多层螺旋CT,成像技术在冠状动脉疾病中的临床应用进展

张锋玫，李耀志

（梧州市红十字会医院放射科 广西 梧州 543002）

多层螺旋CT 成像技术最初在临床开展的时间是1998 年。该成像技术以X 线锥形光束为基准，通过调整不同的宽度、层厚激发不同数目的探测器，一次可捕获多层图像，有助于帮助临床医师获得全面、清晰的影像学图像。多层螺旋CT 成像技术的优势体现在：可迅速捕捉大范围内的容积扫描图像，具有高度的时间、空间分辨率，能获得清晰的图像，且在短时间内即可成像[1]。此外，多层螺旋CT 成像技术能完成不同方向上的同性成像，具备变速扫描、心电门控等优良技术配比，能有效防止心脏跳动影响图像质量；
同时，通过后处理技术对冠状动脉图像进行分析可获得直径超过1.5 m m 的清晰图像，为诊断提供更清晰的影像数据。目前临床上64 层螺旋CT 成像技术的使用率最高，完成心脏扫描的耗时仅10 s 左右，且患者无需长时间屏气，对心率无较高要求，患者接受度较高[2]。近年来，128 层CT 成像技术、256 层螺旋CT 成像技术、能源CT 成像技术也逐渐在冠状动脉疾病的诊断中得以推广。

近年来，随着生活水平的改善，冠状动脉疾病的发病率以及死亡率逐渐提升，发病群体也趋于年轻化。冠状动脉疾病会导致机体心肌缺血，从而诱发心肌功能异常的表现[3]。目前，临床以冠脉造影作为冠状动脉疾病的诊断金标准，但该检查方法具有创伤性，费用高昂，患者接受度低，导致无法广泛推行。随着影像学技术的进步与发展，多层螺旋CT 成像技术在冠状动脉疾病的诊断方面凸显出较高的价值，具有灵敏度高、准确率高的特点，临床应用也越来越广泛[4]。但由于多层螺旋CT成像技术在检查过程中会对患者造成辐射危害，因此在确保诊断结果准确的基础上如何减少多层螺旋CT 成像检查所带来的辐射剂量是非常重要的。多层螺旋CT 成像技术在冠状动脉疾病诊断中的应用，除了主要的冠状动脉CT 血管造影，还包括能谱CT、斑块周围脂肪密度指数以及由此衍生的CT 血管成像无创血流储备分数和CT 心肌灌注成像等。

2.1 冠状动脉CT 血管造影

冠状动脉CT 血管造影成像检查可清晰显示多种冠脉变异。随着该项检查技术在临床上的开展，冠脉变异检出率和确诊率不断提升，这为心脏介入治疗、心脏搭桥手术等奠定了良好的基础。但是在临床实际检查过程中大部分冠状动脉先天异常是在患者疑诊冠状动脉疾病时行冠状动脉CT 血管造影检查得以确诊的[5]。需要注意的是，冠状动脉CT 血管造影主要用于评估冠状动脉管腔的狭窄程度。近年来，随着冠状动脉CT 血管造影斑块精确定量分析技术的逐步应用，冠状动脉CT血管造影不仅用于评估冠状动脉的狭窄程度，而且能进一步量化冠状动脉斑块成分和斑块形态，并对斑块的稳定性进行评估。目前，正性重构指数（最大血管横截面与近端健康参考横截面面积之比）＞1.1、低密度斑块（＜30 H U）、餐巾环征（斑块中心为富含脂质的低密度坏死区，周围环绕高密度区）和点状钙化（钙化长度＜3 m m 以及角度＜90°）都被认为是高危斑块的特征。有学者[6]将斑块定量参数细分为斑块长度、狭窄程度、最小管腔面积、斑块总体积、钙化斑块体积、非钙化斑块体积、重塑指数、斑块负荷等。根据2 次冠状动脉CT 血管造影斑块检查结果计算斑块负荷变化率，若斑块负荷变化率＞1%则定义为斑块进展。冠状动脉CT 血管造影成像检查因为其高辐射主要被用于冠心病人群的筛查中。对于没有冠心病发生风险的年轻人群，如果出现室性心律失常、心绞痛或晕厥等症状时，也可以行冠状动脉CT 血管造影筛查排除冠状动脉先天性异常。

2.2 能谱CT

冠脉支架植入和心脏搭桥手术是治疗冠状动脉疾病的有效方式，与单一球囊术相比再次狭窄率低下。虽然冠状动脉CT 血管造影成像检查因为具有便捷无创、能清楚显示支架的位置、血管形态等特点作为冠状动脉疾病术后的主要复查方法，但冠脉支架会产生晕状伪影和硬线束伪影，继而影响检查结果。随着双低技术的发展和能谱CT 在临床上的逐步应用，基于自动追踪冻结联合智能边缘修复技术的宝石能谱CT 冠状动脉成像诊断冠状动脉疾病可避免上述干扰，明显提高图像质量[7-8]。120 keV 单能级图像是观察支架内管腔的最佳单能级图像，双层探测器能谱CT 可产生40～200 keV 共161 个单能级，在整个能量范围内均表现出稳定的低噪声，使用光谱CT 中的高能级虚拟单能成像，可减少或消除冠状动脉支架引起的各种伪影[9]。能谱CT 的高能量成像和水基图能提高支架内腔的显示率，利于支架植入术后患者冠状动脉的观察。杨俊潇等[10]以冠状动脉造影作为诊断冠状脉支架植入后再狭窄的金标准，结果显示能谱CT 单能量成像诊断支架内再狭窄的灵敏度为91.18%，特异度为90.83%，阳性预测值为75.61%，阴性预测值为97.06%，准确性为90.91%。但是在诊断伴有严重钙化的再狭窄病变时，冠状动脉造影可能更具优势。

2.3 斑块周围脂肪密度指数

多层螺旋CT 成像技术检查可评估冠状动脉的生理解剖结构和病变，同时也能对冠状动脉周围脂肪进行三维重建观察，通过测量参数指标来反映病变情况。通过对冠状动脉周围脂肪进行观察有助于帮助临床医师识别冠状动脉疾病的高危患者，对冠状动脉疾病的诊断准确率较高。多层螺旋CT 对冠脉周围脂肪的测定多是通过检测斑块周围脂肪密度指数评定，操作简单，可重复进行，在获得影像图片和参数值后对周围脂肪密度空间的改变进行评定，以量化脂肪组织的组成变化，从而对冠状动脉进行分类比较[11]。相关研究指出[12]，冠心病患者高密度脂蛋白水平低于正常人群，冠状动脉周围脂肪水平、低密度脂蛋白高于正常人群，不同狭窄程度患者冠状动脉斑块周围脂肪密度指数差异显著，具有典型的正相关性。由此可见，多层螺旋CT 技术检查冠状动脉斑块周围脂肪密度指数对冠心病有较高的诊断效能。

2.4 无创血流储备分数

虽然冠状动脉狭窄与心肌缺血之间存在一定的相关性，但二者之间的结果并不完全一致，故冠状动脉疾病的诊断需兼顾形态学和功能学的统一。目前以侵入性冠状动脉造影联合有创性血流储备分数作为诊断冠状动脉疾病的金标准已得到医学界的认可。有创性血流储备分数能有效地反映狭窄冠状动脉供血区域的心肌缺血程度，为冠状动脉疾病的功能学评估提供切实可行的参考[13]。但长期以来有创性血流储备分数的有创性、高额费用及手术时间长等缺陷限制了这项技术在冠状动脉疾病诊疗领域的推广应用。基于冠状动脉CT 血管成像的无创血流储备分数测定技术通过高质量冠状动脉CT 血管成像的图像分析、复杂的图像处理和运算过程，获取冠状动脉树上任意点的无创血流储备分数。无创血流储备分数避免了传统有创血流储备分数测定可能引起的冠状动脉出血、撕裂、心律失常、心肌梗死等并发症，提高了科室病床周转率，减轻了患者的经济负担；
使用标准化无创血流储备分数测定技术获得的图像数据不需额外的辐射暴露和对比剂应用，可从结构和功能两个方面来评估冠状动脉病变情况，指导冠状动脉疾病血运重建策略的制定、预测冠状动脉疾病患者的临床结局；
此外，所需的成本远低于有创血流储备分数，相较于其他的功能性检查如核素心肌灌注成像、MR 心肌灌注成像更简单易行，利于随访复查。但无创血流储备分数也存在一定的局限性，其准确性不仅受算法影响，也受冠状动脉CT血管成像图像质量的影响，断层和钙化伪影、患者心率过快或心律不齐等因素均会影响无创血流储备分数的准确度（美托洛尔和硝酸甘油的合理应用有助于解决上述问题），此外心肌瘢痕的存在也影响无创血流储备分数的测算。

2.5 CT 心肌灌注成像

单一冠状动脉多层螺旋CT 成像技术在确定冠状动脉狭窄是否存在血流动力学意义方面受到一定的限制。由于确定缺血存在和其严重程度是选择侵入性治疗和内科治疗的重要指标，因此临床亟需对冠状动脉解剖和心肌灌注同时进行评估。对于冠状动脉钙化斑块明显或者冠脉植入高密度支架的患者，冠脉多层螺旋CT 成像对其狭窄程度的评估方面较为困难，因而对其心肌活性的评估就更加重要。CT 心肌灌注成像作为一种无创的功能性成像方式，可以对冠状动脉进行功能学和解剖学上的评估，进而提高诊断心肌缺血的准确度[14]。既往报道该检查方法的辐射剂量过高，限制了其临床应用。现采用类似冠状动脉CT 血管成像个体化扫描和采用碘流率注射方案进行CT 心肌灌注成像扫描能大幅降低辐射剂量。由于心肌自身特有的灌注调节能力，在平静状态下，当冠脉狭窄＞85%时才会明显降低血流及血液供应；
但在负荷状态下当冠脉狭窄＞45%时就会明显降低血流及血液供应。因此在负荷状态下心肌的灌注信息才更有意义。负荷CT 心肌灌注成像诊断心肌缺血的敏感度和特异度可达到90%、84%[15]。但是静息负荷CT 心肌灌注成像有时候也是必需的，部分患者负荷检查可能会出现急性心肌缺血事件。CT 心肌灌注成像图像采集通常使用静态、动态或双能量方法进行。

多层螺旋CT 冠脉成像技术的发展日新月异，在临床应用中具有微创、风险低、操作快、可重复等特点，在可疑冠状动脉发育异常、冠心病早期筛查诊断、冠状动脉血运重建中大范围应用。目前，多层螺旋CT 冠脉成像技术的时间、空间分辨率有质的飞越，在双源CT、256 层CT 等的应用中可不借助心率技能全面捕获数据，图像分辨率高，同时在心肌灌注成像、血流储备分数等方面具有较高的适用性。

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