CCI创新周讯| JACC：冠脉CTA“一站式”评估冠心病展望

冠脉CT血管造影（CTA）可准确检测明显冠脉狭窄，在疑似冠脉疾病（CAD）的诊断中可替代常规有创冠脉造影（ICA），成为诊断CAD的主要方法。在冠脉狭窄患者中，CTA衍生的生理学评估使得仅基于CT的血运重建决策成为可能。CT冠脉解剖学和功能学评估成为一线诊断工具。斑块负荷、形态的无创影像学评估，连同血管壁剪切力和血管周围炎症评估，可支持心血管一级和二级预防的风险管理。CTA冠脉解剖、功能和斑块分析逐渐取代有创评估。完整的CTA评估可为CAD的诊断、风险管理和治疗决策提供一站式解决方案。本综述梳理、汇总了冠脉CTA“一站式”冠心病评估进展，以及阅影科技在此做的一些工作。

01、CTA生理学评估

现行血运重建指南建议对狭窄病变进行生理学评估，仅治疗重要的功能性病变。2019 ESC指南推荐首选负荷超声心动图、SPECT、PET或CMR等无创功能检查获取冠脉狭窄血流动力学信息。基于多项随机对照试验（DEFER、FAME 2、DEFINE-FLAIR、iFR-SWEDEHEART），推荐将血流储备分数（FFR）或瞬时无波型比率（iwFR）作为有创功能学检查手段。但美国数据显示有创FFR仅用于< 20%的中度病变患者，其使用不足的主要原因包括术者缺乏兴趣、担心技术相关风险、耗时、昂贵、使用充血剂等。

02、CT-FFR

无创CTA衍生的生理学评估可以替代有创方法。CT-FFR分析自动进行中心线评估、边界确定和心肌质量评估，随后由专业人员对深度学习方法自动生成的结果进行检查和校正，之后通过有限元网格模型和计算流体力学（CFD）方法，基于求解流速和压力的纳维尔-斯托克斯方程计算FFR（图1）。

图1.CT-FFR

一项纳入6400条血管的荟萃分析以有创FFR为参照，发现CTA在检测血流动力学显著性CAD的诊断特异性为61%，CT-FFR及与CTA联用的特异性较高（分别为78%、80%）。SYNTAX II研究以iwFR为参照，证实CT-FFR在三支病变患者中诊断准确（AUC = 0.85）。在一项荟萃分析中，CT-FFR检测阻塞性狭窄在患者和血管水平的AUC分别为0.90和0.91，高于CTA。大型前瞻性注册研究ADVANCE纳入5083例经CTA诊断为CAD的临床稳定症状者，在CT-FFR >0.80的人群中，90天内无死亡或心梗发生（n = 1529）。多项临床和注册研究已证实CT-FFR具有5年的预后预测价值。

ORBITA和 ISCHEMIA试验发现了临床实践中的困境。ORBITA试验中，稳定型心绞痛和严重（≥70%）单支血管狭窄患者被随机分入PCI或对照组，尽管解剖学和血液动力学显示严重狭窄，但在6周的研究期（揭盲）后，85%的对照组患者选择接受PCI。 ISCHEMIA试验将5179例中度或重度缺血患者随机分入初始有创策略组（可行血管造影和血运重建）或保守策略组（药物治疗，药物失败则仅行血管造影）。与保守策略相比，有创策略在3、12和36个月时显著改善心绞痛，然而5年时2组间因心血管、心梗或因不稳定型心绞痛、心衰或心脏骤停而住院死亡的主要终点无显著差异。上述试验支持中度缺血患者中的初始最佳药物治疗策略。然而，LMCAD患者被排除在外，CTA仍需进行解剖学风险分层。考虑到额外成本，可将CT-FFR限用于有最佳药物治疗但仍有症状的患者。

03、CT灌注（CTP）

心肌缺血可通过评估心肌灌注进行无创检测，如负荷CMR和核素成像（图2）。CTP成像可通过静态或动态采集方法获取，通过非阻塞性CAD患者心内膜和心外膜间的衰减差异评估微循环功能。与心外膜相比，心内膜衰减减少与微血管功能障碍相关，而微血管功能障碍与心血管风险相关。随着CT技术的进步，无论何种采集方法，CTP的诊断准确性都有所提高。最近一项荟萃分析表明，以有创FFR为参照，CTP及与CTA联用检测血流动力学显著的CAD具有良好的敏感性（81%和82%）和特异性（86%和88%）。

图2. CTP影像

在腺苷诱导的充血期进行CTP评估，能不能替代CT-FFR，这是值得考虑的问题。少数研究使用有创FFR为参照进行了比较（表1）。在前瞻性CTP注册研究中，对72例患者的138条血管进行有创FFR、CTA、静态CTP和CT-FFR评估。在血管水平，CTP联合CTA检测血流动力学显著狭窄与CT-FFR联合CTA诊断性能相似（AUC：0.91和0.92）。PERFECTION研究证实CTA联合CTP和CTA联合CT-FFR具有同等的诊断性能（AUC：0.92和0.93）。

表1. CTA vs CT-FFR vs CTP

在临床实践中要考虑CTP和CT-FFR的优缺点。与CT-FFR相比，CTP需要进行特定的图像采集，2次连续扫描、更高剂量的辐射和充血剂的输注。但CTP的诊断性能一般不受CTA成像质量影响，如运动伪影、严重钙化、支架置入等。ADVANTAGE研究纳入150例支架患者，以ICA为参照，CTP的诊断准确性显著高于CTA （86.7% vs 76.7%；P = 0.02）；对36例患者的36处冠脉狭窄行有创FFR，以FFR为参照，CTP的诊断准确性依然显著高于CTA （75.0% vs 30.5%；P = 0.003）。

04、基于CTA的PCI/CABG

治疗决策选择

SYNTAX III REVOLUTION试验中随机分成仅用ICA或CTA 的2个心脏小组，以在LMCAD或三支病变患者中根据SYNTAX II评分做出PCI或CABG的治疗决策。2组治疗决策一致率为92.8%，Cohen's kappa=0.82；将CT-FFT纳入决策过程时，与CTA相比，分别有7%和12%的患者的治疗选择和待血运重建的血管出现变化。FASTTRACK CABG试验中，外科医生可自由选择是否在未查看ICA的情况下仅根据CTA和CT-FFR规划和实施CABG。术后30天的移植物通畅性视为CTA评估方式安全性的证据（图3）。如果FASTTRACK CABG试验能证明CABG的无创影像指导的可行性和安全性，那么未来外科医生可以、能够并且将会在CTA和CT-FFR的单独指导下对CAD金字塔中最复杂的患者安全手术（中央图示）。

图3.FASTTRACK CABG试验病例

中央图示. CAD金字塔和CT的诊断价值

05、基于CTA的斑块分析：腔内影像学的替代方法

01动脉粥样化体积

基于CTA的斑块分析软件可量化总斑块体积，评估不同类型斑块的负荷，包括钙化、非钙化和低衰减斑块（LAP）（图4）。研究报道IVUS和256层CTA定量总斑块体积的相关性良好。PARADIGM研究中，基于CTA的斑块评估表明，他汀可促进不稳定斑块向稳定钙化斑块转化，减少非钙化斑块进展，并降低总斑块负荷。在评估斑块分布时，心外膜冠脉的动脉粥样硬化负荷不同，与左前降支和右冠状动脉相比，左回旋支的斑块体积明显较低，尤其是低密度斑块。风险预测方面，基线动脉粥样硬化总体积对非梗阻性病变进展为梗阻性病变的影响显著。CAPIRE研究中，与管腔狭窄和临床风险特征相比，斑块体积，尤其是非钙化斑块体积，是心血管事件的更强预测因素。在SCOT-HEART试验中，LAP负荷是未来心梗发生的最强预测因素，优于心血管危险评分、管腔狭窄度、冠脉钙化积分和总斑块体积。

图4. 软件斑块评估

由于CTA对斑块体积评估的准确性及其与心血管事件的相关性，CTA定量斑块体积已被用作临床试验的替代终点。EVAPORATE试验中，与安慰剂+他汀相比，二十碳五烯酸乙酯+他汀治疗18个月，CTA定量的LAP体积变化的主要终点显著降低。

02高危斑块

CTA斑块评估有助于预测心脏不良事件（MACE）风险。据报道，正性重塑/LAP（图5）与2年和4年ACS发生风险增加相关。PROMISE试验的4415例症状稳定的患者中，高危斑块（正性重塑、LAP、点状钙化或餐巾环征）（图5）的存在与MACE事件（死亡、心梗或因不稳定心绞痛住院）发生率较高相关（未校正HR= 2.73）。SCOT- HEART研究的1769例稳定胸痛患者中，≥1个高危斑块与5年CAD死亡或心梗发生率较高相关（未校正HR=3.01）。在这2项试验中，只有PROMISE研究证明无明显狭窄的患者中高危斑块和不良事件之间的显著相关性；在一项中位随访98个月的研究中，即使不存在直径狭窄> 50%，正性重塑、LAP、斑块负荷＞0.7或餐巾环征仍与较高的心源性死亡或ACS发生率显著相关。3V FFR-FRIENDS研究中，对299例3VD （>30%狭窄）患者的所有772条血管进行CTA和FFR检测，发现高危斑块特征的数量与延迟性病变（FFR >0.80）的不良心脏预后相关。

图5. CTA上的高危斑块特征

相反，ICONIC研究表明，31%的ACS罪犯病变具有高危斑块特征，52%具有高危斑块特征的非ACS患者在3.4年的随访中发生ACS。一级预防方面，高危斑块与不良心脏事件相关，但并不是所有的高危斑块都会导致ACS。但仍可推断，存在高危斑块者应接受强化药物治疗以防止斑块进展和破裂。

03 解剖学和斑块特征

联合的诊断效能

CT-Leaman评分综合斑块类型（钙化或非钙化）和狭窄程度（> 50%或< 50%）与斑块位置等因素，反映粥样硬化负荷（图6A）。一项单中心前瞻性注册研究纳入1304例连续接受CTA检查的疑似CAD患者，与梗阻性狭窄者相比，CT-Leaman评分> 5且无梗阻性狭窄的患者无硬心脏事件（心源性死亡或ACS）的存活率相似。CONFIRM注册研究中，CT-Leaman评分的5年预后价值在无梗阻性狭窄的患者中具有显著性。Leiden CTA风险评分类似CT-Leaman评分（图6B），综合斑块的位置、类型（钙化、非钙化或混合型）和狭窄程度（> 50%或< 50%）。荷兰莱顿大学医学院衍生队列显示，较高的Leiden CTA风险评分与5年全因死亡率或心梗相关。

图6A.CT-Leaman评分

图6B. Leiden CTA风险评分

06、CTA及斑块分析在疑似ACS患者中的应用

VERDICT试验的一项亚组分析表明，CTA排除NSTEACS患者中有临床意义的CAD的灵敏度为97 %。CTA预测4年临床预后效能与ICA相当，即使CTA评估仅限于狭窄度、未考虑高危斑块特征或冠脉血流。

2020年ESC NSTEACS指南提出，存在低至中度冠心病可能、肌钙蛋白和/或心电图正常或不确定时，推荐CTA替代ICA以排除ACS （IA）；对于NSTEMI患者，建议在24小时内采取有创策略（IA）。 CARMENTA试验评估了ICA前行CTA对NSTEMI患者临床结果的影响，与常规治疗相比，CTA优先策略显著降低ICA使用率34%，而1年时MACE或手术相关并发症的发生率未增加。考虑到ESC指南，CARMENTA试验表明，在NSTEMI患者中，在ICA前行CTA有获益，特别是如能在24小时内完成CTA。

对疑似ACS患者进行的斑块分析表明，CTA上的高危斑块增加了因急性胸痛而急诊就诊且初始心电图和肌钙蛋白正常的患者发生ACS的可能性。因此，斑块分析支持急诊诊断。

07、血液动力学评估

EMERALD回顾性试验中使用无创血流动力学评估提高对导致ACS的高危斑块的识别率（图7）。不良斑块特征，结合低CT-FFR、高δCT-FFR、高壁剪切力和高轴向斑块应力的不良血液动力学特征，显示未来发生ACS的风险显著高于无典型不良斑块/血液动力学特征（HR=11.75）或二者仅有其一（HR=3.22）。EMERALD II前瞻性研究将验证斑块特征的血流动力学参数对于风险预测的增量值。

图7.不良血液动力学特征

08、炎性斑块和冠脉微钙化活性

炎症是动脉粥样硬化斑块形成和进展的关键因素。评估冠脉周围CT脂肪衰减指数，可间接无创检测冠脉炎症（图8A），定义为冠周CT脂肪衰减＞70.1 HU。CRISP-CT研究中，炎性冠周脂肪对心脏死亡率影响显著。无冠周脂肪炎症者，高危斑块与心脏死亡率无关；而冠周脂肪炎症显著影响心脏死亡率，无高危斑块者亦然。冠周脂肪炎症可在“高危斑块”形成前识别“高危”患者。银屑病患者中，生物疗法显著降低C-反应蛋白，冠周CT脂肪衰减指数明显下降，提示其有助于监测心脏风险，优势在于不需要CTA外的检查。

18F-NaF PET-CT也可无创评估冠脉炎症。18F-NaF可检测微钙化活性，从而检测急性心梗者的病变，以及具有IVUS或OCT定义的不良特征的斑块（图8 B）。冠脉18F-NaF可评估冠脉疾病活性，预测疾病进展和心梗风险。前瞻性PRE18FFIR研究纳入704例近期发生心梗的多支CAD患者，以证实18F-NaF PET-CT的预测价值。ESC2022年会上发布的结果显示，评估近期心梗患者斑块活性增加并不能预测所有冠脉事件，但可预测全因死亡率和心血管死亡或非致死性心梗。

图8. 炎性斑块和疾病活动

09、CAD金字塔和CTA的诊断作用

心脏团队应对复杂CAD病变时，应考虑患者心内和心外特征。其中，冠脉解剖学是必不可少的。仅用CTA就可进行冠脉解剖学和生理学评估，所以需要手术的患者可省略ICA。如果FASTTRACK CABG试验能证明仅通过CTA和CT-FFR的指导来规划和实施CABG的可行性，那么介入医生应毫不犹豫地对已知冠脉解剖及狭窄病变的功能性和斑块成分的患者进行介入治疗。

有症状但无明显狭窄（非梗阻型冠脉综合征）患者应接受强化一级预防治疗。对斑块形态、炎症和钙化活动的分析可监测疾病活动、退化或进展。

10、CTA的未来愿景

冠脉CTA未来可在胸痛的筛查、诊断、决策和治疗规划中发挥“一站式”关键作用（图9），提供无创血管造影、FFR、充血灌注、斑块负荷、高危斑块、炎症、心肌瘢痕和纤维化以及Leanman和SYNTAX评分等信息。通过CTA进行完整的无创评估，可以安全指导治疗决策，仅对需要有创治疗的患者给予PCI或CABG。对于仍有心血管事件风险的非阻塞性CAD患者，将进行复杂评估（如斑块特征）作为一级预防策略。

图9.胸痛诊断的未来愿景

来源：

1. Patrick W Serruys et al. Coronary Computed Tomographic Angiography for Complete Assessment of Coronary Artery Disease: JACC State-of-the-Art Review. J Am Coll Cardiol. 2021 Aug 17;78（7）:713-736. doi: 10.1016/j.jacc.2021.06.019.

2. Disease activity in coronary arteries predicts future risk of death and heart attacks. Disease activity in coronary arteries predicts future risk of death and heart attacks (escardio.org)

作者简介

刘雨奇

阅影科技

刘雨奇，阅影科技合伙人，CCI四期学员，CCI执委。关注心血管及影像领域，参与多个基础科研项目和临床研究试验，包括数据库设计，成果转化，媒体宣传等。负责市场运营脉影CT-FFR的注册临床研究和全心室的影像建模仿真模拟等。

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策划：沈雳/ 责编：陈宝麟

作者：刘雨奇/ 制作：汪蕊