CT 血流儲備分數評價左前降支心肌橋相關性心肌缺血的價值

李古濤 師毅冰 夏平 高永廣 王晴 李瑩

當心外膜下的冠狀動脈走行于心肌內時，則這段心肌稱之為心肌橋（myocardial bridge，MB），被心肌覆蓋的冠脈稱為壁冠狀動脈（mural coronary artery，MCA）。MB 在冠狀動脈左前降支的發生率達到76.9%，以左前降支中段最多見［1］。研究表明MB 會造成冠狀動脈血流動力學異常、心肌缺血甚至猝死［2］。冠狀動脈CT 血管造影（coronary artery computed tomography angiography，CCTA）是臨床上常用來診斷冠狀動脈疾病的檢測方法，具有快速、非侵襲性、診斷符合率高等優點，能清晰顯示冠狀動脈的解剖結構，但不能反映冠脈血流動力指標［3］。

血流儲備分數（fractional flow reserve，FFR）作為評估冠狀動脈生理功能的標準已被寫進多個指南［4］。鑒于其高度依賴操作者的熟練程度、具有侵襲性、有導致血管內皮損傷甚至斑塊脫落的風險，在臨床工作中還未普遍開展。人工智能CT 血流儲備分數（CT-derived fractional flow reserve，FFRCT）是一種基于計算機算法得出的血流儲備分數，與FFR 相比其符合率、敏感度、特異度均具有較高的一致性，且具有快速、無創的優點［5］。FFRCT的原理是采用機器學習算法，使用多層深度神經網絡和基于計算流體動力學的模型，根據CCTA 圖像構建出冠狀動脈樹的解剖模型數據庫，運用計算流體動力學原理來模擬血液通過整個冠狀動脈樹的通道，由此推導出每個檢測點的壓力和流量值［6］。2022 年美國心臟病學會、美國放射學會和北美心血管影像學會專家共識肯定了臨床工作中通過FFRCT值來判定是否行有創血管造影和血運重建的決策［7］。來自國際ADVANCE 機構通過整合（評估非侵入性FFRCT在冠狀動脈治療中的診斷價值）的1 年數據庫指出在FFRCT大于0.80的情況下推遲介入導管術是安全可行的，而當FFRCT小于等于0.80 時相關的心血管疾病發生風險會增加［8］。Min 等［9］指出FFRCT在評估合并廣泛鈣化斑塊的冠脈時較單獨CCTA 能獲得更高的診斷效能。

本文通過分析124 例冠狀動脈左前降支中段MB 患者的影像及臨床指標，探討FFRCT無創評價冠狀動脈左前降支MB 患者出現臨床心肌缺血癥狀的診斷價值及尋找MB 合并MCA 近段鈣化斑塊時MCA 段FFRCT值異常的危險因素。

資料與方法

1.基本資料

回顧性分析徐州市中心醫院2020 年1 月～2021 年10 月行CCTA 診斷為冠狀動脈左前降支中段MB 的患者124 例。納入標準：單純冠狀動脈左前降支中段MB 患者或合并MCA 近端鈣化斑塊的患者。排除標準：（1）先天性心臟??；（2）心力衰竭；（3）冠狀動脈術后者；（4）冠狀動脈解剖結構異常；（5）左回旋支、右冠狀動脈存在斑塊、狹窄；（6）左前降支中遠段存在斑塊；（7）圖像偽影大，不能滿足診斷標準。收集患者的一般資料（年齡、性別、心率、既往病史、吸煙史、是否出現心肌缺血癥狀）。左前降支心肌缺血的判斷依照《內科學》章節、《AHA/ACCF/HRS 2009 心電圖標準化與解析》解讀［10］及《18 導動態心電圖專家共識》［11］相應診斷標準，患者住院期間經專業醫師團隊綜合判斷且經常規心電圖或動態心電圖檢查，常規心電圖提示：V1～V6、avL 導聯上T 波在同一導聯1/10R波以下，ST 段水平下移超過0.05 mV；動態心電圖提示：V1～V6、avL 導聯上ST 段在J 點之后的0.08 s 呈超過0.1 mV 的水平型或下斜型壓低，ST段連續2 次期間間隔1 min 及以上，ST 段壓低連續超過1 min。本研究已通過徐州市中心醫院生物醫學研究倫理審查委員會批準（XZXY-LK-20211021-035），知情同意豁免。

2.掃描方法

CCTA 掃描所用CT 機型號為Canon Aquilian ONE 640 層CT。檢查前對患者的呼吸頻率及屏氣能力進行訓練，平靜狀態下心率大于75 次/分的患者給于酒石酸美托洛爾降低心率。采用回顧性心電門控掃描技術，從氣管分叉處掃描至心尖平面以下1 cm，所有患者均先行冠脈平掃，再采用高壓注射器經右上肢靜脈注射對比劑碘普羅胺（370 mg I/ml，拜耳醫藥）1.0～1.2 ml/kg 及生理鹽水30 ml，流率設置為5 ml/s，應用自動觸發式掃描，把興趣區（region of interest，ROI）置于降主動脈，HU 觸發設置為260～300 HU，管電壓120 kV，自動調節管電流（240～550 mA），球管轉速0.35 s/l，層厚0.625 mm，間距0.3 mm，有效劑量（1.23±0.81）mSv。掃描時相設置為30%～80%R-R 間期，最佳收縮期設置為35%R-R 間期，最佳舒張期設置為75%R－R 間期。

3.圖像后處理分析

將所有冠狀動脈圖像數據導入Canon Vitrea 工作站，應用多平面重組（multi－planar reconstruction，MPR）、曲面重組（curved－planar reconstruction，CPR）等技術測量冠狀動脈圖像參數。在橫斷面圖像上測量MB 厚度，在CPR 圖像上測量MB 位置、MB 長度，MB 位置即左前降支開口處至MB 近段開口處的距離，鈣化斑塊處冠狀動脈狹窄程度評估采用直徑測量法分為：輕度狹窄（＜50%）、中度狹窄（50%～69%）、重度狹窄（70%～99%）；以上數據由兩名從事CCTA 診斷5 年以上的主治醫師分別獨立手動測量，意見不統一時協商達成一致。將所有冠脈圖像上傳至數坤網絡科技人工智能（artificial intelligence，AI）平臺FFRCT軟件上進行分析，由軟件自動得出收縮期MCA 段FFRCT值，將存在鈣化斑塊的冠狀動脈平掃圖像上傳至數坤AI 平臺上Heart－Beat CS Agatston 積分的分析軟件上，軟件自動得出鈣化斑塊的鈣化積分（coronary artery calcification，CACS）。

4.統計學分析

應用SPSS 23.0 軟件進行統計分析，對于符合正態分布的計量資料以表示，符合偏態分布的計量資料以M（Q1，Q3）表示，兩組間資料的計量資料比較采用獨立樣本t 檢驗（符合正態分布）或Mann－Whitney U 驗（符合偏態分布）進行，計數資料采用χ2檢驗方法。兩種診斷心肌缺血標準之間采用Kappa 一致性檢驗比較（Kappa 值大于0.8 為一致性極好，Kappa 值在0.6～0.8 為一致性較好）。采用Logistic 回歸分析引起MB 合并鈣化斑塊的患者MCA 段FFRCT值異常的危險因素。設P＜0.05為差異有統計學意義。

結果

對124 例MB 患者以MCA 段FFRCT值≤0.8 為CT 診斷心肌缺血的標準，行FFRCT值≤0.8 診斷心肌缺血的標準與臨床診斷心肌缺血標準之間的Kappa 一致性檢驗，結果表明兩種標準的Kappa值為0.773（P＜0.001），FFRCT值≤0.8 診斷心肌缺血的標準與臨床診斷心肌缺血的方法相比一致性較好（表1）。

表1 FFRCT 診斷心肌缺血的標準與臨床診斷心肌缺血標準的一致性檢驗

124 例患者按有無合并斑塊分為單純MB 組（60 例）、MB 合并斑塊組（64 例），結果顯示兩組間患者的一般計量、計數資料（年齡、心率、性別、既往病史、吸煙史）均無統計學意義（P＞0.05），兩組間的臨床心肌缺血的發生率有統計學差異，MB合并鈣化斑塊組的心肌缺血發生率高于單純MB組（43.75%比20.00%，P=0.005）（表2）。

表2 單純MB 組與MB 合并粥樣硬化斑塊組一般資料

64 例MB 合并鈣化斑塊患者以MCA 段FFRCT值等于0.8 為界，分為FFRCT值異常組（FFRCT值≤0.8）和FFRCT值正常組（FFRCT值＞0.8），兩組人數分別為26 例和38 例。兩組間的年齡、心率、性別、既往病史、吸煙史、MB 位置、MB 長度均無統計學意義（P＞0.05）；兩組間鈣化斑塊處冠狀動脈狹窄程度、鈣化斑塊CACS、MCA 收縮狹窄程度有統計學差異（P 值均＜0.001），兩組間MB 厚度也具有統計學差異（P=0.046）（表3）。

表3 MB 合并鈣化斑塊FFRCT 值異常組與FFRCT 值正常組的臨床資料

對引起64 例MB 合并鈣化斑塊患者MCA 段FFRCT值異常的CT 指標進行Logistic 回歸分析，結果顯示鈣化斑塊處冠狀動脈狹窄程度、鈣化斑塊CACS、MCA 收縮期狹窄程度均為導致FFRCT值異常的危險因素，OR 值分別為3.428、1.022、1.171，P 值分別為0.040、0.027、0.012（表4）。

表4 引起MCA 段FFRCT 值異常的影像指標Logistic 回歸分析

典型病例影像圖像見圖1。

圖1 男，64 歲，臨床診斷為心肌缺血。a)軸位圖像示MB 為縱深型；b)曲面重組圖像示MCA 近端鈣化斑塊形成，測斑塊鈣化積分為363，鈣化處狹窄程度為重度狹窄，斑塊最窄處狹窄程度為72%；c)示MCA 段FFRCT 值為0.65（見封面彩圖）

討論

目前對MB 的分型多采用Ferreira 等［12］提出的觀點，即根據MB 厚度分為表淺型（MB 厚度≤2 mm）、縱深型（MB 厚度＞2 mm）。表淺型MB 一般無明顯癥狀，縱深型MB 較易引起心肌缺血［13］，本次研究中納入的124 個病例均為縱深型MB。既往研究指出MB 導致心肌缺血可能跟心臟收縮時MB 對MCA 的直接壓迫及MCA 近段動脈粥樣硬化斑塊形成有關［14］。

目前臨床工作中最常用的心肌缺血的判定標準是依照內科學指南，其雖能診斷心肌缺血但不能更直觀地觀察病變血管及其解剖危險因素，本次研究設置MCA 段（FFRCT值≤0.8）為CT 診斷左前降支MB 相關性心肌缺血的標準，該標準與臨床診斷心肌缺血的標準之間的Kappa 一致性檢驗結果表明兩種診斷標準的一致性較好（Kappa 值=0.773，P<0.001），通過監測左前降支MCA 段FFRCT值能有效檢測出患者心肌缺血的發生及更直觀地評價病變血管的細微結構。

急性心血管事件的發生主要是由于易損斑塊的破裂或侵蝕，而鈣化斑塊引起的管腔狹窄則可誘發慢性心肌缺血［15］，MCA 近端易發生動脈粥樣硬化斑塊［16］。?ullu 等［17］在對410 例左前降支MB患者CCTA 檢測中發現50.5%的縱深型MB 合并有動脈粥樣硬化斑塊，表淺型MB 合并斑塊的比例則為37.7%，所有的MB 合并動脈粥樣硬化斑塊病例中76.2%的斑塊為鈣化斑塊。這表明鈣化斑塊可能是MB 合并動脈粥樣硬化出現心肌缺血癥狀的重要危險因素。本次研究中MB 合并鈣化斑塊組心肌缺血癥狀的發生率高于單純MB 組（43.75%比20.00%，P=0.005）。動脈粥樣硬化是一種炎癥反應過程，主要表現為內膜下脂質沉積和巨噬細胞介導的損傷［18］，本研究中單純MB 組與MB 合并鈣化斑塊組之間既往病史無統計學差異，筆者更傾向于認為MCA 近段鈣化斑塊的形成是由于收縮期MCA 收縮狹窄程度的增加導致MCA近端血流異常引起血管內皮損傷，血管平滑肌細胞成骨基因上調誘導間充質細胞的成骨分化以及基質礦化和鈣化而形成鈣化斑塊。鈣化斑塊的形成導致血管彈性降低，血管正常的舒張功能受限，隨著鈣化斑塊的不斷聚集，血管正性重構保護機制不足以抵消血管狹窄程度加劇對血流動力學的影響，最終導致MCA 段血管血運障礙。

在對64 例MB 合并鈣化斑塊患者FFRCT值異常組與FFRCT值正常組之間資料比較顯示，MB 合并鈣化斑塊組的MB 收縮狹窄程度、鈣化斑塊CACS、鈣化斑塊處冠狀動脈狹窄程度較FFRCT異常組有統計學差異，進一步證實隨著MB 對MCA的壓迫及MCA 收縮狹窄程度的增加導致MB 段冠狀動脈血流減少及MCA 近端血流異常而促斑塊形成，斑塊的形成進一步加劇左前降支的血流減少，最終引起血運障礙誘發心肌缺血的發生。26例MB 合并鈣化斑塊FFRCT異常病例中，斑塊處冠狀動脈中度狹窄、重度狹窄的患者出現FFRCT值異常的比例明顯較輕度狹窄患者多，差異有統計學意義。Logistic 回歸分析結果顯示，鈣化斑塊處冠狀動脈狹窄程度是導致FFRCT值異常的最危險因素，OR 值達到3.428，這表明隨著狹窄程度的增加，FFRCT值異常的風險急劇上升。研究中發現11例重度狹窄患者中有2 例所測FFRCT值為正常，可能跟側枝循環代償有關。

CACS 是通過CCTA 獲得，其由鈣化體積、面積、血管分布等因素共同決定，并已在臨床實踐中作為評估冠狀動脈粥樣硬化斑塊的重要定量指標［19］。Kiani 等［20］指出較高的CACS 與阻塞性冠狀動脈硬化性心臟病的發生有明顯的相關性。N?rgaard 等［21］在一項944 人的研究中發現無論冠狀動脈狹窄程度如何，冠脈斑塊CACS 總是與下游血管FFRCT值呈負相關，本研究中發現FFRCT異常組CACS 較對照組有統計學差異，且是造成FFRCT值異常的獨立危險因素，值得在臨床工作中加以監測。

Zhu 等［22］指出MCA 收縮期狹窄程度與冠狀動脈血流量及血流儲備的減少呈正相關，本研究Logistic 回歸分析MCA 收縮狹窄程度同樣是引起FFRCT值異常的危險因素，即MB 對MCA 的壓迫可以引起血流儲備的減少，但研究中發現雖然FFRCT異常組MCA 狹窄程度較FFRCT正常組有統計學差異，但狹窄程度均偏低，推測可能的原因有：（1）符合Schwarz 等［23］的觀點即MB 對MCA 的壓迫從收縮期一直延續到舒張中晚期，舒張期時相縮短；（2）跟MCA 近段鈣化斑塊形成造成血管僵硬，左前降支舒張功能降低有關；（3）CCTA 的圖像是靜態圖像，采集的最佳舒張期相跟冠狀動脈造影的最佳舒張期相稍有偏差。研究中64 例MB 合并鈣化斑塊病例中FFRCT組MB 厚度較FFRCT組雖然有統計學差異（P=0.046），但在Logistic回歸分析中未證實是FFRCT值異常的危險因素，與成水華等［13］指出的MB 厚度不是導致縱深型FFRCT異常的因素這一觀點基本吻合。

本研究的不足在于：（1）樣本量偏少，可能存在選擇偏倚；（2）本研究得出的FFRCT值是基于深度機器學習所得到的指標，未與其他人工智能FFRCT技術進行比較；（3）本設計采用回顧性方法，未對研究對象繼續隨訪評估。

綜上所述，通過監測MCA 段FFRCT值能有效檢測出患者心肌缺血的發生，FFRCT技術結合常規CCTA 影像指標在臨床工作中對判定左前降支合并MB 時血管解剖及血流動力學有較好的適用性，方便臨床工作中提高對MB 患者心肌缺血的診斷效能，且當MB 合并MCA 近段鈣化斑塊時能及早發現MB 患者發生心肌缺血的危險因素并提前加以預防。