冠状动脉计算机断层扫描血管造影对老年急性冠状动脉综合征患者斑块特征的诊断效能及对预后的预测价值

马清济,陈亮,潘美宇

(海南省琼海市人民医院放射科,海南 琼海 571400)

急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)是一类以冠状动脉粥样硬化斑块侵袭或破裂、血小板聚集后继发完全或不全性血栓为病理基础的临床综合征[1],主要分为急性心肌梗死和不稳定型心绞痛两大类,多发于老年人群,老年患者的死亡率极高,临床危害性极大[2]。如何在早期诊断并进行对症治疗是降低老年患者死亡率的关键,因此,寻找创伤性小、精确度高的诊疗手段对于患者早期病情评估、制定治疗方案及优化预后而言均有重要价值。冠状动脉计算机断层扫描血管造影(coronary artery computed tomography angiography,CCTA)是现阶段临床使用最为广泛的无创诊断冠心病的影像技术[3],不仅对冠状动脉狭窄程度有较好的诊断作用,还对冠状动脉斑块体积、斑块长度及斑块内成分构成有直接的探查效果[4],已逐渐成为评估冠状动脉斑块特征及ACS病情发展的重要手段之一[5]。然而,目前尚不清楚CCTA对老年ACS患者斑块特征及预后的价值。本研究通过对ACS患者进行CCTA检查,分析冠状动脉斑块特征及其与预后的关联,希望为ACS患者临床早期诊断和预后评估提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

回顾性分析2021年2月至2022年12月海南省琼海市人民医院胸痛中心收治的疑似冠心病的208例老年患者的临床资料,其中58例发生ACS,纳入ACS组。根据ACS组患者性别、年龄及心血管危险因素(吸烟史、高血压、糖尿病、血脂水平等),采用倾向评分匹配法(比例1∶1)同期选择58例发生稳定型心绞痛(stable angina pectoris,SAP)的患者纳入SAP组。ACS组纳入标准:(1)符合ACS相关诊断标准[6];(2)均为首次发作,且接受规范化治疗;(3)年龄≥60岁;(4)能够配合完成相关检查及治疗且临床资料完整。SAP组纳入标准:(1)近2个月内心绞痛发作频率、持续时间、诱因及缓解方式无变化;(2)冠状动脉造影或冠状动脉CT血管成像提示至少1支冠状动脉狭窄,且狭窄程度超过50%;(3)年龄≥60岁;(4)能够配合完成相关检查及治疗且临床资料完整。排除标准:(1)合并重要器官功能障碍;(2)合并恶性肿瘤疾病、血液疾病和自身性免疫疾病;(3)合并瓣膜性心脏病、肥厚性腺肌病及先心病等其他严重心脏疾病;(4)甲状腺功能亢进;(5)既往接受过冠状动脉旁路移植术或经皮冠状动脉介入术;(6)CCTA检查结果图像质量差。患者及家属均对研究内容知情同意。

ACS组58例患者中,男性37例,女性21例;年龄61～83(72.63±2.87)岁;体质量指数(body mass index,BMI)21.43～27.65(24.08±0.61)kg/m2;冠心病病程2～15(9.11±1.45)年。SAP组58例患者中,男性35例,女性23例;年龄60～82(71.87±2.41)岁;BMI 22.02～28.17(24.21±0.81)kg/m2;冠心病病程3～17(9.18±1.59)年。两组患者性别、年龄、BMI、病程等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

ACS组58例患者中,随访期内有15例出现MACEs(其中心源性猝死4例,支架血栓形成5例,复发性胸痛4例,复发性心肌梗死2例),纳入不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACEs)组;43例患者未出现MACEs,纳入非MACEs组,比较不同预后患者CCTA冠状动脉斑块特征参数。

1.2 方法

1.2.1 CCTA检查 采用德国Siemens开源CT机(SOMATOM Force CT,德国)对所有患者行CCTA检查,嘱患者在CT床上保持仰卧位,标准化放置心电电极片和导联线,指导患者调整呼吸动作以获取胸部屏气定位像。CCTA扫描范围由患者气管隆嵴下1～2cm至心脏膈面上1～2cm处,使用双筒高压注射器以4.5ml/s的流速注射50ml非离子型对比剂优维显和50ml的0.9%氯化钠注射液进行增强扫描,在降主动脉根部采用对比剂示踪法选择感兴趣区并持续检测CT衰减值,待其达到100Hu时延迟5s自动触发扫描,维持患者心率始终在80次/min以下。设置扫描参数:管电压为70～120kV,探测器准直152mm×0.6mm,层厚0.75mm,层间距3mm,球管转速0.25s/圈。所获得数据均上传至Vital工作站用于后续图像处理及分析。

1.2.2 图像及斑块特征分析 由2名高年资的影像科医师对CCTA图像进行分析,应用工作站中的半自动斑块分析软件对所有CT显示狭窄病变的斑块进行定量分析[7],使用冠状动脉血流储备分数计算软件对斑块近端和远端进行判定,计算出斑块特征参数:斑块长度、钙化斑块(calcified plaque,CP;CT阈值≥130 Hu)体积、非钙化斑块(noncalcified plaque,NCP;CT阈值<130Hu)体积、总斑块体积、CP负荷(CP斑块体积占血管体积的百分比)、NCP负荷(NCP斑块体积占血管体积的百分比)和总斑块负荷(斑块体积占血管体积的百分比)。

1.3 随访

对58例ACS患者进行长达1年的随访,随访方式包括定期来院复诊和电话随访,记录ACS患者血运重建、心源性猝死、支架血栓形成、复发性胸痛和复发性心肌梗死等不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACEs)的发生情况。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 两组患者一般资料比较

ACS组与SAP组患者性别、年龄、BMI、病程等基线资料和吸烟史、高血压、糖尿病、血脂水平等冠状动脉危险因素比较,差异无统计学意义(P>0.05;表1)。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 两组患者斑块特征参数比较

ACS组患者斑块长度、NCP体积和NCP负荷均显著高于SAP组,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者CP体积、总斑块体积、CP负荷及总斑块负荷比较,差异无统计学意义(P>0.05;表2)。

表2 两组患者斑块特征参数比较

2.3 两组患者血脂水平与斑块特征参数相关性分析

Pearson相关性分析结果显示,LDL-C与斑块长度、CP体积、NCP体积、总斑块体积、CP负荷、NCP负荷及总斑块负荷均呈正相关(r=0.463,0.246,0.414,0.292,0.251,0.392,0.215;P<0.05)。

2.4 不同预后ACS患者冠状动脉斑块特征比较

MACEs组患者斑块长度、NCP体积和NCP负荷均显著高于非MACEs组(P<0.05);MACEs组与非MACEs组患者CP体积、总斑块体积、CP负荷及总斑块负荷比较,差异无统计学意义(P>0.05;表3)。

表3 不同预后ACS患者冠状动脉斑块特征比较

2.5 ROC曲线评估CCTA参数对ACS的诊断价值

ROC曲线分析结果显示,斑块长度、NCP体积和NCP负荷均对ACS有较好的预测价值,曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.843、0.814和0.721;发生ACS的最佳截断值分别为19.19mm、152.99mm3和42.56%;灵敏度分别为91.67%、91.67%和66.67%;特异度分别为75.00%、63.54%和77.08%(P<0.05;图1,表4)。

图1 ROC曲线评估CCTA参数对ACS的诊断价值Figure 1 ROC curve of CCTA parameters for ACS diagnosisROC: receiver operating characteristic; CCTA: coronary computed tomographic angiography; ACS: acute coronary syndrome; NCP: noncalcified plaque.

表4 ROC曲线评估CCTA参数对ACS的诊断价值

2.6 ROC曲线评估CCTA参数对ACS患者发生MACEs的诊断价值

ROC曲线分析结果显示,斑块长度、NCP体积和NCP负荷均对MACEs发生有较好的预测价值,AUC分别为0.694、0.711和0.735;发生MACEs的最佳截断值分别为21.02mm、169.62mm3和45.37%;灵敏度分别为77.78%、66.67%和88.89%;特异度分别为59.18%、85.71%和61.22%(P<0.05;图2,表5)。

图2 ROC曲线评估CCTA参数对ACS患者发生MACEs的诊断价值Figure 2 ROC curve of CCTA parameters for occurrence of MACEs in patients with ACSROC: receiver operating characteristic; CCTA: coronary computed tomographic angiography; ACS: acute coronary syndrome; MACEs: major adverse cardiovascular events; NCP: noncalcified plaque.

表5 ROC曲线评估CCTA参数对ACS患者发生MACEs的诊断价值

2.7 典型病例分析

典型病例冠状动脉斑块CCTA测量分析见图3。

图3 冠状动脉斑块CCTA测量分析图Figure 3 CCTA measurement and analysis of coronary artery plaques in a 63-year old male patientA,B,C: shows multiple calcifications and mixed plaques on the walls of the 6th and 7th segments of the left anterior descending branch. The 7th segment of the lumen is moderately narrow, and calcified plaques are visible on the wall of the second diagonal branch. The lumen is slightly narrow. D,E,F: shows scattered low-density and mixed plaques on the walls of segments 11 and 13 of the left circumflex artery, with mild narrowing of the lumen. G,H,I: shows scattered low-density, calcified, and mixed plaques in the 1-3 segments of the right coronary artery, with uneven narrowing of the lumen. The lesions in the 3 segments are most severe, with moderate narrowing of the lumen. CCTA: coronary artery computed tomography angiography.

3 讨 论

ACS是一种严重的冠心病类型,冠状动脉管腔狭窄是ACS的重要病理基础,随着CT技术的不断发展,冠状动脉狭窄和斑块性质的定量定性评估越来越准确[8]。本研究采用CCTA技术对ACS患者冠状动脉斑块特征参数进行检查和测定,探讨基于CCTA的冠状动脉斑块特征参数与ACS患者及其预后之间的关系,旨在为ACS患者临床病情评估及预后改善提供更多方向。

众所周知,ACS患者经规范化治疗后发生MACEs的风险始终高居不下,MACEs可作为反映ACS患者预后的重要指标[9]。基于此,本研究也以是否发生MACEs作为ACS患者预后的分组标准,对比ACS患者、SAP患者、MACEs患者及非MACEs患者之间CCTA斑块特征参数之间的差异,结果显示,ACS组患者斑块长度、NCP体积和NCP负荷均显著高于SAP组,且MACEs组患者斑块长度、NCP体积和NCP负荷均显著高于非MACEs组,差异均有统计学意义(P<0.05),这表明不同病种及不同预后患者之间的斑块特征参数差异较大,ACS患者及预后较差的患者斑块长度、NCP体积及NCP斑块负荷均明显升高。冠状动脉斑块长度是直观反映斑块严重程度的重要指标[10]。NCP是以纤维及脂质为主要成分的斑块类型,相较于CP来说稳定性更差,更易脱落融入血液中形成堵塞[11]。NCP斑块负荷越高,其占血管体积的百分比越大,发生堵塞的风险越高[12]。ACS组和MACEs组患者斑块长度、NCP体积和NCP负荷更高的原因可能在于NCP是ACS患者的主要斑块类型,与CP由羟基磷灰石组成性质更加稳定不同,NCP中含有大量的炎性细胞和巨噬细胞,用以分隔斑块及血液的纤维帽较为薄弱[13]。斑块长度越长,稳定性越差,NCP体积和负荷越大,斑块纤维帽更易受到蛋白酶和多种分泌因子的影响导致溶解[14],诱使斑块破裂继而引发血栓,使ACS患者病情程度更为严重,发生MACEs的风险成倍增加[15]。因此,与SAP患者和非MACEs患者相比,ACS患者及MACEs患者CCTA斑块特征参数中斑块长度、NCP体积及NCP斑块负荷均明显升高。研究发现,LDL-C是ACS患者发生多种MACEs的独立危险因素。LDL-C能够侵袭血管壁,对黏附分子和趋化因子产生刺激作用,从而促使内皮细胞释放形成泡沫细胞和早期斑块(也称为脂肪条纹)[16]。本研究Pearson相关性分析结果显示,LDL-C与斑块特征参数均呈正相关,佐证上述观点。

ROC曲线分析结果显示,当斑块长度为19.19mm和21.02mm、NCP体积为152.99mm3和169.62mm3、NCP负荷为42.56%和45.37%时诊断ACS和MACEs的效能最佳(P<0.05),这证实了斑块长度、NCP体积、NCP负荷这三项CCTA斑块特征参数不但对ACS疾病有较好的的诊断效果,还可作为预测ACS患者一年内MACEs发生的有效指标,提示临床可加强对ACS患者CCTA斑块特征参数的监测,并同期观察LDL-C变化情况,以在早期评估病情变化,降低治疗后发生MACEs的风险,改善患者预后。

综上所述,基于CCTA的斑块特征参数不仅对老年ACS有较好的鉴别作用,可有效预测ACS患者1年内MACEs的发生,本研究为CCTA冠状动脉特征参数应用于ACS患者的临床检查提供了丰富的数据支撑,证实了CCTA斑块参数在临床中的实用价值。然而,本研究也存在一定的不足之处,如样本数量较少,随访时间仅为1年,后续可考虑扩大样本量,延长随访时间来夯实研究结论。