动态心肌灌注CT成像检查血流动力学显著异常的冠状动脉疾病

导  语

 

本期《V来说》，我们邀请哈尔滨医科大学附属第四医院的张同教授，针对JACC Cardiovasc Imaging杂志（IF：14.805）上的一篇关于动态心肌灌注CT成像检查血流动力学显著异常的冠状动脉疾病的研究为大家解读和点评。

研究亮点

 

与单独的冠状动脉CT血管造影（CTA）相比，结合使用碘普罗胺370的动态CT心肌灌注成像（CT-MPI）可提供更多的诊断价值。CT-MPI可用于识别具有血流动力学显著异常的冠状动脉疾病，尤其是在中度狭窄的冠状动脉血管中。该项多中心研究的结论提示：可鼓励在临床实践中更广泛地使用CT-MPI。

张同

哈尔滨医科大学附属第四医院影像科主任、教研室主任、教授、博导

• 中华医学会放射学会心胸专业委员会委员

• 国家心血管专业质控中心心血管影像专家委员会委员

• 国际心血管CT协会（SCCT）中国区委员会委员

• 中国医促会心脏磁共振委员会委员

• 中国抗癌协会肿瘤影像委员会委员

• 中国医学影像技术学会常务理事

• 中国老年医学会放射学分会常委

• 中国研究性医院肿瘤影像委员会委员

• 中国研究性医院感染与炎症放射学委员会委员

• 北京影像诊疗技术创新联盟副理事长

• 黑龙江省抗癌协会肿瘤影像委员会副主任委员

• 黑龙江省医学会放射学分会候任主任委员

• 黑龙江省研究型医院学会放射学分会主任委员

 研究背景

冠状动脉CTA已经被广泛用于心脏内科，由于其具有较高的阴性预测价值，可有效排除各种临床环境中的冠状动脉疾病（CAD），从而影响治疗策略。然而，冠状动脉CTA往往会高估血管造影的严重程度，并且无法测量血管的功能异常^[1-2]。因此，在制定临床管理决策时通常需要进一步评估血管的功能^[3]。

注射碘对比剂后，动态CT-MPI可根据心肌的增强模式来量化充血期间的心肌血流量（MBF）^[4]（图1）。MBF的绝对值在量化缺血严重程度和识别弥漫性心肌缺血方面，具有潜在的优势。

图1   冠状动脉CTA和动态CT-MPI对血流动力学显著异常冠状动脉疾病的诊断准确性。冠状动脉CTA和有创血管造影 & FFR显示左冠状动脉前降支中度狭窄（长箭头）和左回旋冠状动脉严重狭窄（短箭头）。动态CT-MPI显示心尖和侧壁有相应的灌注缺陷（黄蓝色，表明可诱导缺血），与有创性血管造影 & FFR所显示的缺血位置一致

尽管在多项单中心研究中，已经显示了CT-MPI具有良好的诊断性能^[5-7]，但由于测试和辐射暴露的相对复杂性，CT-MPI尚未在临床实践中广泛应用。新一代双源CT具有更高的空间和时间分辨率、更宽的探测器阵列和更低的辐射剂量，能够提供更优的成像手段^[8-9]。

研究目的

本研究旨在探讨使用第三代双源CT评估动态CT-MPI和冠状动脉CTA的诊断效能，同时将有创性冠状动脉血管造影（ICA）和有创性血流储备分数（FFR）作为参考标准。

研究方法

本项前瞻性国际多中心研究分别在欧洲、日本和美国的9个中心进行，纳入132例计划接受ICA的患者，114例患者最终成功完成冠状动脉CTA、腺苷负荷动态CT-MPI和ICA（图2）。对于狭窄程度为25%-90%的血管，进行有创性FFR。在初步分析中，对比采用通过冠状动脉CTA联合CT-MPI和单独使用冠状动脉CTA对每条冠状动脉血流动力学显著阻塞的评估，以FFR≤0.80和冠状动脉造影严重程度作为参考。

图2  纳入流程图

本研究使用第三代双源CT进行平扫、CT-MPI和冠状动脉CTA检查，并采用C统计量比较局部心肌组织绝对MBF和相对MBF（图3）。

图3  动态负荷CT-MPI和冠状动脉CTA研究方案（左）；CT-MPI后处理：AIF曲线和TAC计算MBF（右）

Ÿ 研究结果

➤研究人群人口统计学特征

• 在CT-MPI和有创性FFR检查期间没有发生严重的心脏事件或研究相关并发症。CT-MPI的图像质量足以用于114名患者（93%）的分析。平均年龄为64±8岁，66%为男性，39例患者（34%）有典型的心绞痛症状，5例患者（5%）曾因稳定型CAD接受过支架置入术。

• 根据FFR≤0.80（n=54）或非常严重的血管狭窄（n=20），54例患者（49%）中的74支血管（26%）存在功能性显著狭窄。其中37例患者（33%）的单支血管，14例患者（13%）的2支血管，3例患者（3%）的3支血管分别存在血流动力学显著异常的病变。

• 根据FFR>0.80（n=74）或无血管造影狭窄（n=141），57例患者（51%）中的215支血管（74%）无功能性显著狭窄。CT-MPI和冠状动脉CTA的中位剂量长度乘积（DLP）乘积分别为313mGy/cm（IQR：237-448）和138mGy/cm（IQR：76-280）。

➤冠状动脉CTA和CT-MPI的诊断效能

• 冠状动脉CTA狭窄≥50%时，检查每支血管血流动力学显著狭窄的准确性为78%（95%CI:73-83）。冠状动脉CTA狭窄≥70%时，检查每支血管血流动力学显著狭窄时显示出更高的特异性（94% vs. 72%），但敏感性较低（45% vs. 96%）（表1，图4）。
• CT-MPI结合冠状动脉CTA检查每支血管血流动力学显著狭窄表现出比单独使用冠状动脉CTA狭窄≥50%更高的特异性（89% vs. 72%；P<0.001），但特异性低于单独使用冠状动脉CTA狭窄≥70%（94%；P<0.05）。

表1  冠状动脉CTA和CT-MPI的诊断效能

• 总体而言，在每支血管中，CT-MPI结合冠状动脉CTA检查的准确性高于冠状动脉CTA狭窄≥50%和≥70%(88% vs. 78%;P<0.001和82%;P<0.05)。在每例患者中，使用CT-MPI结合冠状动脉CTA的准确性（84%;95%CI:77~91）高于单独使用冠状动脉CTA的检查手段（狭窄≥50%时73%；95%CI:65~81；P<0.01；狭窄≥70%时74%;95%CI: 66~82;P=0.07）。
  

图4  冠状动脉CTA狭窄阈值为50%和70%的CTA结合灌注成像的诊断效能

• 当通过冠状动脉CTA上的狭窄分级进行分层时,单独使用冠状动脉CTA狭窄≥50%手段进行检查时,狭窄分级在50%~69%的血管中的诊断准确性为44%（95%CI:33~55）,在狭窄50%~69%的血管中,结合CT-MPI进行检查后，诊断准确性从44%（95%CI:33~55）提高到71%（95%CI:61~81）。

➤定量MBF分析

• 绝对MBF和相对MBF的AUC分别为0.79（95%CI:0.71~0.86）和0.82（95%CI:0.74~0.88）（图5），以FFR作为标准参考的局部心肌组织分析显示：绝对MBF（蓝色）和相对MBF（绿色）的AUC相似。

图5   绝对和相对MBF 的AUC

• 绝对MBF和相对MBF与FFR的Spearman相关系数分别为0.51和0.53（P<0.01）。 

研究结论

• 冠状动脉CTA结合动态CT-MPI可识别具有血流动力学显著异常的CAD；

• 与单独的冠状动脉CTA相比，联合CT-MPI提高了整体准确性，特别是在血管造影中度狭窄的血管中；

• 局部心肌组织绝对和相对MBF在区分功能显著异常的CAD上没有差异。

专家点评

冠脉CTA虽然在排除冠心病方面表现良好，但在检测心肌缺血方面的特异性较低，限制了其临床价值。检查心肌是否缺血是指导临床决策的关键步骤，尤其是对于中度冠脉狭窄的患者。CT灌注（CTP）成像不受冠脉CTA（例如冠脉支架和弥漫性冠脉钙化）的图像质量和局限性影响。最近的一项荟萃分析^[10]表明，将CTP的功能信息添加到解剖数据中，可将冠脉CTA检测限流性冠脉狭窄的特异性从64%提高到91%。

本研究证明，CTP的图像质量不受研究中心是否有操作经验所影响，并且相对MBF的临界值0.80也在先前研究的报告范围内，证明了其稳定性和一致性。与以前的双源技术相比，该研究采用的第三代双源CT的辐射剂量减少了近50%，因此，它与单光子发射层析成像研究报告的辐射剂量相当。因此，这项多中心研究结果鼓励在临床实践中更广泛地使用动态CT-MPI，尤其在弥漫性疾病患者中，CT-MPI结合冠脉CTA可以显示病变特异性的功能改变。

虽然FFR被认为是记录心肌缺血的临床参考标准，但MBF和FFR不能互换，因为它们反映冠脉生理的两个不同方面。FFR代表穿过特定心外膜冠状动脉的充血压力梯度，而MBF是心肌灌注的直接指标，同时考虑了心外膜循环和微血管阻力^[11]。目前，仍缺乏将CTP与定量灌注技术（如正电子发射断层扫描和心脏磁共振）进行比较的可靠研究，这也许是未来该领域的热点研究方向。

参考文献

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