对动脉壁的完全压力被认为是导致动脉粥样硬化斑块形成的原因。这是一个研究领域,预计在未来几年将看到更多的使用。该研究在SCCT 2020上作为一个例子,说明了单纯应力如何有助于评估和预测冠状动脉搭桥术(CABG)的通畅性。
最新的技术进展和趋势计算机断层扫描(CT)并在会上讨论了最新的临床研究数据心血管CT学会(SCCT)2020年7月虚拟会议。热门话题包括低衰减冠状动脉斑块量化作为下一个重要的心脏风险评估,冠状动脉剪切应力作为心脏病发作的标志,CT用于评估非stemi患者,CT在COVID-19中的作用,CT在心脏结构评估中的作用,以及新的CT技术。
COVID对心脏病学和放射学的影响以及CT在大流行中的作用
“CT和心脏病学的作用COVID-19 (SARS-CoV-2)在这场大流行中仍有很多需要学习的东西,”SCCT副主席埃德·尼科尔,医学博士,MBA、FSCCT、皇家布朗普顿、切尔西和威斯敏斯特医院,伦敦,他在闭幕式上概述了2020年SCCT的主要收获。然而,他表示,CT已经成为COVID时代的主要成像方式之一。
他指出,CT可用于评估胸痛、左室功能障碍的病因、新发心衰或心肌病、评估可能患有心绞痛和新发心律失常的患者。而且,与超声心动图不同的是,它不需要临床医生靠近被扫描的患者。CT检查速度也很快,有助于减少与患者接触的时间。
“当你反思被问到的问题是什么时,在新冠肺炎时代,新冠肺炎比以往任何时候都更需要成为改变影像学的熔炉。我们需要在任何可能的情况下去除测试的层次,我们应该在任何可能的情况下避免侵入性测试。乔纳森莱比锡,医学博士,MSCCT是温哥华海岸健康中心普罗维登斯医疗中心放射科的主席,也是英属哥伦比亚大学放射科研究的副主席。他在一个关于新冠肺炎时期CT使用的会议上发表了讲话。“过去,我们可能想做两项测试,但现在我们可能不得不考虑只做一项测试,而且一项不涉及侵入性程序或雾化风险。”
他引用了JACC Cardiovascular Imaging 7月的一篇论文,[1],他是该论文的合著者之一,文中提到了在COVID时代对患者进行成像的危险,并指出在回到“正常”成像工作流程之前,是时候考虑改变这种做法了。这篇文章强烈建议,如果可以使用其他方式,如CT,不要使用经食管回声(TEE),并寻找运动应激的替代方法。
“如果你看文本,你可以看到所有这些来自磁共振、核和回声社区的真正思想领导的副编辑,文本中仍然明确强调,心脏计算机断层扫描血管造影(CCTA)可能在冠状病毒大流行的减速阶段具有明显的优势,可以提高效率、安全和资源利用,”Leipsic说。
他说,在鉴别可以进行保守治疗的冠状动脉疾病患者时尤其如此。这包括排除高危患者解剖或通过使用部分流量储备CT (FFR-CT)排除功能明显的病变。
作为心脏CT血管造影(CCTA)的坚定支持者,Leipsic说我们仍然需要遵循指导方针,其中包括在已知疾病的情况下,钙评分极值或心率控制不佳的患者中不要使用CCTA。
低衰减斑块负担将成为下一个大的风险评估
SCCT上的几位演讲者提到了使用CTA检查冠状血管内动脉粥样硬化斑块的类型,以确定患者心脏病发作的风险。CT能够根据组成斑块的像素的Hounsfield值来确定斑块的类型。低衰减斑块(LAP)被认为是不稳定斑块(易损斑块)的一个危险因素,它刺激血管壁并引起破裂,导致局部形成血栓,导致心肌梗死(MI)。
有很多人谈论的试验是苏格兰-心脏试验:LAP负担子研究。[2]研究表明,非低衰减,非钙化斑块准确预测心肌梗死。研究发现,如果LAP高于4%,心肌梗死增加5倍。
对斑块进行分类是一项繁琐的手工表征工作,而且受阅读器的影响,因此该研究使用了一种基于半自动化人工智能(AI)的斑块量化软件来标准化斑块的分析方法。
“低衰减斑块负担是心肌梗死最有力的预测因素,超过钙评分,这是第一个被证明的。这项研究的事件数量相对较少,但数据中有很强的信号,”尼科尔解释说。
PARADIGM试验进一步加强了研究结果该研究观察了高风险斑块,发现它们是后续心肌梗死的主要驱动因素。这引发了关于修改目前的CAD-RAD评分的讨论,心脏病专家和放射科医生使用该评分系统地根据斑块负担的严重程度对患者的心血管事件风险进行分级
PARADIGM试验中使用的CT冠状动脉斑块评估软件显示,低衰减斑块比钙评分更能预测心脏事件。在SCCT 2020上,试验数据由David Geffen医学院的医学教授、加州大学洛杉矶分校心脏CT港医学中心主任Matthew J. Budoff医学博士、FACC介绍。
冠状动脉剪切应力作为心脏病发作的标志
另一种风险评估工具,测量来自血液流动的冠状动脉剪切应力,已经在学术界讨论了多年,现在开始在临床研究中使用。去年的一项研究观察了FFR-CT使用纯应力作为斑块破裂和急性冠状动脉综合征的预测工具该研究使用FFR-CT的计算流体动力学数据来观察沿血管壁的纯应力,预测未来的事件。
尼克尔说,纯应力计算流体动力学已经在一些中心用于评估冠状动脉移植。在Nicol引用的一项研究中,通过测定冠状动脉阻力来评估流向冠状动脉的流量
新型心脏CT技术
新的软件允许血管周脂肪衰减指数(FAI)评估,进一步增强冠状动脉斑块评估,并允许更精确的分类。它对Hounsfield FAI值进行颜色编码,使细节和评估更容易。使用该技术的斑块连续图像可以可视化血管中的脂肪变化,显示他汀类药物的改善或恶化,例如。[7]
“我认为这可能会改变我们对冠状动脉解剖的看法,”尼克尔解释道。
他分享了一张幻灯片,来自一项使用该技术评估牛皮癣治疗方法的研究,该研究由美国国立卫生研究院和牛津大学合作完成。该研究表明,与对照组相比,药物治疗有明显的反应
另一项新进展是光子计数CT扫描仪,它将大大提高空间分辨率,减少伪影,同时进行光谱成像的多能量采集,以分析图像中的物质组成[9,10,11]。
尼克尔说:“这将是CT技术的下一步重大变革。”“虽然复杂,但我认为它有很大的发展潜力,未来我们会看到更多。”
人工智能在心脏CT中的应用
机器学习也开始影响心脏CT成像,帮助加快图像后处理的工作流程。尼克尔说:“它被用于分割,无论是冠状动脉还是心脏结构,它被用于在几分之一秒内预测钙分数。”
人工智能(AI)正被应用于放射组学,机器可以筛选大量成像数据,以发现隐藏的模式,显示成像派生特征,可用于疾病的预测。他指出,放射学研究仅基于影像学数据来识别心肌梗死的高风险患者,这超出了冠状动脉血管中斑块或钙的通常解剖信息。然而,他说,这一不断发展的研究领域将要求放射科医生和心脏病医生学习一种新的观察事物的方式,并理解所涉及的算法,因为科学超出了他们通常的培训范围。
深度学习算法已经可用于混合CT图像重建,但也被应用于心外膜脂肪如何用于长期预后,使用非对比CT的钙评分自动化,以及如何改进非门控CT扫描的钙评分报告,包括用于癌症治疗计划或肺筛查的扫描。
人工智能也被应用于心内膜结构和应变的自动分析。尼科尔说,这包括在一次心跳中实现全心脏心肌应变成像,消除了用户绘制等高线的需要,并且可以以高度可复制的方式完成,即使在高心率下
CT评估非stemi患者的治疗效果
CT通常不用于评估非st段抬高型心肌梗死患者,但去年的两项研究(CARMENTA和VERDICT)对此进行了研究。两项研究都发现,CTA可以帮助确定患者是否应该进行诊断性血管造影,或者非侵入性检查是否足够好,以确定是否需要血管重建。[13,14]
他解释说:“这非常相关,因为我们试图在COVID-19环境中减少侵入性冠状动脉造影的数量。”
如何处理置换瓣膜中过度衰减的小叶增厚
自从几年前在Abbott Portico经导管主动脉瓣置换术(TAVR)试验中发现由于瓣膜瓣上血栓形成导致的CT图像上的超衰减小叶增厚(HALT)以来,一直是一个大问题。随后在所有市售的TAVR和外科瓣膜中都发现了这种物质。最大的问题是这是否是良性的,或者病人是否应该使用抗凝剂。
“在过去几年里,这是一个主要的兴趣领域。现在情况可能越来越清楚了,手术和经导管瓣膜置换术的情况类似,患病率相对较高。但是,我仍然不清楚它到底是什么意思,也不清楚应该如何对待它。”“我们还不清楚这种情况的临床意义,我认为这是观察和等待的区域。”
Nicol引用了最近的几项研究,指出CT是评估这种情况的金标准,TAVR和SAVR之间的HALT比率相似,约有10- 45%的患者发生。[15,16]
由于瓣膜小叶上血栓形成,CT图像上的超衰减小叶增厚(HALT)一直是一个大问题,但几项研究的数据显示它似乎是良性的。这张幻灯片来自于SCCT副主席Ed Nicol博士所做的HALT研究之一
CT用于心脏结构评估
CTA是TAVR患者选择、筛选和术前规划的金标准,现在在日益增长的经导管二尖瓣置换术(TMVR)和更先进的心脏结构评估中发挥着同样关键的作用。该成像被用来进行大量测量,以评估通路、钙化、瓣膜环的大小和形状,评估左心室流出道(LVOT)是否会有任何阻塞。
现在,大多数接受二尖瓣位置的TAVR瓣膜的患者都进行了LVOT评估,其中包括虚拟放置瓣膜的软件,以检查它的适合程度和对左心室血流的影响。Nicol说,这项评估可以帮助确定是否需要辅助技术来增加血流和防止阻塞,包括使用酒精中隔消融术或LAMPOON手术。
CT现在被常规用于假体瓣膜的随访检查,以评估小叶运动、因血栓增生或假体下脓膜引起的瓣膜阻塞、瓣膜旁渗漏和检测感染性心内膜炎。
一个新的研究领域是心肌细胞外体积的CT量化,以确定TAVR患者的隐性转甲状腺素心淀粉样变(ATTR)
在左心耳(LAA)闭塞中,CT预规划成像用于评估瓣膜大小和LAA形状,并确定经间隔穿刺的最佳着陆区域。但尼科尔表示,新的计算建模软件技术现在可以使虚拟设备放置更好地评估尺寸、设备选择和最佳着陆区域,以防止栓塞
尼科尔说,经食管回声(TEE)被包括在指南中,是传统上用于评估LAA闭塞,但最近的研究表明CT可能更适合这项任务
他解释说:“不幸的是,这些指导方针确实不符合越来越多公布的数据,特别是在长期随访方面。我认为CT在观察任何平面的能力和空间和时间分辨率方面具有一些优势,这可能是其他技术无法比拟的。”
CT也越来越多地应用于不常见的小众结构心脏应用中,Nicol说。这包括缺血性室间隔缺损(VSD)闭合评估[20]和左心室辅助装置(LVAD)评估。对于LVADS, CT可以识别血栓形成和泵问题的原因,允许功能流量电影成像,查看机械并发症,查看流出和流入问题。
CT在先天性心脏病评估中的应用
心脏CT在先天性心脏病评估中的作用越来越大,现在已被纳入美国心脏病学会(ACC)在2020年初发布的新的联合学会指南中其中一个主要作用是帮助引导房间隔缺损(ASD)和VSD装置关闭。
钙评分作为主要心脏风险评估添加到指南中
使用CT冠状动脉钙(CAC)评分测试提供了一种快速、廉价和无创的检查,以评估患者的冠状动脉疾病(CAD)的风险。这是SCCT多年来讨论的一个话题,但在过去的一年里,越来越多的中心将其作为一种护理标准,一些心血管组织现在将CAC列入记录筛查指南。
尼克尔说,CAC为评分为零的患者提供一个“保证书期”,保证他们不会发生心血管事件,这被称为“零的力量”。他说,最近的研究也加强了使用CAC评分来确定哪些患者应该接受他汀类药物和阿司匹林的治疗,并可用于针对个别患者的个性化治疗[22,23,24]。
心血管CT (CCT)是全面的,一项检查可以进行解剖成像、功能成像、冠状动脉斑块表征、CCT- ffr和应激灌注。
使用心脏CT的证据增多
虽然临床研究继续显示新的证据表明CTA是划算的,可以加快诊断,并提供各种工具来评估患者,尼科尔说,SCCT记录了在过去三年报销率下降了31%。
“在美国,人们对这种趋势感到担忧。SCCT倡导团队正在努力尝试并确保这种趋势不会盛行,市长们真正理解冠状动脉CT血管造影的价值,”尼科尔说。
引用:
14.引用本文:非st段抬高型心肌梗死患者初始影像引导策略与常规护理的比较。J Am Coll Cardiol 2019;74:2466-2477。
18.Alessanra Bavo等人。旨在优化经皮左心耳闭合术前规划的计算模型的验证。商贸联委会2019年8月20(19)30196-0。