泰达国际心血管病医院 郑 刚
冠状动脉计算机断层扫描(CT)血管造影术(CCTA)的斑块成像发展迅速,并为不同斑块成分的定性和定量评估提供更多见解。用无创成像区分钙化亚型仍然是当代心血管成像的一个挑战。一方面,某些斑块特征,包括一些钙化模式,预示更高的破裂和心血管事件风险,可改善预后评估。另一方面,由于空间分辨率有限和伪影的影响,CT扫描难以评估早期微钙化和狭窄程度。因此,需要具有更少伪影和更高精度的高空间分辨率非侵入性成像模态。这些创新可能有助于实现最终目标,即无创地提供关于直接组织病理学研究所描述特征的具体和临床可操作的信息。
1 CCTA
血管造影斑块特征已经产生了特殊而详细的结果。CCTA描绘的众所周知的高风险斑块特征包括阳性重建、低衰减、餐巾环征和斑点钙化[1]。事实上,急性冠状动脉综合征患者的CT分析显示,罪犯病变往往有斑点钙化(直径<3 mm的局灶性钙化),而非硫化物病变往往有连续的钙沉积(>3 mm[2-3])。尽管数据一致,钙沉积斑点模式的存在是高风险斑块的特征,但当考虑到高密度钙化斑块(CCTA上>1000 Hounsfield单位)时,会出现差异。一些研究表明,这种类型的钙化与稳定的疾病和较低的未来急性冠状动脉综合征风险有关,如ICONIC研究的病例对照研究(计算机断层扫描识别的偶发急性冠状动脉综合征)所示,在该研究中,经历急性冠状动脉综合征的患者在每位患者和每个病变的基础上表现出较低密度的斑块[4]。
一些数据表明他汀类药物治疗与钙化负荷增加有关,但在随访中坏死核心体积减少。然而,其他作者[5-7]最近提出CAC>1000表明全因和心血管疾病死亡率较高。在他们的研究中,Peng等[5]认为高密度斑块表示高风险,该研究包括CAC联盟队列研究的2869名成年人。这种差异可能反映出CAC评分结合了CAC体积和密度,尽管分离的较高CAC密度可能是稳定斑块的标志,但较高CAC体积意味着更多的斑块负担和更高的心血管病风险。这些考虑突出了采用更为流畅的分层算法进行一级预防与二级预防的指导方针的必要性[6]。为减少由钙化引起的束硬化引起的晕染伪影,去晕染算法的开发已经显示出前景,并应能提高CCTA的诊断质量[7]。已经开发了高空间分辨率的CCTA扫描仪,以减少部分体积和束硬化伪影。与标准清晰度为0.5~0.75 mm的传统64排多探测器CT相比,这种类型的扫描仪设计成具有更高的平面内空间分辨率(0.2~0.23 mm)[8]。
Pontone等[9]使用侵入性冠状动脉造影作为参考方法,在冠心病高风险患者中比较了高空间分辨率CCTA(0.23 mm)和标准空间分辨率CCTA(0.625 mm)的图像质量、可评估性、诊断准确性和辐射暴露。他们发现,在这种临床环境中,与标准分辨率CCTA相比,高分辨率CCTA提高了钙化病变的可评估性和准确性。CCTA不仅揭示了钙化,而且揭示了动脉粥样硬化和阳性的低衰减区域动脉重塑也与引发ACS的斑块相关,其特征在侵入性对比发光图上不明显。
2 正电子发射断层扫描(PET)
氟成像用于识别高风险斑块在检测低于CT分辨率(200~500 μm)的钙沉积物的空间分辨率和准确性方面显示出有希望的结果。18F-NaF正电子发射断层扫描-CT(PET-CT)定位了最近破裂的斑块,并在稳定型冠心病患者中确定了高危冠状动脉病变[10]。类似地,Doris等[11]研究了稳定型冠心病中18F-NaF摄取与冠状动脉钙化进展的关系,并确定18F-NaF是未来进展的标志物,能识别进展迅速的患者和冠状动脉节段。这种模式还可视化了显示初始和持续钙化活动的区域,为CT提供补充信息[12]。正在进行的前瞻性PREFIR研究(18F氟化物复发事件的预测)正在评估18F-NaF正电子发射断层扫描-CT作为冠状斑块易损性标志的预后价值[13]。
3 光子计数CT(PCCT)和双能CT(DECT)
更好的空间分辨率、软组织对比度和辐射剂量效率是PCCT的主要功能,这是成像技术的最新进展。与传统CT相比,PCCT可显著提高CCTA的图像质量和诊断置信度。Sandstedt等[14]比较了离体研究中冠状动脉钙定量的准确性,并在PCCT图像中获得更好的准确性,这提供了减少的部分体积平均值、更好的CAC形态学描述和更低的图像噪声。同样,VanMeter等[15]表明,与微型CT相比,PCCT图像具有更少的晕染伪影,更少的体积高估,并且与能量积分检测器CT相比具有更高的体积量化精度。此外,在一项体内研究中,Mohamed等[16]在3次独立盲法分析中,将PCCT与能量积分探测器双源CT进行比较。他们发现用PCCT获得的CCTA证明改善了影像的结果和更好的冠状动脉钙化诊断质量。
DECT也被称为光谱CT,是另一种新兴CT类型,它可能提供关于动脉钙化的大量解剖信息。DECT通过结合CT上易受损伤特征的信息和有效原子序数,增强斑块的可视化,并能准确评估高风险斑块特征[17-19]。这种方法还允许从图像中减去钙化斑块,改善重度钙化冠状动脉患者的腔内可视化,这是传统CCTA的一个限制[19]。此外,使用多个虚拟单能图像可以减少由高密度钙化引起的晕染伪影[20]。从这个角度来看,PCCT具有很大的前景,因为其计数和分类光子能量的内在能力允许与更高的空间和对比度分辨率相关的光谱成像。
此外,当前的临床PCCT技术嵌入了心脏设计的CT扫描仪中,这意味着与单源CT扫描仪(即硬件中最多120~125 ms)相比,双源CT扫描仪具有更高的时间分辨率(即硬件上的66 ms有效时间分辨率)。显著减少残余运动伪影是提高空间和对比度分辨率的另一个因素。
结论
多种成像技术在CAC诊断中最近有较大的发展,特别是CCTA技术的发展,如DECT、PCCT,以及腔内影像学技术例如血管内超声(IVUS)和光学相干断层扫描(OCT)等,这些技术可以更精确地评估钙化的程度和特征。另外,某些钙化形态(如微钙化)预示破裂和心血管事件风险的增加,并可改善无创预后评估。然而,现代计算机断层扫描无法评估早期微钙化。有限的空间分辨率和光晕伪影可能妨碍对冠状动脉狭窄程度的估计。光子计数探测器等技术的进步以及与核医学方法(如NaF成像)的结合有望改善心脏计算机断层扫描的性能。这些创新可能会加快实现提供无创特异性和临床可操作性信息的最终目标。
专家简介
郑刚 教授
现任泰达国际心血管病医院特聘专家,济兴医院副院长
中国高血压联盟理事,中国心力衰竭学会委员,中国老年医学会高血压分会天津工作组副组长,中国医疗保健国际交流促进会高血压分会委员
天津医学会心血管病专业委员会委员,天津医学会老年病专业委员会常委,天津市医师协会高血压专业委员会常委,天津市医师协会老年病专业委员会委员,天津市医师协会心力衰竭专业委员,天津市医师协会心血管内科医师分会双心专业委员会委员,天津市心脏学会理事,天津市心律学会第一届委员会委员,天津市房颤中心联盟常委,天津市医药学专家协会第一届心血管专业委员会委员,天津市药理学会临床心血管药理专业委员会常委,天津市中西医结合学会心血管疾病专业委员会常委
《中华临床医师杂志(电子版)》特邀审稿专家,《中华诊断学电子杂志》《心血管外科杂志(电子版)》审稿专家,《华夏医学》副主编,《中国心血管杂志》常务编委,《中国心血管病研究》杂志第四届编委,《中华老年心脑血管病杂志》《世界临床药物》《医学综述》《中国医药导报》《中国现代医生》编委
本人在专业期刊和心血管网发表文章979篇,其中第一作者790篇,参加著书11部。获天津市2005年度“五一劳动奖章和奖状”和“天津市卫生行业第二届人民满意的好医生”称号
参考文献
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(来源:《国际循环》编辑部)