心脏CT在评估伴有胸痛病人中的作用

【关键词】 电子束ct；计算机断层扫描；冠状动脉成像；冠状动脉狭窄；心肌缺血

去急诊室就诊的伴有胸痛的病人其胸痛的原因有心绞痛、肺栓塞、主动脉夹层和其它一些相对较轻的原因。其中最重要的诊断是确定冠状动脉疾病，其分为稳定性心绞痛和急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，acs）。acs构成了症状性冠状动脉疾患最为严重的种类，包括急性心肌梗塞、非透壁性心肌梗塞和不稳定性心绞痛[1]。

目前在确诊伴有严重胸痛的病人中没有一种方法是成功的。在一项研究中[2]，超过10000例急诊室患者伴有胸痛和相关症状，其中889例患者中的19例(2.1%)最终被证实有急性心肌梗塞，但没有合适治疗；2.3%的病人是不稳定性心绞痛，被错误治疗。其它研究表明伴有严重胸痛的病人误诊率较高。

最初的评估

胸痛病人最初的评估包括病人的病史和体格检查、心电图、心肌的生物标记。病史包括危险因素的评估和胸痛的表现。心源性胸痛典型表现为压榨性疼痛或胸部沉重感，并放射至颈部和手臂。体格检查结果一般正常，但是可能出现同充血性心衰相联系的征象（杂音、奔马率、啰因）。ecg结果一般也正常，但是如果出现典型表现如st段提高或t波倒置，也会有帮助。血清的生物标记物如心肌肌钙蛋白在心肌梗塞病人胸痛发生6小时后常阳性。

但是普通的检查有许多限制。有20%的acs患者胸痛不典型；而一些病人最终被证实是心肌梗塞，却根本没有胸痛。近10%的病人有心肌梗塞，ecg结果正常或仅有非特异性表现。心肌的肌钙蛋白对心肌梗死有较高的特异性，但是在胸痛发生后的最初几小时敏感性较低。

伴有急性胸痛的患者可分为三类：第一类是有起初的病史，心电图结果和心肌酶水平。这一类人必需紧急做冠状动脉造影。第二类经过最初的治疗，被确诊为良性病变，而且经常早已痊愈。第三类也是最大的一部分人，这一类病人大约在40到60岁，病人很少有危险因素，其胸痛的症状不是典型的acs，而是不确定的、刺痛或锐痛。其最初的心电图结果和心肌酶水平是正常的或不特异改变。这类患者的治疗结局是不确定的，但是其中有2%～4%的人被不适当的从急诊室放走，结果发现有acs。

各种检查技术都可用于评估急诊室内伴有不确定胸痛的病人。普通胸片可以显示胸痛的一些原因，如肺炎、气胸或肋骨骨折等。在极少数情况下，冠状动脉钙化或充血性心衰的存在会提示acs。但是典型的acs胸片是正常的。核医学灌注成像、超声心动图、mri及ct扫描也被用于处理不确定胸痛病人。

核医学灌注成像和超声心动图

核医学灌注成像用于一些胸痛的病人，作为评估患有低或中等风险的acs扫描方案的一部分。它提供了一种在胸痛发作后评估心肌状态敏感的方法。在注射锝标记物45分钟后，静息状态下用γ相机成像。灌注缺损伴有正常的室壁运动表明有心肌缺血。使用spect成像，核医学灌注成像诊断acs的敏感性90～100%，特异性60～78%，阴性预测值97～100%[3]。稳定性心绞痛患者加入负荷成像会增加诊断的准确性。但是核医学灌注成像存在一定缺陷：核医学科室一般不在急诊室内或附近，需要搬动病人；因为需要电话通知核医学药物，这个研究不能及时的进行；其研究的焦点是评估冠状动脉疾患，而不能评估导致胸痛的其它原因。

超声心动图可被用于评估患有低或中等风险的acs的急诊室患者。心肌缺血表现为节段性室壁运动异常和射血分数减低。在一项超声心动图和核医学灌注成像的比较研究中，kontos等[4]发现它们具有相似的敏感性和特异性。超声心动图的另一项特点是简便。缺点包括可行性有限和在较小的心肌梗塞或不稳定性心绞痛时出现假阴性结果。早期的经验表明心肌对比剂超声心动图可能提高这种技术的诊断准确性。

mri成像

近年来，随着硬件设备性能的提高及软件的开发应用，mri技术水平和成像质量正逐步提高[5～8]。王成林等[6]对28例缺血性心脏病患者行磁共振心肌灌注成像检查, 研究表明磁共振心肌灌注成像能识别心肌的缺血与梗死,可以指导临床制定治疗计划,判断治疗效果和进行预后的评价。但是mri扫描时间的延长限制了这一技术在急诊室病人的应用。

电子束ct

用ct扫描进行心脏成像的最初工作是由电子束ct来完成的[9]。不同于普通ct的x线球管的是，电子束ct使用电子枪和一个固定的钨靶产生图像。缺少移动的部分使得电子束ct比早年的普通ct成像速度要快得多。电子束ct可以获得100毫秒的时间分辨率，足够减少或消除心脏运动所产生的伪影。

电子束ct最主要的应用是冠状动脉钙化积分。冠状动脉钙化是冠状动脉粥样硬化的一部分，对于冠状动脉粥样硬化的存在具有较高的特异性[10]。冠状动脉钙化的缺乏对于acs有较高的阴性预测值。稳定性心绞痛和不稳定性心绞痛冠状动脉钙化的特征不同。冠状动脉钙化的存在及数量和严重的冠状动脉事件如急性冠状动脉综合征的进展、猝死、需要经皮介入的冠状动脉再通或冠状动脉旁路移植等有一定的关系[11]，但是冠状动脉钙化的诊断价值还存在一定争议。在因心脏病变猝死的病人中，钙化仅出现在冠状动脉近50%的病变中。greenland等[12]的研究中，14%的心肌梗塞和死亡病例在ct上没有发现冠状动脉钙化，因此缺乏冠状动脉钙化并不意味着没有冠状动脉粥样硬化，特别是在年轻人。

电子束ct钙化积分扫描由30～40层3毫米层厚的层面组成，他们是在一次或两次的屏气状态下获得的。ecg触发是在80%的r-r间期进行的。应用于所有图像的软件点亮ct值高于ct诊断钙化阈值130hu的体素。感兴趣区被放置在围绕点亮区域相对应的冠状动脉。钙化积分是点亮体素的数量和密度的测量结果。

电子束ct曾经被用于无症状的病人，进一步确定冠状动脉危险因素。电子束ct钙化积分在去急诊室就诊伴有胸痛的病人中有一定价值。laudon等[13]评估了105例可能患有acs的患者。纳入标准是正常的心肌酶水平和不能确定诊断的心电图结果，已确诊为冠状动脉疾患的病人被排除在外。所有病人都进行了电子束ct成像，非零钙化积分被认为是acs阳性。诊治患者的急诊室医生不知道电子束ct的结果，最后的诊断基于临床表现和普通检查。结果表明电子束ct阳性发现的敏感性、特异性、阴性预测值分别为100%、63%和100%。没有一个电子束ct阴性的患者在随后4个月的随访中有心肌事件。作者认为电子束ct阴性的患者可以安全的处理。在一项相同设计的研究中，mclaughlin等[14]通过使用钙化积分研究了有不确定ecg结果和正常心肌酶水平的134例患者。86例电子束ct阳性结果的病人中，7例(8%)有心肌事件，而48例电子束ct阴性结果的病人中，仅1例(2%)有心肌事件。因此作者认为电子束ct在处置胸痛病人中是有用的。

电子束ct缺点在于噪声大，检查身体其他部位受限。除了扫描的费用外，还没有出现更进一步的技术发展。近年来，电子束ct已被多层螺旋ct取代。

多层螺旋ct

大量较早的螺旋ct研究表明同冠状动脉血管造影相比多层螺旋ct有一定的潜力。但因存在阶梯状伪影、移动伪影、钙化影响了分析。近年，多层螺旋ct进展很快。现有ct有64排探测器，其达到0.5毫米的各向同性的空间分辨率和200毫秒或更短的时间分辨率。这样的空间分辨率大约是冠状动脉血管造影的1/3，可以看到大于1.5毫米的血管。但是其时间分辨率大大小于冠状动脉血管造影。为减少运动伪影，检查时心率控制在每分钟65次以下。对于心率较快者，β受体阻滞剂用于减慢心率。

团注触发技术和预实验技术使用5～6毫升/秒的团注速度。虽然要选择心动周期中的10个周期进行重建，但是在舒张期获得的图像提供了最好的冠状动脉图像质量，所以需要选择哪些图像可以重建。同侵入性的血管造影相比，应用64排螺旋ct，冠状动脉ct血管造影的敏感性和特异性超过80%。其比较早期的多层螺旋ct，不能评估的血管段要少些。

虽然严重的冠状动脉狭窄不等同于acs，但是在不稳定性心绞痛或非st段抬高心肌梗塞病人中，80%-94%的病人检测到严重的冠状动脉狭窄。但是也有研究表明冠状动脉狭窄不超过50%的病人出现心肌梗塞。此外，有较薄纤维帽和较大脂肪核的粥样斑块较易破裂。多层螺旋ct可以显示非钙化冠状动脉粥样硬化斑块的存在、数量、组成和冠状动脉重构的程度(粥样斑块在管壁还是管腔)。

除了评估冠状动脉，冠状动脉ct血管造影可以提供有关心肌功能的重要信息。如果在心动周期中获得一组图像，就可以评估左室壁的运动。收缩期末和舒张期末图像可以计算左室射血分数，其同其它技术有很好的相关性（r=0.89-0.97），特别是mri成像。在对比增强后左室心肌的低密度区被认为是心肌灌注异常。在急性心肌梗塞，多层螺旋ct可以检出存在左室室壁瘤的血栓和受损的左室功能。多层螺旋ct还可显示溶栓的成功与否，及冠状动脉旁路的通畅性。

除了冠状动脉ct血管造影，多层螺旋ct还用类似于电子束ct的技术评估冠状动脉钙化，并同其有良好的相关性。

急诊室中的多层螺旋ct

多层螺旋ct现在已常规应用于评估许多非胸部原因导致的急诊，如腹痛、头痛和外伤以及紧急非心脏胸部疾患，包括肺栓塞和主动脉夹层。

多层螺旋ct在可能为心源性胸痛的急诊室患者中有两方面的作用。一方面多层螺旋ct图像在起初的评估后尽可能快的获得，通常在问病史，体格检查，完成ecg和第一组心肌酶和血清肌酐水平正常之后。这时候，检查结果成为处理病人或让病人入院的决策的一部分。在另一方面，病人入院后，多层螺旋ct的检查结果帮助决定监视的类型和治疗方案，如经皮介入或外科血管再通。

最近，出现一种新的扫描方案称为三联方法，其是为了确定三联征冠状动脉、肺栓塞和主动脉夹层。这种方法一次检查即可提供有关胸痛的冠状动脉和非冠状动脉胸部疾患，使得胸痛多种原因能够同时评估。这种扫描方案不同于冠状动脉ct血管造影的是其无需ecg门控、应用较大的视野、覆盖范围更长。其扫描时间是冠状动脉ct血管造影的两倍；且使用足头方向；再者静脉对比剂用量较大，因为在扫描时间内左心和右心循环时对比剂必需同时保持在临近高峰水平。

在急诊室ct扫描方案中冠状动脉钙化评估的作用尚不清楚。有大量的冠状动脉钙化的病人，因为有钙化的伪影，冠状动脉ct血管造影可能就略差些。而缺乏钙化降低了严重冠状动脉狭窄（管径大于50%的狭窄）的可能性，但并没有完全排除。如果仅进行钙化积分的评估，则无法评估需要静脉对比剂的其它原因的胸痛（如肺栓塞）。

ghersin等[15]应用16层螺旋ct精细的冠状动脉ct血管造影研究了可疑acs的65例患者，技术上较为完整的59例（89%）患者的629（96.9%）个可评估的冠状动脉节段中，同侵入性的血管造影相比较，其敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为80%、89%、52%和97%。在22例可疑acs患者的一项研究中，应用16层螺旋ct冠状动脉ct血管造影使7例（32%）患者避免冠状动脉血管造影，因为其证实了缺乏冠状动脉疾患的证据[16]。应用64层螺旋ct精细的冠状动脉ct血管造影也证实取得了可喜结果。一项盲法的前瞻性研究中[17]，有103例去急诊室的胸痛患者显示缺乏严重的冠状动脉狭窄和存在非重要性的冠状动脉粥样硬化斑块，预示所有例（阴性预测值100%）均未患acs。gallagher等[18]发现多层螺旋ct同核医学的灌注成像相比较，检测出在急诊室中92例伴有胸痛的低风险病人患有acs。

通过使用三联方法和64层螺旋ct，white等研究去急诊室就诊伴有不确定性胸痛的69例患者，因其心电图正常或无特异性发现、最初的心肌酶结果正常，故认为患acs的风险性较低[19]。在最初的临床评估进行后立即进行成像，同时获得血清心肌酶水平。结果显示多层螺旋ct评估急诊室胸痛的所有的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为87%、96%、87%和96%。除了有10例严重的冠状动脉狭窄(>50%管腔狭窄)，通过使用三联方法，还发现3例非冠状动脉的诊断（肺栓塞、肺炎和心肌炎）。最终，仅1例患者有被诊断为急性心肌梗塞。savino等[20]使用同样方法，其23例因胸痛去急诊室就诊的患者中的8例多层螺旋ct显示严重的冠状动脉狭窄均在侵入性的血管造影检查得到证实。

展望

第一，硬件和软件的进步可以优化ct血管造影的常规应用。各种技术如使用多球管技术、更快的扫描架旋转时间、和每转更大的覆盖范围可以优化扫描。更好的后处理软件和操作技术可以优化图像质量和工作流程。

第二，在ct血管造影检查时的病人射线剂量的大小。据估计，在进行心脏ct血管造影时，一次检查射线剂量超过了10msv，或者至少是年自然射线剂量的三倍[21]。使用三联法，因为扫描范围较长，射线剂量甚至更高。剂量调节或ecg脉冲，在相对不重要的心动周期球管电流显著减小，是减少射线剂量的方法，可减少40%[21]。许多现在评估胸痛的成像手段，如核医学心肌灌注和冠状动脉血管造影，射线剂量均很大。如果ct血管造影被证实可以替代这些技术，许多射线的负担就可以减轻。

第三，ct血管造影目前着重在解剖而非功能，不考虑缺血对心肌的影响。如果把ct的心肌灌注加入到ct血管造影中[22～24]，就可以联合考虑心脏的解剖和功能的变化。

总之，最初的研究表明ct血管造影在胸痛的评估中有不可估量的潜在价值。这种应用最合适的组群是患acs较低风险的病人。但是相对于其它的成像技术，如核医学灌注成像，多层螺旋ct在急诊室评估胸痛的作用，目前尚无一致意见，还需进一步的研究证实其准确的作用。

【参考文献】
1. hochman js, tamis je, thompson td. sex,clinical presentation, and outcome in patients with acute coronary syndromes. n engl j med, 1999,341(4):226-232.

2. pope jh, aufderheide tp, ruthazer r, et al. missed diagnoses of acute cardiac ischemia in the emergency department. n engl j med, 2000,342(16):1163-1170.

3. heller gv, stowers sa, hendel rc, et al value of acute rest technetium-99m tetrofosmintomographic myocardial perfusion imaging in patients with acute chest pain and nondiagnostic electrocardiograms. j am coll cardiol, 1998,31(5):1011-1017.

4. kontos mc, arrowood ja, jesse rl, et al. comparison between 2-dimensional echocardiography and myocardial perfusion imaging in the emergency department in patients with possible myocardial ischemia. am heart j, 1998,136(4 pt 1):724-733.

5. 张兆琪.缺血性心脏病磁共振成像.中国CT和MRI杂志，2003，1(1):56-60.

6. 王成林,乔建华,彭长农等.冠状动脉狭窄与心肌缺血的mrmpi研究.中国ct和mri杂志，2004，2(2):23-26.

7. 郭建峰,沈钧康,徐孝秋等.呼吸导航3d btfe序列评价冠状动脉狭窄的初步研究.中国ct和mri杂志，2008，6（2）:26-30.

8. 汪瑞民,张涛,郭彩风等.磁共振冠状动脉成像临床应用研究.中国ct和mri杂志，2008，6（4）:26-30.

9. 戴汝平.电子束ct冠状动脉成像研究及进展.中国ct和mri杂志，2004，2(2):57-62.

pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s. nature, 1993,362(6423):801-809.

11. tanenbaum sr, kondos gt, veselik ke, et al. detection of calcific deposits in coronary arteries by ultrafast computed tomography and correlation with j cardiol, 1989,63(12):870-872.

12. greenland p,labree l,azen sp,et al. coronary artery calcium score combined with framingham score for risk prediction in asymptomatic ,2004,291(2):210-215.

13. laudon da,vukov lf,breen jf,et al. use of electron-beam computed tomography in the evaluation of chest pain patients in the emergency department. ann emerg med,1999,33(1):15-21.

14. mclaughlin vv,balogh t,rich s. utility of electron beam computed tomography to stratify patients presenting to the emergency room with chest pain. am j cardiol, 1999,84(3):327-328.

15. ghersin e, litmanovich d, dragu r, et al. 16-mdct coronary angiography versus invasive coronary angiography in acute chest pain syndrome: a blinded prospective study. ajr am j roentgenol, 2006,186(1):177-184.