冠状动脉CT血管成像在急性冠状动脉综合征中的应用进展
冠状动脉CT血管成像在急性冠状动脉综合征中的应用进展
急性冠状动脉综合征(ACS)的临床表现多样,主要临床症状是急性胸部不适,包括胸痛、胸闷、胸部灼烧感。根据心电图、心肌酶学等表现,ACS分为ST段抬高型心肌梗死(STEMI)、非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)及不稳定心绞痛(unstable angina),后两者统称为非ST段抬高型急性冠状动脉综合征(non-ST-segment elevation ACS,NSTE-ACS)。在世界范围内,缺血性心脏病仍是死亡的主要原因之一[1]。而且因为医疗水平不同,全球的ACS患者的血运重建率和长期死亡率有很大差异。在中国,ACS的血运重建率为65.6%,2年死亡率为4%[2]。2014年美国心脏病协会发布的NSTE-ACS指南中流行病学数据显示:美国平均每年有超过78万例ACS患者,其中70%为NSTE-ACS。对于STEMI患者,紧急血运重建在美国和欧洲指南中都着重强调[3, 4]。但在过去医学证据不断推出的情况下,NSTE-ACS的诊疗流程仍存在争议,包括有创冠状动脉造影(invasive coronary angiography,ICA)的最佳时机、功能学指导血运重建等方面[5, 6]。ICA可以界定出多数ACS患者的罪犯病变,指导血运重建。但ICA为有创检查,操作复杂,需要患者住院,而且可能导致冠状动脉夹层等并发症。
冠状动脉CT血管成像(coronary computed tomography angiography,CCTA)作为一种无创检查,在ACS中的应用指征越来越广泛[7, 8, 9, 10, 11]。在2015年欧洲NSTE-ACS指南中,当肌钙蛋白和/或心电图不能明确诊断且患者有中低度可能为冠心病时,推荐(Ⅱa类推荐)用CCTA作为ICA的替代方法来排除ACS[12]。基于近几年欧洲的几项大型多中心临床医学证据,在2020年欧洲NSTE-ACS指南中,CCTA被升级为Ⅰ类推荐用于相同的临床场景[5]。CCTA较ICA有其独特的优势,除了显示管腔狭窄程度和位置以外,还可以显示斑块成分信息、冠状动脉周围脂肪密度、心肌密度改变,对诊断和预后评估都能提供额外的信息。随着技术的发展,基于CCTA的功能学评估也逐渐应用于临床,如基于CCTA的血流储备分数(CCTA-derived fractional flow reserve,FFRCT)、静息CT灌注(resting computed tomography perfusion,rCTP)等。本综述将介绍CCTA在ACS中的临床应用研究进展和对未来研究的展望。
一、CCTA在ACS中的应用
1.CCTA优化可疑ACS的诊疗路径:因急性胸痛进入急诊就诊的患者中仅有三分之一的患者最终被诊断为ACS。另外,被诊断为非心源性胸痛的患者中,仍有1%~4%为ACS漏诊患者,这些患者因为漏诊承担了很高的死亡风险[13]。如何更精准地对可疑ACS患者进行管理仍是一个重要的临床挑战。仅靠胸痛症状、临床危险因素判断ACS有很大局限性,美国和欧洲的NSTE-ACS指南都认为除了胸痛症状和临床危险因素外,还应进行心电图和肌钙蛋白检查[5, 6]。特别是高敏肌钙蛋白的应用明显提升了诊断ACS的灵敏度,但其特异度较传统肌钙蛋白减低,因此需要进行多次高敏肌钙蛋白检查,推荐在患者就诊当时和1 h时进行测量。然而仍有很多患者的高敏肌钙蛋白位于高位正常区间,不能完全排除ACS可能,这部分患者就需要CCTA明确冠心病诊断。对于没有其他相关疾病且没有冠心病的患者,就可以安排出院[14]。因此,CCTA有快速安全地分诊可疑ACS患者的潜在价值。
VERDICT研究纳入1 023例疑诊NSTE-ACS患者,在ICA之前进行CCTA检查,结果显示CCTA有很高的阴性预测值(90.9%),可以有效安全地筛查出不需要ICA检查的患者[15]。Hulten等[16]将1996~2012年之间4篇关于CCTA和常规诊疗流程在急性胸痛患者中的随机对照试验进行Meta分析,共1 869例进行了CCTA检查,1 397例进行常规诊疗。4篇随机对照试验都证实CCTA可以降低留院时长,其中3篇结果显示CCTA组可以降低患者医疗费用。其中1项研究还显示CCTA组中女性CCTA结果正常的比例高于男性(58% vs.37%,P<0.0001),最终诊断为ACS的比例更低(3% vs.12%,P<0.0001),留院时间更短,医疗辐射剂量更低,因此女性患者在早期CCTA策略中获益更多[17]。
Hulten等[16]的Meta分析中所纳入的随机对照试验纳入群体为低中度ACS可能的患者,结果不适用于ACS可能性更高的情况。为了解决这个问题,Gray等[18]纳入1 748例可疑或临时诊断为ACS的中危患者,这些患者需满足以下至少1项标准:冠心病病史、肌钙蛋白升高、心电图异常,然后进行随机对照研究,结果显示早期CCTA降低了ICA率,但没有改变冠状动脉血运重建率和1年临床预后,而且会增加留院时长。
2.CCTA诊断ACS:目前,对于可疑急性冠状动脉闭塞的患者,急诊ICA仍是首选诊断方法。CT通常用于诊断威胁生命的需要和ACS鉴别的疾病(如主动脉夹层、肺栓塞)[9]。欧洲心脏病学会认为对于急性胸痛且ACS的验前概率为中低危的患者,如果心电图和生物标志物正常或不能满足诊断,则应该用CCTA诊断ACS或其他原因引起的急性胸痛[5,14]。
ROMICAT研究是一项前瞻性队列研究,共纳入368例因急性胸痛到急诊就诊的患者,这些患者首次肌钙蛋白阴性,心电图正常或没有缺血改变,所有患者都行CCTA检查,研究者评估CCTA诊断ACS的准确度。基于CCTA的rCTP是指将CCTA图像的层厚加厚,通过观察符合冠状动脉供血分布的心肌低密度区来判定心肌的缺血区域。ROMICAT研究亚组分析CCTA检测出冠心病183例,显示独立于冠状动脉狭窄程度,基于CCTA的rCTP可以诊断ACS(调整后优势比为3.40),灵敏度由仅靠狭窄程度的77%增加到90%。对同时进行了延迟静息/压力单光子发射计算机体层摄影-心肌灌注成像(single-photon emission computed tomography-myocardial perfusion imaging,SPECT-MPI)的81例患者分析,发现CCTA联合rCTP诊断ACS的能力不劣于CCTA联合SPECT-MPI(受试者操作特征曲线下面积:0.88 vs.0.90,P=0.64)[19]。ROMICAT II研究是一项随机对照研究,将1 000例因急性胸痛到急诊就诊的患者(纳入标准同ROMICAT研究)随机分到试验组和对照组,试验组将CCTA作为诊断ACS的首选检查,对照组使用常规诊疗流程。基于ROMICAT II的队列研究纳入试验组有高敏肌钙蛋白检查的患者160例,发现高敏肌钙蛋白联合先进的CCTA评估指标(狭窄≥50%,高危斑块特征:正性重构、低密度、“餐巾环”征、点状钙化)诊断ACS的能力优于肌钙蛋白联合传统CCTA(受试者操作特征曲线下面积:0.84 vs. 0.74,P<0.001)[20]。
冠状动脉周围脂肪密度增高常提示斑块的不稳定性,其和冠状动脉高危斑块特征、脂核体积呈正相关,是局部免疫炎症反应的可靠指标,亦可用于鉴别ACS和稳定性冠心病[7]。ACS的罪犯病变冠状动脉周围脂肪密度高于非罪犯病变以及非ACS患者最狭窄病变[21, 22]。利用CCTA诊断ACS时应该考虑到冠状动脉周围脂肪密度的情况。
3.CCTA预测ACS的预后:即便用冠状动脉血流储备分数指导血运重建,ACS患者发生心血管主要不良事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的概率还是高于稳定性缺血性心脏病(23% vs.11%,P<0.000 1)[23]。因此,早期判断ACS患者容易诱发MACE的因素对于改善ACS预后至关重要。PROSPECT研究纳入697例ACS患者,对罪犯病变支架术后行ICA和血管内超声(intravenous ultrasound,IVUS)检查,随访MACE。平均随访时间3.4年,结果显示有12.9%的患者发生了MACE且与原罪犯病变相关,11.6%的患者发生了MACE且与残余病变相关,引发MACE的残余病变在IVUS中多表现为薄帽纤维粥样斑块或斑块负荷重、管腔面积小[24]。但IVUS仅能测量较粗大冠状动脉管腔的斑块病变,且有发生冠状动脉夹层等并发症的风险。如果能用CCTA预测ACS患者发生MACE,则具有无创、容易推广等优点。我们的研究发现通过CCTA的斑块分析软件量化斑块的脂质含量,也可以界定出容易引发MACE的高危残余斑块,为ACS患者的精准治疗提供了靶点[25]。
上述VERDICT研究将冠心病的严重程度分为阻塞性(狭窄≥50%)和非阻塞性,将冠心病的范围分为高危(阻塞性病变位于左主干或左前降支和/或多支病变)和低危。结果显示CCTA评估冠心病严重程度和病变范围预测MACE的能力和ICA没有差异,出现阻塞性病变和高危病变的ACS预后更差[26]。Dedic等[27]对169例ACS患者行CCTA检查,在不考虑基线时间、罪犯病变的情况下,评估非罪犯病变和未来MACE的关系,结果显示糖尿病、高脂血症、非罪犯病变的斑块负荷、管腔狭窄>50%都和未来MACE独立相关。Kristensen等[28]纳入312例NSTEMI患者行钙化积分和CCTA检查,发现所有非阻塞性病变(管腔狭窄≤50%)的非钙化斑块体积和未来MACE相关,而钙化斑块定量分析和MACE不相关。
二、科研展望
CCTA的功能学分析是未来重要的发展方向。ACS患者冠状动脉大多存在斑块破裂、斑块侵蚀、血栓、微循环障碍等情况,FFRCT能否有效地应用于ACS场景,在CCTA基础上应用FFRCT可以带来怎样的附加价值有待进一步研究。特别是FFRCT指导ACS患者血运重建能否减少患者的ICA率、住院时间和费用,能否减少未来心血管不良事件的发生,都需要严格的随机对照试验提供循证医学证据。另外,FFRCT临界值0.8是根据慢性冠状动脉综合征数据得出的试验结果,在指导ACS血运重建时需要重新界定临界值。rCTP要推广到临床仍需多中心大样本数据进一步制定判断标准。其他CCTA可提供的新兴指标(如壁面剪切应力)的价值和可靠性尚需要更多的研究去验证。
三、总结
在ACS的诊疗中,CCTA可用于排查主动脉夹层等威胁生命的疾病。在心电图和肌钙蛋白不能明确诊断ACS的情况下,CCTA可通过可靠的阴性预测能力让阴性患者尽早出院,免除不必要的ICA检查,如果发现伴有重度狭窄的冠心病,也可明确ACS诊断。除了冠状动脉狭窄程度,CCTA还可提供血流动力学、斑块成分、心肌密度等信息,这些信息和ACS患者的预后密切相关。如何有效将这些丰富的信息推广到ACS的诊疗和预后判断当中去,还需要大量可靠的试验去探索和验证。
引用:卢忠飞, 尹卫华, 段雪晶, 等. 冠状动脉CT血管成像在急性冠状动脉综合征中的应用进展[J]. 中华放射学杂志, 2024, 58(1): 106-109.