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冠脉CTA斑块分析(共识)

 永远vnhmzgijz6 2023-05-08 发布于广东

摘要

冠状动脉CT血管成像(CCTA)不仅能无创评价管腔狭窄,还能评估斑块特征。近几年随着CCTA在冠心病研究及应用上的不断深入,CCTA斑块成像在冠心病诊疗及评估中的价值得到了广泛认可。笔者结合国内外心血管CT影像学的临床实践,从CCTA斑块分析成像技术及影像后处理要求、斑块分析方法、斑块分析的临床应用、结构化报告及未来发展方向进行了总结,以促进我国心血管CT影像研究和应用水平的提高,有效指导临床实际工作,提升心血管疾病的防治能力。

动脉粥样硬化斑块是导致冠心病的病理学基础,易损斑块破裂、血栓形成是发生主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular event,MACE)的重要原因,在急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)的发生和发展中起着至关重要的作用,大约一半的易损斑块破裂发生在冠状动脉直径狭窄<50%的病变部位,因此对斑块的精准评估显得非常重要。血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)和光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)是斑块在体评估的“金标准”,与斑块组织病理学结果的一致性最好,但其为有创性检查且费用较高,限制了在临床的广泛应用。冠状动脉CTA(coronary CTA,CCTA)不仅能较为准确地无创评价冠状动脉管腔狭窄,且有助于显示斑块并识别易损斑块,易损斑块也称为高危斑块。与组织病理学和IVUS相比,CCTA可以准确评价ACS患者的高危斑块特征,对指导冠心病患者的临床管理有重要意义。CCTA上斑块的负荷也与心血管不良预后相关。然而在临床实践中,CCTA报告大多还停留在描述管腔狭窄以及斑块粗略分类上,对斑块分析和评估还缺乏一致性的认识。在此背景下,我们在复习大量文献的基础上,结合我国心血管CT影像学的临床实践,经反复讨论达成共识。根据欧洲心脏病学会指南推荐等级及证据水平标准,推荐等级:Ⅰ,推荐;Ⅱ a,应该考虑;Ⅱ b,可以考虑;Ⅲ,不推荐。证据水平:A,材料来源于多中心对照临床试验或荟萃分析;B,材料来源于单项对照临床试验或大规模非对照研究;C,专家的共识或意见和/或经注册的小规模回顾研究

一、CCTA斑块成像技术及影像后处理要求

1.CCTA成像技术:推荐CCTA前进行冠状动脉钙化积分(coronary artery calcium score,CACS)扫描,扫描参数的设置与CACS的计算结果有关。为保证CACS的可靠性,应使用各厂家推荐的默认参数进行CACS扫描,包括管电压等扫描参数和扫描层厚等。CCTA扫描包括收缩期和舒张期采集,扫描参数设置需要依据患者体质量、心率、心律以及前瞻性和回顾性心电门控等来设定。CCTA斑块分析推荐目标心率为60~80 次/min(beats per minute,bpm),管电压根据体质量及是否具备迭代重建功能设置。低管电压及低辐射剂量扫描条件下斑块成像可根据具体临床需求决定,尤其对于年轻人。但较低的管电压会影响斑块测量的CT值范围,对准确评估斑块性质产生挑战。对比剂用量需根据患者体质量及预估的采集曝光时间,确定合理的对比剂用量。理想的冠状动脉强化标准是300~450 HU,低于300 HU强化程度不足,而高于450 HU则密度过高,均不利于管腔与管壁斑块性质的分辨。

2.CCTA图像重建和后处理:利用CACS软件进行定量钙化积分计算,分别按照右冠状动脉、左冠状动脉主干、左前降支和左回旋支标记,软件按照预设的值和算法进行分析,得出每支血管的钙化积分值及总的积分值。CCTA图像重建和后处理需要注意:(1)由于CT空间分辨力和图像质量的限制,斑块分析后处理应仅限于直径≥2.0 mm的心外膜血管。(2)冠状动脉图像重建需要较小的视野,如17 cm×17 cm~20 cm×20 cm,以便尽可能地提高图像空间分辨力。(3)重建时相,依据采集窗范围,选择冠状动脉运动相对最慢的时相重建图像。基本方法是,心率<70 bpm的患者,重建时间窗为舒张中期(大致位于70%~75%或者60%~80%的R-R间期);心率>70 bpm时,重建时间窗为收缩末期(35%~45%的R-R间期)。(4)根据以往国外指南建议,观察图像窗宽、窗位的初始设置为800、300 HU,国内指南推荐窗宽为600~900 HU,窗位250~350 HU。对于管腔对比度高、钙化病变或有支架者,窗宽适当放宽,窗位提高到能够显示管腔为准。(5)影像重组包括容积再现(volume rendering,VR)、曲面重组(curved planner reformation,CPR),并在病变部位获取横截面图像,着重观察病变部位处的薄层横截面图像。

推荐意见:CCTA斑块成像技术推荐目标心率为60~80 bpm,管电压根据体质量及是否具备迭代重建功能设置(Ⅰ/C);建议选择观察斑块的窗宽为600~900 HU,窗位250~350 HU,推荐CPR进行斑块分析并在病变部位获取横截面图像(Ⅰ/C)。

二、CCTA斑块分析方法

CCTA不仅能评价管腔狭窄,还可定性分析全冠状动脉树管壁的异常病变,包括对斑块类型的区分和高危斑块特征的识别,以及实现对斑块的定量测量。虽然目前CT设备时间、空间及密度分辨力的限制,对斑块成分的精确定性及定量测量的一致性仍面临挑战,但CCTA斑块分析对患者危险分层仍有重要临床意义。

(一)斑块的定性分析

1.CCTA对不同类型斑块的表征:根据斑块内是否有钙化可将斑块分为非钙化斑块、混合斑块和钙化斑块。根据斑块内CT值的差别可反映斑块成分从而将斑块分类:(1)致密钙化斑块的密度>350 HU;(2)纤维斑块的密度范围为131~350 HU;(3)纤维脂质斑块的密度范围为31~130 HU;(4)坏死核心密度范围为-30~30 HU。尽管脂质斑块和纤维斑块的平均CT值有差异,但其CT值常存在重叠。CT值的测量也受设备空间分辨力、图像噪声、运动伪影及部分容积效应的影响,不同厂商软件之间的测量差异性也依然存在。因此,CCTA进一步准确区分脂质斑块及纤维斑块还有一定局限性。

2.CCTA识别高危斑块:CCTA检查的目的不仅是检测管腔狭窄或者区分斑块类型,更重要的是识别斑块的易损性,从而进行危险分层。与IVUS对照研究显示,CCTA可以准确评价ACS患者的易损斑块特征。CCTA显示的高危斑块特征包括低密度斑块、正性重构、点状钙化和“餐巾环”征。低密度斑块与严重的巨噬细胞浸润和大的脂质坏死核心(>斑块总体积的40%)密切相关,通常被定义为斑块内>1 mm2的区域测得CT值<30 HU。重构指数定义为病变段最大血管直径(包括斑块和管腔)与斑块近端和远端的正常平均管腔直径之间的比值,重构指数≥1.1为正性重构。点状钙化定义为非钙化斑块内任意平面内长径<3 mm且平均密度>130 HU的高密度灶,且钙化长径小于血管直径的1.5倍,钙化短径小于血管直径的2/3。“餐巾环”征指的是低密度斑块边缘的环形稍高密度征象。同一病变中至少同时存在两个高危斑块特征被认为是易损斑块。视觉评估个体高危斑块特征存在观察者间变异性,其中正性重构可能是一致性最高的特征。高危斑块特征的可重复性和观察者间一致性需要进一步改进。

推荐意见:除了利用CCTA检测冠状动脉管腔狭窄、区分斑块类型外,建议还要识别高危斑块特征,提示是否为易损斑块(Ⅱa/A)。

(二)斑块的定量分析

1.斑块的定量和半定量指标:CCTA不仅可以对斑块进行定性识别,还可进行定量及半定量分析,量化冠状动脉斑块的体积和成分。自动化软件已经运用于斑块的定性与定量分析,能够提高CCTA斑块分析的可重复性、准确度与效率。CCTA斑块分析指标分为定量指标和半定量指标。CACS通常用Agatston算法获得,是冠状动脉钙化最常用的定量指标。目前Agatston积分除了通过前瞻性心电门控钙化积分扫描获得外,还可以通过非心电门控CT平扫图像半定量评估CACS或机器学习方法获取定量的CACS。用于评估斑块特征的定量分析指标还包括斑块部分管腔的狭窄程度、斑块长度、斑块总体积、钙化斑块体积、非钙化斑块体积、最小管腔面积、重构指数、斑块负荷等。其中,狭窄程度=(近端正常管腔直径-最小管腔直径)/近端正常管腔直径,最小管腔直径即斑块所在位置引起血管腔最狭窄处的管腔直径。非钙化斑块体积=纤维斑块体积+脂质斑块体积+坏死核心体积,总斑块体积=非钙化斑块体积+钙化斑块体积。斑块负荷=斑块体积/血管体积×100%或者斑块面积/血管面积×100%。另外,半定量指标主要有3支血管斑块积分(three-vessel plaque score,TVPS)、左主干斑块积分(left main coronary artery plaque score,LMCAS)、近段重度狭窄斑块积分(severe proximal plaque score,SPPS)、节段受累积分(segment involvement score,SIS)、节段狭窄积分(segment stenosis score,SSS)、节段受累斑块评分(segment plaque score,SPS),这些半定量指标在临床应用较少。

2.冠状动脉粥样硬化负荷评估:CCTA上用来表示冠状动脉粥样硬化负荷的指标有CACS、TVPS、LMCAS、SPPS、SIS、SSS、SPS等,评分越高,粥样硬化负荷越重。体外研究及IVUS研究均证实CACS与冠状动脉粥样硬化负荷相关,按Agatston定量计算值将CACS分为0、1~99、100~399、≥400,分别为无、轻度、中度及重度钙化。CACS≥1 000被认为是极重度钙化。TVPS(0~1分)定义为3支冠状动脉均出现斑块及任意程度狭窄。LMCAS(0~1分)左主干出现任意斑块计1分。SPPS(0~3分)定义为3支冠状动脉近段出现严重狭窄的血管数:无或轻微病变为0分,轻度病变为1分,中度病变为2分,重度病变为3分。SIS(0~16分)为累及节段总数,每一节段出现任意斑块及任意管腔狭窄程度记为1分。SSS(0~48分)为狭窄累及节段总数与管腔狭窄严重程度(0~3级:<30%为0分,30%~49%为1级,50%~69%为2级,≥70%为3级)的乘积。SPS为每一节段斑块数(钙化或非钙化斑块)。另外,其他的评分系统,例如基于CT的Leaman评分、Confirm评分、Duke评分、SYNTAX评分等结合了斑块的位置、严重程度及斑块信息,都可评估冠状动脉粥样硬化疾病的严重程度(表1)。

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表1

CCTA斑块分析方法及临床应用指标

3.斑块进展或消退评估:斑块定量分析还可用于评估斑块进展或消退,通常需进行系列CCTA检查用以分析冠状动脉斑块特征的改变。对于斑块进展或消退的定义,常用的有以下指标:(1)狭窄程度(diameter stenosis,DS)变化率:DS变化率=(随访DS-基线DS)/基线DS×100%,>10%为斑块进展;(2)最小管腔直径(minimal luminal diameter,MLD)变化:随访MLD-基线MLD>0.2 mm为斑块进展;(3)斑块面积或体积增加:随访斑块面积或体积-基线斑块面积或体积>0,则认为斑块进展;(4)斑块负荷(plaque burden,PB)变化率:PB变化率=(随访PB-基线PB)/基线PB×100%,若变化率>0.05%或1%,则认为斑块进展;(5)CACS变化率:CACS变化率=(随访CACS-基线CACS)/基线CACS×100%,>15%则认为有进展。斑块快速进展定义为PB中位年变化率≥ 0.33%。CCTA还可以定量测量斑块成分变化或者狭窄改变来监测斑块消退,随访时斑块面积、体积或者非钙化性斑块体积绝对减少,以及钙化性斑块体积或者MLD绝对增加定义为斑块消退(表1)。

推荐意见:冠状动脉粥样硬化严重程度可通过CACS评估(Ⅱa/B);对于系列CCTA或者治疗后复查CCTA的患者,建议利用斑块定量指标判断斑块稳定或进展/消退,作为疾病随访及疗效监测的辅助手段,降低主观判断斑块进展或消退引起的误差,可用指标如斑块负荷变化率、斑块体积增加、CACS变化率、PB年变化率、斑块面积或非钙化性斑块体积变化(Ⅱb/B)。

三、CCTA斑块分析的临床应用

(一)冠状动脉粥样硬化疾病预防

1.CACS与一级预防:冠状动脉钙化是冠状动脉粥样硬化的重要指标,能够反映冠状动脉粥样硬化斑块的负荷。多项研究表明,CACS不仅是MACE的可靠预测因子,而且可增加传统心血管危险因素的预后价值。《2019年美国心脏病学会/美国心脏协会(ACC/AHA)心血管疾病一级预防指南》将其推荐作为冠心病一级预防手段,能够对无症状中风险个体的心血管风险进行评估,并可指导预防性治疗措施。ROBINSCA研究对比了CACS与传统风险评分对无症状人群心血管病的筛查效能,结果显示CACS显著降低了需要预防性治疗的患者比例,女性相对降低了37.2%,男性相对降低了28.8%。CACS对应的严重程度与患者后续生活方式的改变密切相关,包括服药依从性、饮食调整、体质量管理、饮酒量控制和锻炼变化等。MESA研究华裔女性患者CACS从0增加到<10历时约7.4年,男性需要6.7年,这提示CACS对华裔低-中危患者的“保质期”至少可维持5年,但糖尿病作为冠心病危险因素可缩短男性或女性患者38%或35%的“保质期”。由于一级预防人群的心血管事件发生率很低,仍需要大规模前瞻性随机对照研究评估CACS对患者长期预后的影响。

推荐意见:建议对可疑冠心病患者常规进行CACS扫描,或者作为CCTA检查流程的必要部分并在报告中给以提示,作为指导临床筛查和管理冠心病的一级预防手段(Ⅰ/A)。

2. CCTA与二级预防:CCTA已被欧洲心脏病协会推荐为稳定性冠心病的一线检查技术。最近研究提出将冠心病二级预防从传统检出MACE提前到检出亚临床冠状动脉粥样硬化斑块进展,将预防关口前移,有助于改善患者预后。CCTA不仅可以早期检出冠状动脉亚临床病变,对病变特征进行分析,还能够预测斑块形成和进展,有助于早期发现心血管病的人群,在心血管病的预防中具有潜在的应用前景,有望成为心血管病二级预防的主流工具。多项研究显示,CCTA提示的阻塞性冠状动脉疾病患者的预后较非阻塞性冠状动脉疾病患者差,其提供的危险分层可在临床信息的基础上将2/3的患者重分类,CCTA显示正常人群的无事件生存时间可达10年以上。PROMISE研究证实基于CCTA的冠状动脉疾病-报告和数据系统(coronary artery disease-reporting and data system,CAD-RADS)评分可以在传统动脉粥样硬化性心血管病评分及CACS的基础上提高对稳定性胸痛患者预后的预测价值。近年来,随着CT扫描设备及迭代重建技术的进步,低辐射剂量CCTA临床常规应用成为可能,最低有效辐射剂量可降低至0.2 mSV,为CCTA作为心血管病预防手段奠定了基础。FACTOR-64试验评估了CCTA在糖尿患者中筛查CAD的价值,结果显示CCTA筛查组患者事件率并无明显降低,但该研究中两组患者治疗方式的差异、样本量及事件率未达到预期标准都影响了研究结果。因此,CCTA在冠心病筛查中的价值仍需要进一步研究证实。多项大型国际多中心研究指出,可疑CAD患者CCTA排除CAD的阴性预测值高,且年化事件发生率为0.20%,从而提供了2~5年的“保质期”,《2021年AHA/ACC/ASE/CHEST/SAEM/SCCT/SCMR胸痛评估与诊断指南》推荐CCTA阴性“保质期”为两年,但尚缺乏中国人群的数据。

推荐意见:建议将CCTA作为冠状动脉疾病的主流二级预防手段(Ⅰ/A)。利用CCTA筛查、检测、评估冠状动脉斑块亚临床病变,将传统二级预防关口前移,起到早诊断、早治疗的目的(Ⅰ/B)。

(二)斑块分析的预后及危险分层价值

1.高危斑块与稳定性胸痛:多项大型队列研究显示CCTA出现高危斑块特征与未来发生MACE相关。PROMISE前瞻性研究结果显示存在高危斑块特征增加了稳定性心绞痛患者70%的MACE发生风险,提示高危斑块特征可以作为该人群的风险分层工具,并且高危斑块特征在年轻、女性及非阻塞性冠心病患者中也是最强的风险预测因子。SCOT-HEART研究显示心源性死亡或非致死性心肌梗死患者出现高危斑块特征的概率比未发生MACE者高3倍,提示高危斑块特征可能是患者未来发生MACE的风险因素。Meta分析证实具有高危特征的斑块与MACE相关,而且出现2个及以上高危特征的斑块未来发生MACE的风险最高。国内一项回顾性队列研究也证实了高危斑块是住院患者5年全因死亡及心源性死亡的独立预测因素。然而,目前研究显示高危斑块阳性预测值较低,很多斑块虽然具有高危特征,但未来并不发展为ACS。如PROMISE研究随访2年结果显示,94%有高危斑块的患者未发生MACE。SCOT-HEART研究中位随访5年的结果同样显示,96%有高危斑块的患者未发生MACE。因此,高危斑块对稳定性胸痛的预后价值仍需进一步深入研究。

推荐意见:高危斑块特征可能增加患者未来发生MACE的风险,因此推荐在CCTA报告中提及斑块是否存在高危特征,但高危特征是否需要进行直接干预需要结合临床及其他影像学信息(Ⅱa/A)。

2.斑块定量评估:与稳定性胸痛患者相比,ACS急性胸痛患者斑块体积增加,特别是纤维脂肪和坏死核心斑块,可见斑块发生破裂需要达到一定的负荷和坏死核心体积,因此斑块定量评估对于心血管风险评估有重要的价值。ROMICAT Ⅰ和Ⅱ研究显示在急性胸痛人群中,斑块定量评估与ACS和罪犯斑块相关。斑块定量评估可能较高危斑块定性的预后价值更重要,尤其是低密度斑块体积。ICONIC研究1∶1匹配了234例ACS患者与无事件冠心病患者,发现不管病变狭窄程度如何,易损斑块定性特征与纤维脂质和斑块坏死核心体积定量特征都与ACS的发生风险相关,这在糖尿患者中也得到了证实。PARADIGM研究对冠心病患者进行CCTA随访显示,测量整个冠状动脉树的PB提高了易损斑块对未来发生MACE的预测能力。基于SCOT-HEART研究的回顾性分析表明,与临床风险因素、CACS、管腔狭窄程度相比,低密度PB>4%是未来发生心肌梗死的最强预测因子,可增加近5倍的心肌梗死发生风险。CACS是冠状动脉粥样硬化的重要定量指标,多项国内外研究表明,定量测量CACS能够增加未来MACE的预测价值,主要是因为其与斑块总负荷密切相关或是存在高危斑块。

推荐意见:斑块定量测量对心血管风险评估有重要价值,建议利用斑块定量指标对胸痛患者进行风险分层,包括低斑块体积或负荷(Ⅱb/A)、PB(Ⅱb/A)和CACS(Ⅰ/A)等,有利于提前筛选出高风险人群并采取积极措施。

3.斑块半定量评估:基于CCTA的斑块半定量指标可以为冠心病患者提供危险度分层价值。大量证据表明,相比于传统危险因素,CACS更具有独立预测患者发生MACE的价值。CACS>400的无症状患者与已知CAD的患者发生MACE的风险相似。Becker等研究则认为CACS高于第75个百分位患者的心源性死亡和心肌梗死发生率显著高于CACS评分低于第75个百分位的患者。另外,Lin等在2 583例有症状非阻塞性冠心病患者的队列研究中报道了1、2和3支血管病变患者的死亡风险分别增加了2、3和6倍,可见3支血管病变的危险度分层价值。通过计算SIS评分评估动脉粥样硬化负荷的预后价值已经在不同人群中得到验证,症状性CAD患者SIS≥5与发生严重MACE相关,而非阻塞性CAD患者SIS≥5也更有可能发生心肌梗死或心源性死亡。非阻塞性CAD伴高Leaman积分(>5)与阻塞性CAD但Leaman 积分低的患者MACE发生率差异无统计学意义。修正后Duke评分评估的冠状动脉粥样硬化程度与正电子发射计算机断层扫描心肌灌注显示的心肌血流量减少独立相关。CT-SYNTAX评分≥33预测MACE的风险比更高,且与基于有创冠状动脉造影计算的SYNTAX评分预后价值相比差异无统计学意义(表12)。

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表2

CCTA斑块分析指标对心血管不良事件的危险度分层参考阈值

推荐意见:建议利用斑块半定量指标对CAD患者进行风险分层,包括CACS>400(Ⅰ/B)、SIS>5(Ⅱb/B)等,有利于高风险人群的筛选。

(三)斑块动态随访

1.CCTA与斑块形成/发展:斑块的发生或发展与血流动力因素密切相关。基于CCTA和流体动力学方法可无创性获取一系列血流动力学指标。研究证实低管壁剪切应力(<10 dynes/cm2)是促进斑块形成和进展的主要因素,高管壁剪切应力会导致斑块不稳定;轴向斑块应力与斑块的几何形态及下游斑块的破裂存在关联;斑块结构应力的增加是导致高危斑块破裂的潜在原因。Lee等的研究显示轴向斑块应力联合ΔCT-FFR[病变近端与远端CT血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)之差]、CT-FFR和管壁剪切应力有助于识别导致ACS的罪犯斑块。Costopoulos等的研究显示高危斑块结构应力(≥5.1)与斑块成分改变相关,主要引起坏死核心及纤维成分增多,导致斑块不稳定性增加,而低管壁剪切应力则与PB增加相关,两者共同作用导致斑块大小和成分改变。Zhou等的研究还证实了ΔCT-FFR和CT-FFR在预测心肌桥前端动脉粥样硬化斑块形成的价值,从而有可能早期确认高危个体,进而预防心血管病的发生。

此外,炎症是动脉粥样硬化发病机制中的一个关键因素,与粥样硬化斑块相互作用、相互影响,主要通过3个方面影响疾病的进程:(1)促进动脉粥样硬化的发展和进展;(2)增加斑块不稳定性和破裂或侵蚀的风险;(3)促进血栓前状态。炎症标记物通常与疾病活动和ACS的发生风险相关,冠状动脉周围脂肪是冠状动脉炎症的替代指标,Takaoka等利用动物模型显示了炎症细胞在血管内损伤时迁移到血管周围脂肪,进一步证实了促炎症脂肪细胞因子在动脉粥样硬化疾病进展中的作用。近年来,CCTA上测量冠状动脉周围脂肪也成为评估冠状动脉粥样硬化疾病进展的方向。冠状动脉周围脂肪浸润相对常见于右冠状动脉,因其血管周围脂肪较其他分支丰富,CCTA表现为脂肪密度增高、模糊,可能与高危斑块并存。Goeller等的研究显示,冠状动脉周围脂肪密度与斑块进展密切相关,且右冠状动脉近端周围脂肪密度可以预测非钙化性斑块和总PB,提示冠状动脉周围脂肪密度有助于检测疾病进展及药物疗效,当血管周围脂肪密度指数≥-70.1 HU可提示全因死亡和心源性死亡的发生风险,显著提高对MACE的预测能力。需要注意的是,扫描条件(如管电压)对于测量绝对值存在影响。目前,基于冠状动脉周围脂肪影像组学开发的生物影像标志物——脂肪影像组学特征,也已被证实为局部疾病负担更直接的指标,显著改善了MACE的风险预测,促进了基于人工智能平台评估和特异性疗法的发展。

2.斑块进展/消退与预后:冠状动脉粥样硬化是一种隐匿性进展的疾病过程,临床出现急慢性症状通常意味着疾病晚期和更高的疾病负担。大多数MACE是由亚临床冠状动脉粥样硬化斑块进展破裂引起的,在急性不良事件发生前1~3个月冠状动脉造影研究表明非阻塞性病变的斑块呈现进行性扩大;CCTA研究也证实无论管腔狭窄程度或高危斑块基线形态如何,随着时间推移无斑块进展的病变很少发生不良事件。因此,对斑块的进展或消退进行活体系列监测,有助于识别易损斑块的动态变化,调整内科治疗策略,从而有效降低MACE的发生。动脉粥样硬化斑块的进展/消退通常被认为是管腔狭窄程度的变化,但斑块破裂才是导致心肌梗死的潜在原因,因此,只关注管腔狭窄程度的变化是不全面的。多项随机对照临床试验已经证实前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂(PCSK9i)可以显著降低高危稳定型冠心病或ACS患者的MACE发生率,近期研究还发现标准他汀类药物联合PCSK9i治疗有利于易损斑块稳定及消退。CCTA不仅能够提供冠状动脉的解剖和狭窄信息,而且能够进一步分析斑块的定性及定量特征。连续CCTA随访检查可以识别冠状动脉斑块特征的改变。研究表明,基线总斑块负荷和总斑块体积可以预测斑块的进展,而基线非钙化斑块的体积与低密度斑块的进展密切相关。根据以往研究,斑块负荷快速进展与基线总斑块负荷均有利于改变患者的危险分层,基于系列随访CCTA上斑块进展定量评估也有助于预测未来的MACE。

推荐意见:可利用CCTA监测斑块动态变化,定量测量斑块特征指标可判断斑块稳定、进展与消退,优化后续临床管理,如CT-FFR、冠状动脉周围脂肪(Ⅱb/B),也可以提示未来发生MACE的风险(Ⅱb/B),但稳定性CAD患者药物治疗后是否均需复查CCTA,以及随访时长有待进一步研究。

3.治疗对斑块进展/消退的影响:他汀类药物降脂治疗的临床益处众所周知,主要通过减少坏死核心体积以及增加纤维帽厚度来稳定斑块。尽管冠状动脉管腔狭窄程度或斑块钙化程度可能保持不变甚至加重,但临床意义上的斑块进展/消退不一定是管腔狭窄程度的改变,而指的是高危斑块特征的演变,是斑块成分或体积的变化降低了斑块破裂的风险。因此,降脂治疗可以阻止斑块的进展或促进斑块消退,通过动态随访斑块负荷可监测斑块特征及体积的变化从而评估疗效。

PARADIGM研究纳入2 252例可疑冠心病并行间隔2年以上CCTA检查患者,通过随访发现,使用他汀治疗的患者斑块进展缓慢,非钙化斑块体积、高危斑块特征减少,钙化斑块体积增加。Tamarappoo等研究连续纳入了116例基线低密度脂蛋白>70 mg/dl的患者,进行3.5年的CCTA系列检查,结果显示随访CCTA时,他汀类药物治疗后低密度脂蛋白较基线减低超过10%患者的总斑块体积、非钙化斑块体积及低密度非钙化斑块体积明显降低。CCTA连续评估还发现药物治疗配合生活方式及饮食调整的患者经过15.6个月的随访,非钙化性斑块体积降低了1.7%,明显高于只有药物治疗组的患者(0.7%)。常规他汀类药物辅以鱼油衍生药物治疗18个月后患者CCTA上显示非钙化性斑块体积减少17%,其中包括纤维-脂质斑块及纤维性斑块体积的减少。不同类型的他汀类药物对于OCT及IVUS上斑块进展的影响也有所差异,但CCTA是否可以用来监测不同类型他汀类药物对于斑块进展的影响还尚未见研究报道。根据上述,他汀类治疗后非钙化性斑块体积缩小,钙化性斑块体积增加,CACS也发生了进展或者未受到治疗影响。因此单独测量CACS在评估他汀类药物的作用时受到限制,钙化斑块体积分数(钙化斑块体积与斑块总体积的比值)可能更好地反映预防性治疗对冠状动脉斑块的有益效果。

推荐意见:建议稳定性冠状动脉疾病患者在降脂治疗中行定期的CCTA随访检查并定量测量斑块特征(Ⅱb/B),评估药物治疗疗效、优化后续临床管理。

四、冠状动脉粥样硬化CCTA结构化报告

标准的结构化报告可以对冠状动脉狭窄程度给出统一标准下的评估,减少读者间的差异性,有助于临床医师之间更有效地沟通以及在临床实践中更广泛地传播,最重要的是,为冠心病的决策管理提供建议。CCTA的结构化报告由国际心血管CT协会制定的指南推荐,指南建议报告中需要包括病变严重程度、部位、管腔狭窄程度及是否为阻塞性冠心病。推荐结构式报告采用CAD-RADS分类系统判断冠状动脉粥样硬化及其严重程度。CAD-RADS适用于门诊、急诊和住院期间怀疑或已知CAD而接受CCTA检查的患者,通过评估直径≥1.5 mm冠状动脉的最大狭窄程度来反映CAD的严重程度,共分为5个等级:0级(无斑块、无狭窄)、1级(狭窄程度为1%~24%或可见不伴血管狭窄的斑块)、2级(狭窄程度25%~49%)、3级(狭窄程度50%~69%)、4A级(1支或两支血管狭窄达70%~99%)、4B级(左主干狭窄程度>50%或3支血管的狭窄率≥70%)和5级(至少1支血管完全闭塞)。另外,CCTA报告应将斑块分为非钙化斑块和钙化斑块。随着近年来影像技术及临床应用的不断拓展,非阻塞性冠心病及斑块分析的研究积累了越来越多的证据,因此目前结构化报告还需要增加CCTA斑块分析的评估结果。

1.CACS:CACS定量方法相比于其他斑块定量方法简单且标准化。对行CACS检查的患者,建议报告其总的CACS。可根据CACS将冠状动脉钙化程度分类:0为无钙化,1~99为轻度钙化,100~399为中度钙化,≥400为重度钙化。标准化CACS报告可帮助并促进临床有针对性的患者分层及决策管理。

2.动脉粥样硬化定量及半定量测量:CCTA定量分析斑块特征有助于评估斑块进展情况,在MACE风险预测方面有一定价值。但冠状动脉斑块的定量测量耗时,特别是在广泛斑块患者中。另外,不同软件平台对斑块测量有差异及斑块定量分析软件还不普及,因此这些测量目前不推荐在临床实践中常规使用,也不推荐将其写入结构化报告,但可作为疾病评估的重要手段。未来机器学习方法的发展有望使斑块综合定量评估成为标准结构报告的一部分。

动脉粥样硬化斑块半定量评估主要包括SIS、SSS评分等,可提示动脉粥样硬化严重程度。CCTA冠状动脉斑块半定量视觉评估的缺点是不能量化整体斑块负担,存在主观性,且可重复性不理想。

3.高危斑块:CCTA还可以表征高危斑块特征,这可能是一种额外的风险分层工具。国际心血管CT协会指南提出将高危斑块纳入结构化报告,当同一斑块出现至少两个高危斑块特征时用“V”(vulnerability)表示其易损性,因此当存在高危斑块特征时,结构化报告表示为CAD-RADS 1-5/V。当正性重构存在时,还需报告具体数值表示其正性重构的程度。斑块结构化报告可独立于常规CCTA的结构化报告另设收费或报告条目。

推荐意见:推荐CCTA结构化报告包括以下方面:CACS(Ⅰ/A)、动脉粥样硬化斑块存在、位置及狭窄程度(CAD-RADS分类系统)(Ⅱa/B)、高危斑块特征(低密度斑块、正性重构、点状钙化和“餐巾环”征)(Ⅱb/A)(表3)。

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五、未来发展方向

1.CCTA斑块成像的优点和局限性:CCTA可以同时无创性评估病变的狭窄程度和斑块特征,可以定性和定量评估斑块性质及严重程度,并且在指导冠状动脉粥样硬化斑块预防、进展/消退及风险预测等临床应用上展现了多维度评估的能力。尽管如此,CCTA斑块成像仍存在一些局限性。第一,CT空间分辨力有限,无法直接评价纤维帽厚度以及斑块的炎性活动,利用CT值对非钙化斑块进一步准确区分还有局限性,CT值的测量也受设备空间分辨力、图像噪声、运动伪影及部分容积效应的影响。第二,对整个冠状动脉树的斑块进行完整评估所需的时间成本增加。尽管自动化斑块处理取得了一定进展,但斑块分析仍然耗时较长,目前在临床实践中仍难以常规应用。第三,对不同管电压设置下的CCTA检查进行斑块特征的比较是不合理的,因此需要进一步标准化软件平台之间的测量和斑块定量指标的临界值。

2.冠状动脉粥样硬化斑块测量和指导治疗的未来发展方向:大量证据已表明CCTA斑块成像的可行性及其在冠心病诊断和风险评估中的作用。光子计数CT是一种很有前途的新技术,可以减少辐射暴露,提高空间分辨力,校正光束硬化伪影,同时为定量成像创造了可能性,可能更有助于斑块分析。未来CCTA在冠状动脉粥样硬化评估领域需要更全面、更广泛、更可靠的证据和数据,以完善冠状动脉粥样硬化评估的标准化和高重复性。这就要求未来斑块评估软件的供应商也需要实现这些标准。此外,还需改进斑块评估的工作流程,包括定量及定性评估,并减少基础和高级斑块评估所需的时间。未来的研究还将进一步证明影像组学和人工智能等技术是否可以提高CCTA在斑块评估中的性能。

CCTA斑块分析在临床诊疗实践中需要进一步的研究。首先,未来的研究应该证明临床管理改变(如增加预防性治疗使用、减少进一步后续检查)是否带来了临床结局的改善,如根据冠状动脉斑块评估指导患者临床决策是否能减少MACE。其次,冠状动脉斑块评估与狭窄病变功能评估(如CT-FFR)之间的相互作用和互补作用也需要进一步研究,不仅需要对FFR或CT-FFR证实的功能性缺血病变的评估,而且非阻塞性冠状动脉微血管功能障碍或血管痉挛性缺血也需要进一步评估。再次,最近冠状动脉周围脂肪组织评估引起了广泛关注,并已证明是除冠心病狭窄严重程度以外的风险预测因子,因此其测量方法及评估的标准化也是必要的。此外,冠状动脉周围脂肪组织和动脉粥样硬化斑块之间相互作用对临床管理的影响需要进一步证实。

综上所述,越来越多的证据表明,CCTA不仅可用于检测阻塞性冠状动脉病变,还可实现斑块评估。本共识针对结构化CCTA报告中包含的基本要素提供了现有的证据,并且对于改进结构化报告中一些关键信息提出了建议,包括斑块的有无及管腔狭窄的严重程度(如CAD-RADS分级)、SIS、高危斑块特征(如低密度斑块、正性重构等)等。CCTA斑块分析还在不断发展与完善中,因此CCTA斑块定量测量方法的改进还需要及时更新。总而言之,CCTA斑块分析为冠心病患者提供了以斑块为核心的CCTA评估手段,有助于提供合理的预防和诊疗建议,有效分诊高危患者并指导治疗策略,从而最终达到改善患者预后的目的。

执笔者:唐春香(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、张龙江(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、李小虎(安徽医科大学第一附属医院医学影像科)

共识专家组成员(按照姓氏拼音排序):陈敏(北放射科)、陈谦(南京市第一医院医学影像科)、陈英敏(河北省人民医院医学影像科)、程敬亮(郑州大学第一附属医院磁共振科)、戴能(复旦大学附属中山医院医学影像科)、范丽(海军军医大学附属长征医院放射诊断科)、洪楠(北京大学人民医院放射科)、侯阳(中国医科大学附属盛放射科)、金征宇(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科)、李东(天津医科大学总医院医学影像科)、李小虎(安徽医科大学第一附属医院医学影像科)、李晓岗(北部战区总医院放射诊断科)、李苏豫(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、梁长虹(广东省人民医院放射科)、廖伟华(中南大学湘雅医院放射科)、刘春雨(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、刘辉(广东省人民医院放射科)、刘士远(海军军医大学附属长征医院放射诊断科)、刘通源(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、卢光明(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、卢再鸣(中国医科大学附属盛放射科)、吕滨(中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外医院放射影像科)、乔红艳(江南大学附属医院医学影像科)、任克(厦门大学附属翔安医院放射科)、容鹏飞(中南大学湘雅三院放射科)、邱士军(广州中医药大学附属医院影像科)、宋彬(四川大学华西医院放射科)、孙钢(解放军联勤保障部队第九六〇医院放射诊断科)、唐春香(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、王荣品(贵州省人民医院放射科)、王锡明(山东省立医院影像科)、王怡宁(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院放射科)、萧毅(海军军医大学附属长征医院放射诊断科)、徐海波(武汉大学中南医院放射科)、徐磊(首都医科大学附属北京安贞医院医学影像科)、许茂盛(浙江中医药大学附属医院放射科)、杨健(西安交通大学附属第一医院影像科)、杨俊杰(解放军总医院第一医学中心心血管内科)、严福华(上海交通大学医学院附属瑞金医院放射科)、张龙江(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)、张佳胤(上海交通大学医学院附属第一人民医院放射科)、郑敏文(西放射科)、周帆(南京大学医学院附属金陵医院 东部战区总医院放射诊断科)

参考文献(略)

来源:中华放射学杂志

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