王妍焱 周誠

100730 北京醫(yī)院放射科 國家老年醫(yī)學(xué)中心

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary artery disease，CAD)通常是指冠狀動脈血管發(fā)生粥樣硬化病變引起血管腔狹窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或壞死而導(dǎo)致的心臟病，常被簡稱為“冠心病”，但冠心病的范圍可能更廣泛，還包括了炎癥、栓塞等導(dǎo)致管腔狹窄或閉塞。冠心病是嚴(yán)重危害人類健康的重要疾病，既往影像學(xué)的檢查主要是冠狀動脈造影(conventional coronary angiography，CCA)，并一直被認(rèn)為是冠心病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但因其屬有創(chuàng)性檢查，費(fèi)用較高、技術(shù)復(fù)雜且有一定并發(fā)癥風(fēng)險，部分患者不易接受。隨著CT掃描速度加快、探測器增寬、固有分辨率提高和圖像后處理技術(shù)的進(jìn)步，CT對心臟的檢查應(yīng)用越來越廣泛，特別是冠狀動脈CT成像(coronary CT angiography，CCTA)作為安全和準(zhǔn)確的無創(chuàng)影像學(xué)技術(shù)，對冠心病具有重要的診斷價值，獲得臨床廣泛共識并推廣應(yīng)用。

1 CT對心臟疾病的檢查技術(shù)

目前CT對心臟的檢查比較全面，特別是64排及以上CT，除了可以做定性診斷，還能在很多方面做到定量和功能的評價。檢查技術(shù)包括冠狀動脈斑塊的鈣化積分測定、CCTA、心肌灌注檢查和心肌梗死評估、應(yīng)用電影動態(tài)技術(shù)顯示心室壁的形態(tài)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動狀態(tài)、心臟射血功能的測定等。這些檢查都可以應(yīng)用于冠心病的診斷和評價，其中CCTA無疑是應(yīng)用最廣泛、臨床價值最重要的檢查技術(shù)。

2 CCTA對冠心病的診斷應(yīng)用

2.1 CCTA檢查技術(shù)的發(fā)展歷程

1998年底，多排螺旋CT的問世開啟了心臟CT的探索，但限于掃描覆蓋范圍小，掃描時間長，CCTA的臨床應(yīng)用受到限制。直到2004年，64排螺旋CT采用大功率球管，探測器增寬至4 cm，轉(zhuǎn)速更快(≤0.35 s/轉(zhuǎn))，時間分辨率顯著提高(<50 ms)，亞毫米層厚的CCTA掃描時間僅需5 s左右，標(biāo)志著CT能夠常規(guī)用于冠心病臨床診斷的開始。

2007年后，多排螺旋CT的研發(fā)出現(xiàn)了不同方向，2010年的北美放射學(xué)會(RSNA)年會上，以提高探測器靈敏度為代表的新“寶石能譜CT”、以提高時間分辨率為代表的二代雙源CT和以加大探測器覆蓋范圍為代表的320排CT設(shè)備問世，顯著提高了CCTA的成像質(zhì)量，至今仍然在各自的技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先，其臨床應(yīng)用更加成熟。

2.2 CCTA顯示冠狀動脈狹窄的臨床應(yīng)用

CCTA以其高分辨率圖像能夠清晰顯示冠狀動脈主要分支的管腔狹窄程度。64排CT應(yīng)用以后，在CCTA和CCA的對比研究中，一組由9個國家參加的多中心研究入選了316例40歲以上疑診或已知冠心病的患者，平均年齡59歲，其中291例同時完成了CCTA和CCA檢查。對直徑>1.5 mm血管進(jìn)行分析，99%冠狀動脈節(jié)段的CT圖像質(zhì)量能滿足診斷要求，診斷冠心病的敏感度和特異度分別為85%和90%，兩種檢查有很高的一致性[1]。

另一個多中心前瞻性研究入選了245例患者，平均年齡57歲，其中230例患者同時完成CCTA和CCA，獲得了與上述相似的結(jié)果[2]。結(jié)合我們前期所做的對照研究，診斷冠狀動脈≥50%狹窄的敏感度和特異度分別為88%和97%，≥75%狹窄的敏感度和特異度分別為94%和76%，陽性預(yù)測值約80%左右，而陰性預(yù)測值可達(dá)99%。研究表明，CCTA顯示冠狀動脈狹窄的準(zhǔn)確性較高。

2.3 CCTA檢測冠狀動脈粥樣硬化斑塊的價值

大約1/3的心肌梗死患者直接源于有臨床意義的冠狀動脈重度狹窄，而狹窄程度<75%的粥樣硬化斑塊導(dǎo)致了近80%的致命性心肌梗死。因此，在冠心病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸過程中，冠狀動脈斑塊的性質(zhì)較其導(dǎo)致的管腔狹窄程度更有決定意義。冠狀動脈不穩(wěn)定斑塊破裂并誘發(fā)血栓形成是發(fā)生急性冠狀動脈綜合征的關(guān)鍵機(jī)制，也是導(dǎo)致冠心病患者死亡的主要原因。CCTA對于冠狀動脈主干及其主要分支血管近段的粥樣硬化斑塊檢出及其形態(tài)學(xué)評價具有一定的臨床應(yīng)用價值。

CCTA能夠較好地顯示冠狀動脈非鈣化斑塊及其分布，在診斷非鈣化斑塊導(dǎo)致的管腔狹窄程度上有較高的準(zhǔn)確性。有學(xué)者對340例患者以血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound，IVUS)結(jié)果為參照標(biāo)準(zhǔn)，CCTA診斷各種斑塊的敏感度可達(dá)90%以上。根據(jù)斑塊密度的CT值可基本判斷斑塊的類型(包括脂性軟斑塊、纖維斑塊、鈣化斑塊和混合斑塊)，可以較準(zhǔn)確區(qū)分富含脂質(zhì)的斑塊與富含纖維的斑塊，對斑塊穩(wěn)定性的評價有一定幫助。CCTA有可能檢出有破裂傾向的軟斑塊，以便及早給予治療，預(yù)防冠心病事件的發(fā)生。

2.4 CCTA在冠心病手術(shù)治療后隨訪中的應(yīng)用

經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(percutaneous coronary intervention，PCI)和冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting，CABG)是冠心病治療的兩種主要手術(shù)方法，特別是前者，由于微創(chuàng)和相對易操作，在臨床上更為常用。術(shù)后對于血管通暢的隨訪復(fù)查，CCTA以安全、有效、無創(chuàng)成為大多數(shù)患者首選的檢查方法。

PCI術(shù)后部分患者的冠狀動脈支架可出現(xiàn)再狹窄，主要原因是血管壁受損后內(nèi)膜的過度增生及血栓形成，另外支架兩端的血管發(fā)生狹窄也較常見。CCTA可以清楚地顯示支架位置，較好地評價支架內(nèi)血流通暢和兩端的血管狹窄情況。隨著近年來設(shè)備的分辨率不斷提高以及支架材料的改進(jìn)，CCTA對于管徑在3 mm以上的支架有比較好的顯示和評估作用。文獻(xiàn)分析顯示對于可評估支架，CCTA診斷再狹窄(≥50%狹窄)的敏感度和特異度分別為90%和91%，其臨床應(yīng)用價值越來越受到重視[3]。

CABG所采用的橋血管通常為內(nèi)乳動脈、大隱靜脈或橈動脈等，術(shù)后橋血管包括吻合口都可發(fā)生狹窄和閉塞。由于靜脈橋的管腔閉塞率較高，近年來，CABG多傾向于使用動脈橋。CCTA的評估應(yīng)包括橋血管的通暢性、有無狹窄、兩側(cè)吻合口情況、吻合口以遠(yuǎn)固有冠狀動脈情況，以及未搭橋固有冠狀動脈的情況。文獻(xiàn)顯示，CCTA診斷橋血管閉塞的敏感度和特異度分別為97%和100%，診斷狹窄的敏感度、特異度分別為98%和97%；但CABG后CCTA圖像質(zhì)量下降，診斷固有冠狀動脈狹窄的敏感度和特異度分別為86%和76%。

2.5 CCTA在顯示先天性冠狀動脈發(fā)育異常中的價值

先天性冠狀動脈發(fā)育異常較少見，卻也是突發(fā)心肌梗死或者猝死的一個重要病因。CCTA可清晰顯示冠狀動脈的走行、起源和終止的異常，以及與心室腔的關(guān)系。根據(jù)冠狀動脈被心肌包埋的程度可將心肌橋分為不完全型(部分包埋)、淺表型(包埋≤1 mm)和深包埋型(包埋≥1 mm)，分別重建收縮期和舒張期圖像可觀察評估肌橋的狹窄程度，通常狹窄與肌橋的深度和左心室收縮期室壁的厚度相關(guān)。對于起源和終止異常的顯示，有助于指導(dǎo)介入和手術(shù)。

2.6 目前CCTA臨床應(yīng)用的限度

首先，心臟作為持續(xù)運(yùn)動狀態(tài)的器官，CCTA成像質(zhì)量易受患者心率、心律、心功能及呼吸等因素影響，清晰和準(zhǔn)確程度不如CCA，有時會出現(xiàn)“錯層”現(xiàn)象；冠狀動脈的細(xì)小分支不能充分顯示，對冠狀動脈血流的動態(tài)觀察不如CCA。其次，X射線在遇到鈣化或金屬時會被大量吸收和反射，產(chǎn)生偽影，從而使鈣化病變或金屬支架管腔內(nèi)結(jié)構(gòu)不能很好顯示，影響判斷的準(zhǔn)確性；特別對于細(xì)小血管支架的評估受限，甚至無法評估。另外，由于CCTA需要注射碘對比劑，碘過敏者不能做此檢查，患有嚴(yán)重心肺功能異常和嚴(yán)重腎功能異常的患者也需要做具體評估。

目前情況下，一般應(yīng)使用64排以上CT；對于心率快(≥75次/min)、心律不齊或心房顫動而又必須做CCTA的患者，推薦選擇寬探測器CT、雙源CT；只要有條件，應(yīng)控制心率在65～70次/min以下，使圖像質(zhì)量更有保證，掃描劑量會更低；對于鈣化較重或PCI支架置入術(shù)后的患者，應(yīng)用能譜CT有助于減少或消除偽影，提高圖像的清晰度。

3 CT其他檢查技術(shù)對冠心病的診斷應(yīng)用

3.1 冠狀動脈鈣化積分測定

鈣化是動脈粥樣硬化進(jìn)展的一種表現(xiàn)形式，發(fā)生在動脈壁粥樣硬化斑塊的基礎(chǔ)上。CT平掃即可顯示冠狀動脈鈣化，常提示管壁局部斑塊，對鈣化進(jìn)行測量并積分可了解斑塊大小和鈣化程度，但這不表明管腔的狹窄。通常斑塊大小和管腔的狹窄程度有關(guān)，然而二者并不同步，且由于鈣化偽影的干擾影響了對管腔狹窄的準(zhǔn)確判斷。因此，冠狀動脈鈣化積分測定對臨床診斷冠心病和病變程度價值有限，目前多僅用于對碘對比劑過敏而無法做CCTA的患者。一般認(rèn)為冠狀動脈鈣化出現(xiàn)在年輕人的預(yù)警價值更大。

3.2 心肌灌注和心肌梗死診斷

心肌的延遲強(qiáng)化通常被認(rèn)為是心肌的纖維化或梗死后瘢痕組織標(biāo)志，同時也是評價心肌完全梗死或尚具有活性的重要特征。盡管CT可以做這種評價，但由于來自胸壁或鈣化的硬化偽影干擾、局部的對比/噪聲比低以及多期掃描的輻射劑量增加，使得臨床應(yīng)用受到一定限制。在有條件時做磁共振成像的延遲心肌強(qiáng)化被認(rèn)為是更為有效和實(shí)用的[4]。

3.3 心臟射血功能測定

這是CT在做心臟形態(tài)學(xué)檢查時同時可以完成的功能學(xué)檢查。通過軟件分別計(jì)算出左、右心室在舒張末期和收縮末期的最大容積，從而可以得到心臟搏出量和射血分?jǐn)?shù)。

3.4 電影動態(tài)顯示

通過電影動態(tài)放映，可以分別做斷面和全心容積的動態(tài)顯示，觀察心臟、室壁和瓣膜的運(yùn)動情況，有助于顯示瓣膜關(guān)閉不全和室壁瘤。

4 CT在冠心病診斷應(yīng)用上的研究發(fā)展熱點(diǎn)

4.1 快速掃描和縮短成像時間

心臟作為一個持續(xù)運(yùn)動狀態(tài)的器官，CT的實(shí)際成像時間對凍結(jié)運(yùn)動狀態(tài)、提高圖像分辨率至關(guān)重要。目前CT球管旋轉(zhuǎn)一周掃描的最短時間是250～270 ms，由于球管機(jī)架的重量等原因，進(jìn)一步大幅提高旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)非常困難。雙源CT顯著提高了成像的時間分辨率，為多源CT的研發(fā)開辟了一條新路；寬探測器以完全覆蓋心臟的軸掃實(shí)現(xiàn)在一個心動周期完成掃描，保證了全心成像的時相同步；另外，通過多扇區(qū)分割、大螺距掃描的數(shù)據(jù)補(bǔ)差等多種圖像后處理軟件技術(shù)，都在不斷提高實(shí)際成像的時間分辨率。

4.2 降低冠狀動脈CT成像的射線劑量

64排以后的多排螺旋CT使心臟CCTA成為被臨床接受、能與CCA相媲、無創(chuàng)傷性、可用于篩查的檢查項(xiàng)目。但是，多排探測器單位層薄影響其接受的光子效應(yīng)、寬探測器的螺旋效能也減小，使CCTA的小螺距精細(xì)掃描一度成為CT單器官檢查中射線劑量最大的項(xiàng)目。因此，降低CCTA的射線劑量成為CT心臟檢查的關(guān)鍵問題[5]。近年來諸多新技術(shù)的應(yīng)用，包括提高探測器材質(zhì)的靈敏度、將智能毫安和散射線自動遮擋等成為常規(guī)，同時也進(jìn)行了多方面的努力探索，特別是根據(jù)患者的體質(zhì)指數(shù)大幅降低電壓、訓(xùn)練患者配合以提高前門控軸掃的成功率，均顯著降低了射線劑量，目前已基本達(dá)到與胸部常規(guī)掃描相似，最低可<1 mSv。

4.3 多能量成像技術(shù)

多能量成像技術(shù)包括雙能量和能譜，是近幾年最受關(guān)注的新發(fā)展[6]，它通過碘圖、虛擬平掃、有效原子序數(shù)、單能量圖像等在很多方面全部或部分克服了傳統(tǒng)CT的不足。在血管成像方面，低能量的單能圖像顯著提高了血管的對比，有助于選擇低濃度對比劑或減少對比劑用量；而高能量的單能圖像可降低或消除硬化及金屬偽影，有助于減少鈣化斑塊對管腔狹窄的誤判，提高支架內(nèi)的清晰度。在心肌灌注方面，碘圖可提高發(fā)現(xiàn)灌注缺損的敏感性，單能圖像則通過降低偽影提高了灌注缺損的特異性。對于肺栓塞的檢測，碘圖無論對于急性或慢性栓塞都能顯著提高檢測的敏感性。虛擬平掃圖像可直接從增強(qiáng)掃描中得到，從而減少掃描的射線劑量。潛在的應(yīng)用還有望從造影或鐵定量圖像中進(jìn)行鈣化測定。

4.4 對急性“胸痛三聯(lián)征”的一站式檢查

急性心肌梗死、主動脈夾層形成、急性肺栓塞是臨床上最常見以胸痛、憋氣為主要癥狀來就診的疾病，常統(tǒng)稱為“胸痛三聯(lián)征”。由于發(fā)病急、癥狀重、治療原則和方法不同，盡快準(zhǔn)確診斷是臨床進(jìn)一步處理的關(guān)鍵。CT以掃描快、范圍大、圖像清晰成為“胸痛三聯(lián)征”的檢查首選，近年來得到臨床認(rèn)可并且廣泛推廣應(yīng)用。

5 小結(jié)

隨著CT設(shè)備和技術(shù)的不斷發(fā)展，CT在冠心病診斷中的應(yīng)用越來越受到重視，特別是CCTA迅速普及和廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐，獲得了大量的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。2015年發(fā)表在《新英格蘭雜志》的PROMISE研究結(jié)果[7]證實(shí)CCTA通過直接觀察冠狀動脈病變的解剖變化，與傳統(tǒng)的功能檢查技術(shù)(包括平板運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)、負(fù)荷超聲心動圖、負(fù)荷核醫(yī)學(xué)心肌灌注成像)相比，可作為常規(guī)的冠心病評估手段，在冠狀動脈粥樣硬化斑塊的顯示、冠心病排查、急診胸痛患者的鑒別診斷，以及冠狀動脈支架和旁路移植術(shù)后隨訪等方面具有較高的應(yīng)用價值。加上其他諸多應(yīng)用，相信CT在冠心病的診斷中將會發(fā)揮更多重要作用。

利益沖突：無

[1] Miller JM，Rochitte CE，Dewey M，et al.Diagnostic performance of coronary angiography by 64-row CT [J].N Engl J Med，2008，359(22)：2324-2336.DOI：10.1056/NEJMoa0806576.

[2] Budoff MJ，Dowe D，Jollis JG，et al.Diagnostic performance of 64-multidetector row coronary computed tomographic angiography for evaluation of coronary artery stenosis in individuals without known coronary artery disease：results from the prospective multicenter ACCURACY trial [J].J Am Coll Cardiol，2008，52：1724-1732.

[3] Sun Z，Almutairi AM.Diagnostic accuracy of 64 multislice CT angiography in the assessment of coronary in-stent restenosis：a meta-analysis [J].Eur J Radiol，2010，73(2)：266-273.DOI：10.1016/j.ejrad.2008.10.025.

[4] Meinel FG，Cecco CN，Schoepf UJ，et al.First-arterial-pass dual-energy CT for assessment of myocardial blood supply：do we need rest，stress，and delayed acquisition? Comparison with SPECT [J].Radiololgy，2014，270(3)：708-716.DOI：10.1148/radiol.13131183.

[5] 吳國庚，王妍焱，周誠，等.64層螺旋CT超低劑量前門控軸面掃描在冠狀動脈血管成像的應(yīng)用[J].中華放射學(xué)雜志，2009，43(12)：1255-1259.DOI：10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2009.12.006.

Wu GG，Wang YY，Zhou C，et al.Low radiation dose coronary 64-slice spiral CT angiography using prospective electrocardiograph triggered scan [J].Chinese Journal of Radiology，2009，43(12)：1255-1259.DOI：10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2009.12.006.

[6] Kalisz K，Halliburton S，Abbara S，et al.Update on cardiovascular applications of multienergy CT [J].Radiographics，2017，37(7)：1955-1974.DOI：10.1148/rg.2017170100.

[7] Douglas PS，Hoffmann U，Patel MR，et al.Outcomes of anatomical versus functional testing for coronary artery disease [J].N Engl J Med，2015，372(14)：1291-1300.DOI：10.1056/NEJMoa1415516.