发症，照射时间，造影剂用量以及指引导丝的使用数量。
6　急性冠状动脉综合征患者孤立性和弥漫性斑块的MDCT对比研究
急性冠脉综合征是一对生命有极大威胁的疾病，冠脉的病理解剖分层对预后、诊断和治疗非常重要，近年发展起来的冠脉CT可以部分替代冠脉造影，本研究根据冠脉CT将冠状动脉斑块病变分成孤立性病变和弥漫性病变进行比较，以期探讨急性冠脉综合征的发病机制。从1900例冠脉CT中连续选择明确诊断急性冠脉综合征患者95例，所有患者接受双源CT或64排CT检查。将冠脉病变分成孤立病变和弥漫病变，孤立病变为在前降支、回旋支和右冠状动脉发现一个狭窄≥70％的病变，病变长度≤20mm。弥漫病变为在前降支、回旋支或右冠状动脉≥70％的病变数≥2，长度不限。按照CT冠脉病变计算冠脉节段狭窄积分、冠脉受累节段积分、三支血管斑块积分、左主干病变积分、钙化积分和冠脉重构指数等。结论：弥漫斑块多为高危患者，动脉粥样硬化广泛，钙化明显，死亡率高。孤立病变多为正性重构的软斑块，容易突发急性事件，无论是药物还是再血管化治疗都有较好的效果。两者临床特点、治疗策略和预后明显不同，以孤立性病变和弥漫性病变区分急性冠脉综合征患者有利于判定病情和估计临床治疗预后。
7　MSCT、冠状动脉造影及OCT显示冠脉斑块的对比研究
对比MSCT、QCA，和OCT，探讨三种成像手段对冠脉斑块的识别作用;并对比MSCT和OCT，对比不稳定心绞痛患者的罪犯病变的影像学特征，从而评价MSCT识别易损斑块的可行性及其在冠心病不稳定心绞痛患者的罪犯病变识别方面的作用。入选2008年6月～2010年2月期间在我院心内科诊断为冠心病并在1周之内行MSCT、QCA、OCT检查者，常规获取病史和临床检验指标，分别利用QCA、OCT、MSCT三种方法测量同一病变的同一截面相关指标。MSCT测量最小管腔直径，斑块近远端参考直径，管腔最小面积和血管参考面积、斑块容积、最小ＣＴ值、重构指数、Modified DUKE 评分等指标;QCA测量狭窄面积，狭窄长度，参考直径，参考面积，直径狭窄率，面积狭窄率，斑块面积和SYNTAX Score等指标；OCT测量狭窄处最小管腔直径，斑块近远端参考直径，管腔最小面积和血管参考面积、纤维帽最薄厚度、血栓、内膜撕裂等指标，同时半定量测定脂池。通过比较三种方法检测结果，讨论其共同显示不稳定心绞痛患者的罪犯斑块的特点。检测MSCT和OCT显示斑块特征的指标，分析MSCT指标和OCT显示不稳定斑块指标和Hs-CRP指标的相关性。结果：（1）MSCT测得的不稳定心绞痛罪犯斑块最小CT值与OCT测得的最薄纤维帽厚度正相关，而CT重构指数与最薄纤维帽厚度负相关；结合斑块最小CT值和CT重构指数可能可以预测斑块纤维帽厚度；（2） OCT测得的最薄纤维帽厚度与Hs-CPR负相关，较高的Hs-CPR值预示纤维帽的侵蚀。(3) 结合MSCT最小CT值、CTRI和Hs-CPR治疗可能可以预测内膜撕裂的情况。(4) 较小的纤维帽厚度、大的脂池和MSCT正性重构的不稳定心绞痛罪犯斑块更容易出现血栓。结合冠状动脉造影、MSCT和OCT三种影像学方法可以更好的显示斑块特征。
8　斑块消退
没有什么人会怀疑动脉粥样硬化斑块不是冠心病的发病基础，因此抑制斑块的增长甚至通过治疗使斑块消退是人们梦寐以求的目标。冠脉造影最为常用积累的经验最多，但是造影并不是观察斑块最理想的方法，因为血管造影看到的是狭窄而不是斑块。血管内超声目前被认为是最为准确的方法，但是其有创性影响了该方法的广泛应用。冠脉CT近年来开始应用于斑块的动态演变过程的研究，由于冠脉CT可以重复多次进行，因此特别适用于斑块的随访，这为研究斑块的消长提供了一个非常好的方法。2008年3月～2009年12月我院住院冠心病患者，进行过2次以上冠脉CT检查，选择质量优和好的片子，有明确的解剖标志参照，冠脉CT检查3天内检查过血生化。测量冠脉斑块，冠状动脉斑块的计算：斑块负荷，斑块面积，纤维斑块面积，脂质斑块面积，斑块CT值，脂质斑块CT值，纤维斑块CT值。结果显示：冠脉CT可以无创随访冠脉斑块的动态演变过程，2次CT斑块和血脂没有明显的变化，但是将斑块分成进展组和消退或稳定组可见，随着LDL-C的降低，冠脉斑块负荷减轻，斑块面积减小，脂质斑块减小，性质趋于稳定。
9　放射剂量
一次冠脉CT等于600张胸片？这并不是故意为了吓人编造出来数据，这是无数心血管内科医生和放射科医生在正式讲课中反复强调的数字。早年的冠脉CT的确剂量很高。如果剂量单位用毫西伏计算，做一次冠脉CT患者接受的剂量大约是10～15个毫西伏，真是大约相当于照600张胸片所接受的放射剂量。但是这些数据是2006年左右得出的数据，时过境迁，CT的技术发生了翻天覆地的变化。工程技术人员在降低放射剂量上狠下苦功，取得了重要成果。降低放射剂量的技术有：前瞻性心电门控，心电图触发X线曝光，这样只有在R波的时候才发放X线。目前最新的冠脉CT机的放射量最低可以减少到少于一个毫西伏。即使应用现有的机器，冠脉CT可以做到只在舒张期75％时限时候发生X线。当然工程技术人员还可以对造影的程序进行优化，使放射量大大减少。根据解放军总医院PET中心的资料，经过优化的程序可以降低放射剂量50％，现在做一个冠脉CT只接受放射量5个毫西伏的剂量。做一个冠脉造影要接受多少放射剂量呢？大约是1～2个毫西伏，如果做一个冠脉支架手术，根据透视时间和曝光时间的长短不同，曝光量大约在5个毫西伏。这还没有包括工作人员接受的剂量，有没有人想过如果4个人参加手术会接受多少放射剂量？大概应该是参加手术的人数乘以放射剂量，因此参加手术的人数越多接受的放射量就越大。当然医护人员都有防护措施，但再好的防护也会接受辐射。因此，不要过度渲染冠脉CT的放射性，而淡化冠脉造影的放射性，冠脉CT和冠脉造影都要严格掌握适应症，不可滥用。