冠脈CT血管造影診斷高危斑塊病變影像學特征分析

1、冠脈ct血管造影診斷高危斑塊病變影像學特征分析心血管疾病已經(jīng)成為全球第一死因。大多數(shù)心血管病患者都是死于冠 心病和卒中，死亡人數(shù)將從2008年的1730萬激增到2030年的2330萬。 急性心肌梗死和心臟性猝死是導致患者死亡率急劇上升的罪魁禍首， 大多數(shù)患者在冠脈事件（急性冠脈綜合征acs或突發(fā)心臟性猝死） 急性發(fā)作之前都沒有任何征狀或者警示征兆。冃前看來，想有效地減輕心血管疾病所帶來的負擔以及降低死亡率和 發(fā)病率，只有做好急性冠脈事件的預防工作。但是，如何使用心血管 影像學來確定患者是否處于急性冠脈事件的邊緣，也是一個急需解決 的難題。當下的診斷策略顯然側(cè)重于檢測有無心肌缺血和血流動力學管腔

2、狹 窄，而不是針對冠狀動脈粥樣硬化斑塊本身。這種策略適合已經(jīng)出現(xiàn) 癥狀的患者，卻忽略了以急性冠脈事件為始發(fā)癥狀的cad患者。尸檢報告顯示，大多數(shù)急性冠脈事件的發(fā)生，是由于斑塊破裂，導致 突發(fā)管腔內(nèi)血栓形成所誘發(fā)的。易于破裂的冠脈病變斑塊在形態(tài)上與 穩(wěn)定型斑塊截然不同（見圖1）,利用這點，可以在早期采用非有創(chuàng)的 影像學檢查來鑒別易損斑塊。而且，相對于傳統(tǒng)的檢測管腔狹窄，檢 測冠脈斑塊的組成和尺寸史有利于早期診斷急性冠脈事件。calciumvessel wallfibroustissue lipidlumennecrotic corenecrotic y coremacrophagesb norm

3、al ffr thin fibrous cap high essess ffr1.0vasa vasorum proliferationspotty calciumabnormal ffrvessel wall圖1穩(wěn)定型斑塊和易損斑塊的形態(tài)學與功能特征 冠狀動脈ct血管造影(ccta)可以對冠狀動脈粥樣硬化斑塊進行無 創(chuàng)性評佔，而不僅限于檢測冠脈管腔。ccta可以明確冠脈的分支走 向和動脈粥樣硬化斑塊的整體情況，但一般的檢測方法只能辨別管腔 狹窄與否或者根據(jù)鈣離子水平判斷斑塊類型。有了新的應用設備，影像指導下的預防、藥物治療和冠脈介入治療效 果都能得到札i應的改善。根據(jù)斑塊特性進行分層，可制定

4、和應的個性 治療方案。因此，我們需要掌握解析ccta的能力，而不僅僅是判斷管腔狹窄情況。本文既描述了 ccta如何檢測并描述易損斑塊的形態(tài)和功能特性，也 展示了最新的圖像后處理技術(shù)和計算機流體力學模擬技術(shù)如何評估 冠脈斑塊與狹窄。最后，文章還探討未來的成像技術(shù)如何在檢測動脈 粥樣硬化斑塊和早期診斷acs患者方面有著重犬的臨床意義。斑塊的形態(tài)學特征組織學調(diào)查研究表明斑塊的三個特點與急性冠脈事件相關(guān)：斑塊破 裂，糜爛，鈣化。三分之二的急性血栓形成性心血管事件與薄層纖維 帽覆蓋的粥樣斑塊破裂有關(guān)（見圖lb）。不穩(wěn)定型斑塊和破裂的斑塊 除了前者有薄層纖維帽覆蓋，其余形態(tài)上相似?，F(xiàn)學術(shù)界普遍認為，這些覆

5、有薄層纖維帽的斑塊（tcfa）（纖維帽厚 度65um）是破裂的前兆。目前的ct掃描儀空間分辨率有限（ 400 微米），使得ccta無法對纖維帽進行形態(tài)學分析。組織病理學上認為 傾向于破裂的斑塊在空間三維上均有增大。tcfa的脂質(zhì)壞死中心長度約為2-17mm（平均8mm）, 80%的長度會超過 l.ommo這些尺寸都在ccta的檢測閾值之上 olmm）,而且絕大多數(shù) 不穩(wěn)定型斑塊會出現(xiàn)在主要的冠狀動脈近端，這些部位血管直徑較 大,ccta能更加準確地檢測并更好地成像。因此，現(xiàn)代ct掃描或許 可用于檢測并量化高危斑塊損傷。高危斑塊特征體積大橫斷面研究表明：體積較大的斑塊與急性冠脈綜合征診斷相關(guān)。對

6、于 非鈣化斑塊（ncp）的定量分析有助于危險分層，并提高ccta預測心 血管事件的分析價值。prospect試驗是一項前瞻性、多中心的研究，是第一個同時也是最 大的針對冠脈斑塊的自然史研究，目的是評估易損斑塊的自然進程， 利用有創(chuàng)性的血管造影和血管內(nèi)超聲（ivus）檢測易損斑塊。該研究 共納入697例acs （急性冠脈綜合征）患者，所有患者均接受灰階1vus 及虛擬組織學ivus （vii-ivus）檢查，以檢測非罪犯病變。隨訪3. 4年后，發(fā)現(xiàn)ivus結(jié)果提示狹窄面積270%（ p <0. 001）對未來 心血管事件有很好的預測作用。ct具有亞毫米同質(zhì)空間分辨率，且 能夠量化整體的冠脈

7、斑塊體積和分析斑塊成分，血管內(nèi)超聲也具有類 似的功能。具有自動化軟件的工具已經(jīng)運用于斑塊的定量與定性（見圖2）。自動 化的定量分析斑塊能夠提高ccta在斑塊分析上的可重現(xiàn)性，準確性 與效率。斑塊體積口動化三維重現(xiàn)在危險分層方面優(yōu)于傳統(tǒng)閱片。opmedia fibrous flbro 怡 tty upkkich ca8 10121416182022 24 26283032 34 3638404244 46 distance from lms ostium (mm)6o45lilliil sr 2 一 一 - f - - o 50505050 32211f圖2專用的自動化軟件工具對斑塊進行定性定量

8、檢測的例子橫向臨床研究表明:acs患者罪犯斑塊的體積比穩(wěn)定型心絞痛的患者 更大(sap; 193 mm3對104 mm3;p = 0. 001) o對于不穩(wěn)定型心絞痛的 病人，ccta檢查發(fā)現(xiàn)，破裂的斑塊的體積比沒有破裂的斑塊大(313 ± 356mm3 vs 118 ± 93 mm3： p <0. 0001),而且破裂斑塊的低 ct 衰 減而積(即斑塊中富含脂質(zhì)的部分)也比非破裂斑塊大(99 ± 161 mm' vs 19 土 18 mm3: p <0. 0001)。而在患有胸痛和冠脈阻塞性病變的患者屮，acs患者與非acs患者在 造成狹窄的

9、斑塊尺寸方面，沒有顯著差異(212 mm3 vs 171 mm3; p = 0. 24) o值得注意的是，acs患者非鈣化斑塊的體積卻明顯大于非acs 患者?？v向臨床研究顯示：通過ccta檢測斑塊體積可以有效地早期診斷未 來的心血管事件。一項納入1059例有穩(wěn)定型胸痛的患者的回顧性研究 顯示：在27 ± 10個月的隨訪期間，冠脈斑塊體積較大的患者更容易 發(fā)展為 acs(134. 9 ± 14. 1 mm3 vs 57.8 ±5.7 mm3; p0.001)。另外一項研究表明：除了檢測臨床危險因素和傳統(tǒng)的ct閱片，半自 動斑塊定量分析技術(shù)也可以發(fā)揮診斷作用(包括鈣分

10、數(shù)，部分狹窄分 數(shù)，病變程度和ncp數(shù)目)。與沒有進展為acs的患者相比較而言， 進展為acs的患者總斑塊體積相對較大(平均94 mm vs 29 mm3; p <0. 001),總 ncp 體積也相對較大(28 mm3 vs 4 mm3; p0.001)。一項前瞻性研究則表明：利用ccta對非阻塞性ncp的體積進行檢測, 對后期的心血管事件具有很好的預測作用。這項研究共納入312例非st段抬高型心肌梗死患者，都在進行冠脈血 管造影之前接受過ccta檢查。其中，有23例患者在平均隨訪16個月 之后發(fā)生冠脈事件，非阻塞性ncp的總量是心血管事件的獨立影響因 素，每增加100mm泊勺斑塊總量

11、就有1. 18的危險比率。無論是冠脈鈣化 分數(shù)，還是鈣化斑塊體積，都與冠脈事件風險增加有關(guān)。還有一個僅納入32例患者的prospect研究，患者都接受過ccta檢查, 該亞組研究發(fā)現(xiàn)：在平均39個月的隨訪期間，后期發(fā)生心血管事件的患者的總冠脈粥樣化斑塊體積相對較大（970 mm3 vs 811 mm3; p<0. 01）o雖然研究結(jié)果看起來比較滿意，但想要將口動斑塊定量分析投入臨床 使用，還需進一步提升檢測軟件的性能，使檢測結(jié)果更加準確、可重 復和高效。當然，即使沒有使用軟件工具，ccta設備至少也要具備 可再現(xiàn)的斑塊評估功能。高危斑塊特征低ct衰減導致acs的病變往往有一個富含脂質(zhì)的巨

12、大壞死中心，富含脂質(zhì)的斑 塊與纖維成分為主的斑塊在ct成像上有差別，利用這點可對acs進 行預測。傳統(tǒng)上來講，ccta根據(jù)有無鈣化成分對斑塊進行分類，從而分為鈣 化斑塊，部分鈣化斑塊和非鈣化斑塊（ncp）。即使是早期多排螺旋 ct技術(shù)（如20世紀90年代后期使用的4層ct）也可以鑒別鈣化斑塊成 分與ncp成分。然而，根據(jù)ct衰減值將ncp分為富含脂質(zhì)和纖維性 病變?nèi)匀痪哂幸欢ǖ碾y度。一些研究者將ccta斑塊評估技術(shù)與臨床參考標準聯(lián)系起來，并發(fā)布 了富含脂質(zhì)斑塊的平均低ct衰減值。呈現(xiàn)高ct衰減的ncp與纖維組 織相關(guān)，而呈現(xiàn)低衰減的ncp則與壞死中心和纖維脂肪組織相關(guān)。通過斑塊像素ct值的直方

13、圖分析可知，與纖維成分為主的斑塊和比 較而言，富含脂質(zhì)斑塊大多處于低hu值像素區(qū)域。以上的觀察結(jié)果 在一個臨床試驗中得到驗證，其顯示：低于60iiu的斑塊像素的和關(guān) 區(qū)域，可以準確地檢測出富含脂質(zhì)的動脈粥樣硬化病變（敏感性，73%;特異性，71%） o此外，與穩(wěn)定性病變相比較而言，光學相干斷層掃描（otc；為纖維 帽的厚度測量和壞死富含脂質(zhì)中心檢測提供臨床參考標準）可以識別 tcfa （覆有薄層纖維帽的斑塊）病變處為低ct衰減（35 - 45 hu vs 62 -79 hu; p <0. 001） o然而，不同的斑塊類型，所對應的ct衰減 值也不盡相同。盡管纖維斑塊和富含脂質(zhì)斑塊之間的平

14、均密度存在差異，但是幾乎所 有的研究者都報道了大量的重疊密度，使得ncp的細分類廣受質(zhì)疑。 另外，冠狀動脈斑塊的ct測量受到以下幾個因素的影響，如相鄰管 腔內(nèi)的碘化造影劑的濃度，斑塊大小，圖像噪點，管電壓，層厚和重 建濾波器。因此，目前僅靠ct衰減來區(qū)分富含脂質(zhì)型病變和纖維性病變?nèi)匀恍?不通。而新研發(fā)的口動斑塊量化軟件具有隨意調(diào)節(jié)衰減閾值的功能， 可以突破前文所提到的部分限制，進一步改善以ct衰減值為基礎(chǔ)的 斑塊量化技術(shù)（見圖2）。盡管目前僅靠ct衰減值來檢測殘斑塊仍面臨著很多困難，但是低ct 衰減所對應的富含脂質(zhì)斑塊的結(jié)果仍然得到證實。acs患者身上發(fā)現(xiàn) 低衰減值斑塊（平均30 hu）的概率

15、高于sap （穩(wěn)定型心絞痛）患者 （79% vs 9%; p <0.0001）o研究人員又將acs患者的破裂纖維帽罪犯斑塊與sap患者的完整纖維 帽斑塊進行對比，低斑塊衰減值仍然額定為<30 iiuo結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有 18%的穩(wěn)定型斑塊呈現(xiàn)低ct衰減，卻有88%的破裂斑塊呈現(xiàn)低ct衰減 (p <0. 001) o其他研究人員也發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象，acs患者的ncp平均 ct 衰減值低于 sap 患者(40 - 86 hu versus 97 - 144 hu; p <0. 01)。 欲利用ct對一整個斑塊建立截斷值數(shù)據(jù)庫，以此對富含脂質(zhì)斑塊和 纖維化冠脈粥樣硬化斑塊進行區(qū)分，

16、仍然存在很多困難。然而，對 ct衰減值波動的量化以及對低ct衰減區(qū)域的重點識別，可以幫助 ccta更加準確地檢測出各種易損斑塊。此外，acs患者的罪犯斑塊的 平均ct衰減值明顯低于sap患者，提示低ct衰減可確定為高風險斑 塊的特征。高危斑塊特征餐巾環(huán)征一個關(guān)于造成同等狹窄程度的罪犯與非罪犯tcfa的組織病理學研究 顯示：只有纖維帽的厚度(0r 0. 35; p <0. 05),壞死中心的大小(or 2.0; p <0. 02)是斑塊破裂的獨立預測因素。一個由非有創(chuàng)性影像檢查分層分析斑塊性質(zhì)的研究表明，壞死中心的 大小以及巨噬細胞浸潤可用于鑒別破裂斑塊或tcfa與穩(wěn)定型斑塊。 另外

17、，僅憑人面積壞死中心(>3. 5 mm2)也能鑒別破裂斑塊或tcfa與 穩(wěn)定斑塊。80%的易損斑塊壞死中心面積>1.0 mm%這些壞死中心的面積都超過ccta的檢測閾值，因此實現(xiàn)了通過檢測 有無大片壞死中心對冠脈斑塊進行非有創(chuàng)性地風險分層。病灶中心低 ct衰減提示可能存在富含脂質(zhì)的巨大壞死屮心。在誘發(fā)acs的斑塊中以及pct操作中發(fā)現(xiàn)的慢血流或無復流現(xiàn)象相關(guān) 的斑塊中均可見非鈣化斑塊的環(huán)狀低衰減影。餐巾環(huán)征(nrs)就是用 來描述這種特定的斑塊ct衰減模式。nrs可描述斑塊的性質(zhì)，根據(jù) 如下兩個特征，能被定義成非鈣化斑塊：與腔內(nèi)和接的屮心性低ct 衰減病變，周圉有環(huán)狀稍高衰減斑塊組

18、織包繞（見圖3）。圖3橫截面ct顯示的冠脈斑塊餐巾環(huán)征與點狀鈣化有趣的是，nrs均可出現(xiàn)于平掃或體內(nèi)對比增強的ct影像，提示該 特征是大片壞死中心（中心低衰減）與纖維斑塊組織（環(huán)狀稍高衰減） 對比的結(jié)果。然而臨床研究發(fā)現(xiàn)，一些附加因素（如血管滋養(yǎng)管）可 能影響nrs的發(fā)展。nrs斑塊壞死中心面積比非nrs斑塊大兩倍（平均1. 10 mm2 vs 0. 46 mm2; p二0.05）。在ct檢查屮，用nrs鑒定嚴重的冠脈斑塊和覆有 薄層纖維帽的斑塊，特異性較高（分別是98.9%和94. 1%） o一個斑塊衰減模式分析報告推薦使用斑塊分類表，把非鈣化斑塊細分 成同質(zhì)性斑塊和異質(zhì)性斑塊，把多層異質(zhì)性

19、斑塊再細分成nrs和非 nrs病變（見圖4）。以往都是根據(jù)斑塊鈣化進行分類，模式分類對鑒 別嚴重病變的診斷價值遠比傳統(tǒng)的方式高（受試者工作曲線的線下面 積：0. 761 vs 0.678; p <0. 001）。臨床調(diào)查發(fā)現(xiàn)，nrs 檢測 tcfa 或 者acs罪犯斑塊有96 - 100%的特異性。圖4 ccta下傳統(tǒng)與基于衰減模式的斑塊分類方案在2個不同的臨床研究中，納入了由oct確診斑塊的患者，相對于非 tcfa 斑塊，nrs 更常應用于檢測 tcfa (tcfa 44 - 65% vs 非-tcfa 4-16%; p <0.0001)o 一個納入895例患者、平均隨訪期為2.

20、 3年的前 瞻性研究(hr 5.6; p <0. 001)也表明,nrs能獨立預測acs事件(同 正性重構(gòu)和低ct衰減)onrs或許是人面積壞死斑塊的特征性ct表現(xiàn)。然而，7rs的敏感度相 對較低。因此，需要個對不同斑塊衰減模式的深入研究，以改善斑 塊分類表，提高其診斷價值，識別易損斑塊。高危斑塊特征正性重構(gòu)由于正性重構(gòu)的作用，有破裂傾向的斑塊不一定導致嚴重的管腔狹 窄。正性重構(gòu)是指：在有冠脈粥樣硬化的血管壁，當斑塊持續(xù)增大，血管 壁也會發(fā)生代償性的增大，從而維持管腔內(nèi)的有效面積。組織病理學 研究顯示：正性重構(gòu)與豐富的巨噬細胞和激增的壞死屮心有關(guān)。ccta 可以檢測血管壁的外部以及管腔直

21、徑尺寸。重構(gòu)指數(shù)的計算方法為： 血管最大狹窄部分的的橫截面面積除以近端和遠端參照段的截面積 的平均值。冃前，正性重構(gòu)ccta可視化普遍定義為重構(gòu)指數(shù)的閾值$1.1,而一 些研究人員則在ivus研究的基礎(chǔ)上取1.05或>1.0作為臨界點。 自動化軟件也使得重構(gòu)指數(shù)的量化更加容易。ccta評估的重構(gòu)指數(shù)與血管內(nèi)超聲所測量出來的重構(gòu)指數(shù)密切相關(guān)。 組織病理學數(shù)據(jù)亦表明：結(jié)合ccta和vh-ivus （虛擬組織學血管內(nèi) 超聲）檢查，與止性重構(gòu)的病變相比較而言，有正性重構(gòu)的病變斑塊 體積更大，壞死中心更多，出現(xiàn)tcfa （覆有薄層纖維斑塊）的概率 更大。此外，在2個關(guān)于ccta和otc （光學相干

22、斷層掃描）的對比研究中， otc將斑塊分為tcfa和非tcfa, tcfa病變的ct衍生重構(gòu)指數(shù)高于 非 tcfa 病變（1. 14 vs 1. 02, p <0. 0001; 1. 14 vs 0. 95, p <0. 0001）。 部分學者認為，將1. 08作為重構(gòu)指數(shù)的閾值，可以更加準確地檢測出 tcfa病變。一項納入了38例acs患者和33例sap患者的研究表明：acs患者的罪 犯斑塊與正性重構(gòu)密切相關(guān)（87%）,但sap患者則不然（12%; p <0. 0001） o而且相對于其他的高危斑塊ct特征（如低ct衰減和點狀 鈣化斑），正性重構(gòu)對鑒別診斷罪犯斑塊的的價值更

23、高（敏感性87%; 特異性88%） o其他幾個橫斷面ccta研究還發(fā)現(xiàn)，acs患者的重構(gòu)指數(shù)高于sap患 者（1. 14- 1.6 vs 0.9- 1.2; p = 0. 001 - 0.04）。另一個隨訪期為27 ± 10個月的臨床研究發(fā)現(xiàn)，斑塊的正性重構(gòu)和/或低ct衰減斑塊是 acs 的獨立預測因素（hr 22.8; 95% ci 6.9-75.2; p0.001）。prospect試驗也表明：有這些高危ct特征之一的患者中，五分之一 的患者在1-3年內(nèi)會出現(xiàn)不良的心血管事件，由vh-ivus檢測出的有3 個高危斑塊特征的患者也有類似的發(fā)病率。雖然通過ccta可以準確地計算重構(gòu)指

24、數(shù)，但是實際的ccta圖像評估 仍較為保守，首選1.1作為重構(gòu)指數(shù)閾值。高危斑塊特征點狀鈣化鈣化現(xiàn)象廣泛存在于嚴重的冠脈粥樣硬化斑塊。冠脈鈣化與斑塊體積 密切相關(guān)，意味著臨床預后差。然而，鈣化對斑塊不穩(wěn)定性的影響卻 是眾說紛紜。在心源性猝死的患者身上，通過組織病理學檢查可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)急 性破裂的斑塊都有鈣化的現(xiàn)象，但人約三分之二都只有ct無法檢測 到的微小鈣化。一系列血管內(nèi)超聲（ivus）研究發(fā)現(xiàn)，鈣化嚴重的斑塊在臨床上處于 非活動狀態(tài)，而點狀鈣化卻有使穩(wěn)定型心絞痛（sap）患者病情惡化 的傾向。此外，點狀鈣化也與急性冠脈綜合征（acs）患者的罪犯斑 塊有關(guān)。通過ccta,可以看到點狀鈣化是

25、非鈣化斑塊組織包繞下的高密度 0130 hu）小成分。傳統(tǒng)上，所謂“點狀”的臨界定義是ccta視野 下3 mm的小鈣化物質(zhì)。如今，點狀鈣化又被進一步細分為小型（1 mm） 中型（1-3 mm）和大型（3 mm）鈣化。vh-ivus檢查發(fā)現(xiàn)的易損 斑塊特征與小型點狀鈣化密切相關(guān)。此外，多個納入了 acs和sap患者的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，點狀鈣化與 acs罪犯病變有關(guān)。然而，冃前學術(shù)界的相關(guān)研究結(jié)果差異較大，難 以確定點狀鈣化與斑塊破裂有關(guān)。學術(shù)界普遍認為微小鈣化可作為不 穩(wěn)定型冠心病的常用檢測指標，隨著ct技術(shù)的捉升，微小鈣化在ct 上顯影也有望成為現(xiàn)實。斑塊的功能特征盡管理論上認為斑塊形成的危險因

26、素（包括吸煙，高膽固醇，高血壓, 和胰島索抵抗）對整個血管床都有影響，但是在冠脈的某些特殊部位（如分叉血管外壁，側(cè)分支，動脈內(nèi)彎處）干擾了血流的正常流動， 導致斑塊形成。此外，如血管內(nèi)皮剪切力（ess） z類的血流動力學因素也促進了動 脈粥樣硬化斑塊的定植和演變。低ess促進動脈粥樣硬化的氛圍和高 風險的斑塊形成，而在狹窄的易損斑塊部位，高ess 乂會加劇纖維帽 的不穩(wěn)定性，促進斑塊破裂。在上世紀90年代初，尸檢報告顯示，超 過三分之二的梗死是從非梗阻性病變演變而來（即病變小于管腔的 70%） o然而，如今組織病理學研究結(jié)果也開始質(zhì)疑這些結(jié)論，大部分罪犯病 變似乎也可以引起阻塞性的管腔狹窄（7

27、0%的斑塊破裂病例發(fā)現(xiàn)75% 的管腔狹窄），尤其是在纖維帽破裂前斑塊形成的晚期階段。再結(jié)合相關(guān)證據(jù)表明，患者有缺血性病變提示預后不良。實際上，可 能是由于血流儲備分數(shù)異常，引起血流動力學紊亂以及剪切力改變， 最終導致斑塊易損性增加。目前，有創(chuàng)性ffr檢查仍是診斷缺血性病變的金標準，而綜合ess和 ffr的檢查結(jié)果，或許可以作為用于檢測斑塊易損性的新方法(見圖 l)o計算流體動力學(cfd)的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了在三維成像的冠脈樹 中，模擬冠脈血流和基于壓力的度量。如果將cfd的數(shù)據(jù)補充到標配 的ccta數(shù)據(jù)集，ess- ct和ffr - ct的冠狀動脈圖也可以通過計算 得知。血管內(nèi)皮剪切力的ct檢查

28、血管內(nèi)皮剪切力(ess)是指血流經(jīng)過動脈壁與血管內(nèi)皮摩擦產(chǎn)生的 切線力。在冠狀動脈低速血流段和亂流或湍流段，即ess低的地方， 內(nèi)皮細胞啟動促粥樣硬化的基因表達。持續(xù)的低ess可減少一氧化氮(no)的生成，增加ldl的吸收，加速內(nèi)皮細胞凋亡，引起局部氧化 應激和炎癥反應，從而介導粥樣內(nèi)皮表型，導致高危病灶的形成。 相比z下，在層流的直動脈段，ess隨生理結(jié)構(gòu)的變化而變化，內(nèi)皮 細胞表達粥樣保護基因，維持斑塊穩(wěn)定。然而，斑塊狹窄部位的高剪 切力會啟動病理生理學程序，使斑塊穩(wěn)定性降低并破裂。糖尿病豬冠脈血管內(nèi)超聲研究表明，大部分易損斑塊發(fā)生在持續(xù)低 ess的血管段。并且，基線上低ess的程度與高危

29、斑塊的嚴重程度密 切相關(guān)。另一個動物研究顯示血脂異常和低ess對易損斑塊的發(fā)展有 協(xié)同作用，從而明確低ess可促進冠脈粥樣斑塊的進展與易損性。 人類史上第一個vh-ivus自然史研究收錄了20個非梗阻性cad （冠狀 動脈疾?。┗颊撸u估他們的冠脈左前降支，隨訪期為6個月。結(jié)果 發(fā)現(xiàn)低ess段的進展增加了斑塊面積、壞死中心和縮窄重構(gòu)，而高 ess段形成更大的壞死中心、纖維和纖維脂肪組織形成、過度重構(gòu)， 提示向更易損傷的斑塊類型轉(zhuǎn)變。這些觀察突出了低ess促進易損斑塊的發(fā)展、高ess促進斑塊失穩(wěn)的 重要性。用血管剪切力與管壁形態(tài)分析冠脈疾病進展預防與臨床結(jié)果 （prediction）的試驗中，5

30、06例患者行三支冠脈ivus檢查并隨訪1 年。該研究結(jié)果顯示，大斑塊體積和低ess皆能預測進行性增大并發(fā) 展為管腔阻塞的斑塊。ccta冠脈三維成像幫助計算流體力學（cfd） 應用于ess-ct,對冠脈壁運動情況進行評估（見圖5）。圖5通過計算機流體力學模擬左冠狀動脈的ess圖ccta足以明確主血管以及分叉口處ess的分布情況。ccta里的cfd 仿真技術(shù)能在虛擬環(huán)境中除去斑塊，重構(gòu)粥樣斑塊出現(xiàn)以前的健康血 管壁。在一個探索性的調(diào)查研究中，ess-ct的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)被應用于虛 擬健康冠脈管腔，來尋找最佳的血流動力學預測因子，預測斑塊岀現(xiàn) 的位置。這個虛擬實驗的結(jié)果提示：低ess是斑塊形成的先決

31、條件， 然而，它的單獨岀現(xiàn)不足以預測未來斑塊形成的位置。就斑塊進展與易損性而言，探究日后ess發(fā)展方向的動態(tài)因索，也因 此有著日益重要的診斷價值。血流儲備分數(shù)的ct檢查 急性心血管事件中，斑塊破裂引起實質(zhì)性的管腔狹窄。組織病理學研 究顯示斑塊破裂卻不引起狹窄的情況非常罕見。因此，對富含脂質(zhì)的 巨大斑塊所在管腔狹窄程度的評估，可檢測到高危斑塊的特征，有助 于鑒別易損斑塊。一個關(guān)于破裂斑塊和tcfas的組織病理學研究顯示：70%的破裂斑塊 均引起管腔橫斷面的重度狹窄（75%）,剩余30%的非梗阻性破裂斑塊 被進一步細分為中度狹窄（面積為50 - 75%,占25%）和輕度狹窄（面 積50%,占5%）

32、。作為非有創(chuàng)性影像學檢查的潛在目標，調(diào)查者評估非破裂tcfa時發(fā) 現(xiàn)40%已引起管腔重度狹窄75%o因為這些病變易于引起心絞痛，患 者一般會積極治療。然而，中度狹窄的病灶可能很大，卻不一定引起心絞痛的癥狀。因此，狹窄程度為50 - 75% （50%的所有tcfas）的 易損斑塊，都是非有創(chuàng)性影像學檢查的合理目標（見圖6）。most probably low risk tcfas, follow-up is neededthese leslons are likely to cause angina and .therefore, likely to be treated圖6心源性猝死患者的組織

33、病理學研究數(shù)據(jù)有創(chuàng)性ffr檢查結(jié)果顯示：中度狹窄（直徑狹窄50 - 75%）與缺血表現(xiàn), 兩者不是相關(guān)聯(lián)的。半數(shù)的中度狹窄有缺血表現(xiàn)，其余則無。在ffr異常的中度狹窄中，紊亂的血流、變化的ess、機體過勞等作 用于斑塊，可能導致斑塊有了破裂傾向。由于高ess介導的血栓形成, 阻塞性冠脈斑塊的患者可能發(fā)生acso 一個納入70例穩(wěn)定型cad患者 的調(diào)查表明，炎癥細胞因子的活性與ffr密切相關(guān)；因此，缺血可能 參與了斑塊進展與失穩(wěn)的過程。在一個探究性研究中，ccta觀察下的阻塞性斑塊的不良征象（即低 衰減斑塊與正性重構(gòu)）有力地預測了心肌缺血的出現(xiàn)。中度狹窄與 ffr陽性的覆有薄層纖維帽的斑塊（tc

34、fa）應積極治療，而針對這些 病變的非有創(chuàng)性檢查結(jié)果卻不盡如人意。相反地，斑塊屮度狹窄而無缺血癥狀（ffr $0.8）的病人，5年內(nèi)發(fā)生 心梗的人數(shù)卻不到1%,這結(jié)果近似于無冠脈疾病的對照組。ffr-ct 有助于診斷缺血性病變，有希望能提高ct檢測高危病變的準確性。值得一提的是，ffr-ct數(shù)據(jù)可源自ccta,無需接受重復的檢查、額外的射線或者約物處理（見圖7）。圖7對比ffr-ct與ccta和冠脈造影技術(shù)在識別管腔狹窄方面的 差異通過一次ccta檢查，ffr-ct可捉供綜合性的三支冠脈ffr數(shù)據(jù)，因 此可以讀取冠脈樹任何部位的ffr數(shù)據(jù)。2個前瞻性臨床試驗表明，ffr-ct優(yōu)于由有創(chuàng)性ffr

35、檢查所得的參考 標準。在通過非有創(chuàng)性ffr獲悉引起缺血的狹窄(discover-flow)的 臨床試驗中，對比有創(chuàng)性ffr檢查，ffr-ct的總血管精確度為84. 3%, 敏感度為87. 9%,特異度為82. 2%o此外，鑒別臨床上顯著的冠脈病變 時，ffr-ct比ccta有更好的診斷價值。在解剖性ct血管造影測定血流儲備分數(shù)(defacto)的臨床試驗中，一 項多中心的國際性研究收錄了252例患者，來評估ffr-ct的診斷績 效。以每個病人為基礎(chǔ)，在診斷缺血性病變方面ffr-ct優(yōu)于ccta (準 確度73% vs 64%;敏感度90% vs 84%;特異度54% vs 42%)。與單純 c

36、cta診斷梗阻性cad相比，ffr-ct能更好地辨別缺血性冠脈狹窄(p <0. 001) o尤其是對于中度狹窄的患者，ffr-ct檢查的敏感度比單獨ccta檢查 增加了2倍以上(82% vs 37%),并不降低特異度(66% vs 66%)。現(xiàn)有望研發(fā)出一個新的cfd應用程序，能在虛擬環(huán)境中植入支架來測 試不同植入方式的結(jié)果，以及通過ffr的改變來預測功能結(jié)果。傳統(tǒng) 上診斷斑塊引起的缺血需要ccta檢查，ffr-ct是一個全新的精確診 斷工具，同時也是ct準確性提高的體現(xiàn)。展望ccta應用前景結(jié)合個體斑塊的形態(tài)與斑塊詳細的功能數(shù)據(jù)，如ess和ffr,能提供 新的無創(chuàng)性方式檢查易損易破斑塊。綜合冠脈斑塊的形態(tài)學與功能性 指標(綜合性斑塊評估)有利于發(fā)展“易損斑塊評分”，以早期診斷 潛在的急性臨床心血管事件(見圖8)。perfusionsevere 10defectnormal0.90.80.7plaque vulnerability scoreffr-ct1.01high riskmoderate risklow risk11ii 1 17538642圖8舉例說明ccta技術(shù)綜合評估斑塊