MSCT冠状动脉CT血管成像联合CMR对冠心病心肌缺血的诊断价值
冠心病(coronary heart disease,CHD)病因为冠状动脉内膜脂类聚集、管壁弹性降低造成冠状动脉硬化、管腔变窄和阻塞,进而导致心肌缺血、缺氧而引发心脏损害的疾病。随着我国老龄化人口增多,CHD成为威胁其健康的主要疾病之一,当前临床医师面临的首要任务和挑战是早期发现并进行及时有效的治疗。而目前诊断冠状动脉狭窄的“金标准”仍是冠状动脉造影(coronary angiography,CAG),但CAG是一种有创检查,存在较多禁忌证,可引起术后并发症,且并不能有效检出冠状动脉壁上存在的易损斑块,对CHD引起心肌受损的严重程度也无法评估。但随着多层螺旋CT(multislice spiral CT,MSCT)及磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术的快速发展,冠状动脉CT血管成像(CT angiography,CTA)、心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging,CMR)已成为CHD无创且有效的影像检查诊断方法。本研究以CAG的结果为基础参照,进一步探讨冠状动脉CTA联合CMR对CHD心肌缺血的诊断价值。
CHD会引发心肌病理生理及组织学的一系列变化,导致急、慢性心功能异常。在CHD患者中,常存在不同的心肌状态,如心肌顿抑、心肌冬眠以及心肌梗死。短暂性心肌灌注不足可导致心肌顿抑,当血流恢复后,心室功能常能于几十分钟到几周内恢复;对于长期低灌注引起的心肌冬眠,当血流恢复后,常需数日到数月心功能才能恢复。其心肌顿抑、心肌冬眠的心肌属于存活心肌。但当冠状动脉长时间、持续性阻塞时,将会导致心肌梗死及永久的心室功能紊乱,此时心肌会发生不可逆的损伤。梗死心肌和存活心肌预后不同,存活心肌在血流恢复后,其受损心肌节段功能可逐步恢复;但梗死心肌的功能恢复情况与活性心肌范围关系密切,当活性心肌<20%,其术后心功能恢复较差,病死率也较高。因此,准确评价冠状动脉狭窄程度、心室功能、心肌灌注及心肌存活等多方面信息,在临床治疗上具有重要的参考意义。
近年来,随着高分辨率CT的广泛应用,其冠状动脉CTA的诊断效能不断趋近冠状动脉造影,并且具有无创检查的优点。而128层MSCT CTA扫描时间短、空间分辨率高、禁忌证较少,在CHD诊断方面具有更明显的优势。本研究以CAG为“金标准”,本组128层MSCT行CTA诊断CHD的灵敏度100%、特异度83.33%、阳性预测值93.33%、阴性预测值100%、准确度95%,表明128层MSCT CTA作为一种无创的成像方法,对冠状动脉狭窄的诊断已接近CAG的水平,与已发表文献的结果基本一致。本研究60例冠状动脉发现病变106支,其中轻度狭窄52支,中度狭窄41支,重度狭窄13支,与CAG结果对比,结果显示128层MSCT CTA对冠状动脉狭窄评级程度存在偏高的现象,分析其原因发现对存在严重钙化或心率明显不齐的患者,128层MSCT CTA对其冠状动脉狭窄程度评价多有高估的现象。研究显示,早期及活动期的CHD多存在含脂质和纤维成分较多的软斑块,而这种软斑块有破裂倾向,对冠状动脉的危害性最大,易引起急性冠状动脉事件发生。因此,对软斑块早期发现、早期干预,可有效预防急性冠状动脉事件发生。本研究对冠状动脉斑块成分进行分析,60例共发现176个斑块,其中钙化斑块128个(72.73%)、脂质斑块25个(14.20%)、纤维斑块23个(13.01%)。128层MSCT能够通过不同的CT值有效区分不同斑块成分,并且在斑块显示及易损软斑块的检出,优于常规CT及CAG。
CMR扫描具有无辐射、多序列、多方位和高分辨率软组织影像等优势,可“一站式”完成心脏解剖形态、心脏运动、心肌灌注及心肌活性的评估。MRI心肌首过灌注、延迟扫描是通过对比剂在不同心肌组织间扩散差异引起信号的改变,评估心肌细胞的完整性及心肌毛细血管的灌注情况。本研究通过对CHD患者(冠状动脉狭窄≥50%)的CMR分析,发现病变心肌较正常心肌出现以下2种信号特征:①首过灌注减低,但无明显延迟强化。②首过灌注减低,并伴心肌延迟增强。本组病例病变处心肌首过灌注均有不同程度的减低,通过动态检测左心室各壁心肌信号强度,发现病变处心肌感兴趣区的时间-信号强度(T-SI)曲线呈缓慢上升型,曲线上升斜率(S)、峰值信号强度(SImax)及对比增强率(SI%)均低于正常心肌。一些单中心或多中心研究已初步证实负荷心肌灌注MRI可以很好地检测CHD的心肌缺血情况。而且通过多中心随机对照试验表明,在CAG下冠状动脉狭窄≥50%的患者中,负荷灌注MRI的灵敏度高于单光子发射计算机断层成像(0.67和0.59),特异度低于单光子发射计算机断层成像(0.61和0.72)。本研究虽未进行负荷成像,但本组病例选取的冠状动脉狭窄程度≥50%,其心肌灌注示心肌缺血区的首过灌注信号强度有不同程度低于正常心肌,本结果与其相关研究大致符合,表明MRI心肌灌注能够评估心肌的血流情况。
研究表明,心肌长时间缺血后心肌细胞膜的完整性会遭到破坏,增强后对比剂进入心肌细胞内使其容积分布增加,导致对比剂流出时间延迟进而出现心肌延迟强化特点,对于心肌梗死核心区常表现为延迟强化,而且当延迟强化累及心肌厚度>50%时,其心肌功能将很难恢复。Schwitter和Arai通过动物实验证实MRI延迟增强可准确评估梗死心肌,甚至连1g以下的梗死心肌都能被精准的检测。因此,本研究以延迟强化评估心肌活性,发现49个节段出现首过灌注减低,并伴有延迟强化,提示其预后不良。对于仅有首过灌注减低,但无延迟强化的心肌,表明此心肌处于缺血性低灌注状态,心肌活性尚存活,若能及时获得血流再灌注治疗,受损心肌的收缩功能会逐渐好转。本研究结果显示,出现延迟强化的室壁节段的病变范围与首过灌减低区域并不完全吻合,且延迟强化多表现为内膜下线性强化、透壁强化及散在的斑片状强化,表明在CHD患者梗死心肌与可挽救的心肌同时存在,这可能与CHD患者心肌梗死的病程以及侧支循环开放情况有关。
128层MSCT CTA作为一种无创的成像方法,检出冠状动脉病变的准确程度高,本研究结果显示其诊断的灵敏度为100.00%、特异度为83.33%,对冠状动脉狭窄诊断接近CAG,并且对高危斑块检出优于CAG,作为无创筛查方法,对CHD具有很高的临床应用价值。CMR可区分出首过灌注减低,延迟强化的心肌梗死,并能通过不同的延迟强化程度分辨出梗死心肌区域及严重程度。存在心功能严重下降的CHD患者,其进行冠状动脉血流重建时存在较大风险,所以评估心肌存活情况对临床具体治疗方案的选择有很大的指导意义。因此,利用冠状动脉CTA评估冠状动脉解剖学方面的病变,并用CMR对心肌病理生理方面的改变进行评估,同时分析冠状动脉狭窄情况及心肌损伤的严重程度,这两种影像检查联合应用,将为临床决策提供重要的参考价值,并可为CHD患者疗效评价及冠状动脉术后随访发挥重要作用。本研究样本量较小,且仅选取冠状动脉狭窄程度≥50%的患者行CMR分析研究,尚未进行负荷灌注扫描,有待进一步研究。