俞雅蓉，于麗華，代旭，張佳胤

(上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院放射科，上海 200080)

冠狀動脈CT血管成像(coronary computed tomog-raphic angiography，CCTA)作為篩查冠心病的首選無創(chuàng)檢查，具有較高的診斷準(zhǔn)確性和陰性預(yù)測值，但仍存在診斷特異性及陽性預(yù)測值較低等局限，僅可用于評估冠狀動脈的解剖學(xué)特征。近年來，CT技術(shù)的快速發(fā)展，其空間分辨率和時(shí)間分辨率均得到大幅提高，掃描時(shí)間明顯縮短，掃描相關(guān)輻射劑量減少，推動了心肌灌注成像(myocardial perfusion imaging，MPI)的發(fā)展，隨著CT-MPI的發(fā)展及成熟，其逐步應(yīng)用于心臟疾病的診斷，尤其是缺血性心臟病的診斷。CT-MPI結(jié)合CCTA“一站式”檢查具有獨(dú)特優(yōu)勢，可同時(shí)從解剖學(xué)和功能學(xué)特征兩方面對冠狀動脈及其支配心肌進(jìn)行綜合評估[1]。與單獨(dú)CCTA檢查相比，CCTA結(jié)合CT-MPI可提高冠心病診斷的特異性[2-3]，在診斷支架內(nèi)再狹窄(in-stent restenosis,ISR)[4-5]、評估急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)微循環(huán)梗阻[6-7]及缺血伴非阻塞性冠狀動脈疾病(ischemia and no obstructive coronary artery disease，INOCA)[8]中也有一定價(jià)值。CT-MPI檢查能更加準(zhǔn)確地反映冠狀動脈狹窄的血流動力學(xué)意義，為臨床決策提供更準(zhǔn)確的依據(jù)，具有良好的臨床發(fā)展前景[3,9]?，F(xiàn)對CT-MPI的成像方法和主要分析參數(shù)及其在診斷各類相關(guān)缺血性心臟病中的應(yīng)用予以綜述。

1 CT-MPI成像方法和主要參數(shù)

目前CT心肌灌注掃描方案通常分為三個(gè)階段，即CCTA掃描、藥物負(fù)荷CT-MPI掃描和碘延遲強(qiáng)化掃描。臨床根據(jù)具體情況選擇操作流程，先靜息后負(fù)荷或先負(fù)荷后靜息。目前負(fù)荷CT-MPI掃描的常用藥物是腺苷，在腺苷的作用下，正常微循環(huán)血管可擴(kuò)張2～3倍，與病變血管的擴(kuò)張程度不同，故通過最大化的血管擴(kuò)張差異區(qū)分血管。擴(kuò)張差異導(dǎo)致冠狀動脈血流量不同，出現(xiàn)心肌的灌注差異，灌注圖像表現(xiàn)為病變血管供血區(qū)心肌低密度影。藥物負(fù)荷操作較簡便，患者易于配合，且藥物半衰期很短，主要不良反應(yīng)為面部潮紅、呼吸困難、支氣管痙攣、頭暈惡心等，停藥后短時(shí)間內(nèi)即可消失，安全性較好[10]。此外，部分需要評價(jià)心肌纖維化和心肌梗死的患者還需行碘延遲強(qiáng)化掃描。正常心肌在碘對比劑注入早期表現(xiàn)為均勻一致的強(qiáng)化，隨后在延遲期表現(xiàn)為強(qiáng)化程度下降；而梗死心肌或纖維化心肌則表現(xiàn)為延遲強(qiáng)化[11]。由于心肌梗死后心肌細(xì)胞損傷、細(xì)胞膜完整性破壞及間質(zhì)水腫，梗死心肌發(fā)生替代纖維化，造成細(xì)胞外間隙增寬，對比劑進(jìn)入損傷心肌細(xì)胞及細(xì)胞外間隙，碘延遲強(qiáng)化掃描中表現(xiàn)為相對高強(qiáng)化區(qū)[12-13]，因此延遲5～15 min再次成像，可評價(jià)心肌的瘢痕及纖維化情況。

CT-MPI主要有定性和定量兩種分析方法。CT-MPI顯示的心肌內(nèi)對比劑攝取量與其碘濃聚密度成正比，即低密度區(qū)代表低灌注區(qū)。定性分析法是通過目測某區(qū)域與遠(yuǎn)處正常心肌的密度差異判斷缺血情況。但是，定性分析難以準(zhǔn)確判斷因三支主干血管病變引起的彌漫性心肌缺血，且易受到硬化線束偽影、運(yùn)動和呼吸偽影的影響。定量分析分為半定量分析和全定量分析。目前，全定量分析基于雙室模型，利用去卷積等方法[14]，通過連續(xù)采集動態(tài)CT-MPI圖像繪制時(shí)間密度曲線，分析并計(jì)算心肌血流量(myocardial blood flow，MBF)、心肌血容量、達(dá)峰時(shí)間、組織通過時(shí)間等血流動力學(xué)參數(shù)[15-16]。半定量分析主要通過相對比值評估心肌灌注情況，如透壁灌注指數(shù)、負(fù)荷心肌血流比值。

2 CT-MPI在缺血性心臟病診斷中的應(yīng)用

2.1在冠心病中的應(yīng)用 冠狀動脈解剖學(xué)和功能學(xué)信息是診斷和評估冠心病的重要因素[17]。CCTA主要獲取冠狀動脈的解剖學(xué)信息，診斷冠心病的敏感性較高[18]，但診斷有血流動力學(xué)意義的冠心病，特別是冠狀動脈中度狹窄的特異性一般[19]。功能學(xué)信息可以更加直觀地反映冠狀動脈狹窄所引起的心肌缺血，以更好地指導(dǎo)治療，使患者獲益。近年來，CCTA聯(lián)合CT-MPI作為“一站式”評估方法逐漸發(fā)揮重要作用，可以同時(shí)評估冠狀動脈狹窄和心肌缺血，用于診斷具有顯著血流動力學(xué)意義的冠心病[20]。Celeng等[3]的薈萃分析表明，與CCTA相比，CT-MPI在識別有血流動力學(xué)意義的冠心病方面有顯著優(yōu)勢；且CCTA聯(lián)合CT-MPI的敏感性和特異性均較高。動態(tài)CT-MPI的敏感性較靜態(tài)CT-MPI更高，但特異性低。Hamon等[2]的薈萃分析表明，以有創(chuàng)檢查獲得的血流儲備分?jǐn)?shù)作為參考標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)荷CT-MPI診斷缺血性冠心病的價(jià)值較單純CCTA檢查更高，且陽性似然比和特異性均有所提高，證實(shí)CCTA與負(fù)荷CT-MPI的結(jié)合可能成為提高冠心病診斷效能和減少不必要侵入性冠狀動脈血管造影的有效途徑。Pontone等[21]的薈萃分析也表明，陰性CCTA結(jié)果是臨床排除阻塞性冠心病的最佳標(biāo)準(zhǔn)，而陽性負(fù)荷CT-MPI結(jié)果聯(lián)合CCTA結(jié)果對于診斷有血流動力學(xué)意義狹窄的價(jià)值更好，有利于識別需要進(jìn)一步采取有創(chuàng)評估方式的患者?？傊?，CCTA聯(lián)合CT-MPI檢查彌補(bǔ)了陽性預(yù)測價(jià)值的缺陷，更好地發(fā)揮了陰性預(yù)測價(jià)值的優(yōu)勢，能夠更準(zhǔn)確地排除不具有阻塞性冠心病的患者，識別有阻塞性冠心病且有血流動力學(xué)意義冠狀動脈狹窄的患者。

由于早期CT技術(shù)的限制，CT-MPI以靜態(tài)為主。靜態(tài)CT-MPI的數(shù)據(jù)分析常用定性分析法，目測法對于全心缺血的診斷有限，由于偽影的影響，易產(chǎn)生假陽性的結(jié)果。Rochitte等[22]調(diào)查以單光子發(fā)射CT和侵入性冠狀動脈血管造影作為參考標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)320-CT-MPI的診斷效能(CORE320研究)，結(jié)果顯示，CCTA聯(lián)合CT-MPI能夠準(zhǔn)確識別有血流動力學(xué)意義冠狀動脈狹窄患者，且診斷準(zhǔn)確率較高，患者水平和血管節(jié)段水平的受試者工作特征曲線下面積均為0.87，均高于單純CCTA組。Pontone等[23]以侵入性冠狀動脈血管造影和血流儲備分?jǐn)?shù)(fractional flow reserve，F(xiàn)FR)作為參考標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)，在血管節(jié)段及患者水平上，行CCTA聯(lián)合靜態(tài)CT-MPI組診斷冠狀動脈狹窄的特異性和準(zhǔn)確性較僅行CCTA檢查組均顯著提高。另有研究顯示，CCTA聯(lián)合CT-MPI組和CCTA聯(lián)合CT-FFR組診斷具有血流動力學(xué)意義的冠狀動脈狹窄的特異性均較僅行CCTA組高，且CCTA聯(lián)合CT-MPI診斷具有血流動力學(xué)意義的冠狀動脈狹窄的敏感性較CCTA聯(lián)合CT-FFR更高[24]。但I(xiàn)hdayhid等[25]的研究指出，靜態(tài)CT-MPI定性及透壁灌注指數(shù)半定量分析的診斷效能低于CT-FFR。由此可見，靜態(tài)CT-MPI的診斷準(zhǔn)確性和特異性較高，但敏感性略差。Dantas RN等[26]的研究證實(shí)，多時(shí)相靜態(tài)CT-MPI可通過多時(shí)相掃描并采集圖像減少靜態(tài)CT-MPI的漏診，提高診斷的敏感性。

隨著心臟CT技術(shù)的不斷發(fā)展，動態(tài)CT-MPI的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，其敏感性較靜態(tài)CT-MPI更高[10,27]，在識別彌漫性心肌缺血及進(jìn)行缺血嚴(yán)重程度分級等方面發(fā)揮重要作用。與靜態(tài)CT-MPI相比，動態(tài)CT-MPI對較小的心肌灌注差異更敏感[28]，并可對灌注缺損進(jìn)行全定量評估。MBF值可較好反映心肌灌注情況，是反映心肌灌注情況最直接、最準(zhǔn)確的參數(shù)，具有較高的臨床價(jià)值[29-30]。研究指出，由于個(gè)體差異等因素，不同研究中的絕對MBF值參考范圍不同，而相對MBF值(缺血節(jié)段MBF值/參考節(jié)段MBF值)能更好地反映灌注缺損，故相對MBF值較絕對MBF值能更好地識別有血流動動力學(xué)意義的冠狀動脈狹窄，且測定相對MBF值可以減少因血管擴(kuò)張劑作用不佳而低估血流灌注的影響[31-32]。Yang等[33]的研究指出，依據(jù)CCTA聯(lián)合CT-MPI計(jì)算的負(fù)荷心肌血流比值診斷中度冠狀動脈狹窄的準(zhǔn)確性高于MBF值。Yi等[34]的研究表明，對于有癥狀的中高危冠心病患者，動態(tài)CT-MPI獲得的絕對MBF值較相對MBF值在檢測心肌缺血方面具有更好的診斷效能。Li等[35]的前瞻性研究表明，在CT-MPI所有參數(shù)中，MBF值的受試者工作特征曲線下面積最大(以99 mL/100 mL/min為界值)；且動態(tài)CT-MPI所測MBF值在識別缺血病變方面優(yōu)于基于機(jī)器學(xué)習(xí)的CT-FFR。Alessio等[36]指出，動態(tài)CT-MPI所測MBF值可用于心肌缺血診斷，并可用于缺血性心臟病患者的風(fēng)險(xiǎn)分層?？傊?，動態(tài)CT-MPI所測MBF值提供了絕對定量評估的思路，并提高了診斷準(zhǔn)確性和敏感性，未來還需要確定絕對MBF值的參考范圍。另有研究認(rèn)為，相對MBF值在診斷灌注缺損方面更具有代表性，研究結(jié)果的差異可能與患者冠狀動脈病變的程度、MBF值參考范圍、研究設(shè)計(jì)、圖像采集及處理方法不同等有關(guān)。相對MBF值與動態(tài)CT-MPI診斷心肌缺血效能的差異還有待進(jìn)一步研究，未來可能將絕對MBF值和相對MBF值結(jié)合，以獲得更高的診斷效能。

2.2在評估支架內(nèi)再狹窄中的應(yīng)用 經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)是最常見的冠心病血管重建方法[37]。采用CCTA評估支架具有一定局限性[38]，其空間分辨率有限，由硬化線束偽影及部分容積效應(yīng)所致的“暈狀偽影”是冠狀動脈支架成像最常見的影響因素之一，支架壁顯示較實(shí)際增厚、支架高密度影向管腔內(nèi)散射，使診斷ISR的假陽性率增加，導(dǎo)致狹窄的嚴(yán)重程度被高估；此外，支架旁嚴(yán)重的鈣化斑塊進(jìn)一步加重“暈狀偽影”，影響其診斷準(zhǔn)確性。CT-MPI可以直接評估支架內(nèi)血流動力學(xué)狀態(tài)，避免了“暈狀偽影”或支架旁嚴(yán)重的鈣化斑塊對評估的影響，可能成為評估ISR的有效方式。

Rief等[4]對20例支架置入術(shù)后患者的研究發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)CCTA相比，CCTA聯(lián)合CT-MPI提高了心臟CT成像的診斷率和準(zhǔn)確性。Andreini等[5]首次評估CT-MPI診斷支架置入術(shù)后患者ISR的準(zhǔn)確性，結(jié)果顯示，在支架水平、血管節(jié)段水平和患者水平中，CT-MPI的可診斷率明顯高于CCTA，CCTA聯(lián)合CT-MPI的可診斷率也明顯高于單獨(dú)CCTA。以侵入性冠狀動脈血管造影結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，CT-MPI診斷準(zhǔn)確率顯著高于CCTA。影響CCTA診斷冠狀動脈支架準(zhǔn)確性的主要原因是偽影干擾，易產(chǎn)生假陽性結(jié)果，特別是支架內(nèi)徑小于3 mm時(shí)，CCTA診斷小管徑ISR更易受到偽影影響。然而，CT-MPI是通過心肌灌注對血流的影響間接評估管腔狹窄情況，診斷準(zhǔn)確性不受支架管徑大小的影響。

多數(shù)經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)后患者出現(xiàn)心絞痛或不典型胸痛，但并不是所有患者都發(fā)生ISR，冠狀動脈微血管功能障礙可能為支架置入術(shù)后無ISR患者發(fā)生心絞痛的潛在機(jī)制[39]。Li等[40]對于有心絞痛或不典型胸痛癥狀、無ISR的支架置入術(shù)后患者的研究表明，CT-MPI可檢測出ISR且有心絞痛或不典型胸痛癥狀患者的心肌低灌注區(qū)域；與參考區(qū)域相比，支架置入血管區(qū)域的總體平均MBF值和心肌血容量顯著降低。可見，對于MBF值降低且有心絞痛或不典型胸痛癥狀的無ISR患者，需要通過進(jìn)一步的有創(chuàng)檢查(如冠狀動脈血流阻力指數(shù))明確冠狀動脈微血管功能障礙的診斷，以便優(yōu)化治療策略。同時(shí)，經(jīng)皮冠狀動脈介入治療后患者M(jìn)BF值降低不一定與ISR有關(guān)，有心絞痛或不典型胸痛癥狀的無ISR患者也可以普遍出現(xiàn)MBF值降低。因此，不能僅根據(jù)支架血管區(qū)域的心肌灌注狀態(tài)確定支架處的再狹窄。

2.3在評價(jià)AMI中的應(yīng)用 ST段抬高型心肌梗死是冠狀動脈急性血管閉塞產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，也是心源性死亡的主要原因[41]。心臟磁共振檢查是一種無創(chuàng)檢查方式，廣泛應(yīng)用于心肌缺血[42]和AMI的評估[43]。CT-MPI是近年發(fā)展較快的一種新的心肌梗死評價(jià)方法[44]，可以評估AMI微循環(huán)梗阻、MBF值及心肌水腫情況等。

Yu等[6]的研究表明，無論有無冠狀動脈微血管阻塞節(jié)段，AMI的MBF值和心肌血容量均顯著低于參考節(jié)段，且動態(tài)CT-MPI所測MBF值的敏感性、特異性和診斷準(zhǔn)確性均優(yōu)于CT-MPI定量分析的其他參數(shù)，可用于AMI和冠狀動脈微血管阻塞的診斷。以心臟磁共振檢查結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)，MBF還可比較準(zhǔn)確地估計(jì)AMI和冠狀動脈微血管阻塞的面積。Pan等[7]的研究表明，動態(tài)CT-MPI顯示的梗死區(qū)MBF值和心肌血容量明顯低于參照區(qū)域。此外，MBF值較低患者入院時(shí)和發(fā)病后6個(gè)月往往存在左心室功能受損。綜上，CT-MPI中獲得的梗死心肌血流灌注情況，在一定程度上反映了心肌損傷嚴(yán)重程度及心功能，為臨床上評估預(yù)后提供了依據(jù)。

臨床上可用心臟磁共振檢查評估AMI，T2加權(quán)心臟磁共振檢查可以顯示組織水腫情況，有效評估急性心肌缺血性損傷[45]，即存在嚴(yán)重心肌缺血時(shí)，水腫心肌組織的信號強(qiáng)度更高。AMI的危險(xiǎn)心肌區(qū)(myocardium at risk，MAR)指梗死相關(guān)動脈所支配的心肌缺血區(qū)域，其最主要的組織學(xué)特點(diǎn)為水腫。急性心肌缺血性損傷后的細(xì)胞內(nèi)和(或)細(xì)胞外的間隙增大，對比劑可能進(jìn)入該間隙，因此，血管外容積(extravascular contrast-distribution volume，EVV)可以作為組織水腫的潛在替代測量值。對于非ST段抬高型心肌梗死患者，尤其是癥狀較晚出現(xiàn)患者，準(zhǔn)確評估AMI后的MAR及可逆性損傷心肌對于治療AMI及評估預(yù)后有重要意義。EVV可作為評估AMI心肌水腫的有效指標(biāo)，以描述MAR水腫程度；心肌灌注情況可以用來區(qū)分MAR內(nèi)的梗死和可逆性損傷的心肌，可逆性損傷心肌的灌注情況優(yōu)于梗死心肌，低于正常組織，而EVV則相反。So等[46]建立豬再灌注治療后的AMI模型，在CT檢查時(shí)一次性注射對比劑并測定EVV和心肌灌注情況，結(jié)果顯示，以T2加權(quán)心臟磁共振成像結(jié)果作為參考標(biāo)準(zhǔn)，通過定量EVV和心肌灌注情況可評估MAR內(nèi)心肌活性，且EVV是預(yù)測梗死后急性期和亞急性期心肌存活的可靠指標(biāo)，且在梗死后急性期的評估準(zhǔn)確性較亞急性期更高。未來，還需進(jìn)一步探究EVV和心肌灌注在評估MAR及AMI中可逆性損傷心肌情況，以有效指導(dǎo)再灌注治療性。

2.4在INOCA中的應(yīng)用 INOCA指臨床癥狀和體征表現(xiàn)為缺血性心臟病，但冠狀動脈檢查未發(fā)現(xiàn)冠狀動脈阻塞的一類綜合征。INOCA患者的臨床癥狀多提示心肌缺血，但冠狀動脈動脈造影檢查未發(fā)現(xiàn)管徑狹窄≥50%的血管病變[47]。由于心肌內(nèi)微血管阻塞導(dǎo)致的心肌血流灌注減少發(fā)生在小血管(直徑通常≤0.05 mm，明顯低于CCTA或有創(chuàng)冠狀動脈造影所觀察血管直徑)，故可通過MPI的灌注減少推斷INOCA患者的微血管功能障礙。

Schuijf等[8]報(bào)告的部分CORE320試驗(yàn)[22]數(shù)據(jù)顯示，與無INOCA患者相比，CT檢查發(fā)現(xiàn)的INOCA患者的動脈粥樣硬化斑塊總負(fù)荷顯著增加，不良斑塊特征(如正性重構(gòu)和低密度斑塊)更加明顯。CCTA聯(lián)合CT-MPI提供了無明顯狹窄冠狀動脈的冠狀動脈粥樣硬化及心肌缺血等證據(jù)，可解釋INOCA患者的癥狀，并可指導(dǎo)其臨床治療，如改善生活方式、藥物干預(yù)，以預(yù)防心絞痛發(fā)生并防止動脈粥樣硬化斑塊負(fù)荷進(jìn)一步增加，減少主要不良心血管事件的發(fā)生[48]?？傊琁NOCA患者發(fā)生不良事件的風(fēng)險(xiǎn)不斷上升[49-50]，微血管功能障礙成為評估心肌缺血的一項(xiàng)重要因素。有效識別INOCA有助于明確其癥狀發(fā)生的潛在原因，并對患者心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行更積極有效的醫(yī)學(xué)管理。

3 小結(jié)與展望

CT-MPI聯(lián)合CCTA診斷冠心病的診斷效能較好，可直接通過管腔內(nèi)血流動力學(xué)改變對心肌血流灌注的影響評估ISR，對于有臨床癥狀、但無冠狀動脈再狹窄的患者，可根據(jù)心肌灌注情況優(yōu)化治療策略；AMI后，可通過CT-MPI獲得的心肌血流灌注情況了解心肌活性及心功能；此外，CT-MPI還有助于有效識別INOCA，明確INOCA患者癥狀發(fā)生的潛在原因，以進(jìn)行有效的臨床管理等。CT-MPI的應(yīng)用和發(fā)展為缺血性心臟病提供了有效科學(xué)的診斷依據(jù)。未來，通過不斷優(yōu)化臨床研究方案深入探究CT-MPI在各類缺血性心臟病中的診斷價(jià)值、細(xì)化缺血性心臟病的分類；利用機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能方法分析CT-MPI數(shù)據(jù)，并與臨床指標(biāo)相結(jié)合，可更準(zhǔn)確地診斷疾病，為臨床決策提供依據(jù)。