光谱双层CT技术识别应激性心肌病的关键诊断特征

《Circulation: Cardiovascular Imaging》：Spectral Dual-Layer CT Identifies Key Diagnostic Features in Stress Cardiomyopathy

应激性心肌病（SCM）诊断依赖非侵入性影像技术，本研究通过32例SCM患者与23名健康对照的DLSCT分析，发现患者存在显著的心尖部碘密度梯度异常（-0.01 vs 0.20，P<0.001）、周围冠状动脉脂肪衰减增加（-76.8 vs -83.5，P<0.001）及细胞外体积升高（38.2 vs 32.4，P<0.001），DLSCT可有效鉴别SCM与急性冠脉综合征。

　　

应激性心肌病（Stress Cardiomyopathy, SCM）由于其临床表现与急性冠状动脉综合征的重叠，仍然是一个诊断上的挑战。尽管最近的共识声明支持在疑似SCM的初步检查中使用心脏计算机断层扫描（Cardiac Computed Tomography, CT），¹但双层光谱CT（Dual-Layer Spectral CT, DLSCT）在提供多参数评估方面的潜力——包括心肌灌注、高级组织特征和冠状动脉周围炎症——尚未得到充分探索。

我们分析了32名连续患者（中位年龄[四分位距]为71.5岁[64.0–79.5岁]，96.7%为女性），这些患者被诊断为SCM²，并参与了CADAMI-SPECTRAL研究（https://www.clinicaltrials.gov；唯一标识符：NCT06506071，研究时间为2021年10月至2025年3月），该研究已获得我们机构审查委员会的批准（项目编号2022 07 1064）。所有受试者均签署了知情同意书。如需本文的数据，可向通讯作者提出合理请求。所有患者在入院后一周内均接受了心脏磁共振（Cardiac Magnetic Resonance, CMR）检查以及使用第二代扫描仪（Spectral CT 7500；飞利浦医疗）进行的DLSCT检查。对于ST段抬高的心肌梗死病例（n=3）或CT血管造影结果不确定的病例（n=4），则进行了侵入性血管造影。CT评估显示，87.5%的患者患有非阻塞性冠状动脉疾病，定义为冠状动脉狭窄程度小于50%。

研究还包括了一个由23名女性对照组组成的对比组（年龄中位数为59.0岁[55.0–64.0岁]），这些对照组患者曾接受DLSCT检查以排除冠状动脉疾病或在肺静脉隔离手术前接受过检查，且无结构性心脏或冠状动脉疾病的证据。两组之间的心血管危险因素分布相似，但SCM组中动脉高血压的患病率更高（53.1% vs 4.4%，P<0.001）。对照组患者的左心室射血分数中位数也更高（47.5% [39.3%–55.5%] vs 59% [57.0%–61.0%；P<0.001）。

CT检查包括非对比剂钙化评分、动脉期血管造影（首次通过灌注），使用的碘剂量为1 mL/kg的碘昔醇（Iodixanol），以及注射额外剂量（0.5 mL/kg）后7分钟进行的晚期碘增强（Late-Iodine Enhancement, LIE）扫描。LIE扫描在28名SCM患者和9名对照组患者中均可进行。光谱图像通过基于深度学习的分割技术进行处理^{3，并根据美国心脏协会的17段模型对碘密度进行了量化，涵盖了首次通过灌注和LIE两个阶段。所有分割结果均经过视觉验证，并对内外心肌边界进行了额外校正，以确保排除了心室内血液或心外膜脂肪的影响。细胞外体积的计算基于LIE碘图像和当天的血细胞比容（Hematocrit）。}

在43.8%的SCM病例中发现了情绪诱因，96.9%的患者在超声心动图中表现出典型的心尖膨出现象。从入院到进行CT检查的中位时间为2天（1.8–5.0天），而CMR与DLSCT之间的间隔为1天（1–3天）。有4名患者因禁忌症或耐受性问题未能接受CMR检查。

与我们团队之前基于机器学习的计算器预测的正常值相比^{5，SCM患者的静息心肌碘密度值倾向于较高（中位数增加量为0.33 mg/dL[对照组为0.15 mg/dL；P=0.153），全球左心室心肌体积也显著增大（SCM组为111.0 mL[对照组为85.1 mL；P<0.001]）。SCM患者表现出明显的心尖灌注不足模式，心尖与基底之间的首次通过碘密度梯度为负值（-0.01 mg/mL[对照组为正值0.20 mg/mL；P<0.001]）。}

LIE成像显示SCM患者具有特征性的中段至心尖增强模式（图），其心尖与基底之间的梯度明显更陡（0.12 mg/mL[对照组为0.04 mg/mL；P=0.026]）；46.4%的SCM患者的心尖LIE值超过了预定义的阈值（0.15 mg/mL）。首次通过灌注和LIE的心尖与基底梯度呈负相关（r=-0.453 [?0.707 to ?0.096；P=0.015），在表现出心尖增强的患者中这种相关性更强（r=-0.618 [?0.872 to ?0.102；P=0.024）。SCM患者的全球细胞外体积显著升高（38.2 mL[对照组为32.4 mL；P<0.001]），尤其是在心尖段（40.0 mL[对照组为32.7 mL；P<0.001]），并且与CMR测得的细胞外体积（ECV）相关（r=0.832 [0.651–0.924；P<0.001]），但与T2加权图像（r=0.648 [0.339–0.830；P<0.001]）或原始T1加权图像（r=0.552 [0.200–0.777；P=0.004）的相关性较弱。

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图。双层光谱计算机断层扫描能够识别应激性心肌病（SCM）的关键病理生理特征，包括冠状动脉周围脂肪组织衰减（Pericoronary Adipose Tissue Attenuation, PCAT）的弥漫性增加、心肌首次通过碘密度图上的心尖灌注不足，以及典型的晚期碘增强（LIE）模式和细胞外体积的增加。 这些特征与多参数心脏磁共振（CMR）成像所评估的心肌水肿相吻合。LAD表示左前降支冠状动脉（Left Anterior Descending Coronary Artery）；LCx表示左旋回支冠状动脉（Left Circumflex Coronary Artery）；LGE表示晚期钆增强（Late Gadolinium Enhancement）；RCA表示右冠状动脉（Right Coronary Artery）。

SCM患者的全局冠状动脉周围脂肪组织衰减程度更高（-76.8 [?81.1 to ?71.1] Hounsfield Units vs -83.5 [?89.5 to ?79.8] Hounsfield Units；P<0.001），所有主要冠状动脉血管的衰减程度也均高于对照组（P≤0.002）。冠状动脉周围脂肪组织的值与细胞外体积（r=0.471 [0.119–0.718]）和T1加权图像（r=0.381 [0.009–0.660；P=0.045）的相关性较弱。

我们分析的局限性包括单中心设计、样本量较小、女性患者占多数、使用了特定供应商的CT平台以及缺乏外部验证。此外，对照组为稳定的无症状门诊患者；如果使用患有非阻塞性冠状动脉疾病、微血管功能障碍或急性心肌炎的心肌梗死患者作为对照组会更为合适，因为这些也是需要与SCM区分开的诊断情况。尽管如此，光谱CT的结果与CMR指标一致，有效地区分了SCM患者和对照组。

总之，DLSCT实现了对SCM的快速、全面且无创的评估，揭示了关键的病理生理特征，如相对的心尖灌注不足、中段至心尖的LIE（表现为全球心肌体积和细胞外体积的增加）以及弥漫性的冠状动脉周围炎症（表现为冠状动脉周围脂肪组织衰减的增加）。

我们的发现可能支持将光谱CT纳入疑似SCM的诊断流程中，尤其是在不适合进行CMR检查或需要紧急诊断的情况下。

致谢

作者感谢飞利浦医疗公司提供冠状动脉周围脂肪组织衰减分析软件，并在整个研究过程中提供了技术支持。