健心知著
2025.07.02
第485期
光子计数计算机断层扫描血管造影术与侵入性冠状动脉狭窄评估方式的对比研究—对严重钙化冠状动脉的意义
刘健、周海燕、范朋飞
北京大学人民医院
健心荐语
严重的冠状动脉钙化通常需要结合多种检查方法来全面评估病变情况，冠状动脉钙化积分扫描（CAC）和冠状动脉计算机断层扫描血管造影（CTA）是常用的无创筛查方法。临床指南不推荐在老年患者或存在严重冠状动脉钙化的情况下使用CTA。光子计数冠状动脉计算机断层扫描血管造影（PCCTA）引入了超高平面分辨率和多能量成像技术，但其是否能够克服这些限制尚不清楚。
文章介绍
本研究旨在评估PCCTA在有无钙化的情况下定量评估冠状动脉管腔狭窄的能力，并与三维侵入性定量冠状动脉造影（3D QCA）进行比较，对比了PCCTA与侵入性冠状动脉造影（ICA）在严重钙化冠状动脉中的应用。研究结果表明，超高清分辨率（UHR）PCCTA在评估冠状动脉狭窄方面优于标准分辨率（SR）PCCTA，尤其是在严重钙化的冠状动脉中。UHR-PCCTA的诊断性能优异，能够识别需要进一步血流动力学评估或血运重建的冠状动脉，为未来非侵入性冠状动脉成像提供了新的方向。该研究于2025年2月发表于《JACC Cardiovasc Imaging》杂志。
研究方法
本研究是一项前瞻性、单中心、非随机试验，旨在比较光子计数冠状动脉计算机断层扫描血管造影术（PCCTA）与侵入性冠状动脉造影（ICA）在评估冠状动脉狭窄中的性能。研究在英国牛津大学的AMIIC中心进行，纳入了100名因急性冠状动脉综合征（ACS）或慢性冠状动脉综合征需行ICA的患者。这些患者接受了标准分辨率（SR）和超高分辨率（UHR）两种模式的PCCTA检查，以及ICA检查。主要终点是评估PCCTA与ICA在测量冠状动脉直径狭窄百分比和最小管腔直径方面的准确性。次要终点包括对冠状动脉钙化程度的分类、解剖疾病严重程度的CAD-RADS分类以及诊断性能的评估。所有患者均接受了为期10年的随访，以评估长期的临床结果和PCCTA的潜在影响。
研究结果
该研究共纳入100名患者，其中接受标准分辨率（SR）PCCTA检查的患者有22名，接受超高分辨率（UHR）PCCTA检查的患者有11名，同时接受SR和UHR PCCTA检查的患者有67名。患者的平均年龄为64岁，男性占86%。在主要终点方面，UHR-PCCTA在评估管腔狭窄方面比SR-PCCTA更精确，与3D QCA相比，UHR-PCCTA的中位差异为3%（Q1-Q3：1%-6%），而SR-PCCTA的中位差异为6%（Q1-Q3：2%-11%）（P<0.001）。在严重钙化动脉中，UHR-PCCTA的中位差异为3%（Q1-Q3：1%-6%），而SR-PCCTA的中位差异为6%（Q1-Q3：3%-13%）（P=0.002）。这表明UHR-PCCTA在评估管腔狭窄方面具有更高的精度，尤其是在严重钙化的情况下。在次要终点方面，UHR-PCCTA与3D QCA在斑块和血管水平的解剖疾病严重程度分类上的一致性近乎完美（k=0.90；Q1-Q3：0.84-0.95；P<0.001），而SR-PCCTA的一致性为中等（k=0.63；Q1-Q3：0.54-0.71；P<0.001）。在诊断性能方面，UHR-PCCTA的AUC为0.99（95% CI：0.98-1.00；P<0.001），显著高于SR-PCCTA的0.94（95% CI：0.91-0.98；P<0.001），尤其是在严重钙化血管中，UHR-PCCTA的AUC为0.99（95% CI：0.96-1.00；P<0.001），而SR-PCCTA的AUC为0.92（95% CI：0.85-0.99；P<0.001）。这表明UHR-PCCTA在识别需要进一步血流动力学评估或血运重建的冠状动脉方面具有更高的诊断准确性。在辐射暴露方面，UHR-PCCTA的辐射暴露是SR-PCCTA的2.7倍，但低于传统诊断性冠状动脉造影的辐射暴露。这些结果表明，尽管UHR-PCCTA的辐射暴露较高，但其在评估冠状动脉狭窄和钙化方面具有显著优势。
表1：临床和成像特征（N＝100）
图1：核心图 光子计数 CT 血管造影与侵入性冠状动脉狭窄评估的比较
(A) 钙化斑块位于左冠状动脉主干（LM）远端，延伸至左前降支动脉（LAD）和左冠状动脉（LCx），造成严重狭窄。此外，LCx近端的混合斑块导致中度狭窄。具体钙化评分如下：LM钙化评分为658 AU，LAD钙化评分为649 AU，LCx钙化评分为71 AU，患者整体钙化评分为1,533 AU。 (B) 展示了所有斑块的UHR-PCCTA和SR-PCCTA的直径狭窄率（%）与3D QCA的相关性，特别标注了原生血管和支架植入部分。(C) 通过Sankey图展示了与3D QCA相比，SR-PCCTA和UHR-PCCTA对斑块解剖学疾病严重程度的分类情况。
图2：利用UHR-PCCTA、SR-PCCTA和ICA 3D QCA进行多模态成像的示例
(A) 左主动脉中段的混合斑块和钙化斑块分别导致中度和轻度狭窄（左主动脉钙化评分：297AU；患者钙化评分：476 AU）。(B）弥漫性病变的左主动脉，血管中段的钙化斑块导致中度狭窄（左主动脉钙化评分：1231 AU；患者钙化评分：3164 AU）。(C)在OM1支的骨膜上有灶性非钙化斑块，导致重度狭窄，UHR-PCCTA可以观察到，但SR-PCCTA观察不到（LCx 钙化评分：61AU；患者钙化评分：707AU）。(D) LM远端的钙化斑块延伸至LAD和LCx动脉，导致严重狭窄，LCx近端的混合斑块导致中度狭窄（LM钙评分：658 AU；LAD钙评分：649 AU；LCx钙评分：71 AU；患者钙评分：1,533 AU）。
表2：血管特征
a 331例（不包括支架置入区段）。b 322例（不包括QFR PPG无法评估的血管）
表3：斑块特征和狭窄量化
表4：PCCTA 与 3D QCA 的比较评估
图3：UHR 和 SR-PCCTA 直径狭窄率（%）与 3D QCA 的相关性
图4：所有斑块、严重钙化斑块和弥漫性病变动脉斑块的 UHR-PCCTA 和 SR-PCCTA 直径狭窄率（%）相对于 3D QCA 的平分图
图5：UHR-PCCTA 和 SR-PCCTA 相对于 3D QCA 的直径狭窄绝对中位差值（%）方框图，显示 UHR-PCCTA 比 SR-PCCTA 更精确
表5:SR-PCCTA和UHR-PCCTA与三维QCA对严重钙化斑块的比较评估
图6：根据 SR-PCCTA 和 UHR-PCCTA 对 3D QCA 进行诊断分类
表6:PCCTA 解剖学疾病严重程度分类与 3D QCA 的比较评估
表7:SR-PCCTA 和 UHR-PCCTA 在三维QCA中识别50%管腔狭窄冠状动脉的诊断准确性
结 论
在评估冠状动脉狭窄方面，PCCTA与ICA具有良好的一致性。特别是UHR PCCTA在测量管腔狭窄方面比SR PCCTA更为精确，尤其是在面对严重钙化病变时。UHR-PCCTA在解剖疾病严重程度分类上与ICA的一致性极高，并且在识别需要进一步血流动力学评估或血运重建的冠状动脉方面展现出卓越的诊断性能。尽管UHR-PCCTA的辐射暴露较SR-PCCTA有所增加，但其在高精度评估冠状动脉狭窄和钙化方面的优势使其成为冠状动脉疾病非侵入性成像的一个有前景的手段。
讨论
本研究是首个系统性对比PCCTA与ICA在评估冠状动脉狭窄方面的前瞻性单中心试验。结果显示，超高分辨率PCCTA在测量管腔狭窄和评估解剖疾病严重程度方面显著优于标准分辨率PCCTA，尤其是在严重钙化病变中。UHR-PCCTA与ICA的一致性近乎完美，且在识别需要进一步血流动力学评估或血运重建的冠状动脉方面展现出卓越的诊断性能。这些结果进一步巩固了UHR-PCCTA在冠状动脉疾病非侵入性成像中的地位，尤其是在传统CTA技术受限的情况下。然而，研究也存在一些局限性。首先，样本量较小且为单中心研究，可能限制了结果的普遍性。其次，UHR-PCCTA的辐射暴露较高，需要在临床应用中权衡利弊。此外，尽管多能量成像技术在减少钙化伪影方面表现出色，但其在某些情况下仍可能导致评估偏差。最后，随着成像技术的不断进步，未来的研究需要进一步探索UHR-PCCTA在不同临床场景中的应用，特别是在优化成像技术和减少辐射暴露方面。未来的研究还应考虑在更大的多中心研究中进一步验证UHR-PCCTA的诊断性能和临床应用价值，以确保其在多种情况下的有效性和安全性。