董 莘 秦 崇 時(shí)文偉 敖國(guó)昆

320排CT在糖尿病冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形態(tài)學(xué)及管腔重構(gòu)的研究

董 莘①*秦 崇①時(shí)文偉①敖國(guó)昆①

目的：評(píng)估糖尿病(DM)和無(wú)DM患者320排冠狀動(dòng)脈CT造影(CCTA)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形態(tài)學(xué)及管腔重構(gòu)的不同。方法：比較由于胸痛和冠心病的篩查而接受320排CCTA檢查的232例DM患者和487例無(wú)DM患者的冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形態(tài)學(xué)及管腔重構(gòu)。結(jié)果：DM患者與無(wú)DM患者相比較，DM患者單支血管病變發(fā)生率低(x2=5.434，P＜0.05)；2支血管病變發(fā)病率相似(x2=0.912，P＞0.05)；而3、4支血管病變發(fā)病率高(x2=4.887，P＜0.05)；單因素分析顯示，DM組混合性斑塊、梗阻性斑塊以及陽(yáng)性重構(gòu)(PR)發(fā)病率高(x2=4.214，x2=4.415，x2=6.215；P＜0.05)，而多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析顯示，僅PR與DM呈正相關(guān)(危害比5.61(2.11-14.71，95% CI)，P＜0.001)。結(jié)論：與無(wú)DM患者比較，DM患者有較高的多支血管病變發(fā)病率，高的MP負(fù)荷以及PR，預(yù)示有更高發(fā)生急性冠狀動(dòng)脈事件的可能性。

糖尿病；體層攝影術(shù)，X線(xiàn)計(jì)算機(jī)；冠心?。话邏K；陽(yáng)性重構(gòu)

[First-author’s address]Department of Radiology, the 309thHospital of PLA, Beijing 100091, China.

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是冠狀動(dòng)脈硬化性心臟病(coronary artery disease，CAD)的危險(xiǎn)因素之一，且是預(yù)后不良的主要因素。與無(wú)DM者相比，DM患者合并CAD受累動(dòng)脈的數(shù)量更多，范圍更廣泛。而決定冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重性的重要指標(biāo)—?jiǎng)用}斑塊，在DM和無(wú)DM者冠狀動(dòng)脈斑塊的負(fù)荷和組成存在區(qū)別與否尚有爭(zhēng)議[1-3]。研究DM患者冠狀動(dòng)脈斑塊的負(fù)荷和組成的特點(diǎn)，有助于預(yù)測(cè)不良事件的發(fā)生。Glagov等[4]發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中部分血管會(huì)發(fā)生代償性擴(kuò)張，又稱(chēng)為正性重構(gòu)(positive remodeling，PR)，發(fā)生PR后可以代償由于斑塊增長(zhǎng)而導(dǎo)致的管腔丟失。研究發(fā)現(xiàn)，在冠脈粥樣硬化過(guò)程中血管除了發(fā)生代償性擴(kuò)張外也存在皺縮現(xiàn)象，稱(chēng)為負(fù)性重構(gòu)(negative remodeling，NR)[5]。血管內(nèi)超聲顯像(intra vascular ultra sound，IVUS)研究證實(shí)了該病變的存在，并闡述了血管重構(gòu)與冠脈粥樣斑塊穩(wěn)定性的關(guān)系[6-7]。然而，用冠狀動(dòng)脈CT血管造影(coronary computed tomographic angiography，CCTA)研究DM冠狀動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)及管腔重構(gòu)的報(bào)告尚不多見(jiàn)，本研究以CCTA為研究手段，分析DM冠狀動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)及管腔重構(gòu)的特點(diǎn)，并與無(wú)DM者進(jìn)行對(duì)照，為臨床及預(yù)后研究提供影像學(xué)支持。

1 資料和方法

1.1 一般資料及標(biāo)準(zhǔn)

(1)一般資料?；仡櫺苑治?011年3月至2013年3月在解放軍第309醫(yī)院行320排CCTA患者719例的數(shù)據(jù)資料，其中DM患者232例(占32.3%)，男性168例，女性64例，年齡35～79歲，平均年齡為(58±10.6)歲；無(wú)DM者487例(占67.7%)，男性349例，女性138例，年齡36～77歲，平均年齡為(56±11.3)。244例(占33.9%)無(wú)明顯臨床表現(xiàn)；269例(占37.4%)有典型胸痛者；206例(占28.7%)有不典型胸痛。既往接受冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)或經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)支架置入術(shù)者、已知心肌梗死者、心肌病、心臟瓣膜病、先心病及大動(dòng)脈炎的患者除外。

(2)DM診斷依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。①糖化血紅蛋白A1c≥6.5%；②空腹血糖FPG≥7.0 mmol/L；③口服糖耐量試驗(yàn)時(shí)2 h血糖≥11.1 mmol/L；④在伴有典型的高血糖或高血糖危象癥狀的患者，隨機(jī)血糖≥11.1 mmol/l?；颊咂渌嚓P(guān)的危險(xiǎn)因素信息一并記錄，包括：年齡、性別、現(xiàn)在吸煙(停止吸煙1個(gè)月)、高血壓(收縮壓≥140 mmHg和/或舒張壓≥90 mmHg)、高血脂(空腹血清總膽固醇＞5.72 mmol/L，甘油三酯＞1.70 mmol/L)以及一級(jí)親屬早發(fā)心血管病家族史(男性＜55歲，女性＜65歲)。按照Duke危險(xiǎn)分層將其分為冠心病低度可能組(可能性為1%～30%)、中度可能組(可能性為31%～70%)和高度可能組(可能性為71%～99%)[8]。

掃描前獲得患者或其家屬知情同意，充分交代注意事項(xiàng)，訓(xùn)練患者呼吸。

1.2 320排CT冠狀動(dòng)脈血管成像

(1)成像技術(shù)。為獲得理想的冠狀動(dòng)脈成像，檢查前測(cè)量心率，對(duì)安靜狀態(tài)下心率＞80次/min者舌下含服?-受體阻滯劑(倍他樂(lè)克)降低心率。肘中靜脈留置20 G套管針，采用雙通道高壓注射器，以流速4.5～5.5 ml/s注入60 ml非離子型對(duì)比劑優(yōu)維顯(370 mgI/ml)后以相同速率注入0.9%氯化鈉注射液30 ml。采用東芝Aquilion one 320排動(dòng)態(tài)容積CT機(jī)進(jìn)行檢查。掃描范圍自氣管隆突下1 cm至心臟膈面下，采用Sure start對(duì)比劑示蹤技術(shù)自動(dòng)模式觸發(fā)，設(shè)定左心室水平降主動(dòng)脈觸發(fā)閾值為200 Hu。掃描模式為volume采集，球管轉(zhuǎn)速為0.35 s/圈，容積數(shù)據(jù)采集范圍160 mm。管電壓為80～120 kV，管電流為350～550 mA。所有患者均采用前瞻性心電門(mén)控，心率＜70次/min時(shí)采集時(shí)相為70%～80%，心率≥70次/min時(shí)采集時(shí)相為R-R間期35%～80%。

(2)圖像重建。將原始數(shù)據(jù)傳至Vitrea FX 3.1后處理工作站。瀏覽機(jī)器自動(dòng)重建的最佳收縮期或舒張期圖像，利用最清晰的一期圖像進(jìn)行軸位重建，層厚0.5 mm，以此時(shí)相數(shù)據(jù)進(jìn)行最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)和容積再現(xiàn)(VR)重建。行電影模式顯示。

(3)圖像分析。所有圖像均由2位有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師進(jìn)行盲法分析，均不了解患者的臨床資料，如果雙方觀點(diǎn)不一致，則由其討論后得出共同結(jié)論。根據(jù)4點(diǎn)等級(jí)標(biāo)尺將冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量分為4級(jí)[9]。1級(jí)為極好，清晰的血管輪廓，無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影；2級(jí)為好，有較小的運(yùn)動(dòng)偽影和血管邊緣略模糊；3級(jí)為中等，中等的運(yùn)動(dòng)偽影和中度的血管模糊，血管結(jié)構(gòu)連續(xù)；4級(jí)為差，嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)偽影和重度的血管模糊并有血管重影或不連續(xù)。

根據(jù)“心臟冠狀動(dòng)脈多排CT臨床應(yīng)用專(zhuān)家共識(shí)”將冠狀動(dòng)脈分為4支15個(gè)節(jié)段[10]。冠狀動(dòng)脈硬化性斑塊被定義為至少在兩個(gè)掃描平面顯示冠狀動(dòng)脈壁存在清晰可辨的不同于管腔和圍繞血管心外脂肪的異常結(jié)構(gòu)。根據(jù)組成又將斑塊分為鈣化斑塊(calcified plaque，CP)、非鈣化斑塊(non-calcified plaque，NCP)和混合斑塊(mixed plaque，MP)3類(lèi)，NCP定義為斑塊的密度值高于周?chē)浗M織的密度而低于管腔的密度，CP定義為斑塊密度值高于管腔的密度值，如果斑塊中鈣化成分所占體積＜25%則歸為NCP；鈣化所占體積＞75%則歸為CP；鈣化所占體積在25%～75%定義為MP[11]。在患者無(wú)論何支血管的何節(jié)段，只要存在冠狀動(dòng)脈節(jié)段狹窄≥50%，即認(rèn)為該患者有梗阻性病變[10]。冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊按管腔擴(kuò)張或縮窄分為PR和NR。參考血管內(nèi)超聲(IVUS)的標(biāo)準(zhǔn)確定重構(gòu)指數(shù)(RI)，RI=病變處血管橫截面積÷(病變處近端正常血管面積+遠(yuǎn)端血管面積)÷2[12]。RI＞1.10為PR，RI＜0.95為NR。RI=0.95～1.10為無(wú)重構(gòu)。再將斑塊分為偏心性和同心性，偏心性指斑塊偏于管壁一側(cè)，未累及血管全周，造成管腔偏心性狹窄；同心性指斑塊累及血管全周，造成管腔環(huán)狀狹窄[10]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，單因素計(jì)數(shù)資料分析用x2檢驗(yàn)，多因素分析使用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

719例患者的圖像質(zhì)量均可用于診斷，其中1級(jí)434例，2級(jí)231例，3級(jí)54例；共3067個(gè)節(jié)段發(fā)現(xiàn)斑塊，其中DM組2055個(gè)節(jié)段，無(wú)DM組1012個(gè)節(jié)段。

DM組和無(wú)DM組危險(xiǎn)因素的基線(xiàn)特征見(jiàn)表1。兩組患者比較，其DM組吸煙的百分率低于無(wú)DM組(x2=4.141，P＜0.05)。DM組患高血壓的百分率低于無(wú)DM組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=0.299，P＞0.05)。DM組合并高血脂和一級(jí)親屬早發(fā)心血管病家族史的百分率高于無(wú)DM組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=4.544，x2=3.897；P＜0.05)。DM組Duke危險(xiǎn)分層低度可能組低于無(wú)DM組(x2=6.472，P＜0.05)，中度可能組與無(wú)DM組相似，其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=0.877，P＞0.05)，高度可能組明顯高于無(wú)DM組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=6.956，P＜0.05)。

表1 兩組的基線(xiàn)特征[例(%)]

DM組和無(wú)DM組累及的分支特點(diǎn)見(jiàn)表2。兩組患者比較，DM組單支病變的百分率低于無(wú)DM組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=5.434，P＜0.05)；DM組2支病變的百分率高于無(wú)DM組，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=0.912，P＞0.05)；3支和4支病變的百分率高于無(wú)DM組，3支病變的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=4.887，P＜0.05)。

DM組和無(wú)DM組冠狀動(dòng)脈受累節(jié)段血管管腔重構(gòu)和形態(tài)學(xué)特征見(jiàn)表3。DM組PR高于無(wú)DM組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=6.215，P＜0.05)。兩組NR和無(wú)重構(gòu)相似，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=1.044，P＞0.05)。DM組NCP和MP百分率明顯高于無(wú)DM組，其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=2.067，P＞0.05)。DM組和無(wú)DM組CP節(jié)段相似，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=2.067，P＞0.05)；DM組NCP低于無(wú)DM組其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=5.116，P＜0.05)；DM組MP高于無(wú)DM組其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=4.415，P＜0.05)。DM組梗阻性狹窄斑塊高于無(wú)DM組其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=4.214，P＜0.05)。DM組偏心性狹窄百分率與無(wú)DM組相似，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=0.256，P＞0.05)。

表2 兩組累及的分支特點(diǎn)[例(%)]

表3 兩組冠狀動(dòng)脈受累節(jié)段血管管腔重構(gòu)和形態(tài)學(xué)特征[例(%)]

基于節(jié)段的DM組和無(wú)DM組在多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析中，只有PR與DM有關(guān)，且呈正相關(guān)，危害比HR5.61(2.11～14.71，95% CI，P＜0.001)。

3 討論

DM患者發(fā)生冠心病相關(guān)事件的危險(xiǎn)性與已知冠心病患者一樣高。有研究認(rèn)為，DM等同于冠心病[13]。有文獻(xiàn)報(bào)告了DM與冠心病的關(guān)系以及冠狀動(dòng)脈硬化性斑塊的組成和形態(tài)學(xué)特征[1-3，13]。然而，這些研究大多基于侵襲性的血管內(nèi)超聲技術(shù)，基于CCTA的研究則很少，尤其是受累節(jié)段血管管腔重構(gòu)的報(bào)告尚不多見(jiàn)。

本研究的兩組病例的年齡和性別組成相似，差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其研究結(jié)果更為可靠?；€(xiàn)特征DM組合并高血脂和一級(jí)親屬早發(fā)心血管病家族史的百分率明顯高于無(wú)DM組，而吸煙的百分率明顯低于無(wú)DM組，合并高血壓的百分率兩者相似。與文獻(xiàn)中的研究稍有不同[1-3，13]。采用Duke危險(xiǎn)分層顯示DM組為易患人群，尤其是在高度可能組明顯高于無(wú)DM組。

Canpolat等[1]的104例DM和257例無(wú)DM患者CCTA結(jié)果，顯示DM組的2支病變和3支病變均高于無(wú)DM組。本研究顯示，DM組單支病變的百分率明顯低于無(wú)DM組，2支病變的百分率相似，而3支和4支病變的百分率明顯高于無(wú)DM組。與黃靜涵等[14]的冠狀動(dòng)脈造影和Hong等[2]的血管內(nèi)超聲結(jié)果相似，DM冠狀動(dòng)脈病變以多支病變更常見(jiàn)。除血糖增高、胰島素抵抗和高胰島素血癥外，DM患者還有合并更多冠心病危險(xiǎn)因素的傾向，如高血脂、家族史和高血壓。這些因素共同的作用導(dǎo)致了冠狀動(dòng)脈病變更廣泛。

通常認(rèn)為1個(gè)冠狀動(dòng)脈節(jié)段狹窄≥50%，即為梗阻性狹窄[10]。梗阻性狹窄動(dòng)脈后壓力明顯下降，導(dǎo)致心肌的低灌注。影響壓力階差的因素除了狹窄的嚴(yán)重程度外，還有狹窄的長(zhǎng)度和有無(wú)多處狹窄有關(guān)，狹窄越重、越長(zhǎng)和前后多處狹窄，壓力下降越明顯，其遠(yuǎn)心端發(fā)生缺血和梗死的機(jī)會(huì)越多。本研究顯示，DM組平均受累節(jié)段高于無(wú)DM組，并且梗阻性斑塊亦高于無(wú)DM組，提示其發(fā)生冠心病相關(guān)事件的危險(xiǎn)性高。與以前的使用侵入性冠狀動(dòng)脈造影和尸檢分析研究一致，均顯示DM患者有較高的動(dòng)脈斑塊負(fù)荷[2，15]。Hong等[2]的422例急性冠脈綜合征血管內(nèi)超聲顯示，DM組的斑塊負(fù)荷明顯高于無(wú)DM組。Burke等[15]報(bào)道心源性猝死者的冠狀動(dòng)脈組織病理學(xué)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)66名DM者的動(dòng)脈斑塊總數(shù)和動(dòng)脈遠(yuǎn)端負(fù)荷明顯高于66名無(wú)DM者。

本研究?jī)山M患者CP百分率近似，DM組的NCP百分率低于無(wú)DM組，而MP百分率高于無(wú)DM組。Pundziute等[3]報(bào)告DM組的NCP和CP明顯高于無(wú)DM組，認(rèn)為可能DM血管病變的迅速進(jìn)展導(dǎo)致了NCP的形成，并快速發(fā)展為CP，而MP的發(fā)生相對(duì)較低。Ibebuogu等[16]61例DM患者和355例無(wú)DM患者對(duì)照研究顯示DM患者更傾向發(fā)生MP，否定了上述觀點(diǎn)。然而，Yun等[17]的結(jié)果顯示，DM組總斑塊、CP、NCP以及MP的百分率均高于無(wú)DM組。這些斑塊組成的不同可能與研究的人口、患者的癥狀以及DM的類(lèi)型、病程和藥物使用有關(guān)。

斑塊的組成對(duì)于預(yù)測(cè)冠心病的進(jìn)展，尤其是急性冠狀動(dòng)脈事件非常重要。通常CP被認(rèn)為很少引起急性冠狀動(dòng)脈綜合征，而NCP和MP則更多引起急性冠狀動(dòng)脈事件，尤其是MP[10]。Hong等[2]的血管內(nèi)超聲結(jié)果顯示，DM組的斑塊表現(xiàn)出更多易碎性特征，包括更大的壞死脂核、更多的薄纖維帽斑塊以及更高的炎性標(biāo)記物水平。Pundziute等[3]的有關(guān)斑塊組成的CTCA與血管內(nèi)超聲對(duì)比研究顯示，與CP和NCP相比薄纖維帽斑塊更常見(jiàn)于MP，這種斑塊有著更高的引起急性冠狀動(dòng)脈綜合征的破裂傾向。本研究顯示，DM組MP百分率高于無(wú)DM組提示DM可能更多地與急性冠狀動(dòng)脈事件有關(guān)。Lin等[18]報(bào)道，MP與心肌灌注異常有關(guān)。

單因素分析顯示，MP、梗阻性斑塊以及PR與DM組相關(guān)，而CP、NCP、非梗阻性斑塊、NR、以及無(wú)重構(gòu)兩組相似。而多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析顯示僅PR與DM組相關(guān)。

通常認(rèn)為血管重構(gòu)是彈力型動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中血管的幾何形態(tài)對(duì)血管損傷產(chǎn)生的一種適應(yīng)性變化，表現(xiàn)為血管腔和(或)壁比例的改變，分為正性和負(fù)性重構(gòu)。正性重構(gòu)可以延緩血管狹窄的進(jìn)程，避免冠狀動(dòng)脈血流灌注量的下降，但由于斑塊擁有更大的液性脂核及更多的巨噬細(xì)胞，斑塊破裂的可能性增大；而負(fù)性重構(gòu)可見(jiàn)壓縮性的外膜纖維化和增厚。雖然負(fù)性重構(gòu)的血管病變狹窄程度更重，但是斑塊卻相對(duì)穩(wěn)定[12-13]。本研究證實(shí)，CCTA能很好地顯示冠狀動(dòng)脈的血管重構(gòu)現(xiàn)象，且DM與PR呈正相關(guān)。

DM冠狀動(dòng)脈病變的特點(diǎn)是傾向于多支病變，其硬化斑塊多發(fā)且以MP多見(jiàn)，更多表現(xiàn)為血管梗阻性病變，尤其是PR預(yù)示有更高發(fā)生急性冠狀動(dòng)脈事件的可能性。

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Assessment on 320-rows coronary computed tomography angiography differences in morphology of coronary atherosclerotic plaques and vascular remodeling in diabetes and non-diabetes

DONG Xin, QIN Chong, SHI Wen-wei, et al// China Medical Equipment,2014,11(3):62-66.

Objective:To assess differences in morphology of coronary atherosclerotic plaque and vascular remodeling as detected by 320-rows coronary computed tomography angiography between patients with and without diabetes mellitus.Methods:We compared coronary atherosclerotic plaques and vascular remodeling between 232 diabetic patients and 487 non-diabetic patients who underwent 320-rows coronary computed tomography angiography (CCTA) for the evaluation of chest pain and coronary artery disease screening.Results:Patients with diabetes had a lower prevalence of single vessel lesion(x2=5.434, ＜0.05), a similar 2 vessels lesions(x2=0.912, P＜0.05), and a higher prevalence of 3 (x2=4.887, P＜0.05)and 4 vessels lesionsas compared to patients without diabetes. Segment-based single factor analysis showed that MP, obstructive plaque, and positive remodeling had a higher prevale with diabetes as compared without diabetes(x2=4.214, x2=4.415, x2=6.215; P＜0.05, respectively). Segment-based Cox proportional hazards models analysis showed that only positive remodeling were positively correlated with diabetes(r=5.61, P＜0.001).Conclusion:Patients with diabetes have a higher prevalence of multiple vessels lesions, MP, and positive remodeling as compared to patients without diabetes. It is possible that they have a higher morbidity of acute coronary events.

Diabetes mellitus; Tomography, X-ray computed; Coronary artery disease; Plaque; Positive remodeling

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.03.022

1672-8270(2014)03-0062-05

R812

A

2013-10-28

①解放軍第309醫(yī)院放射科 北京 100091

*通訊作者：dongxin1963@sina.com

董莘,男,(1963- ),本科學(xué)歷，主任醫(yī)師。解放軍第309醫(yī)院放射科，從事CT、MRI影像診斷工作。