冠脉CTA与TAVI术前计划联合成像
主动脉和髂股动脉的CTA对于严重主动脉瓣狭窄(AS)患者的经导管主动脉瓣植入术(TAVI)的术前规划至关重要,因为它提供了心脏团队决策所需的细节信息。除了提供主动脉瓣钙化程度的相关诊断信息外,CTA还可以对经导管心脏瓣膜系统和TAVI入路进行个性化选择。此外,目前的指南建议在TAVI之前排除相关的冠状动脉疾病(CAD)。在计划进行TAVI的患者中,用CTA评估冠状动脉的可行性先前已经确定,并且支持其价值的数据在不断积累。此外,从CTA和基于机器学习的CT-FFR确定的血流储备分数最近被证明可以提高其诊断率。然而,由于CAD与严重AS共存的风险相对较高,在这一特定的患者群体中,CTA对冠状动脉评估的利用仍然有限。因此,目前在大多数中心,TAVI之前的诊断工作常规包括有创导管冠状动脉造影。今天我们分享一篇文献,了解一下冠脉CTA与TAVI计划联合扫描的注意事项及研究进展。
很大一部分严重主动脉瓣狭窄(AS)患者同时伴有冠状动脉疾病(CAD):在接受经导管主动脉瓣植入术(TAVI)评估的患者中,约有15-80%同时患有CAD,这一比例随着年龄的增长而增加,与手术风险因素平行。在TAVI的背景下考虑CAD是合理的,因为这些患者有更高的手术并发症风险以及更差的结果。有人认为,在TAVI之前进行血运重建可以防止低血压和/或快速起搏阶段的心肌缺血。因此,目前的指南主要提倡有创冠状动脉造影(ICA)作为所有TAVI候选患者冠状动脉评估的标准方法。TAVI前血运重建的适应症仍然是正在进行的研究重点。在这种情况下可用的研究数据有限。Patterson等人的ACTIVATION试验在比较经皮冠状动脉介入治疗和TAVI前未进行血运重建的患者时,发现一年内的死亡率和再住院率相似,尽管未达到预先指定的非劣效性界限。由于纳入的患者仅依赖于狭窄>70%,因此功能性病变评估可能是TAVI前血运重建的更合适策略。尽管如此,指南建议排除近端冠状动脉段直径>70%的狭窄。因此,正在进行的试验NOTION-3、TAVI PCI和COMPLETE TAVR的结果备受期待。
由于需要术前诊断信息,主动脉和髂股动脉的CTA已成为TAVI计划的支柱。它提供了心脏团队决策所需的各种方面的详细信息。除了提供主动脉瓣钙化程度的相关诊断信息外,CTA还允许定制经导管心脏瓣膜和TAVI入路。心电门控和窄探测器准直是准确表征主动脉瓣环和选择假体的先决条件。同时,这些CT系统要求对于冠状动脉图像采集至关重要。CTA对计划接受TAVI的患者进行冠状动脉评估的可行性已经在以前得到了证实,并且基于CT技术领域的进一步发展,随着空间和时间分辨率的提高,其潜在价值已经被提出。直到最近,基于计算流体动力学和机器学习(ML)的CTA血流储备分数解决方案(CT–FFR)的加入才显示出在TAVI之前提高CTA诊断性能的潜力。然而,由于严重AS并发CAD的风险相对较高,在这一特定人群中,CTA用于冠状动脉评估的应用仍然有限。
技术先决条件
64排CT是TAVI之前的评估和冠状动脉评估的最低要求。研究显示,在没有AS的患者中,先进的64排CT扫描仪对冠状动脉CTA的诊断性能有所提高。此外,考虑到TAVI候选者的多发病群体的复杂性(例如,由于心律失常、慢性肾脏疾病、冠状动脉钙化增加),建议使用最先进的CT扫描仪。
扫描前注意事项和患者准备
在患有严重AS和肾功能受损的患者中,由于心脏失代偿的风险增加,并且没有证据表明预先的水化是有益的,因此不建议进行预水化。尽管患有慢性肾脏疾病但GFR≥30 mL/min的患者在CTA前似乎不需要任何预防措施,但那些患有更严重肾损伤或在紧急情况下的患者可能会从中受益。因此,根据脱水患者的肾功能和入院情况,建议对脱水患者进行平衡的液体管理和仔细的预水化。造影剂的给药量可以根据肾功能、患者体型、CT方案和特定扫描仪来确定。碘造影剂团注通过至少18-20G规格的套管针注射,套管针最好放置在右侧肘前静脉。流速通常为3.5至6 mL/s,可根据患者体型和所用造影剂的碘浓度进行调整。
在CAST–FFR研究中,AS患者服用了处方药,以优化TAVI术前CTA的图像质量。尽管出于对低血压和循环衰竭的担忧,AS患者传统上避免使用硝酸甘油,但在本研究中,所有患者都仔细预水化,然后接受0.4 mg舌下含服硝酸甘油。此外还使用β受体阻滞剂和伊伐布雷定使心率低于60次/分钟。作者报告称,没有患者因处方药或CTA而出现并发症,92%的检查CTA数据可满足诊断。这些患者是根据严格的处方方案进行密切监测的选定患者。因此,这种方法可能并不普遍适用。
CT扫描协议钙化积分
在 CTA 之前,可以使用标准方案参数进行初始钙化积分检查。建议使用前瞻性 ECG 触发技术、120kV管电压、舒张期数据重建和 3 mm 层厚,选择从隆突到心尖的扫描范围。根据这个序列,可以计算冠状动脉 Agatston 评分以及主动脉瓣钙化评分。
冠状动脉 Agatston 评分和主动脉瓣钙化评分均提供有价值的诊断和预后信息,且辐射剂量较低。尽管这些评分也已被证明可从 CTA 获得,但平扫序列仍然是参考标准。冠状动脉 Agatston 评分已被证明有助于在 TAVI 之前的 CT 评估中排除阻塞性 CAD,从而大大减少 ICA检查。此外,最近有学者评估了 CTA 中主动脉瓣钙化和非钙化体积与 AS 严重程度的相关性,发现这种方法可能优于平扫 CT,特别是AS 的主要因素是纤维化的情况下。
CTA 采集技术
关于 TAVI 背景下的 CT 成像,在 TAVI 之前考虑两种 CTA 采集策略进行术前评估:
心脏的 ECG 同步采集,包括主动脉根,然后是从胸腔到盆腔的非 ECG 同步采集;
对整个胸部进行 ECG 同步采集,然后进行从腹部到盆腔的非 ECG 同步 CTA。
为了进行冠状动脉评估,至少应使用 ECG 门控扫描心脏和主动脉根部。虽然整个胸部的 ECG 门控排除了扫描区域的冗余并确保 ECG 同步覆盖冠状动脉树,但这种方法增加了胸部扫描时间并带来更高的辐射剂量和更高的呼吸伪影风险。
根据 CT 系统,前瞻性 ECG 触发或回顾性 ECG 门控采集技术用于常规实践。回顾性 ECG 门控与整个心动周期数据采集的一个重要优势是主动脉瓣环和冠状动脉可以在收缩期和舒张期重建。主动脉瓣环测量受期相变化的影响。收缩期测量值通常较大,决定了经导管心脏瓣膜的选择。相比之下,冠状动脉图像采集的时间通常在低心率的舒张中期。此外,在由于心律失常或高心率等因素导致伪影的情况下,回顾性 ECG 门控方法允许选择伪影或运动最少的心脏期相,以挽救诊断图像质量。然而,与前瞻性 ECG 触发相比,这是以更高的辐射剂量为代价的。图 1 说明了使用回顾性 ECG 门控技术对TAVI 患者进行 CT 评估时冠状动脉的出色图像质量。
图1一名81岁男性患者TAVI前严重AS的评估。
回顾性心电门控被用作CT采集技术,并提供了良好的图像质量。如三维渲染图(A)所示,以及占优势地位的右冠状动脉(B)、左前降支(C)和左回旋支的血管视图所示,仅发现轻微狭窄(1-24%管腔直径狭窄;CAD–RADS 1;白色箭头)。右冠状动脉(E)和左冠状动脉(F)的ICA是多余的,并证实没有相关的CAD。
由两部分组成的CTA方案通常包括单个造影剂团注。建议在升主动脉中的CT值达到120 HU的预定水平后,通过团注跟踪以设定的延迟时间自动开始CTA采集。应该根据所使用的CT设备调整CTA扫描参数。
数据重建和图像解释
与传统的滤波反投影(FBP)相比,迭代重建(IR)技术已被证明可以提高图像质量和/或减少辐射剂量。因此,建议常规使用迭代重建。此外,研究表明,高空间分辨率卷积核可用于冠状动脉评估,特别是在存在广泛的冠状动脉粥样硬化和钙化的情况下。因此,建议不仅重建“平滑”的血管卷积核,而且使用“清晰”的高空间分辨率卷积核进行重建。
由具有足够心脏CT经验的心血管成像专家分析CT数据至关重要。图像解释应始终包括基于多项目Likert量表的整体图像质量记录,从不能诊断到优秀不等。此外,建议使用15段模型或类似模型评估冠状动脉的可评估性。冠状动脉中段或远端的不可评估性可能不相关,这取决于血管大小和冠状动脉分布类型。然而,至少冠状动脉近端的高诊断图像质量至关重要。如果严重的伪影阻碍了近端冠状动脉的评估,则最常见的后果是将该段视为病变并转诊ICA。CTA上冠状动脉狭窄≥70%的近端冠状动脉段和/或狭窄≥50%的左主干冠状动脉(CAD–RADS类别≥4)被认为表明在评估TAVI的患者中存在相关CAD。
讨论
根据工业化国家人口结构的逐渐变化、TAVI手术的进步及其适应症的扩展,预计转诊接受介入治疗的AS患者人数将进一步增加。由于大多数接受TAVI治疗的患者都是老年人和体弱者,在过去的二十年里,该手术的侵袭性显著降低,同时安全性得到了维持甚至提高。另一个旨在简化TAVI并将其侵袭性降至最低的概念是SLIM(单动脉通路和低对比剂使用);研究表明,这种方法降低了急性肾损伤和进入部位并发症的发生率,并缩短了住院时间。与此同时,程序的安全性和成功性没有受到损害。将TAVI的侵袭性降至最低的趋势还包括诊断前检查。在TAVI的早期,对每位患者进行经食管超声心动图检查,以验证AS的严重程度并确定人工瓣膜尺寸。同时,CT已被证明可以提供更准确和无创的主动脉环及其他部位的成像。因此,它已成为TAVI的中心评估工具,经食管超声心动图现在仅作为选择性病例的辅助诊断方法。如果TAVI前CTA被彻底证明可以可靠地排除相关的CAD,并消除对计划进行TAVI的部分复杂患者队列进行进一步下游检查的必要性,那么它就可以作为“一站式检查”。有许多可能与ICA相关的并发症会产生严重后果,这加强了人们对非侵入性诊断方法的兴趣。CTA有可能提供有关手术所有相关方面的信息。然而,在TAVI之前的CTA设置中,冠状动脉评估有一些考虑因素和先决条件。具体而言,建议根据患者的肾功能和入院脱水程度实现平衡的液体管理,将最现代的CT扫描仪与专用CT协议结合使用,并评估图像数据,应下将临床心脏病学知识和心脏CT专业知识相结合。
如上所述,回顾性ECG门控为联合冠状动脉CTA和TAVI规划提供了一种有利的采集技术,因为经导管心脏瓣膜的选择可以基于整个心动周期的最大尺寸进行,并且在最合适的心脏期相可以进行冠脉评估。然而,回顾性ECG门控可能会产生较高的辐射剂量。这可能对老年患者没有临床后果;然而,随着时间的推移,接受TAVI治疗的患者的平均年龄和手术风险状况稳步显著下降。当考虑到越来越年轻的TAVI人群时,CTA可能更有利,因为心血管风险较低,动脉粥样硬化负担较轻。同时,尽管没有证据表明医学成像辐射与成人癌症风险相关,但保持尽可能低的辐射剂量是一种良好的做法。
如果主动脉瓣环的成像不准确,可能会出现假体尺寸过大的情况。尺寸过大超过一定程度已被证明会增加瓣环形破裂的风险,这是一种罕见但严重的TAVI相关并发症。当使用传统前瞻性ECG触发时,用于正确确定瓣环大小和准确评估冠状动脉的图像挽救的可能性较小。其后果可能是重复的CTA检查或不必要的ICA转诊,这需要额外的辐射剂量和造影剂,或者在ICA的情况下,发生侵入性手术固有的额外风险。
结论
使用先进CT设备和回顾性ECG门控技术,在很大一部分严重症状性AS患者中,在常规诊断前CTA中进行冠状动脉评估以进行TAVI规划似乎可行。根据现有文献,CTA是一种很有前途的非侵入性评估冠状动脉的方法,用于评估选定的TAVI患者,以帮助临床决策是否需要侵入性检查。基于CTA的血流储备分数的使用可能具有额外的价值。
未来发展方向
为了确定CTA作为一种安全有效的CAD一线筛查测试在TAVI诊断前环境中的作用,需要前瞻性随机试验。此外,在预选适合CT检查的病例以及在疑似相关CAD病例中应转诊进行ICA的病例方面的临床路径有用性值得进一步研究。下图提出了一种以CTA作为中心诊断工具的算法,只有在怀疑存在相关CAD的情况下才进行ICA。
联合冠脉CTA与TAVI规划联合成像的诊断路径
理想情况下,每个接受CTA的患者都应该在TAVI之前进行冠状动脉评估。未来的研究还应包括CT–FFR,因为它对诊断相关CAD具有建议的增量价值。
参考文献:Renker M, Schoepf UJ, Kim WK. Combined CT Coronary Artery Assessment and TAVI Planning. Diagnostics (Basel). 2023 Apr 3;13(7):1327. doi: 10.3390/diagnostics13071327.仅供专业人士交流目的,不用于商业用途。
2023年6月9日
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