冠状动脉血流与心肌灌注CT评估方法与进展

来源:用户上传      作者:程可爱 尹凤英 王胜煌

　　【摘要】 随着经皮冠状动脉介入治疗技术的普及与提高，对于缺血性心脏病的认识不断深入，冠状动脉微循环障碍得到日益的关注，无创心肌灌注评估方法的研究成为新的热点。本文在复习文献的基础上对冠状动脉血流与心肌灌注CT评估方法的临床应用价值及进展做一综述。
　　【关键词】 心肌灌注;心肌缺血;冠状动脉狭窄;CT冠状动脉造影成像
　　【Abstract】 With popularization and enhancement of percutaneous coronary intervention treatment technology and the deeper understanding of ischemic heart disease， coronary microcirculation get increasingly attention， noninvasive method of assessing myocardial perfusion study becomes the new hot spot. On the basis of literature review， this paper studies on clinical application value and progress of CT evaluation on coronary blood flow and myocardial perfusion.
　　【Key words】 Myocardial perfusion;Myocardial ischemia;Coronary artery stenosis;CT coronary angiography
　　CT冠状动脉造影成像（coronary CTA，CCTA）已经成为一种无创筛查疑似冠状动脉狭窄有效的方法，能对冠状动脉病变进行有效准确的评估，有较高的敏感性和阴性预测值，可判断解剖学上冠状动脉狭窄情况，但易受病变钙化、斑块影响而高估病情，并难以评估功能性冠状动脉狭窄。而前期研究已证实对于存在冠状动脉狭窄而不引起心肌缺血的患者，药物保守治疗预后良好，但对引起心肌缺血的患者进行介入治疗能获益更大。因此，准确判断是狭窄血管引起血流动力学改变，还是冠状动脉微循环功能障碍导致心肌灌注不足，对缺血性心脏病的治疗方案制定非常重要，本文就冠状动脉血流及心肌灌注CT评估方法的临床应用价值及进展作一综述。
　　1 CT心肌灌注成像（CT myocardial perfusion，CTP）
　　近年来多排螺旋CT技术的发展已经满足了CTP临床应用的先决条件，通过在CCTA基础上加入CTP连续静态或动态扫描而获取功能学成像信息，能评估狭窄血管引起的血流动力学状态，并且可以在同台设备上同步实现。一项以348例患者为研究对象的结果显示，以CCTA上≥50%狭窄的患者为标准，对于阻塞性冠状动脉疾病患者加入负荷CTP诊断冠状动脉功能是可行的，且可以减少进行有创性冠状动脉造影机会及降低血运重建[1]。一项1188例患者荟萃分析显示，CTP与单光子发射计算机断层扫描（single-photon emission computed tomography，SPECT）、心肌灌注成像和心臟磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）具有良好的一致性，以有创冠状动脉造影为参考标准，CTP与CCTA组合时可以提高诊断心肌缺血准确率[2]。另一项将CCTA和CTP与有创冠状动脉造影和冠状动脉血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）对比的研究显示，CTP可以评估患者冠状动脉血流及心肌灌注情况，且CCTA/CTP的诊断准确性与有创冠状动脉造影血管造影、FFR相当[3]。此外，负荷下CTP可测定出冠状动脉血流储备（coronary flow reserve，CFR），即冠状动脉最大扩张状态下的心肌血流量（myocardial blood flow，MBF）与静息下MBF的比值[4]，其中CFR受心外膜血管和冠状动脉微血管共同作用，故对排除心外膜下冠状动脉狭窄，可通过CFR来反映冠状动脉微循环障碍，即CCTA显示冠状动脉无明显狭窄而CFR < 3，可考虑患者存在冠状动脉微循环障碍[5]。因此，CTP能在早期对有缺血症状但心外膜无明显冠状动脉狭窄患者的心肌微循环障碍进行诊断，有利于指导临床治疗[6]。CTP可同时提供冠状动脉解剖和功能状态，形成一站式无创性评估冠状动脉疾病，且重复性高，有较高的空间分辨率;但动态图像采集时间长，对患者要求高，辐射剂量较高，从而临床尚未广泛应用。
　　2 CT血流储备分数（CT-FFR）
　　CT-FFR通过静息状态下CCTA的影像数据建模，模拟冠状动脉最大充血状态，对冠状动脉进行重建及三维建模型，然后采用计算流体动力学技术来计算冠状动脉血流及压力情况，即CT-FFR。一项回顾性研究表明，以FFR≤0.8为参考标准，与有创的FFR相比，CT-FFR与FFR有较好相关性，并提高了心肌缺血病变诊断的特异性和阳性预测值，且重复性高[7]。另多中心前瞻性研究表明，使用CT-FFR检测通过CCTA确定的中度狭窄中有症状患者是可行的，可以预测支架植入术后的情况，且CT-FFR≤0.80比CCTA严重狭窄更能预测血运重建或主要心脏不良事件[8-10]。最新在JACC发表的一项208例患者接受了256层CCTA、99mTc-Tetrofosmin SPECT、[150]H2O-PET和有创FFR测量的研究显示，与CCTA和SPECT相比，CT-FFR可以明显提高识别缺血引起的病变的准确率，且在每支血管基础上CT-FFR也优于正电子发射断层计算机（positron emission tomography，PET）（AUC 0.87;P < 0.01）[11]。该技术耗时长，需高质量CCTA数据，且同样具有CCTA缺点，同时同FFR一样，不能直接反映冠状动脉微血管功能障碍。 　　3 瞬时无波型比率（instantaneous wave-free ratio，iFR）
　　iFR是一种新的无创性且无需血管扩张剂来评估冠状动脉功能性狭窄的指标，通过基于静息态CCTA舒张末期图像的瞬时无波形比率（iFRCT），运用流体力学分析计算病变血管的iFRCT值，即可用远端阻力最低且稳定时的跨狭窄压力比表示瞬时无波型比率。Escaned等[12]以919例中间冠状动脉狭窄中598例符合条件患者的研究显示：iFR与FFR诊断一致性达94.2%，可以使65.1%患者无需测量FFR;当iFR≤0.85或iFR≥0.94时判断冠状动脉病变有意义，而当iFR在0.86～0.93之间时需要进一步测量FFR以明确病变。此外，iFR也可评估冠状动脉弥漫病变或串联病变，也可能减少支架长度或支架数量[13]。该技术易测量且稳定，有利于决定冠状动脉狭窄病变是否行FFR，可减少FFR测量，但同FFR一样主要是评估心外膜冠状动脉狭窄的特异性指标，不能直接对冠状动脉微血管功能障碍进行准确判断，且该技术目前还不成熟。
　　4 深脉分数
　　深脉分数是一款基于人工智能的冠状动脉生理功能评估软件，通过CCTA进行无创快速的FFR分析，快速评估冠状动脉狭窄是否会导致心肌缺血。与CT-FFR相比，采用深度学习法，很大程度上缩短时间，且能够快速、精准地计算整个血管树路径上各个点的FFR值，做到精确、实时的分析，避免不必要的有创检查，并达到降低诊断成本的目的，更利于评估冠状动脉生理功能，从而更好指导临床介入治疗。但仍对CCTA数据要求高，严重钙化、冠状动脉支架以及冠状动脉搭桥者会影响几何建模，从而影响实验结果，且该方法还在多中心试验研究中，目前它的特异性和敏感性等尚未可知。
　　上述研究结果显示CTP与负荷SPECT、负荷MRI具有较好一致性，其空间分辨率高，能够定量分析，能同时获取冠状动脉形态解剖和灌注功能的信息[4]。因此，CTP可以成为评估有症状患者冠状动脉血流及心肌灌注有力的辅助工具，有利于指导临床策略制定，减少不必要有创性检查，但在临床广泛应用前仍需提升其扫描方案及采集技术，从而减少辐射剂量，这些需后续大量前瞻性研究。然而，心肌灌注与冠状动脉狭窄、冠状动脉微循环功能等因素相关，在冠状动脉管腔结构正常时，应考虑存在冠状动脉微循环功能障碍可能。因此，尚需结合临床和患者个体的情况综合判断，决定进一步处理策略。此外，CT-FFR虽不能直接反映冠状动脉微循环障碍，但无创的冠状动脉功能性检查对评估狭窄血管是否引起患者心肌缺血的趋势不容忽视，对指导临床介入治疗非常重要。
　　参考文献
　　[1] vanRosendael AR，Dimitriu-Leen AC，de Graaf MA， et al. Impact of computed tomography myocardial perfusion following computed tomography coronary angiography on downstream referral for invasive coronary angiography， revascularization and， outcome at 12 months[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging， 2017， 18（9）：969-977.
　　[2] Sorgaard MH， Kofoed KF ， Linde JJ ， et al. Diagnostic accuracy of static CT perfusion for the detection of myocardial ischemia. A systematic review and meta-analysis[J]. J  Cardiovasc Comput Tomogr， 2016， 10（6）：450-457.
　　[3] Williams MC， Mirsadraee S， Dweck MR， et al. Computed tomography myocardial perfusion vs （15）O-water positron emission tomography and fractional flow reserve[J]. Eur Radiol， 2017， 27（3）：1114-1124.
　　[4] 王成英，孫凯，吕滨.CT动态负荷心肌灌注临床研究进展[J].放射学实践，2017，32（5）：542-546.
　　[5] Park，SM.， WeiJ， Cook-WiensG， et al. Left ventricular concentric remodellingand functional impairment in women with ischaemia with no obstructive coronary artery disease and intermediate coronary flow reserve： a report from the WISE-CVD study[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging， 2019， 20（8）：875-882.
　　[6] Ho KT， Ong H Y， Tan G， et al. Dynamic CT myocardial perfusion measurements of resting and hyperaemic blood flow in low-risk subjects with 128-slice dual-source CT[J]. Euro Heart J Cardio Imaging， 2015， 16（3）：300-306. 　　[7] Fujimoto S，Tomonori K， Kumamaru KK， et al. Diagnostic performance of on-site computed CT-fractional flow reserve based on fluid structure interactions： comparison with invasive fractional flow reserve and instantaneous wave-free ratio[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging， 2019， 20（3）：343-352.
　　[8] Prati F， Di Vito L， Biondi-Zoccai G， et al. Angiography alone versus angiography plus optical coherence tomography to guide decision-making during percutaneous coronary intervention： the Centro per la Lotta contro l'Infarto-Optimisation of Percutaneous Coronary Intervention （CLI-OPCI） study[J]. Eurointervention， 2012， 8（7）：823-829.
　　[9] Lu MT，Ferencik M，Roberts RS， et al. Noninvasive FFR derived from coronary CT angiography： Management and Outcomes in the PROMISE Trial[J]. Jacc Cardiovasc Imaging， 2017， 10（11）：1350-1358.
　　[10] Kim KH， Doh J H， Koo BK， et al. A novel noninvasive technology for treatment planning using virtual coronary stenting and computed tomography-derived computed fractional flow reserve[J]. Jacc Cardiovasc Interv， 2014， 7（1）：72-78.
　　[11] Driessen RS， Danad I，Stuijfzand WJ， et al. Comparison of coronary computed tomography angiography， fractional flow reserve， and perfusion imaging for ischemia diagnosis[J]. J Am Coll Cardiol， 2019， 73（2）：161-173.
　　[12] Escaned J， Echavarría-Pinto Mauro， Garcia-Garcia HM， et al. Prosective Assessment of the Diagnostic Accuracy of Instantaneous Wave-Free Ratio to Assess Coronary Stenosis Relevance： Results of ADVISE II International， Multicenter Study （ADenosine Vasodilator Independent Stenosis Evaluation II）[J]. Jacc Cardiovascu Interv， 2015， 8（6）：824-833.
　　[13] Nijjer SS，Sen S，Petraco R，et al. Pre-angioplasty instantaneous wave-free ratio pullback provides virtual intervention and predicts hemodynamic outcome for serial lesions and diffuse coronary artery disease[J]. Jacc Cardiovasc Interv， 2014. 7（12）：1386-1396.
　　（收稿日期：2019-05-09）
　　（本文編辑：林雪怡）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/6/view-15170054.htm