姚易明，叶靖，高慧，郭晓丽，王丽娟，吴晶涛

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。

材料与方法

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 angioraphy，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。

2.CCTA检查

采用Toshiba Aquilion One 320 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550 mA，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×0.5 mm，机架转速为每转350 ms/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(Vitrea Workstation version 4.0.693)。对图像进行多平面重组(multi-planar reconstruction，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、钙化的体积和百分比分别为39.7mm3、42.9mm3、0.9mm3、47.5%、51.4%、1.1%)。

3.CAG检查

常规穿刺股动脉或桡动脉，置导管分别至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。

4.参数的获得

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10 mm(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。

5.统计学分析

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44.7mm3、80.6mm3、7.4mm3、33.7%、60.8%、5.6%)。

表1 三组斑块在脂质、纤维和钙化的体积及百分比上的方差分析和两两比较

注：*方差分析P值大于0.05，两两比较的结果失效。

结 果

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)。

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：34.9mm3、54.3mm3、24.8mm3、30.6%、47.6%、21.8%)。

图4 诊断易损性性斑块较好指标ROC曲线。节段内脂质体积AUC=0.811，节段内脂质百分比AUC=0.994。

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)。

讨 论

就当前国内外研究来看，冠心病影像学的关注点逐渐从血管狭窄过渡到对斑块定量的研究。斑块定量研究是从量化角度研究斑块，并具有较好的潜力[10-11]。CCTA斑块定量分析方式包括手动法、半自动法和全自动法三种。手动法即传统人工识别并手动追踪血管轮廓及斑块边界[12]；半自动法指软件自动识别管腔和斑块，只需人工界定斑块首尾两端[13]；全自动就是软件自动管腔和血管壁轮廓检测并自动狭窄程度及斑块成分分析[14-15]。本研究采用斑块半自动定量分析方式对UAP和SAP的三组斑块主要成分定量测量并分析其差异，试图运用CCTA斑块定量分析技术来寻找鉴别不同类型斑块的方法。

为保证研究结果的准确性，本研究采用了CCTA和CAG的双重检查结果。 CCTA多平面重组功能能够可视化显示管腔和管壁的结构，它既可以清晰显示斑块的位置，又提供了关于冠脉斑块的诸多额外信息如斑块形态学特点、重塑指数等，多项研究表明这些信息对斑块的定性有一定帮助[1,14,16]。本研究，根据肇事斑块和稳定性斑块的不同CTA表现，结合患者心绞痛的病史对斑块进行分组，充分利用了CCTA容积成像的优势。然而，对斑块狭窄程度的判断目前仍以CAG为准，关于心绞痛的指南[7]指出，有创的血管造影仍是冠脉斑块所致心绞痛的最精确检查方法。本研究所有斑块均经CAG结果验证狭窄程度大于50%，排除了狭窄程度太小的斑块，因为这些斑块是否引起心绞痛并不明确，而心肌缺血的客观证据之一就是CAG显示冠脉狭窄>50%[8]。故本研究中斑块经过CCTA和CAG的双重检验后，增加了对斑块诊断的准确性。

脂质核心的大小也是易损性斑块的重要预测因子[16]。较多脂质积聚的危险性在于使得斑块稳定性减低[17-19]，原因是血管具有正性重塑特点，导致易损性斑块通常体积很大，斑块局部剪切力、轴向应力增加，加之纤维帽变薄；其次，存在于核心中的脂质颗粒经过酶促修饰、被氧化，并引发促炎介质的释放，亦增加斑块的进展；最后，深处病变易发生缺氧，导致坏死脂质核心的形成和新生血管生成，斑块易发生渗漏和内出血，导致斑块的不稳定性，从而容易发生斑块破裂。因此，对斑块脂质占比定量测量尤为重要。本研究中，肇事病变处易损性斑块脂质占比均高于两组稳定性斑块，易损性斑块脂质百分比>44.1%，均值(49.3±4.1)%，与朱飞鹏等[3]研究结果易损性斑块脂质百分比(43.82±14.74)%大致相仿。诊断易损性斑块各项指标中，脂质所占百分比的ROC曲线AUC较高，为0.994。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%。脂质所占百分比ROC曲线AUC较高，主要原因是易损性斑块含有大的脂质核心[16]。

另外本研究显示，两组稳定性斑块在脂质和钙化百分比上差异无统计学意义，与朱飞鹏等[3]研究结果一致。其次，方差分析结果显示，三组仅在纤维百分比上无显著性差异(P>0.05)，而在纤维体积上差异具有统计学意义(P<0.05)，造成这种差异的原因可能与本研究样本量太少有关。之后的两两比较发现UAP易损性斑块纤维体积低于UAP稳定性斑块(P<0.05)，分析其原因，一是易损性斑块有较多脂质成分，二是UAP稳定性斑块组包含了纤维斑块，其临床意义为非钙化斑块中纤维斑块仅靠传统CCTA检查难以辨别[12]，但以成分定量的方式可能得到有效检测。最后需要指出的是，关于CT上冠脉斑块的成分分析，目前确认的还是钙化与非钙化斑块，CCTA斑块定量分析技术现处于不成熟的阶段。近年来随着高排CT的运用和相关斑块分析软件的开发，我们相信此技术有着良好运用前景，国内外学者如Graaf等[14]、朱飞鹏等[3]的研究和本研究等便是很好的例证。

本研究不足：样本量较少；未获得组织学活检或采用IVUS作为“金标准”直接证实冠脉斑块组织学成分；CCTA检查中存在斑块与血管壁的CT值重叠、部分容积效应影响；易损性斑块来自肇事病变处，可能与非肇事病变处易损性斑块存在差异。笔者今后将扩大样本量，并把IVUS作为验证，以及增加非肇事病变处易损性斑块做进一步研究。

综上所述，在UAP和SAP的三组斑块的成分定量分析中，UAP易损性斑块的脂质成分大于两组稳定性斑块，而其纤维成分低于UAP稳定性斑块；UAP易损性斑块的脂质占比>44.1%。总之，CCTA斑块定量分析技术可用于冠状动脉斑块主要成分的测量，进而为临床提供鉴别斑块类型的依据，然而该技术仍存在不确定之处，需要后续大量研究来完善。