【編者按】大多數(shù)急性冠脈綜合征都是由于動脈粥樣硬化斑塊破裂或糜爛而引起的突發(fā)管內(nèi)血栓形成所導致的,。而預防急性冠脈綜合征的的發(fā)生發(fā)展，也成為了降低冠心病死亡率和發(fā)病率唯一有效的策略。
易于破裂的冠脈病變斑塊在形態(tài)上與穩(wěn)定型斑塊截然不同，這就提供了一個寶貴的機會，允許醫(yī)務人員在病變斑塊導致臨床事件前采用非創(chuàng)傷性影像學檢查來鑒別不穩(wěn)定型斑塊?，F(xiàn)代 CT掃描儀有著亞毫米級別的高空間分辨率和出色的圖像質(zhì)量，能早期探測,、標記并定量分析冠狀動脈粥樣硬化病變,。
本文主要闡述冠狀動脈 CT血管造影作為一種非有創(chuàng)的檢查手段，在早期診斷粥樣斑塊方面的臨床意義,。
引言
心血管疾病已經(jīng)成為全球第一死因,。大多數(shù)心血管病患者都是死于冠心病和卒中，死亡人數(shù)將從2008年的1730萬激增到2030年的2330萬,。急性心肌梗死和心臟性猝死是導致患者死亡率急劇上升的罪魁禍首,，大多數(shù)患者在冠脈事件（急性冠脈綜合征【ACS】或突發(fā)心臟性猝死）急性發(fā)作之前都沒有任何征狀或者警示征兆。
目前看來,，想有效地減輕心血管疾病所帶來的負擔以及降低死亡率和發(fā)病率,，只有做好急性冠脈事件的預防工作。但是,，如何使用心血管影像學來確定患者是否處于急性冠脈事件的邊緣,，也是一個急需解決的難題。
當下的診斷策略顯然側(cè)重于檢測有無心肌缺血和血流動力學管腔狹窄，而不是針對冠狀動脈粥樣硬化斑塊本身,。這種策略適合已經(jīng)出現(xiàn)癥狀的患者,，卻忽略了以急性冠脈事件為始發(fā)癥狀的CAD患者。
尸檢報告顯示,，大多數(shù)急性冠脈事件的發(fā)生,，是由于斑塊破裂，導致突發(fā)管腔內(nèi)血栓形成所誘發(fā)的,。易于破裂的冠脈病變斑塊在形態(tài)上與穩(wěn)定型斑塊截然不同（見圖 1）,，利用這點，可以在早期采用非有創(chuàng)的影像學檢查來鑒別易損斑塊,。而且,，相對于傳統(tǒng)的檢測管腔狹窄，檢測冠脈斑塊的組成和尺寸更有利于早期診斷急性冠脈事件,。
圖1? 穩(wěn)定型斑塊和易損斑塊的形態(tài)學與功能特征
冠狀動脈 CT血管造影（CCTA）可以對冠狀動脈粥樣硬化斑塊進行無創(chuàng)性評估,，而不僅限于檢測冠脈管腔,。CCTA可以明確冠脈的分支走向和動脈粥樣硬化斑塊的整體情況,，但一般的檢測方法只能辨別管腔狹窄與否或者根據(jù)鈣離子水平判斷斑塊類型。
有了新的應用設備,，影像指導下的預防,、藥物治療和冠脈介入治療效果都能得到相應的改善。根據(jù)斑塊特性進行分層,，可制定相應的個性治療方案,。因此，我們需要掌握解析CCTA的能力,，而不僅僅是判斷管腔狹窄情況,。
本文既描述了CCTA如何檢測并描述易損斑塊的形態(tài)和功能特性，也展示了最新的圖像后處理技術(shù)和計算機流體力學模擬技術(shù)如何評估冠脈斑塊與狹窄,。最后,，文章還探討未來的成像技術(shù)如何在檢測動脈粥樣硬化斑塊和早期診斷ACS患者方面有著重大的臨床意義。
斑塊的形態(tài)學特征
組織學調(diào)查研究表明斑塊的三個特點與急性冠脈事件相關(guān)：斑塊破裂,，糜爛,，鈣化。三分之二的急性血栓形成性心血管事件與薄層纖維帽覆蓋的粥樣斑塊破裂有關(guān)（見圖 1b）,。不穩(wěn)定型斑塊和破裂的斑塊除了前者有薄層纖維帽覆蓋,，其余形態(tài)上相似。
現(xiàn)學術(shù)界普遍認為,，這些覆有薄層纖維帽的斑塊（TCFA）(纖維帽厚度<65um）是破裂的前兆,。目前的 CT掃描儀空間分辨率有限（?≈?400微米），使得CCTA無法對纖維帽進行形態(tài)學分析。組織病理學上認為傾向于破裂的斑塊在空間三維上均有增大,。
TCFA的脂質(zhì)壞死中心長度約為2-17 mm(平均8 mm),，80%的長度會超過1.0 mm。這些尺寸都在CCTA的檢測閾值之上（＞1 mm）,，而且絕大多數(shù)不穩(wěn)定型斑塊會出現(xiàn)在主要的冠狀動脈近端,，這些部位血管直徑較大，CCTA能更加準確地檢測并更好地成像,。因此,，現(xiàn)代CT掃描或許可用于檢測并量化高危斑塊損傷。
高危斑塊特征——體積大
橫斷面研究表明：體積較大的斑塊與急性冠脈綜合征診斷相關(guān),。對于非鈣化斑塊（NCP）的定量分析有助于危險分層,，并提高CCTA預測心血管事件的分析價值。
PROSPECT試驗是一項前瞻性,、多中心的研究,，是第一個同時也是最大的針對冠脈斑塊的自然史研究，目的是評估易損斑塊的自然進程,，利用有創(chuàng)性的血管造影和血管內(nèi)超聲（IVUS）檢測易損斑塊,。該研究共納入697例ACS（急性冠脈綜合征）患者，所有患者均接受灰階IVUS及虛擬組織學IVUS（VH-IVUS）檢查,，以檢測非罪犯病變,。
隨訪 3.4年后，發(fā)現(xiàn)IVUS結(jié)果提示狹窄面積≥70%(P?<0.001)對未來心血管事件有很好的預測作用,。CT具有亞毫米同質(zhì)空間分辨率,，且能夠量化整體的冠脈斑塊體積和分析斑塊成分，血管內(nèi)超聲也具有類似的功能,。
具有自動化軟件的工具已經(jīng)運用于斑塊的定量與定性（見圖 2）,。自動化的定量分析斑塊能夠提高CCTA在斑塊分析上的可重現(xiàn)性，準確性與效率,。斑塊體積自動化三維重現(xiàn)在危險分層方面優(yōu)于傳統(tǒng)閱片,。
圖2?專用的自動化軟件工具對斑塊進行定性定量檢測的例子
橫向臨床研究表明：ACS患者罪犯斑塊的體積比穩(wěn)定型心絞痛的患者更大(SAP;?193?mm3對104?mm3;P?=?0.001)。對于不穩(wěn)定型心絞痛的病人,，CCTA檢查發(fā)現(xiàn),，破裂的斑塊的體積比沒有破裂的斑塊大（313?±?356 mm3vs?118?±?93?mm3;?P?<0.0001)，而且破裂斑塊的低CT衰減面積（即斑塊中富含脂質(zhì)的部分）也比非破裂斑塊大(99?±?161?mm3vs?19?±?18?mm3;P?<0.0001)?,。
而在患有胸痛和冠脈阻塞性病變的患者中,，ACS患者與非ACS患者在造成狹窄的斑塊尺寸方面，沒有顯著差異(212?mm3vs?171?mm3;?P?=?0.24),。值得注意的是,，ACS患者非鈣化斑塊的體積卻明顯大于非ACS患者,。
縱向臨床研究顯示：通過CCTA檢測斑塊體積可以有效地早期診斷未來的心血管事件。一項納入1059例有穩(wěn)定型胸痛的患者的回顧性研究顯示：在27?±?10個月的隨訪期間,，冠脈斑塊體積較大的患者更容易發(fā)展為ACS(134.9?±?14.1?mm3vs?57.8?±?5.7?mm3;?P?<0.001),。
另外一項研究表明：除了檢測臨床危險因素和傳統(tǒng)的CT閱片，半自動斑塊定量分析技術(shù)也可以發(fā)揮診斷作用（包括鈣分數(shù),，部分狹窄分數(shù),，病變程度和NCP數(shù)目）。與沒有進展為ACS的患者相比較而言,，進展為ACS的患者總斑塊體積相對較大(平均94?mm3vs?29?mm3;?P?<0.001),，總NCP體積也相對較大(28?mm3vs?4?mm3;?P?<0.001)。
一項前瞻性研究則表明：利用CCTA對非阻塞性NCP的體積進行檢測,，對后期的心血管事件具有很好的預測作用,。
這項研究共納入 312例非ST段抬高型心肌梗死患者，都在進行冠脈血管造影之前接受過CCTA檢查,。其中,，有23例患者在平均隨訪16個月之后發(fā)生冠脈事件，非阻塞性NCP的總量是心血管事件的獨立影響因素,，每增加100 mm3的斑塊總量就有 1.18的危險比率,。無論是冠脈鈣化分數(shù)，還是鈣化斑塊體積,，都與冠脈事件風險增加有關(guān),。
還有一個僅納入 32例患者的PROSPECT研究，患者都接受過CCTA檢查,，該亞組研究發(fā)現(xiàn)：在平均39個月的隨訪期間，后期發(fā)生心血管事件的患者的總冠脈粥樣化斑塊體積相對較大(970?mm3vs?811?mm3;?P?<0.01),。
雖然研究結(jié)果看起來比較滿意,，但想要將自動斑塊定量分析投入臨床使用，還需進一步提升檢測軟件的性能,，使檢測結(jié)果更加準確,、可重復和高效。當然,，即使沒有使用軟件工具,，CCTA設備至少也要具備可再現(xiàn)的斑塊評估功能。
高危斑塊特征——低 CT衰減
導致 ACS的病變往往有一個富含脂質(zhì)的巨大壞死中心,，富含脂質(zhì)的斑塊與纖維成分為主的斑塊在CT成像上有差別,，利用這點可對ACS進行預測。
傳統(tǒng)上來講,，?CCTA根據(jù)有無鈣化成分對斑塊進行分類,，從而分為鈣化斑塊,，部分鈣化斑塊和非鈣化斑塊（NCP）。即使是早期多排螺旋 CT技術(shù)（如20世紀90年代后期使用的4層CT）也可以鑒別鈣化斑塊成分與NCP成分,。然而,，根據(jù)CT衰減值將NCP分為富含脂質(zhì)和纖維性病變?nèi)匀痪哂幸欢ǖ碾y度。
一些研究者將CCTA斑塊評估技術(shù)與臨床參考標準聯(lián)系起來,，并發(fā)布了富含脂質(zhì)斑塊的平均低 CT衰減值,。呈現(xiàn)高 CT衰減的NCP與纖維組織相關(guān)，而呈現(xiàn)低衰減的NCP則與壞死中心和纖維脂肪組織相關(guān),。
通過斑塊像素 CT值的直方圖分析可知,，與纖維成分為主的斑塊相比較而言，富含脂質(zhì)斑塊大多處于低HU值像素區(qū)域,。以上的觀察結(jié)果在一個臨床試驗中得到驗證,，其顯示：低于60 HU的斑塊像素的相關(guān)區(qū)域，可以準確地檢測出富含脂質(zhì)的動脈粥樣硬化病變(敏感性,?73%;?特異性,?71%),。
此外,，與穩(wěn)定性病變相比較而言，光學相干斷層掃描（OTC,；為纖維帽的厚度測量和壞死富含脂質(zhì)中心檢測提供臨床參考標準）可以識別TCFA（覆有薄層纖維帽的斑塊）病變處為低CT衰減(35–45?HU?vs?62–79?HU;?P?<0.001),。然而，?不同的斑塊類型,，所對應的CT衰減值也不盡相同,。
盡管纖維斑塊和富含脂質(zhì)斑塊之間的平均密度存在差異，但是幾乎所有的研究者都報道了大量的重疊密度,，使得 NCP的細分類廣受質(zhì)疑,。另外，冠狀動脈斑塊的 CT測量受到以下幾個因素的影響,，如相鄰管腔內(nèi)的碘化造影劑的濃度,，斑塊大小，圖像噪點,，管電壓,，層厚和重建濾波器。
因此,，目前僅靠CT衰減來區(qū)分富含脂質(zhì)型病變和纖維性病變?nèi)匀恍胁煌?。而新研發(fā)的自動斑塊量化軟件具有隨意調(diào)節(jié)衰減閾值的功能，可以突破前文所提到的部分限制,，進一步改善以CT衰減值為基礎的斑塊量化技術(shù)（見圖 2）,。
盡管目前僅靠 CT衰減值來檢測殘斑塊仍面臨著很多困難，但是低CT衰減所對應的富含脂質(zhì)斑塊的結(jié)果仍然得到證實,。ACS患者身上發(fā)現(xiàn)低衰減值斑塊（平均<30?HU）的概率高于SAP（穩(wěn)定型心絞痛）患者(79%?vs?9%;?P?<0.0001),。
研究人員又將ACS患者的破裂纖維帽罪犯斑塊與SAP患者的完整纖維帽斑塊進行對比,，低斑塊衰減值仍然額定為<30?HU。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，只有18%的穩(wěn)定型斑塊呈現(xiàn)低CT衰減,，卻有88%的破裂斑塊呈現(xiàn)低CT衰減(P?<0.001)。其他研究人員也發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象,，ACS患者的NCP平均CT衰減值低于SAP患者?(40–86?HU?versus?97–144?HU;?P?<0.01),。
欲利用 CT對一整個斑塊建立截斷值數(shù)據(jù)庫，以此對富含脂質(zhì)斑塊和纖維化冠脈粥樣硬化斑塊進行區(qū)分,，仍然存在很多困難,。然而，對CT衰減值波動的量化以及對低CT衰減區(qū)域的重點識別,，可以幫助CCTA更加準確地檢測出各種易損斑塊,。此外，ACS患者的罪犯斑塊的平均CT衰減值明顯低于SAP患者,，提示低CT衰減可確定為高風險斑塊的特征,。
高危斑塊特征——餐巾環(huán)征
一個關(guān)于造成同等狹窄程度的罪犯與非罪犯TCFA的組織病理學研究顯示：只有纖維帽的厚度 (OR?0.35;?P?<0.05)，壞死中心的大小(OR?2.0;?P?<0.02)?是斑塊破裂的獨立預測因素,。
一個由非有創(chuàng)性影像檢查分層分析斑塊性質(zhì)的研究表明,，壞死中心的大小以及巨噬細胞浸潤可用于鑒別破裂斑塊或 TCFA與穩(wěn)定型斑塊。另外,，僅憑大面積壞死中心(>3.5?mm2)?也能鑒別破裂斑塊或TCFA與穩(wěn)定斑塊,。80%的易損斑塊壞死中心面積 >1.0?mm2。
這些壞死中心的面積都超過 CCTA的檢測閾值,，因此實現(xiàn)了通過檢測有無大片壞死中心對冠脈斑塊進行非有創(chuàng)性地風險分層,。病灶中心低 CT衰減提示可能存在富含脂質(zhì)的巨大壞死中心。
在誘發(fā) ACS的斑塊中以及 PCI操作中發(fā)現(xiàn)的慢血流或無復流現(xiàn)象相關(guān)的斑塊中均可見非鈣化斑塊的環(huán)狀低衰減影,。餐巾環(huán)征(NRS)就是用來描述這種特定的斑塊CT衰減模式,。NRS可描述斑塊的性質(zhì)，根據(jù)如下兩個特征,，能被定義成非鈣化斑塊：與腔內(nèi)相接的中心性低CT衰減病變，周圍有環(huán)狀稍高衰減斑塊組織包繞（見圖 3）,。
圖3 橫截面CT顯示的冠脈斑塊餐巾環(huán)征與點狀鈣化
有趣的是,，NRS均可出現(xiàn)于平掃或體內(nèi)對比增強的 CT影像，提示該特征是大片壞死中心（中心低衰減）與纖維斑塊組織（環(huán)狀稍高衰減）對比的結(jié)果,。然而臨床研究發(fā)現(xiàn),，一些附加因素（如血管滋養(yǎng)管）可能影響 NRS的發(fā)展。
NRS斑塊壞死中心面積比非 NRS斑塊大兩倍(平均1.10?mm2vs0.46?mm2;?P?=?0.05),。在CT檢查中,，用 NRS鑒定嚴重的冠脈斑塊和覆有薄層纖維帽的斑塊,，特異性較高(分別是98.9%?和94.1%)。
一個斑塊衰減模式分析報告推薦使用斑塊分類表,，把非鈣化斑塊細分成同質(zhì)性斑塊和異質(zhì)性斑塊,，把多層異質(zhì)性斑塊再細分成 NRS和非NRS病變（見圖 4）。以往都是根據(jù)斑塊鈣化進行分類,，模式分類對鑒別嚴重病變的診斷價值遠比傳統(tǒng)的方式高（受試者工作曲線的線下面積：0.761?vs?0.678;?P?<0.001）,。臨床調(diào)查發(fā)現(xiàn)，NRS檢測TCFA或者ACS罪犯斑塊有 96–100%的特異性,。
圖4?CCTA下傳統(tǒng)與基于衰減模式的斑塊分類方案
在 2個不同的臨床研究中,，納入了由OCT確診斑塊的患者，相對于非 TCFA斑塊,，NRS更常應用于檢測TCFA(TCFA?44–65%?vs非-TCFA?4–16%;?P?<0.0001),。一個納入895例患者、平均隨訪期為2.3年的前瞻性研究(HR?5.6;?P?<0.001)也表明,，NRS能獨立預測ACS事件(同正性重構(gòu)和低CT衰減),。
NRS或許是大面積壞死斑塊的特征性 CT表現(xiàn)。然而,，NRS的敏感度相對較低,。因此，需要一個對不同斑塊衰減模式的深入研究,，以改善斑塊分類表,，提高其診斷價值，識別易損斑塊,。
高危斑塊特征——正性重構(gòu)
由于正性重構(gòu)的作用,，有破裂傾向的斑塊不一定導致嚴重的管腔狹窄。
正性重構(gòu)是指：在有冠脈粥樣硬化的血管壁,，當斑塊持續(xù)增大,，血管壁也會發(fā)生代償性的增大，從而維持管腔內(nèi)的有效面積,。組織病理學研究顯示：正性重構(gòu)與豐富的巨噬細胞和激增的壞死中心有關(guān),。CCTA可以檢測血管壁的外部以及管腔直徑尺寸。重構(gòu)指數(shù)的計算方法為：血管最大狹窄部分的的橫截面面積除以近端和遠端參照段的截面積的平均值,。
目前,，正性重構(gòu)CCTA可視化普遍定義為重構(gòu)指數(shù)的閾值 ≥ 1.1，而一些研究人員則在 IVUS研究的基礎上取 ≥1.05?或?>1.0作為臨界點,。自動化軟件也使得重構(gòu)指數(shù)的量化更加容易,。
CCTA評估的重構(gòu)指數(shù)與血管內(nèi)超聲所測量出來的重構(gòu)指數(shù)密切相關(guān)。
組織病理學數(shù)據(jù)亦表明：結(jié)合CCTA和VH-IVUS（虛擬組織學血管內(nèi)超聲）檢查,，與正性重構(gòu)的病變相比較而言,，有正性重構(gòu)的病變斑塊體積更大,，壞死中心更多，出現(xiàn)TCFA（覆有薄層纖維斑塊）的概率更大,。
此外,，在 2個關(guān)于CCTA和OTC（光學相干斷層掃描）的對比研究中，OTC將斑塊分為TCFA和非TCFA,，TCFA病變的CT衍生重構(gòu)指數(shù)高于非TCFA病變(1.14?vs?1.02,?P?<0.0001;?1.14?vs?0.95,?P?<0.0001),。部分學者認為，將1.08作為重構(gòu)指數(shù)的閾值,，可以更加準確地檢測出TCFA病變,。
一項納入了 38例ACS患者和33例SAP患者的研究表明：ACS患者的罪犯斑塊與正性重構(gòu)密切相關(guān)(87%)，但SAP患者則不然(12%;?P?<0.0001),。而且相對于其他的高危斑塊CT特征（如低CT衰減和點狀鈣化斑）,，正性重構(gòu)對鑒別診斷罪犯斑塊的的價值更高(敏感性87%;?特異性88%)。
其他幾個橫斷面 CCTA研究還發(fā)現(xiàn),，ACS患者的重構(gòu)指數(shù)高于SAP患者(1.14–1.6?vs?0.9–1.2;?P?=?0.001–0.04),。另一個隨訪期為27?±?10個月的臨床研究發(fā)現(xiàn)，斑塊的正性重構(gòu)和/或低CT衰減斑塊是ACS的獨立預測因素(HR?22.8;?95%?CI?6.9–75.2;?P?<0.001),。
PROSPECT試驗也表明：有這些高危CT特征之一的患者中,，五分之一的患者在 1-3年內(nèi)會出現(xiàn)不良的心血管事件，由VH-IVUS檢測出的有3個高危斑塊特征的患者也有類似的發(fā)病率,。
雖然通過 CCTA可以準確地計算重構(gòu)指數(shù),，但是實際的CCTA圖像評估仍較為保守，首選1.1作為重構(gòu)指數(shù)閾值,。
高危斑塊特征——點狀鈣化
鈣化現(xiàn)象廣泛存在于嚴重的冠脈粥樣硬化斑塊,。冠脈鈣化與斑塊體積密切相關(guān)，意味著臨床預后差,。然而,，鈣化對斑塊不穩(wěn)定性的影響卻是眾說紛紜。
在心源性猝死的患者身上,，通過組織病理學檢查可以發(fā)現(xiàn),，大多數(shù)急性破裂的斑塊都有鈣化的現(xiàn)象，但大約三分之二都只有CT無法檢測到的微小鈣化,。
一系列血管內(nèi)超聲（IVUS）研究發(fā)現(xiàn),，鈣化嚴重的斑塊在臨床上處于非活動狀態(tài)，而點狀鈣化卻有使穩(wěn)定型心絞痛（SAP）患者病情惡化的傾向,。此外，點狀鈣化也與急性冠脈綜合征（ACS）患者的罪犯斑塊有關(guān),。
通過 CCTA,，可以看到點狀鈣化是非鈣化斑塊組織包繞下的高密度?(>130?HU)?小成分,。傳統(tǒng)上，所謂「點狀」的臨界定義是CCTA視野下<3?mm的小鈣化物質(zhì),。如今,，點狀鈣化又被進一步細分為小型(<1?mm)、中型(1–3?mm)和大型(>3?mm)鈣化,。VH-IVUS檢查發(fā)現(xiàn)的易損斑塊特征與小型點狀鈣化密切相關(guān),。
此外，多個納入了 ACS和SAP患者的橫斷面研究發(fā)現(xiàn),，點狀鈣化與ACS罪犯病變有關(guān),。然而，目前學術(shù)界的相關(guān)研究結(jié)果差異較大,，難以確定點狀鈣化與斑塊破裂有關(guān),。學術(shù)界普遍認為微小鈣化可作為不穩(wěn)定型冠心病的常用檢測指標，隨著CT技術(shù)的提升,，微小鈣化在CT上顯影也有望成為現(xiàn)實,。
斑塊的功能特征
盡管理論上認為斑塊形成的危險因素（包括吸煙，高膽固醇,，高血壓,，和胰島素抵抗）對整個血管床都有影響，但是在冠脈的某些特殊部位（如分叉血管外壁,，側(cè)分支,，動脈內(nèi)彎處）干擾了血流的正常流動，導致斑塊形成,。
此外,，如血管內(nèi)皮剪切力（ESS）之類的血流動力學因素也促進了動脈粥樣硬化斑塊的定植和演變。低 ESS促進動脈粥樣硬化的氛圍和高風險的斑塊形成,，而在狹窄的易損斑塊部位,，高 ESS又會加劇纖維帽的不穩(wěn)定性，促進斑塊破裂,。在上世紀 90年代初,，尸檢報告顯示，超過三分之二的梗死是從非梗阻性病變演變而來（即病變小于管腔的 70%）?,。
然而,，如今組織病理學研究結(jié)果也開始質(zhì)疑這些結(jié)論，大部分罪犯病變似乎也可以引起阻塞性的管腔狹窄（70%的斑塊破裂病例發(fā)現(xiàn)>75%的管腔狹窄）,，尤其是在纖維帽破裂前斑塊形成的晚期階段,。
再結(jié)合相關(guān)證據(jù)表明，患者有缺血性病變提示預后不良。實際上,，可能是由于血流儲備分數(shù)異常,，引起血流動力學紊亂以及剪切力改變，最終導致斑塊易損性增加,。
目前,，有創(chuàng)性FFR檢查仍是診斷缺血性病變的金標準，而綜合ESS和FFR的檢查結(jié)果,，或許可以作為用于檢測斑塊易損性的新方法（見圖1）,。計算流體動力學（CFD）的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了在三維成像的冠脈樹中，模擬冠脈血流和基于壓力的度量,。如果將CFD的數(shù)據(jù)補充到標配的CCTA數(shù)據(jù)集,，ESS-?CT和FFR?-?CT的冠狀動脈圖也可以通過計算得知。
血管內(nèi)皮剪切力的 CT檢查
血管內(nèi)皮剪切力（ESS）是指血流經(jīng)過動脈壁與血管內(nèi)皮摩擦產(chǎn)生的切線力,。在冠狀動脈低速血流段和亂流或湍流段,，即ESS低的地方，內(nèi)皮細胞啟動促粥樣硬化的基因表達,。持續(xù)的低ESS可減少一氧化氮（NO）的生成,，增加 LDL的吸收，加速內(nèi)皮細胞凋亡,，引起局部氧化應激和炎癥反應,，從而介導粥樣內(nèi)皮表型，導致高危病灶的形成,。
相比之下,，在層流的直動脈段，ESS隨生理結(jié)構(gòu)的變化而變化,，內(nèi)皮細胞表達粥樣保護基因,，維持斑塊穩(wěn)定。然而,，斑塊狹窄部位的高剪切力會啟動病理生理學程序,，使斑塊穩(wěn)定性降低并破裂。
糖尿病豬冠脈血管內(nèi)超聲研究表明,，大部分易損斑塊發(fā)生在持續(xù)低ESS的血管段,。并且，基線上低ESS的程度與高危斑塊的嚴重程度密切相關(guān),。另一個動物研究顯示血脂異常和低ESS對易損斑塊的發(fā)展有協(xié)同作用,，從而明確低ESS可促進冠脈粥樣斑塊的進展與易損性。
人類史上第一個VH-IVUS自然史研究收錄了 20個非梗阻性CAD（冠狀動脈疾?。┗颊?，評估他們的冠脈左前降支，隨訪期為 6個月。結(jié)果發(fā)現(xiàn)低ESS段的進展增加了斑塊面積,、壞死中心和縮窄重構(gòu),，而高ESS段形成更大的壞死中心、纖維和纖維脂肪組織形成,、過度重構(gòu)，提示向更易損傷的斑塊類型轉(zhuǎn)變,。
這些觀察突出了低ESS促進易損斑塊的發(fā)展,、高ESS促進斑塊失穩(wěn)的重要性。
用血管剪切力與管壁形態(tài)分析冠脈疾病進展預防與臨床結(jié)果?(PREDICTION)?的試驗中,，506例患者行三支冠脈IVUS檢查并隨訪1年,。該研究結(jié)果顯示，大斑塊體積和低ESS皆能預測進行性增大并發(fā)展為管腔阻塞的斑塊,。CCTA冠脈三維成像幫助計算流體力學（CFD）應用于 ESS-CT,，對冠脈壁運動情況進行評估（見圖 5）。
圖5?通過計算機流體力學模擬左冠狀動脈的ESS 圖
CCTA足以明確主血管以及分叉口處ESS的分布情況,。CCTA里的CFD仿真技術(shù)能在虛擬環(huán)境中除去斑塊,，重構(gòu)粥樣斑塊出現(xiàn)以前的健康血管壁。
在一個探索性的調(diào)查研究中,，ESS-CT的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)被應用于虛擬健康冠脈管腔,，來尋找最佳的血流動力學預測因子，預測斑塊出現(xiàn)的位置,。這個虛擬實驗的結(jié)果提示：低ESS是斑塊形成的先決條件,，然而，它的單獨出現(xiàn)不足以預測未來斑塊形成的位置,。
就斑塊進展與易損性而言,，探究日后ESS發(fā)展方向的動態(tài)因素，也因此有著日益重要的診斷價值,。
血流儲備分數(shù)的 CT檢查
急性心血管事件中,，斑塊破裂引起實質(zhì)性的管腔狹窄。組織病理學研究顯示斑塊破裂卻不引起狹窄的情況非常罕見,。因此,，對富含脂質(zhì)的巨大斑塊所在管腔狹窄程度的評估，可檢測到高危斑塊的特征,，有助于鑒別易損斑塊,。
一個關(guān)于破裂斑塊和 TCFAs的組織病理學研究顯示：70%的破裂斑塊均引起管腔橫斷面的重度狹窄 (>75%)，剩余 30%的非梗阻性破裂斑塊被進一步細分為中度狹窄（面積為50–75%,，占25%）和輕度狹窄 (面積<50%,，占5%)。
作為非有創(chuàng)性影像學檢查的潛在目標，調(diào)查者評估非破裂 TCFA時發(fā)現(xiàn)40%已引起管腔重度狹窄>75%,。因為這些病變易于引起心絞痛,，患者一般會積極治療。然而,，中度狹窄的病灶可能很大,，卻不一定引起心絞痛的癥狀。因此,，狹窄程度為 50–75%?(＜50%的所有TCFAs)的易損斑塊,，都是非有創(chuàng)性影像學檢查的合理目標（見圖 6）。
圖6?心源性猝死患者的組織病理學研究數(shù)據(jù)
有創(chuàng)性 FFR檢查結(jié)果顯示：中度狹窄 (直徑狹窄50–75%)與缺血表現(xiàn),，兩者不是相關(guān)聯(lián)的,。半數(shù)的中度狹窄有缺血表現(xiàn)，其余則無,。
在 FFR異常的中度狹窄中,，紊亂的血流、變化的ESS,、機體過勞等作用于斑塊,，可能導致斑塊有了破裂傾向。由于高ESS介導的血栓形成,，阻塞性冠脈斑塊的患者可能發(fā)生 ACS,。一個納入70例穩(wěn)定型CAD患者的調(diào)查表明，炎癥細胞因子的活性與FFR密切相關(guān),；因此,，缺血可能參與了斑塊進展與失穩(wěn)的過程。
在一個探究性研究中,，CCTA觀察下的阻塞性斑塊的不良征象（即低衰減斑塊與正性重構(gòu)）有力地預測了心肌缺血的出現(xiàn),。中度狹窄與 FFR陽性的覆有薄層纖維帽的斑塊（TCFA）應積極治療，而針對這些病變的非有創(chuàng)性檢查結(jié)果卻不盡如人意,。
相反地,，斑塊中度狹窄而無缺血癥狀 (FFR?≥0.8)的病人，5年內(nèi)發(fā)生心梗的人數(shù)卻不到1%,，這結(jié)果近似于無冠脈疾病的對照組,。FFR-CT有助于診斷缺血性病變，有希望能提高 CT檢測高危病變的準確性,。值得一提的是,，F(xiàn)FR-CT數(shù)據(jù)可源自CCTA，無需接受重復的檢查,、額外的射線或者藥物處理（見圖7）,。
圖7?對比FFR-CT 與 CCTA和冠脈造影技術(shù)在識別管腔狹窄方面的差異
通過一次 CCTA檢查,，F(xiàn)FR-CT可提供綜合性的三支冠脈FFR數(shù)據(jù)，因此可以讀取冠脈樹任何部位的 FFR數(shù)據(jù),。
2個前瞻性臨床試驗表明,，F(xiàn)FR-CT優(yōu)于由有創(chuàng)性FFR檢查所得的參考標準。在通過非有創(chuàng)性FFR獲悉引起缺血的狹窄 (DISCOVER-FLOW)的臨床試驗中,，對比有創(chuàng)性FFR檢查,，F(xiàn)FR-CT的總血管精確度為84.3%，敏感度為87.9%,，特異度為82.2%,。此外，鑒別臨床上顯著的冠脈病變時,，F(xiàn)FR-CT比CCTA有更好的診斷價值。
在解剖性 CT血管造影測定血流儲備分數(shù)(DeFACTO)的臨床試驗中,，一項多中心的國際性研究收錄了 252例患者,，來評估FFR-CT的診斷績效。以每個病人為基礎,，在診斷缺血性病變方面 FFR-CT優(yōu)于CCTA?(準確度73%vs?64%;?敏感度90%?vs84%;?特異度54%?vs42%),。與單純CCTA診斷梗阻性CAD相比，F(xiàn)FR-CT能更好地辨別缺血性冠脈狹窄(P?<0.001),。
尤其是對于中度狹窄的患者,，F(xiàn)FR-CT檢查的敏感度比單獨 CCTA檢查增加了 2倍以上(82%?vs?37%)，并不降低特異度 (66%?vs?66%),。
現(xiàn)有望研發(fā)出一個新的 CFD應用程序,，能在虛擬環(huán)境中植入支架來測試不同植入方式的結(jié)果，以及通過 FFR的改變來預測功能結(jié)果,。傳統(tǒng)上診斷斑塊引起的缺血需要 CCTA檢查,，F(xiàn)FR-CT是一個全新的精確診斷工具，同時也是 CT準確性提高的體現(xiàn),。
展望CCTA應用前景
結(jié)合個體斑塊的形態(tài)與斑塊詳細的功能數(shù)據(jù),，如 ESS和FFR，能提供新的無創(chuàng)性方式檢查易損易破斑塊,。綜合冠脈斑塊的形態(tài)學與功能性指標（綜合性斑塊評估）有利于發(fā)展「易損斑塊評分」,，以早期診斷潛在的急性臨床心血管事件（見圖8）。
圖8?舉例說明CCTA技術(shù)綜合評估斑塊的能力
CCTA對動脈粥樣硬化斑塊檢查的高敏感度和高特異度,，可與全基因組序列,、表觀基因組、全轉(zhuǎn)錄組排序,、無偏倚蛋白質(zhì)組學,、代謝組學,、脂類組學、脂蛋白組學結(jié)合,，循序漸進地（如有必要,，CCTA之后作「組學」的檢查）識別亞臨床CAD患者與易損斑塊的患者。
結(jié)合 CT獲得的復雜信息與基因組學或蛋白組學的生物信息學分析,，以及醫(yī)學電子記錄和藥物信息數(shù)據(jù),，能實現(xiàn)為每個病人進行心血管疾病個體化預防與照料。
為了提供每個斑塊的多維信息,，自動化斑塊評估工具以及流體動力學模擬計算是必不可少的,。目前CCTA對易損斑塊的定義還沒確立，仍然需要大型的縱向成像試驗來檢測綜合性斑塊評估的預測價值以及獲取易損斑塊的標準化 CT指標,。
使用混合掃描儀以及新型對比增強劑來獲得代謝信息也能改善CT對斑塊的評估,。例如，纖維帽內(nèi)炎癥性免疫細胞浸潤,，加劇了破裂斑塊的易損性,。在兔子模型實驗中已證實，用碘化納米顆粒造影劑 N1117進行CCTA檢查,，可檢測到動脈粥樣硬化斑塊中浸潤的炎細胞,。此外，老鼠動脈粥樣硬化模型上也得到滿意的結(jié)果,，CT能譜成像顯示金標記的高密度脂蛋白納米顆粒聚集到激活的巨噬細胞,。然而，兩種技術(shù)均尚未做人類實驗,。
巨噬細胞高代謝活性和他們對外源性葡萄糖的需求,，為使用放射性同位素標記的葡萄糖（18氟-脫氧葡萄糖）的 PET-CT成像提供了可能，對易損,、發(fā)炎的斑塊進行無創(chuàng)性檢查,。
在一個前瞻性臨床試驗中，18F氟化鈉(18F-NaF)吸收共定位于ACS患者的破裂斑塊中,，以及有高危特征的SAP?18F-NaF鑒定斑塊的患者中,，并為IVUS檢查結(jié)果所證實。這結(jié)果顯示 18F-NaF?PET-CT成像能通過識別鈣化活動區(qū)域來檢測代謝活躍的斑塊,。
結(jié)論
現(xiàn)代的 CCTA技術(shù)可以鑒別許多高危特征,，比如NRS，正性重構(gòu),，小幅度CT衰減和低ESS,，這些都會導致斑塊易于破裂，從而增加了急性心血管事件發(fā)生的風險,。相反,，CT掃描儀檢測空間有限,，無法檢測出纖維帽厚度或斑塊破裂等易損斑塊的組織學特征。
盡管初步結(jié)果表明,，利用納米造影劑和混合成像技術(shù),，可以了解動脈粥樣硬化斑塊的代謝活性，但還需進一步的試驗來證實結(jié)果,。無論是急性穩(wěn)定型胸痛綜合征患者還是無癥狀患者,，都可以在基于CCTA的檢測中獲益，得到更好的,，更有針對性的治療,。
然而，CCTA的使用終究會產(chǎn)生電離輻射,，在臨床應用中需加以限制,，設定臨床適應癥。
小型的,、前瞻性或基于注冊表的研究往往需要廣義的,、大型的前瞻性試驗進一步證實結(jié)果，而目前的實驗數(shù)據(jù)顯示,，CCTA可檢測并評估每個斑塊和整體斑塊體積水平，針對不利的心血管事件做出可靠的預測,，那么,，也有必要進行廣義的、大型的前瞻性試驗,。
至于這種基于 CCTA的檢測是否可以改善臨床預后以及減少經(jīng)濟支出,，還需要進一步的隨機試驗來確定。為了使處理易損斑塊更具有針對性,，或者使治療更具效率,，接下來還要探究藥物治療以及可降解藥物支架治療的相關(guān)領(lǐng)域。
