CT血管造影技术的改进 将给CCTA为制造商带来竞争力

　CT血管造影可能有机会被用作一款廉价的筛查工具，让众多的疑似冠心病（CAD，冠状动脉粥样硬化性心脏病）患者接受医学监护—否则这一人群容易死于心脏病突发。要驾驭这款诊断工具还需要其它多个条件：加快CT扫描的速度，使冠状动脉阻塞及钙化情况在图像上更显眼；需要进一步减少在辐射中的暴露；诊断工具的后台操作软件应更加用户友好和直观，例如，能够在辐射水平达到不安全水平时关闭系统。采用模式识别算法的计算机辅助诊断软件有助于提高早期冠状动脉血管钙化和软斑块的识别特征和准确性，其做法类似在乳腺癌检测中提高乳房X光检查的精确度。预测算法和仿真软件也可以帮助预测医疗事件进程和协助制定针对医疗管理或干预的策略。后，必须克服报销的障碍，通过提供临床数据的方法，让临床医生和处方医师乐意使用这项检查技术。

图一.冠心病斑块的形成

　　在2010年，有1,000万美国民众将遭受胸痛。而在这1,000万人中，约会有95万人死于冠心病?D其中335,000人将会死于突发性心脏病发作（也称为心肌梗死/MI））。估计2010年用于治疗冠心病患者的直接和间接费为1770亿美元。

　　冠心病是指因为流向搏动心肌的冠状动脉内形成了血斑块，从而阻碍血液流动这一病情。斑块（沉积在冠脉动脉内壁的脂肪）要么脆化（软）要么硬化。脆化斑块在不经常的动作过程中（例如，未经训练的剧烈运动）可能会破裂，从而导致血小板活化和生成血块。这些因素增加了冠状动脉阻塞的可能性，从而导致心脏病发作（见图1）。

　　在对冠心病患者进行诊断时，心脏病医生需要知道其冠状动脉的解剖和堵塞信息、因堵塞所造成的缺血及心脏组织的活力状态（见图2）。心脏病医生使用多项检测来了解这些特征：心脏负荷测试心电图（ECG）、铊扫描或灌注研究、侵入式导管冠状动脉造影、冠状动脉CT血管造影（CCTA）和磁共振（MR）血管造影。本文主要讨论CCTA。

　　CCTA是一项非侵入式检查手段：通过先给病人注射Ｘ射线造影剂，然后用CT扫描仪从不同角度对心脏进行图像采集。通过这项检查可知道冠状动脉的解剖信息，包括堵塞、斑块和钙化情况。钙化是指冠状动脉内斑块内部的钙沉积，意味着较严重的冠心病。依据文献，钙化指数（如，冠状动脉血管中钙的总含量）与患者的寿命有直接关系。在不给患者注射Ｘ射线造影剂的情况下对其心脏进行CT扫描可以确定钙化指数。

　　近，正电子发射断层扫描（PET）和CT的整合，尽管非常昂贵，但实现了梦想的目标—一项能够通过单次检查即可提供有关剖析、缺血和存活信息的造影（成像）技术。然而，使用这项昂贵的造影技术对普通大众进行筛查是不可行的。为了有效地对冠心病做筛查，筛查工具不仅应该具有高可靠度、高效率和的有效性，同时也应该具有成本效益—以便能被医生和患者广泛接受。

　　本文作者设计了一份调查问卷并采访了全美各地的多位介入式心脏病专家，以确定将CCTA用作冠心病早期检测工具的可行性。基于采访过程中的反馈意见，CCTA更多地在以下场合中发挥作用：

　　紧急情况。在急诊室（ER），CCTA可以快速地对心肌梗塞或间歇性心绞痛、主动脉夹层（指主动脉腔内的血液通过内膜的破口进入主动脉壁中）和肺栓塞做 “四者排除仨”检查——它们的主要症状都是胸口有尖锐疼痛。相比放射性负荷检测、磁共振造影或心电图负荷检测，CCTA是一项可以在急诊室进行的简单检查手段，这主要缘于急诊室有时间限制和胸口有尖锐疼痛的患者不能进行某些检查这一事实。在美国，因为急诊室中超过50％的病人有胸部疼痛，所以CCTA明显非常适用于急诊室环境。

　　冠状动脉异常。在使用介入式冠状动脉心导管无法检测到冠状动脉异常（动脉解剖异常）的情况下，CCTA是一款很合适的诊断工具。

　　有异常负荷测试（结果）的高危患者。一些负荷测试结果异常的高危患者可能无法进行冠状动脉搭桥手术，而CCTA是一款用于帮助识别冠状动脉斑块的好工具。

　　持续心绞痛的有症状患者。CCTA是一款可以定位和测量冠状动脉斑块的无创筛查工具。相比其它心脏造影技术，CCTA更具成本效益（见表一）。

　　无症状患者。 CCTA有助于风险分层管理和帮助患者预防因冠心病所导致的严重后果。这对那些没有冠心病症状但由于有家族病史或其它危险因素而具有很高冠心病风险的患者很有用处。

　　CCTA是一项可在30分钟内对门诊病人进行检查的用户友好的检查手段，相比其它检查项目而言更具成本效益。虽然CCTA在美国并没有被作为冠心病的标准筛查工具，但在一些南亚国家，CCTA的阴性预测值使其成为企业管理人员例行体检中被广泛接受的一项额外增加的检查项目。

　　经济动态和美国医院协会（AHA）指南在很大程度上限制了将CCTA广泛用于冠心病筛查。除了目前美国医院协会指南中列出的（检查）指标以外（例如，用于冠状动脉异常检测的检查项目），美国的大多数保险公司不会报销（CCTA的检查费用）。如果AHA指南进一步增多（检查）指标，将用于发现早期冠心病的筛选和对极有可能发生的心肌梗死（MI）进行预防性管理也包括在内，那么CCTA可通过让无症状人群采取预防保健来降低心脏病发作死亡率。目前，有健康意识的无症状患者可能需要自己掏钱来进行CCTA检查。

　　此外，许多受访的介入心脏病学专家表示更希望不使用CCTA检查，原因在于：

　　1.随着病例被转移给成像设备和放射科医师，患者不再在他们的掌握中。

　　2.如果用CCTA查看到大的堵塞物，他们仍要继续采用有疗效的介入式心导管。

　　3.对医生而言，介入式心脏导管的报销远远超过CCTA（见表一）。

　　4.与铊检测所用的伽玛相机不同，CT扫描仪的安装成本很高，并且CCTA在美国的报销覆盖率相对较低。

　　要将CCTA用作冠心病筛检工具所受到的操作限制之一是：CCTA要注射造影剂和存在危害肾的副作用。此外，若用一台64层扫描仪对患者进行检测，患者所用辐射剂量为4~16.3 mSv（millisievert）－具体取决于性别和医生的指示。依据FDA的规定，“对一个没有症状的病人，CT扫描不太可能检测发现重大疾病，而其对个人的潜在危害可能会大于其假设的好处”。然而，有些受访心脏病专家的回答是，介入式冠状动脉导管（目前用于冠心病诊断的黄金标准）导致的辐射效应远远大于CCTA所使用辐射剂量。对于有症状的患者，辐射不是问题； 然而，对于无症状患者而言，这是有关系的，因为CCTA有可能误测，其中冠状动脉中的这些堵塞物有可能永远也不会发展到有症状的阶段。

　　受采访的心脏病专家表示，建议大众在40岁之后每10年做一次钙化指数检查，例如，不注射Ｘ射线造影剂的CT心脏平扫，以评估冠状动脉的钙沉积。该检查项目可以和负荷测试隔每五年交替使用。目前，美国监督管理和保险机构不认可用CCTA是检测发现冠心病的一项标准检查，他们认可的是负荷测试、铊扫描和心电图。

　　尽管冠心病患者越来越多，如图3示，目前其实并没有可以定位冠状动脉堵塞的有效筛选工具。 CCTA可以提供客观数据，让更多疑似冠心病的无临床症状患者得到医治—稳定软斑块并主张通过改变生活方式来延缓疾病的恶化和心脏病的发生。

　　原始设备制造商的作用

　　随着多层扫描仪的出现，CT技术已经取得了飞速发展。这些高清晰度的高速系统可以获取优质的冠状动脉血管图像。有了准心电门控（心脏成像的同时被跟踪记录下心电图），有效辐射剂的剂量从10~15mSv降到了1.2mSv。目前，被广泛使用的是64层扫描仪；然而，128层扫描仪也已经进入市场，并且128层扫描仪擅长识别软脆化斑块且辐射剂用量少。

　　CCTA所用的软件可以做进一步改进，使其变得更加直观、用户友好，特别是加强与心电图和舒张心脏图像有关的同步。为了减少对病人的辐照，迫切需要能够自我检查和测量辐照的软件。一旦辐照水平达到不恰当的范围，该软件应该能够发生报警或关闭系统。此功能应纳入CT系统设计。制造商可以对技术人员提供更多的宣传和教育培训以发挥积极作用。

　　要让CCTA成为一项用于尽早检查发现冠心病的可行筛查方法，设备制造商需要克服某些障碍，其中包括缺少证明CCTA能有效而准确地预测冠心病的临床证据。基于修订AHA指南，临床证据终将扩大保险公司报销的覆盖范围。后，因保险公司扩大报销范围而使CT系统的安装成本降低，这将有助于医疗界更广泛地接受CCTA。

　　结论

　　当前对可以安全地筛查明显冠状动脉狭窄的无创、经济型工具存在迫切的需要。考虑到CCTA 的低成本（相对侵入式导管要便宜近10倍）和高阴性预测值，CCTA特别适合满足这一需求。在当前的高清晰度、高速CT系统中整合新的模式识别和预测软件工具有助于提高CCTA的灵敏度，使其有助于排查软斑——心脏病发作的先兆。此外，还需要更多的临床数据来让保险报销公司信服，以便将CCTA作为一项可报销的筛查项目纳入报销范围。