元培科技大學

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1 元培科技大學放射技術系碩士論文 利用血流儲備分數 (FFR) 量測結果評估與 256-MSCT 冠狀動脈狹窄診斷的相關性 Evaluation the correlationship of diogonosis of coronary artery stenosis between 256-slice computed tomographic angiography CTCA and fractional flow reserve(ffr) methods 指導教授 : 邱志宏 博士 研究生姓名 : 侯佳听 學號 : 中華民國一百零一年七月

2 摘要本研究將針對 256 切電腦斷層掃描所診斷出來中度狹窄以上冠狀動脈狹窄的病患, 再加予在做血流儲備分數檢測的驗證, 透過本研究將評估兩種檢測方法對冠狀動脈解剖構造的狹窄與功能性的狹窄之診斷正確性是否有關聯性 本研究採取的方法, 係患者先由 256 切電腦斷層掃描檢查冠狀動脈, 經確定有中度狹窄以上的病灶後, 再進一步安排心導管檢查執行冠狀動脈造影, 確認狹窄病灶位置 在心導管檢查的同時利用血流儲備分數測量儀器與測量導絲 (RADIAnalyzer ) 將測量導絲伸入冠狀動脈狹窄病灶之末端, 測量心血管狹窄病灶前後兩端血管血流的壓力差 如果血流壓力差在 以下, 則視為有意義的心肌缺血, 如果血流壓力差大於 0.80 以上, 則雖有狹窄病灶, 但仍視為正常無心肌缺血 將上述血流壓力差測量值與 256 切電腦斷層檢查結果做比較, 觀察是否在 256 切電腦斷層判定為中度狹窄以上的病灶, 與血流儲備分數所測得數據之相符合程度 經由本研究發現, 目前冠心症患者的案例所得研究結果顯示, 男女共 44 位病人在相同的狹窄解剖位置上, 血流儲備分數的數值與 256 切斷腦斷層診斷結果比較, 所測得的缺血意義並不盡相同, 在相同的解剖位置上,256 切斷腦斷層所顯示出中等程度狹窄以上的病灶 50 條血管, 而在進一步進行測量 FFR<0.80 者, 確定有冠狀動脈心肌缺血之病灶 18 條血管, 占 35% 為確實心肌缺血, 需要進一步治療者 FFR>0.80 者, 顯示並無冠狀動脈心肌缺血之病灶共 13 條血管, 占 26% 本研究之結論認為 256 切斷腦斷層冠狀動脈檢查, 係為簡單方便非侵入性且保守性的方法, 患者先經由 256 切斷腦斷層做初步體檢與篩檢, 視需要再進行複雜且屬侵入性的檢查, 不但可以節省醫療資源, 而且可達到適合大量民眾體檢, 保護民眾健康的目的 本研究顯示 256-MSCT 冠狀動脈狹窄處診斷之結果與 FFR 檢查結果兩者是相等的 I

3 關鍵詞 : 血流儲備分數 256 切電腦斷層冠狀動脈攝影 冠狀動脈狹窄 心導管冠狀動脈攝影 II

4 Abstract In this study, CT scan for the 256 cut out the diagnosis of coronary artery stenosis over moderate stenosis patients, and the other doing the fractional flow reserve validation. Through this experiment can learn anatomy and function of the narrow the narrow question of whether there is its relevance. Approach in this study, 256 patients were cut first by coronary CT scan, the identified disease trillion over moderate stenosis after cardiac catheterization in the arrangements for the implementation of further coronary angiography to confirm the narrow disease trillion location. While the use of cardiac catheterization fractional flow reserve measurement instruments and measurement guide wire (RADIAnalyzer ). Will measure the guide wire inserted into the coronary arteries disease trillion of the end can be narrow and cardiovascular disease and disease trillion trillion behind the front ends of the pressure difference between blood flow. If the blood pressure difference in the below, is considered significant myocardial ischemia, if the blood pressure difference greater than 0.80, will be treated as normal without myocardial ischemia. The blood pressure difference between the measurements and the results of 256 CT scan-cut compared to observe whether the 256-cut computed tomography to determine the disease trillion more than moderate stenosis, and fractional flow reserve consistent with the measured data of the degree. Through the study found that patients with coronary artery disease is currently the case from the preliminary results, in the same anatomical location, fractional flow reserve and 256 off the value of the fault diagnosis of brain compared to the measured significance of ischemic do the same, in the same anatomical location, the 256 cut off the fault of the brain showed moderate disease trillion more than the narrow 256-MSCT 38.6%, FFR III

5 <0.80 were, identified coronary ischemia 35%, FFR> 0.80 who showed no coronary ischemia 26% The study concluded that the 256 cut off the brain tomography coronary inspection system is simple and conservative in nature, were cut off by the 256 brain CT screening, complex and intrusive during the inspection, not only can save medical resources, but also large number of people reached for examination, to protect public health. Key words: Fractional Flow Reserve, 256-Mutislice computed tomographic angiography, Coronary Artery Stenosis, Coronary Angiography IV

6 致謝詞終於畢業了!! 沒想到兩年的研究所生活即將成為過去了, 當初的努力就在這一刻得到了成果 感謝指導教授邱志宏老師的叮嚀與辛勞, 沒有您的細心指導及鼓勵, 我將無法順利完成了學業, 您的開朗與努力, 是學生們很好的模範 感謝陳煥東老師, 在課堂上不厭其煩的叮嚀, 感謝姚學華主任, 對於格式的細節, 真是無人能及 感謝朱鐵吉教授的指導, 您對於保物理求新的知識, 真是讓學生受益良多 感謝郭瓊文老師的指導, 總能給我獨特及準確的建議 感謝各位研究所辛苦的老師, 從老師的身上, 真是的受益良多 你們的辛苦付出, 讓我學習到在研究路上的態度 感謝研究所各位辛苦的同學, 儀輝學長, 像大哥一樣對班上每位同學都很照顧, 感謝我的好友佩紋和嘉玲與我一起回到研究所共同努力, 雖然嘉玲遠赴新加坡開創另一人生, 能一路從五專到研究所都成為同學, 很開心有這樣的福份 還有秀慧, 很開心妳也成為同甘共苦的戰友 添豪 振宇 雋毅 俊佑 敏婷 曙慧 阡佑學姊, 相信大家不會忘記互相幫助, 互相扶持的這兩年, 畢業後也要保持聯絡喔!! 感謝洪惠風主任的大力幫忙, 只能說主任, 沒有你就沒有這張畢業證書阿! 感謝張哲明主任 邱俊仁醫師 蔡適吉醫師 趙書平醫師贊助 感謝李仁忠組長支持, 讓我回去念書, 才有機會讓人生往前進步, 以及慧昇 仁享 銘松 正一學長姐們和秋桂 美珍 文嫻 姿伶 郁書學姐們 文菁和阿姨的互相幫忙, 讓我順利完成學業 最後感謝我親愛的父母, 謝謝您們的不辭辛勞, 供給我念書, 在最需要的時候給予安慰並且支持, 您們的鼓勵成使我毫無後顧之憂的完成的學業, 此將為往前進的最大動力 V

7 目錄摘要... I Abstract... III 致謝詞... V 目錄... VI 圖目錄... IX 第一章前言 研究背景 文獻回顧 FFR(Fractional flow reserve) 血流儲備分數 MSCTCA(Multislice Computer Tomography Angiography) 多切電腦斷層血管攝影 研究目的... 6 第二章理論基礎 心臟血管簡介 狹窄原因簡介 家族史 抽菸 高血壓 高血脂 肥胖 高血糖和糖尿病 診斷方法簡介 運動心電圖 (Exercise test) 心肌血流灌注閃爍攝影 (Myocardial Perfusion Scintigraphy) 心臟超音波 (Echocardiography) 多切冠狀動脈電腦斷層攝影 (Multislice Computer VI

8 Tomography Angiography) 心導管檢查 血流儲備分數介紹 心肌血流儲備分數 側枝循環的影響 限制 多切電腦斷層攝影介紹 第三章實驗器材與設備 平板雙向數位化心血管攝影 幾何系統 X-ray Dose Wise 操作介面 圖像檢測 切電腦斷層掃描儀 血流儲備分數儀 第四章實驗流程與方法 受檢者取樣人數 檢查流程 切冠狀動脈電腦斷層掃描分析 數位化冠狀動脈定量分析 (QCA) 血流儲備分數測量分析 經皮膚穿刺冠狀動脈血管造形術 統計分析 第五章結果 基礎臨床表徵 數位化冠狀動脈定量分析 (QCA) 切電腦斷層掃描與傳統冠狀動脈血冠攝影 (CCA 結果比較 ) VII

9 切電腦斷層掃描與血流儲備分數測量 (FFR) 檢查結果比較 第六章討論 綜合討論 數位化冠狀動脈定量分析與 256 切電腦斷層掃描探討 切電腦斷層掃描與血流儲備分數測量探討 數位化冠狀動脈定量分析與血流儲備分數探討 研究限制 第七章結論 參考文獻 VIII

10 圖目錄圖 2-1 冠狀動脈血管... 7 圖 2-2 冠狀動脈血流循環示意圖 圖 2-3 血流儲備分數公式 圖 2-4 壓力計算圖 圖 2-5 側枝循環供應圖 圖 3-1 平板雙向數位化心血管攝影 圖 3-2 Brilliance ict(256-msct) 圖 3-3 RADI 公司出產的壓力導絲, 為親水性圖層 圖 3-4 血流儲備分數測量分析器儀 圖 3-5 圖 A 為壓力導絲全貌影像 ; 圖 B 為導絲感應器透視圖 ; 圖 C 為壓力導絲感應器放大圖 圖 3-6 壓力導絲感應器 圖 4-1 右冠狀動脈血管攝影中, 圖 A 為瀰漫型病灶 ; 圖 B 為多處病灶, 箭頭處為病灶 圖 切電腦斷層血管全貌 圖 切電腦斷層重建圖 ( 左前降枝 ) 圖 4-5 冠狀動脈造影影像 ( 左前降枝 ), 箭頭指向為狹窄處 圖 4-6 冠狀動脈定量分析 ( 左前降枝 ); 血管內徑狹窄率為 76.9%; 最小內徑為 0.72mm; 最大參考內徑為 3.11mm ( 資料來源 : 新光醫院心導管室 ) 圖 4-7 血流儲備分數測量值為 0.50( 小於 0.80), 獲得血流量供應僅正常值一半 圖 4-8 血流儲備分數測量值為 0.96( 大於 0.80), 心肌獲得足夠血流, 不具臨床缺血意義 圖 4-9 圖 A 為左迴旋枝血管攝影圖 ; 圖 B 定量分析狹窄程度 ; 圖 C 值型氣球擴張術 ; 圖 D 值型支架置放術 ; 圖 E 完成治療過程進行血管攝影 IX

11 圖 切電腦斷層 (CTCA) 的左降支冠狀動脈造影 (LAD) 圖 A 為 3D 立體成像顯示支架內左前降枝解剖構造 圖 B 為電腦斷層多平面影像重建 ; 圖 C 侵入性傳統冠狀動脈造影 圖 D 這是血流儲備分數的測量值 圖 5-3 血流儲備分數在 256 切電腦斷層血管內徑狹窄小於 50% 與大於 50% 的測量值 X

12 表目錄表 1-1 民國 98 年台灣地區十大死亡原因... 2 表 5-1. 研究受試者的基本特性 表 位受試者冠狀動脈定量分析測量數據 表 位受試者 256 切電腦斷層掃描數據 表 切電腦斷層與侵入性傳統冠狀動脈攝影對每條冠狀動脈內徑狹窄 >50% 的分析 (95% 信賴區間 ) 表 切電腦斷層與血流儲備分數測量值 <0.80 在每條冠狀動脈內徑狹窄 >50% 的分析 (95% 信賴區間 ) XI

13 1.1 研究背景 第一章前言 在過去十年, 心血管疾病 ( 如表 1-1 所示 ) 一直是國人的前十大死因之一 心血管疾病的臨床表現包括冠狀動脈疾病 腦中風 高血壓等 國外研究顯示, 約有 1/3 以上的急性冠狀動脈事件, 發生在無胸痛病史者 [1-3]; 而有不到 1/6 的急性冠狀動脈事件, 發生在狹窄程度 70% 的病變 [1-3] 而絕大多數急性冠狀動脈事件發生在中度冠狀動脈狹窄的病變 由此可見, 準確的評估中度狹窄有利於選擇合理的治療方式, 在有臨床發生症狀前進行早期治療具有重要意義 冠狀動脈狹窄的診斷方法, 可分為解剖構造性狹窄與功能性狹窄兩種診斷方法, 前者是以冠狀動脈電腦斷層 (CTCA) 或是冠狀動脈攝影 (CAG) 來做診斷 ; 而後者則是利用血流儲備分數 (Fractional Flow Reserve) 來評估 冠狀動脈電腦斷層血管攝影被證實在診斷冠狀動脈疾病時, 對於解剖構造的狹窄病變有很好的準確率 [1-3] 因此冠狀動脈電腦斷層攝影己成為判斷冠狀動脈狹窄病灶的利器 [1-3] 然而解剖上所得到的輕 中 重度狹窄病灶的診斷, 並無法進行功能上的評估 血流儲備分數 (FFR) 是一種冠狀動脈狹窄的生理指數, 定義為動脈狹窄後最大的血液流速壓力除以正常未狹窄時的最大血液壓力 1

14 表 1-1 民國 98 年台灣地區十大死亡原因 單位 : 人 死亡原因 97 年死亡人數 98 年死亡人數 98 年度順位 癌症 38,913 39,917 1 心臟疾病 15,726 15,093 2 腦血管疾病 10,663 10,383 3 肺炎 8, 糖尿病 8, 事故傷害 7, 慢性下呼吸道疾病 5, 慢性肝病及肝硬化 4, 自殺 4, 腎臟疾病 4, 總計 142, ,273 註 : 資料來源 : 行政院衛生署統計資訊網於民國 99 年六月三日發佈 進行侵入性檢查冠狀動脈造影後, 同時以壓力導絲測量計算動脈狹窄病灶處遠端 ( 即後端 ) 冠狀動脈血壓與病灶前端正常主動脈血壓 後端血壓與前端血壓相除的數值即為血流儲備分數 (FFR) 的數值 血流儲備分數 (FFR) 已被證明與非侵入性的方式相關聯 [4-6], 如 : 灌注影像 運動心電圖, 都屬於評估心肌功能性的檢查方式 且血流儲備分數已有相關疾病預後的研究, 在血流儲備分數大於 0.75 的病人上延緩血管重建的研究結果上, 可以得到良好的臨床結果 目前只有幾篇報告, 提到在明顯的冠狀動脈狹窄與冠狀動脈電腦斷層診斷和血流功能之間的相關性 [7, 8] 隨著冠狀動脈介入治療在臨床上的廣泛應用, 冠狀動脈攝影技術用來診斷病變和指導治療的情形也越來越多 傳統的冠狀動脈攝影或冠狀動脈電腦斷層只能在直觀上估計血管病變的狹窄程度, 不能判斷這種狹窄是否已經產生臨床缺血並影響到心肌功能, 進而決定是否需 2

15 要進行冠狀動脈介入治療 而心肌血流儲備分數 (fractional flow reserve,ffr) 可用於監測和指引冠狀動脈介入治療的方式, 尤其是支架置入術 冠狀動脈疾病可以依狹窄的程度來分等級 一般而言, 重度冠狀動脈狹窄是指冠狀動定量分析量測狹窄程度超過 70% 以上, 已需要施行氣球擴張術或支架置入術加以治療 輕度冠狀動脈狹窄則是指狹窄程度低於 40% 以下, 此時一般不需要作進一步的治療, 中度冠狀動脈狹窄一般指狹窄程度 40%-70% 的病灶, 與不確定 不明顯 不嚴重或臨界冠狀動脈病變的概念相近 中度冠狀動脈狹窄的處置常讓臨床醫師在決定是否要作治療時陷入為難 此時就可以借助流儲備分數來評估血管是否有功能性的狹窄, 決定是否要施行氣球術或是支架置入術 1.2 文獻回顧 FFR(Fractional flow reserve) 血流儲備分數冠狀動脈疾病的檢查方式分為介入性與非介入性檢查, 前者如冠狀動脈攝影 (CAG) 與血管內超音波 (IVUS); 後者如電腦斷層攝影 (CTCA) 核子醫學心肌灌注造影(Myocardial Perfusion Scintigraphy) 與心臟超音波 (Echocardiography) 運動心電圖(Exercise test) 與彩色都普勒心臟超音波 (Color Doppler Ultrasound) 來檢查 前者如冠狀動脈攝影 (CAG) 與血管內超音波 (IVUS), 屬於解剖功能型態的檢查 ; 核子醫學心肌灌注造影 (Myocardial Perfusion Scintigraphy) 心臟超音波 (Echocardiography) 運動心電圖(Exercise test) 與彩色都普勒心臟超音波 (Color Doppler Ultrasound), 則屬於心肌灌注功能型態檢查 但這些檢查都容易造成僞陽性 ( 高估病灶嚴重程度 ) 或偽陰性 ( 低估病灶嚴重程度 ) 血流儲備分數(FFR) 的檢查,Pijls 等人在 1996 年被定義 [9] 在冠狀動脈狹窄的血流壓力測量診斷分析上, 血流儲備分數 (FFR) 的概念已經發展成為一個功能型的冠狀動脈狹窄嚴重程度的確定指 3

16 數 血流儲備分數 (FFR) 的定義係指血管病兆最狹窄處的血液流速壓力 / 冠狀動脈血管在最大充血量時的血液流速壓力, 所得到的數值 [9] 其值若 <0.75 即可確定有心肌缺血的意義, 其值若 0.80 以上即則代表心肌仍有足夠的氧供應 血流儲備分數 (FFR) 量測時, 為直接將測量血流壓力的導絲以介入性的方式至於狹窄的病灶的前後兩端做血流壓力變化的測量 Mowatt, G., 提到, 病患的冠狀動脈若有嚴重鈣化現象, 容易造成電腦斷層攝影 (CTA) 高估了病灶的嚴重程度 [10], 而介入性的冠狀動脈造影術可以直接提供血管內狹窄的解剖訊息, 但卻無法評估病灶功能性心肌供氧量的嚴重程度, 另外在血管內超音波方面, 雖可以提供血管直徑 病灶長度與班塊分佈情形, 但對於心肌供氧量是否足夠的資訊, 則都無法能明確的提供醫師做正確的醫療判斷 血流儲備分數 (FFR) 的檢查被證實對於中等程度以上或可疑 (dubious) 病兆的心肌缺血與否是有用的 當血流儲備分數 (FFR) 測量的值 0.8 以上時, 病人不需要血管重建, 長期不良事件也不太可能發生的 根據歐洲心臟病協會, 美國心臟病的大學 / 美國心臟病協會 (European Society of Cardiology, American College of Cardiology/American Heart Association),, 在決定執行冠狀動脈血管成形術或冠狀動脈繞道手術之前, 都應該要提供解剖上的診斷訊息和客觀的心肌缺血證明 [1, 11] 目前 Aqel, R., 指出, 血流儲備分數 (FFR) 也可用在執行冠狀動脈繞道手術的病患身上, 因同時可比較繞道手術後, 血流儲備分數 (FFR) 與核醫心肌灌注造影的心肌是否得到足夠的氧供足, 確認手術是否成功 [12] 事實上, 血流儲備分數 (FFR) 測量值在 0.75 和 0.80 的測量範圍已經確定為 灰色地帶, 它是由美國心臟學會的冠狀動脈相關疾病, 心導管室生理評估和歐洲心臟協會的經皮冠狀動脈介入治療 (PTCA) 工作團隊的共識 [11] 在中等程度以上的狹窄病灶者, 若其血流儲備分數 (FFR) 測量值 4

17 0.75 以上者可以不需要置放支架, 或延緩經皮冠狀動脈成形術 (PTCA) 的進行, 在心臟病死亡與心肌梗塞的 5 年追蹤裡, 每年的發 生比率都是 <1%(7) [13] MSCTCA(Multislice Computer Tomography Angiography) 多切電腦斷層血管攝影冠狀動脈疾病為目前先進國家主要死亡率和併發率的原因, 傳統的冠狀動脈血管造影被認為是黃金的標準檢查方式, 這種檢查方式不但耗費時間, 且屬侵入性造影帶有一定的風險性 [1-3] 近來, 非侵入性的冠狀動脈多切斷腦斷層攝影 (MSCT), 已成為檢查心血管疾病的有力武器 多切電腦斷層攝影 (MSCT) 的敏感性與準確性, 對於懷疑有冠狀動脈疾病的病患, 都有很好的臨床結果 目前非侵入性的檢查還包含了核子醫學 Tl-201 心肌造影 運動心電圖與心臟超音波, 分別是觀察心臟心肌供氧量與心肌壁收縮的情形, 但其準確率隨操作者的熟練程度與病患的配程度而有所影響 [14] 核子醫學方面, 也易造成核醫藥物滯留體內而產生不必要的輻射劑量 多切電腦斷層攝影 (MSCT) 的特性, 可將血管的直徑 大小 厚度 粥狀硬化的班塊形狀 截面積與分佈區域的長度等呈現出來, 也可將血管的走向與解剖構造以 3D 立體的方式呈現 但仍然有一些限制, 包括了時間解析度, 會影響影像的品質 心跳過快造成的假影 ( 病患須維持在低心跳速率 ) 高輻射劑量 小血管造成的假影 複雜的幾何解剖位置以及嚴重鈣化造成的假影 ( 易造成部分體積效應, 呈現偽陽性或偽陰性 )[15]: 鈣化分數 (calcium score<100, 電腦依據每一條冠狀動脈鈣化沉積的容積和密度來計算, 提供鈣化粥樣硬化斑塊的以為參考, 這指數是依性別與年齡來表現 ), 有優良的評估結果 ; 心血管不良事件隨鈣化分數 (calcium score) 而增加 使用多切電腦斷層攝影 (MSCT) 檢查心血管, 雖然可以得到多方面的訊息, 但相對的, 為了要得到較好的影像品質, 必須包含整個心 5

18 臟在收縮與舒張的運動周期, 因此產生的輻射劑量與顯影劑的用量也相對的提高 近年來,256 切電腦斷層攝影 (256-MSCT) 已經廣泛應用在臨床上, 在檢查心血管疾病, 與 64 切電腦斷層 (64-MSCT) 相較, 有較高的空間解析度與時間解析度, 可減少掃描時間與顯影劑的使用量 以往在檢查前須給病患吃 Beta-block 阻斷劑降低心跳速率, 但現在不需考慮病患心跳速率過快的問題, 因此更方便又可得到更高的影像品質, 並且大大的降低了輻射劑量 1.3 研究目的 256-MSCT 進行冠狀動脈狹窄之診斷 (CTCA) 屬非侵入性檢查本研究計畫則將利用 RADIAnalyzer FFR 分析儀 (Fractional Flow Reserve), 對 CTCA 診斷出有狹窄症之病人在加以執行血流儲備分數檢查, 以驗證 CTCA 診斷的正確性, 並將其 FFR 量測到的血管狹窄程度和 256MSCT 掃描診斷之結果做比較, 評估這兩種檢查方法之間的相關性 6

19 第二章理論基礎 2.1 心臟血管簡介身體器官的氧氣及營養供應, 是由心臟不斷的收縮與舒張將充氧血打出所提供, 因此心臟心肌層比其它器官 ( 腦除外 ) 需要更多的養供應 心臟的血液供應來自於主動脈的分枝, 稱為冠狀循環 供應心臟的血管包括左 右冠狀動脈, 兩者皆為主動脈的第一分枝 心臟肌肉本身血液之供應流程由 : 左冠狀動脈 左前降枝 左迴旋枝 ; 另右冠狀動脈 後世間枝氧氣經由兩條冠狀動脈分枝成微血管床而到達心肌細胞 (1) 右冠狀動脈 : 位於右心房, 右心室之間, 主要分枝有 (a) 側緣枝, 沿著心之右緣到心尖, 供應血液到右心室壁 (b) 後室間枝, 沿後室間溝到心尖, 將血液送到兩心室壁 (2) 左冠狀動脈 : 供於左心房之下, 並分成兩條分枝 (a) 左前降枝, 沿著前室間溝到心尖,(b) 左迴旋枝, 沿冠狀溝到心臟枝侧方和後方, 將充氧血送到左心房壁和左心室壁 圖 2-1 冠狀動脈血管 ( 資料來源 :genous.cn/diagnosis/index.html) 7

20 2.2 狹窄原因簡介最常引起缺血性心臟病 (Ischemic heart disease, IHD) 的冠狀動脈粥狀硬化常發生在較近端的冠狀動脈, 其所導致的動脈狹窄是由動脈粥狀硬化斑 (atherosclerotic plaque) 所造成 病理學上, 粥狀硬化斑常往血管內部生長, 是由壞死細胞碎片, 膽固醇脂, 膽固醇結晶等所構成 當動脈粥狀硬化斑變得更大時, 則會出現鈣化, 壞死, 潰瘍, 且易形成血栓 冠狀動脈狹窄通常由動脈粥狀硬化引發 一般當冠狀動脈血管截面積幾少約 75% 時, 通常已無法符合心肌需氧量增加的需要 在截面積減少 80% 以上時, 則血流已無法提供正常的心肌需氧量 冠狀動脈的動脈粥狀硬化若發生內皮破裂並隨之發生血栓, 則會加重阻塞程度, 甚至突然造成完全阻塞, 進而可能造成急性心肌梗塞 目前研究資料顯示冠狀動脈疾病與下列幾項危險因子有關, 例如 : 年齡 性別 家族史 抽菸 高血壓 高血脂 肥胖, 和高血糖及糖尿病有關 家族史 罹患未成年動脈粥狀硬化家族史者, 而此又和其他危險因子, 如 高血壓, 糖尿病, 及高血脂膽固醇等之遺傳有關 抽菸抽菸大幅增加罹患缺謝性心臟病的機會 每天一包菸患者與不抽菸患者相比較, 前者死亡率平均增加 70%, 而罹患缺血性心臟病的機率則增加了 3 倍到 5 倍 高血壓為缺血性心臟病的重要因子, 且隨著收縮壓與舒張壓的升高危險性跟著增加 雖然血壓的控制有助於降低中風及心衰竭的危險性, 但至今並無明確的證據顯示可以減少缺血性心臟病的發生率 8

21 2.2.4 高血脂血中膽固醇濃度的升高主要為低密度脂蛋白 (LDL) 的升高, 而血中三酸甘油脂濃度的升高則與低密度脂蛋白 (VLDL) 的升高有關 高血膽固醇與增加的缺血性心臟病發生率有關, 尤其是升高的血中低密度脂蛋白 (LDL) 更與血管粥狀硬化有關 高血三酸甘油脂合併有高血膽固醇, 糖尿病 高血壓及抽菸等危險因子時可增加罹患血管粥狀硬化的危險 高血脂症 ( 包括高血膽固醇與高血三酸甘油脂 ) 對於低於 50 歲患者為引起缺血性心臟病之危險因子 肥胖體重超過標準值 30% 以上者, 缺血性心臟病的患病率及死亡率均較高, 且通常與肥胖症合併存在者, 如高血膽固醇, 高血三酸甘油脂, 高血糖及高血壓等危險因子有關 高血糖和糖尿病糖尿病患者罹患缺血性心臟病 ( 的機會較正常人高, 尤其是在年輕女性患者 雖然高血糖與動脈粥狀硬化有明確的相關, 但發生率與糖尿病患者的高血糖嚴重程度無關 目前的研究指向血中的高胰島素濃度與缺血性心臟病之間的關係 2.3 診斷方法簡介 目前常用來檢查的方式有運動心電圖 心肌血流灌注閃爍攝 影 心臟超音波 多切冠狀動脈電腦斷層攝影 心導管檢查 運動心電圖 (Exercise test) 運動心電圖 (Exercise test) 是診斷缺血性心臟病最常使用的診斷 工具, 在病人於跑步機跑步時及之後記錄心電圖的變化及心跳速率 9

22 血壓等 跑步時若出現胸口不適, 呼吸困難, 超過 2mm 之 ST 間段壓低, 血壓下降超過 15mmHg 或心是跳動過速時即停止 診斷缺血性心臟病之依據為超過 1mm 之水平或下降的 ST 間段壓低, 且時間超過 0.08 秒 假若在運動時血壓不升反降或出現心律不整, 則表示存在有嚴重的冠狀動脈疾病, 且預後不良 心肌血流灌注閃爍攝影 (Myocardial Perfusion Scintigraphy) 心肌血流灌注閃爍攝影 (Myocardial Perfusion Scintigraphy) 是利用鉀的類化物 - 鉈 (Thallium, TL)201 本身具有正常心肌細胞吸收的量於局部血流成正比之特性, 來檢查出心肌缺血, 纖維化, 或壞死等血流較少的部位, 這些地方將形成所謂的 cold spots TL-201 閃爍攝影最常使用再檢查因運動而引起的心肌缺血, 此可造成可回復性的局部性吸收減少, 若此吸收減少持續存在則須考慮是否有心肌梗塞的存在 吸收減少區域的多寡與大小具有預後上的意義 心臟超音波 (Echocardiography) 心臟超音波 (Echocardiography) 為心臟學中運用相當廣泛的非侵入性檢查, 可用音波之回音來檢查心臟結構及功能 心臟超音波能很迅速正確地提供心臟結構功能資料, 故雙面超音波是心臟疾病最基本的檢查項目, 而 M 型超音波心圖能判定心臟內管腔直徑及心臟瓣膜移動的情況, 杜卜勒及對比劑超音波心圖可測定心臟血管內的血流方向 流速及亂流的存在, 而最新的彩色超音波心圖與杜卜勒超音波心圖配合, 以紅藍色彩及其明暗度來示血流的方向及流速, 能輕易而正確地診斷先天性心臟病 10

23 2.3.4 多切冠狀動脈電腦斷層攝影 (Multislice Computer Tomography Angiography) 冠狀動脈是心臟血液循環的核心動力來源 心臟本身的營養必須由經過冠狀動脈流入的血液來供應, 如果有動脈粥狀硬化, 常使冠狀動脈血管變窄或阻塞, 造成供血不足, 產生心肌缺氧或心肌梗塞現象 多切面電腦斷層冠狀動脈造影 (CTA), 可以高速捕捉跳動中的心臟影像, 早期偵測血管鈣化及血管阻塞情形, 根據文獻報告以電腦斷層掃描偵測冠狀動脈, 判斷心臟血管是否狹窄的準確度可高達 80% 以上 心導管檢查在所有心臟病檢查中最重要的是心導管檢查, 它的好處是其對心臟病的診斷正確性可達 100% 心導管檢查利用特製的不透光導管由股動脈順著血管上行放到心臟中, 注射顯影劑, 透過監視器檢視心臟血管病變位置及血流狀況, 可以得到血管狹窄病灶 長度 大小等資訊, 看是否需要進一步做氣球及支架擴張術 2.4 血流儲備分數介紹為了克服臨床上中等程度冠狀動脈狹窄的病患, 血流儲備分數 (FFR) 已經在 20 世紀已做為一個侵入性指標 對於臨床上決定正常值的變異, 依據血液動力學導致的情形, 和無法區別在冠狀動脈血流上的冠狀動脈疾病和微血管疾病, 冠狀動脈血流分數為主要的不利條件 做為一個結果, 在正常值是一個很大的差異, 且在正常值與病理值之間有一個很大的重疊 例如 : 評估是否有無缺血 因此, 臨床上決定冠狀動脈血流分數, 仍然困難 血流儲備分數的指數應該為, 冠狀動脈血管獨立的不受血流壓力 心跳率 微循環, 和收縮性 ; 應該有一個明確的正常值, 不論是在個別的病患或冠狀動脈上都開始研究 應該清楚的分隔造成缺血病變的病灶 ; 並且應該包括側支循環的效應 至少指數應該是容易被證 11

24 明的 獲得血流儲備分數最容易的方法是直接由冠狀動脈血流壓力的測量 但要注意只有冠狀動脈壓力在最大充血狀態時進行測量才有意義 心肌血流儲備分數血流儲備分數的概念為冠狀動脈與相對應心肌的表現 假設在血管舒張到最大的時候, 在相對應的冠狀動脈和心肌充血達最大時, 心肌阻力是最小且和血流量成正比 正常情形下, 在休息時人體通過調節後, 冠狀動脈循環阻力來控制心肌血流, 應呈現穩定狀態 在最大充血量時, 冠狀動脈循環的阻力應最小且保持穩定, 此時心肌血流主要取決於冠狀動脈灌注的壓力變化 如圖 2-1. 冠狀動脈血流循環示意圖所示, 供應心肌血流 (Q) 取決於冠狀動脈血流克服阻力 (R) 後的壓力下降程度 ( P) 平均壓力 正常情況下, 當冠狀動脈無狹窄時, 各處的壓力應相等,( P= Pa - Pv), 所以計算心肌血流 Q=(Pa Pv)/R; 當冠狀動脈有狹窄病變時, 由於血流通過狹窄處將降低通過心肌的血流, 導致遠端的血流壓力下降,( P=Pa - Pv), 所以此時計算心肌血流 Qs=(Pa Pv)/R, Qs 代表通過狹窄後冠狀動脈的最大血流 圖 2-2 冠狀動脈血流循環示意圖 12

25 圖 2-3 血流儲備分數公式 血流儲備分數 = 狹窄處最大充血血流壓力 / 最大充血時正常血管血 流壓力 圖 2-4 壓力計算圖 左邊為正常血流壓力 100 mmhg, 右邊為狹窄處後的血流壓力 70mmHg, 兩處血壓相差 30mmHg, 經過計算後, 得到血流儲備分數 為

26 2.4.2 側枝循環的影響冠狀動脈血流被截取在生理學上是被驗證的, 通常發生在有嚴重狹窄或完全阻塞的冠狀動脈上, 此時會接受由另一條冠狀動脈或分枝的側枝循環來供應血流 當第二條血管狹窄, 會減少第二條血管的供應 ( 血管擴張劑之後 ), 第因此相對於第一條冠狀動脈的供應處, 側枝循環的血流就會減少, 會導致第一條冠狀動脈在遠端的血管有較低的血流灌注 圖 2-5 側枝循環供應圖 心臟血流儲備分數的特點 1. 是一個外膜狹窄嚴重程度的病變指數 2. 是一個別的心跳速率 血壓 和收縮性 對於每位病患 每條冠狀動脈 和每塊心肌分佈為一個明確的正常值 4. 清楚的切割點, 診斷治療前為 0.75, 治療後為

27 5. 側枝循環對於心肌灌注的貢獻 6. 在單條或多條血管病變的應用, 是不需要有正常的血管相比較 7. 在診斷和治療過程中, 數值是容易被獲得的 由平均最大充血遠端冠狀動脈壓力和主動脈壓力的比率 限制血流儲備分數存在一些局部限性 : 複雜的冠狀動脈病變 ( 迷慢性病變 分叉處和開口處 ) 的血流動力學測定較困難, 無法評估冠狀動脈病變的動態變化 左心室肥厚, 即使冠狀動脈正常和測量值 0.75, 但還是不能排除心肌缺血 急性心肌梗塞後, 由於造成部分心肌死亡, 因此就算有嚴重的狹窄, 所需耗氧量會降低, 不易誘發心肌缺血 所以梗塞後, 所測量的值通常會較高 血流儲備分數測量結果與冠狀動脈造影狹窄嚴重性應屬於一致, 但外膜冠狀動脈微小血管的病變, 會降低所的到的測量值 事實上, 這些限制並不是完全影響的血流儲備分數數值的原因 在微小血管和外膜冠狀動脈狹窄, 在基本的血流供應最大值就被限定, 因此在狹窄上所測得的數值, 可能會比實際應測得的數值更低 多切電腦斷層攝影介紹 1911 年螺旋式電腦斷層問世, 從偵檢器從每排 4 個 16 個 128 個, 發展到現在 256 個 CT 影像之空間解析度也從每排 4 個偵檢器 (4-MDCT) 之 1mm, 進步到 16-MSCT 為 0.75mm,64MSCT 為 0.33mm, 再進一步為 256-MSCT 的 0.28mm 掃描時間也由 4-MSCT 之 40 秒,16-MSCT 之 20 秒,64-MSCT 之 10, 快速發展至 256-MSCT 之 5-6 秒 時間解析度 4-MSC250ms,16-MSCT 之 210ms,64-MSCT 之 165ms, 快速發展至 256-MSCT 之 135ms 由於電腦斷層掃描速度越來越快, 且運用心電圖鑑測技術 (ECG-gating) 同步紀錄某個切面的影像時的心電圖波形, 選擇心臟跳 15

28 動時體積最小的時期來重組影像, 可了解心臟血管內脂肪和鈣化的情形 以往在實施多切冠狀動脈電腦斷層攝影時, 受檢者如心跳過快則需服用降低心跳速率藥物 (β-block) 但 256 切 CT 電腦斷層掃描儀器, 0.27 秒即可旋轉一圈, 不同於以往 64 切 CT 電腦斷層掃描儀器增進約三倍速度, 更可於兩次心跳的瞬間, 完整掃描心臟, 組合出清晰的 2D 平面與 3D 立體影像, 由於掃描時間縮短, 病患接受的 X 光射線劑量大幅減少, 降低 X 光射線對人體的傷害 此外以往心跳速度高於 70 以上, 對乙型阻斷劑過敏, 及心律不整 氣喘 慢性阻塞性肺病患者, 不適合進行電腦斷層掃描者, 都適用於 256 切 CT 檢查來獲得正確的心臟血管診斷 16

29 第三章實驗器材與設備 3.1 平板雙向數位化心血管攝影本研究採用新光醫院心導管室儀器, 雙翼固定的 X 射線系統 (Allura Xper FD10/10)(Philips Medical Systems, Best, The Netherlands) 系統 ( 圖 3-1) 此系統分成幾何 X-ray Dose Wise 發電 操作介面與圖像檢測 幾何系統由兩個獨立手臂正面 G-arm 與側面 C-arm 組合而成 大口徑的 G-arm 可以執行幾乎所有角度的投射 C-arm 可以獨立旋轉 成角以提供完整的向頭端與向尾端的左前斜 (LAO) 投射 最大重量負載 250 公斤 X-ray X 射線的產生由 X 射線發生器,X 射線管, 與 Spectra Beam 過濾準直儀,X 射線劑量的保護機制所組成 可有效過濾硬射束, 減少病人劑量, 提高影像品質 Dose Wise 使用自動曝光控制的範圍, 自動選擇正確的微調參數, 將劑量效率最大化, 更降低 X 射線劑量 操作介面提供基本心血管觀看設置的直接控制, 如考試和運行週期, 對比度, 亮度, 邊緣增強和觀看速度 可與 RIS,CSI,PACS 和介入工具共享 workspot 通過 Xper 窗口的開關和多路開關選項 圖像檢測新一代的動態平板探測器提供出色的圖像質量, 較低的病人 X 射線劑量 介入治療成像可完整的呈現血管及心血管的應用 17

30 圖 3-1 平板雙向數位化心血管攝影 ( 資料來源 : 飛利浦公司 ) 切電腦斷層掃描儀本研究使用之 256-MSCT 為飛利浦普公司製造, 型號為 Brilliance ict 也, 旋轉時間為 : 毫秒 規格為多層 每旋轉片 : 最低轉速 :270 毫秒 機頭直徑 :70 厘米表 的重量限制 ( 磅 ):450 標準 (650 可選 ) X 射線發生器千伏範圍 :80,100,120,140 kvp 最大掃描範圍 (cm): 175 厘米, 如圖 3-2 所示 18

31 圖 3-2 Brilliance ict(256-msct) ( 資料來源 : 飛利浦公司 ) 3.3 血流儲備分數儀本研究使用血流儲備分數儀, 是 Radi 公司所製作 ( 美國明尼蘇達州聖保羅 ), 號名 PressureWire TM 壓力導絲如圖 3-3 所示與分析器如圖 3-4 所示兩部分, 總長度 175 公分, 測量壓力範圍 -30mmHg 至 +300mmHg 新的壓力導絲為親水塗層, 減少導絲和支架輸送導管之間的摩擦 這種光滑的塗層使壓力導絲與其操作更容易, 因此也可用來代替治療用的導絲 壓力導絲的感應器如圖 3-6 所示, 位於頭端後方三公分處, 前三公分為不透 X 光段, 可用來定位之用 血流壓力經由感應器窗口獲得數據傳遞到分析器中, 由分析器獲得的數據計算病灶處後方與前方的壓力差異, 判斷是否有臨床缺血的意義 19

32 圖 3-3 RADI 公司出產的壓力導絲, 為親水性圖層 ( 資料來源 : RADI 公司 ) 圖 3-4 血流儲備分數測量分析器儀 ( 資料來源 :RADI 公司 ) 20

33 A B C 圖 3-5 圖 A 為壓力導絲全貌影像 ; 圖 B 為導絲感應器透視圖 ; 圖 C 為壓力導絲感應器放大圖 21

34 圖 3-6 壓力導絲感應器 22

35 第四章實驗流程與方法 4.1 受檢者取樣人數本研究回顧分析 44 位病患, 取樣時間從 2008 年 12 月到 2012 年 5 月, 全部都接受過 256 切電腦斷層掃描 (256-MSCT) 和侵入性傳統冠狀動脈攝影檢查 (CCA), 其中有 21 位受試者附加血流儲備分數的測量 (FFR) 是否要附加血流儲備分數測量(FFR) 係由專業醫師判定與侵入性傳統冠狀動脈影像 (CCA) 狹窄程度來決定 排除條件包括 : 腎功能受損 ( 標準清除率 <60ml/ 每分鐘 ) 心律不整 對顯影劑過敏 先前做過冠狀動脈繞道手術 血管在直徑 <2.5mm 血管太彎曲 先前有過心肌梗塞少於 2 個月和瀰漫型病灶的阻塞 >20mm 以上者, 都不包含本研究中 血流儲備分數測量用於臨床的常規測量, 由於 2 個以上的連續病灶會造成血流動力學的相互作用, 因此本研究只針對單一病灶進行檢查如圖 4-1 所示 本研究為回顧性分析, 所有患者給予知情同意書並同意提供研究, 由新光醫院醫學倫理委員會批准 圖 4-1 右冠狀動脈血管攝影中, 圖 A 為瀰漫型病灶 ; 圖 B 為多 處病灶, 箭頭處為病灶 ( 資料來源 : 新光醫院心導管室 ) 23

36 4.2 檢查流程本研究的 44 位受試者都懷疑有冠狀動脈疾病, 已經由醫師門診或健檢安排進行 256 切電腦斷層檢查 (256-MSCT), 確認檢查報告有冠狀動脈狹窄問題, 然後進一步安排侵入性冠狀動脈攝影 (CCA) 在侵入性冠狀動脈攝影 (CCA) 中確認病灶的位置及達到 50% 以上的中度狹窄 44 位受試者分成兩個群組, 一組未附加血流儲備分數測量 (FFR), 臨床上經由冠狀動脈定量分析 (QCA) 計算, 當血管內徑狹窄達到 70%, 直接進行介入治療 ; 另一組 21 位執行附加血流儲備分數測量 (FFR), 數值小於 0.80 為臨床上缺血證明, 需進行介入性治療, 研究流程如圖 4-2 所示 切冠狀動脈電腦斷層掃描分析 44 位受試者均經 256 切冠狀動脈電腦斷層 (256-MSCT)(Brilliance ict, Philips, Eindhoven, The Netherlands) 進行兩項電腦斷層的檢查, 鈣化分數和血管攝影 鈣化分數的檢查, 在未注射顯影劑下, 使用標準的前瞻性心電圖時閥 (prospective ECG gating) 方式 (40-80% 的 R-R 間隔 ), 以 3mm 的厚度和照野範圍 300-ms 機頭旋轉 120-kVp 管電壓和 925-mA 管電流 根據經驗, 患者心跳速率大於 90 次 / 每分鐘時, 需服用 β 離子阻斷劑 (40mg) 使用雙頭注射器, 將非離子顯影劑以連續的方式由靜脈注射 ( 平均 60 毫升 ), 體重小於 60 公斤者, 注射速率每秒 4 毫升 體重大於 60 公斤者, 提高注射速率至每秒 5 毫升 接著以每秒 4 毫升注入 毫升的生理食鹽水 圖 4-3 顯示 256 切電腦斷層血管全貌 ; 圖 4-4 顯示 256 切電腦斷層重建圖 ( 左前降枝 ) 24

37 LLM 圖 切電腦斷層血管全貌 ( 右冠狀動脈 左主幹 左前降 枝與左迴旋枝 ) ( 資料來源 : 新光醫院 ) 圖 切電腦斷層重建圖 ( 左前降枝 ) ( 資料來源 : 新光醫 院心導管室 ) 25

38 圖 4-2 研究流程圖 26

39 4.4 數位化冠狀動脈定量分析 (QCA) 侵入性傳統冠狀動脈攝影根據標準技術執行, 由橈動脈或股動脈進入, 使用 6 到 7Fr 的治療導管檢查, 注入顯影劑後, 進行右和左冠狀動脈多角度的標準攝影 所有的影像由專業醫師取得, 影像分析由專業技術師進行數位化冠狀動脈定量分析 分析前先進行導管的校正, 之後計算出每條血管病灶的狹窄嚴重程度 根據血管直徑狹窄分三級 : 正常或 <30% 內徑狹窄 >30% 到 <50% 內徑狹窄和 >70% 內徑狹窄 測量的參考範圍由病灶前後 5mm 為參考值 定量分析基本上是由血管攝影顯示血管內徑狹窄的嚴重程度 冠狀動脈狹窄被定義為定量分析 >50% 以上為有意義, 如圖 4-5 所示為冠狀動脈造影影像 ( 左前降枝 ); 圖 4-6 所示為冠狀動脈定量分析 (QCA) 圖 ( 左前降枝 ) 圖 4-5 冠狀動脈造影影像 ( 左前降枝 ), 箭頭指向為狹窄處 ( 資 料來源 : 新光醫院心導管室 ) 27

40 圖 4-6 冠狀動脈定量分析 ( 左前降枝 ); 血管內徑狹窄率為 76.9%; 最小內徑為 0.72mm; 最大參考內徑為 3.11mm ( 資料 來源 : 新光醫院心導管室 ) 4.5 血流儲備分數測量分析血流儲備分數的測量在侵入性傳統冠狀動脈攝影後被執行 使用 英吋的特殊導絲 (RADI Medical, Uppsala, Sweden) 使用 6Fr 到 7Fr 的沒有側孔的治療導管, 隨後注入抗凝血劑 (2000U 到 5000U), 將導絲定位於病灶處後方, 注入苷腺到冠狀動脈內 ( 右冠狀動脈注入 30μg 最大劑量可到 60μg, 左冠狀動脈則注入 40μg, 最大可打到 100μg), 使冠狀動脈達到最大充血量, 此時將導絲慢慢拉回到病灶處前方正常段, 可獲得病灶前後位置血流壓力比值 此計算公式為 : 冠狀動脈在最大充血量時, 病灶後方平均血流壓力除以病灶前方平均正常血流壓力的比值 本研究定義, 當血流儲備分數值 <0.80 時, 如圖 28

41 4-7 所示, 代表心肌正處於缺血狀態,>0.8 時,0 代表心肌的供氧量 足夠如圖 4-8 所示 圖 4-7 血流儲備分數測量值為 0.50( 小於 0.80), 獲得血流量供 應僅正常值一半 ( 資料來源 : 新光醫院心導管室 ) 圖 4-8 血流儲備分數測量值為 0.96( 大於 0.80), 心肌獲得足夠血 29

42 流, 不具臨床缺血意義 ( 資料來源 : 新光醫院心導管室 ) 4.6 經皮膚穿刺冠狀動脈血管造形術使用診斷導管勾取冠狀動脈, 注入含碘顯影劑進行多角度造影, 確認解剖形態與病灶位置, 再經由冠狀動脈定量分析 (QCA) 計算, 血管內徑狹窄大於 70% 或血流儲備分數測量值小於 0.80, 皆能造成冠狀動脈血流量不足, 引起心肌缺血, 此時需進行介入性治療 進行介入治療前, 需注射抗凝血劑 (Heparin), 劑量按照體種比例, 使凝血時間維持大於 250ms 以上, 預防治療過程中血栓的產生 接著使用氣球擴張術將狹窄處病灶撐開後, 進行殘餘狹窄測量, 當殘餘狹窄大於 40% 時, 需置放支架將殘餘狹窄撐開, 使其增加血流量, 使心肌獲得足夠養分供給 如圖 4-9 所示經皮膚穿刺冠狀動脈造影術流程 4.7 統計分析所有的資料分析使用 SPSS 統計軟體分析中的 t 檢定測試與平均數標準差分析 (SPSS 第 18 版 ) 分析冠狀動脈直徑狹窄 50% 的病灶在 256 切電腦層攝影 (256-MSCT) 侵入性傳統冠狀動脈攝影(CCA) 和血流儲備分數測量 (FFR) 的相關性 特異性 敏感度 真陽性 (PPV) 偽陽性 (NPV) 的資料 30

43 A B C D E 圖 4-9 圖 A 為左迴旋枝血管攝影圖 ; 圖 B 定量分析狹窄程度 ; 圖 C 值型氣球擴張術 ; 圖 D 值型支架置放術 ; 圖 E 完成治療過程進行血 管攝影 31

44 第五章結果 5.1 基礎臨床表徵本研究共分析 44 位受試者參加, 表 5-1 所示為所有受試者的基本特性資料 危險因子包括受試者平均年齡 66.7 ± 9.0, 有 38 位男性 (86.3%) 高血壓(81.8%) 高血脂(65.9%) 年紀因子 (97.7%) 與先前有 CAD(54.5%) 為大多數 所有的受試者都接受 256 切電腦斷層攝影檢查 (256-MSCT) 與侵入性傳統冠狀動脈血管攝影檢查 (CCA) 其中有 21 位受試者附加接受血流儲備分數測量 (FFR) 表 5-1. 研究受試者的基本特性 Tot 總數 (n=44) 沒有 FFR (n=23) 有 FFR (n=21) P 值 年紀 ( 歲 ) 66.7 ± ± ± 男性 38 (86.3) 19 (82.6) 19 (90.5) 0.46 BMI 25kg/m2 44(100) 6(26.0) 8(38.0) 0.07 高血壓 36 (81.8) 17 (73.9) 19 (90.5) 0.16 糖尿病 17 (38.6) 7 (30.4) 10 (47.6) 0.25 高血脂 29 (65.9) 17 (73.9) 12 (57.1) 0.25 抽菸 6(13.6) 4(17.3) 2(9.5) 0.45 家族史 6(13.6) 4(17.3) 2(9.5) 0.45 年紀因子 ( 男性 >45 43(97.7) 22(95.6) 21(100) 0.34 歲 女性 >55 歲 ) Pre CAD 24(54.5) 18(78.2) 6(28.5) <0.01 肥胖 8(18.0) 7(30.0) 1(4.0) 0.02 數值為 ( 百分比 ) 百分比與平均標準差表示 BMI = 身體質量指數大於 24 為體重過重 Pre CAD= 先前有冠狀動脈疾病 肥胖 = 男性的腰圍超過 90 公分 女性腰圍超過 80 公分 32

45 5.2 數位化冠狀動脈定量分析 (QCA) 本研究由定量分析所量測的平均直徑狹窄率 76±25% (51%-100%); 平均血管最小直徑 0.67±0.51 mm ( mm); 平均血管最大參考直徑 3.01±1.0 mm ( mm) 表 5-2 為冠狀動脈定量分析 (QCA) 測量數據 QCA 的定義為血管內直徑狹窄率大於 70% 以上為有缺血性意義 表 位受試者冠狀動脈定量分析測量數據 血管總數 176 條 左主幹 44 條 左前降枝 44 條 左迴旋枝 44 條 右冠狀動脈 44 條 平均血管直徑狹窄率 76±25% 平均血管最小直徑 0.67±0.51mm 平均血管最大參考直徑 3.01±1.0mm 病灶嚴重程度 ( 個數統計 ) 正常或 <30% 的直徑狹窄 108 條 >30%-70% 的內直徑狹窄 24 條 >70% 的直徑狹窄 44 條 33

46 切電腦斷層掃描與傳統冠狀動脈血冠攝影 (CCA 結果比較 ) 本研究分析 44 位受試者在 256 切電腦斷層掃描的測量數值, 平均鈣化程度分數 ±575.16;111 條輕度狹窄 ( <50%) 24 條中度狹窄 (>50-70%); 41 條嚴重狹窄 ( > 70%),256 切電腦斷層狹窄程度大於 50% 為有意義 表 5-3 所示為 44 位受試者 256 切電腦斷層掃描數據 表 位受試者 256 切電腦斷層掃描數據 血管鈣化平均分數 ± 左主幹 左前降枝 左迴旋枝 右冠狀動脈 血管嚴重程度分級 ( 個數統計 ) 正常或 <30% 的直徑狹窄 111 條 >30%-70% 的內直徑狹窄 24 條 >70% 的直徑狹窄 41 條 以侵入性傳統冠狀動脈攝影為標準, 256 切電腦斷層掃描 (256-MSCT) 與侵入性傳統冠狀動脈攝影 (CCA) 檢查結果相比, 如表 5-4 所示 256 切電腦斷層掃描 (256-MSCT) 中有 65 條血管的內徑狹窄大於 50% 以上 ; 分布於左主幹 (n=2), 左前降枝 (n=37), 左迴旋枝 (n=10) 及右冠狀動脈 (n=16) 在傳統冠狀動脈血管攝影檢查(CCA) 中, 則有 68 條血管有大於 50% 的血管內徑狹窄, 分布於左主幹 (n=4), 左前降枝 (n=38), 左迴旋枝 (n=14), 右冠狀動脈 (n=12) 冠狀動脈電腦斷層攝影 (CTCA) 檢查與傳統冠狀動脈血管攝影 (CCA) 檢查符合比率為 95% 在左主幹 左前降枝 左迴旋枝與右冠狀動脈等四個部位檢查結 34

47 果比較, 表 5-4 顯示總的疾病盛行率為 38.6%, 敏感度為 70% 特異性為 84% PPV 為 73% NPV 為 81% 與準確率為 78% 對供給心肌血流影響最大的左前降枝而言, 敏感度為 89% 特異性為 50% PPV 為 92% NPV 為 43% 與準確率為 84%, 由數據得知, 對左前降枝而言,256 切電腦斷層掃描 (256-MSCT) 與侵入性傳統冠狀動脈攝影檢查 (CCA) 結果是相符的 此外, 這些未進行血流儲備分數 (FFR) 的 23 位受試群中, 其中有 13 位受試者在傳統冠狀動脈血管攝影的血管內徑狹窄已大於 70%, 因此進行經皮穿刺冠狀動脈血管成形術 ( 氣球擴張或置放支架 ) 圖 5-1 顯示 256 切電腦斷層掃描右冠狀動脈的圖形 35

48 表 切電腦斷層與侵入性傳統冠狀動脈攝影對每條冠狀動脈內徑狹窄 >50% 的分析 (95% 信賴區間 ) 疾病盛行率 N TP FP FN TN 敏感度 % 特異性 % 陽性預測值 % 陰性預測值 % 準確率 % CTAvsCCA (58-80) 84 (76-90) 73 (61-83) 81 (73-88) 78 左主幹 (1-78) 97(85-98) 50 (3-97) 93 (79-98) 32 左前降枝 (74-97) 50 (14-86) 92 (77-98) 43 (12-80) 84 左迴旋枝 (14-64) 83 (65-94) 50 (20-80) 74 (55-86) 68 右冠狀動脈 (35-89) 75 (56-89) 50 (26-74) 86 (66-95) 73 N = 血管總數目 TP = 256 切電腦斷層與侵入性傳統冠狀動脈攝影兩項都有問題 TN = 256 切電腦斷層有問題侵入性傳統冠狀動脈攝影沒問題 FN = 256 切電腦斷層沒問題侵入性傳統冠狀動脈攝影有問題 TN = 256 切電腦斷層與侵入性傳統冠狀動脈攝影兩項都沒問題 敏感度 : 為有疾病者診斷結果為陽性比率 ;TP/(TP+FN) 特異性 : 為無疾病患者診斷結果為陰性的比率 ;TN/(TN+FP) 陽性預測值 : 為有疾病患者診斷試驗結果呈現陽性的患者比率 ;TP/(TP+FP) 因性預測值 : 為無疾病患者診斷結果呈陰性的比率 ;TN/(TN+FN) 36

49 圖 5-1 右冠狀動脈於 256 切電腦斷層掃描的造影 圖 A 為 3D 立體成 像顯示右冠狀動脈解剖構造 ; 圖 B 為電腦斷層多平面影像重建 ; 圖 C 為最大強度影像投射成像 ; 圖 D 侵入性傳統冠狀動脈造影 37

50 切電腦斷層掃描與血流儲備分數測量 (FFR) 檢查結果比較根據附加血流儲備分數測量的 21 位受試者中, 測量血管內徑狹窄大於 50% 的 27 條冠狀動脈與 256 電腦斷層掃描 (256-MSCT) 結果相較如表 5-5 所示, 在冠狀動脈電腦斷層攝影檢查中, 有 17 條血管內徑狹窄大於 70%,14 條血管內徑狹窄介於 30% 至 70%, 分布於左主幹 (n=1), 左前降枝 (n=18), 左迴旋枝 (n=5) 及右冠狀動脈 (n=7), 該 31 條血管接受血流儲備分數檢查測量, 測量值小於 0.80 的有 18 條血管, 大於 0.80 的有 13 條血管, 測量平均值為 0.73±0.28, 其中最大測量值為 0.98, 最小測量值為 0.45 表 5-5 顯示 21 位受試者總的疾病的盛行率為 22.6%, 敏感度為 95% 特異性為 80% PPV 為 59% NPV 為 98% 與準確率為 83% 而供給心肌血流重要的左前降枝而言, 敏感度為 84% 特異性為 40% PPV 為 20% NPV 為 100% 與準確率為 84% 由數據得知, 對左前降枝而言, 這 21 位受試者其 256 切電腦斷層掃描與血流儲備分數測量檢查結果亦是相符的 而血流儲備分數檢查小於 0.80 的 18 條血管中, 有 16 條血管置放支架,1 條血管進行氣球擴張術 ( 左前降枝置放 15 支支架 ) 圖 5-2 顯示 256 切電腦斷層掃描 侵入性傳統冠狀動脈攝影與血流儲備分數測量的圖形 在左主幹 左前降枝 左迴旋枝與右冠狀動脈的比較 38

51 表 切電腦斷層與血流儲備分數測量值 <0.80 在每條冠狀動脈內徑狹窄 >50% 的分析 (95% 信賴區間 ) 疾病盛行率 N TP FP FN TN 敏感度 % 特異性 % 陽性預測值 % 陰性預測值 % 準確率 % CTAvsCCA (72-100) 80 (68-89) 59 (39-48) 98 (89-100) 83 左主幹 (5-100) 100 (80-100) 100 (55-100) 100 (80-100) 100 左前降枝 (68-100) 40 (7-83) 83 (58-96) 67 (13-98) 74 左迴旋枝 (5-100) 80 (56-93) 20 (1-70) 100 (76-100) 81 右冠狀動脈 (5-100) 70 (46-87) 14 (1-58) 100 (73-100) 71 N = 血管總數目 TP = 256 切電腦斷層與血流儲備分數兩項都有問題 TN = 256 切電腦斷層有問題血流儲備分數沒問題 FN = 256 切電腦斷層沒問題血流儲備分數有問題 TN = 256 切電腦斷層與血流儲備分數兩項都沒問題 敏感度 : 為有疾病者診斷結果為陽性比率 ;TP/(TP+FN) 特異性 : 為無疾病患者診斷結果為陰性的比率 ;TN/(TN+FP) 陽性預測值 : 為有疾病患者診斷試驗結果呈現陽性的患者比率 ;TP/(TP+FP) 因性預測值 : 為無疾病患者診斷結果呈陰性的比率 ;TN/(TN+FN) 39

52 圖 切電腦斷層 (CTCA) 的左降支冠狀動脈造影 (LAD) 圖 A 為 3D 立體成像顯示支架內左前降枝解剖構造 圖 B 為電腦斷層多平面影像重建 ; 圖 C 侵入性傳統冠狀動脈造影 圖 D 這是血流儲備分數的測量值 (C) 可以看出左前降枝並無明顯的支架內再狹窄 40

53 圖 5-3 顯示血管內徑狹窄大於 50%, 血流儲備分數測量結果平均為 0.70±0.14, 代表心肌血流不足 ; 而在血管內徑小於 50% 的狹窄中, 測 量結果平均為 0.85±0.06, 代表心肌血流足夠,p Value =0.020 圖 5-3 血流儲備分數在 256 切電腦斷層血管內徑狹窄小於 50% 與大於 50% 的測量值 41

54 第六章討論 6.1 綜合討論本研究是為了解冠狀動脈在解剖性狹窄與功能性狹窄的診斷方法之間準確的比較 解剖性狹窄涵蓋的檢查方式有血管內超音波 經皮膚穿刺冠狀動脈攝影數 冠狀動脈電腦斷層掃描與磁振造影等 ; 功能型狹窄則包含了核子醫學的單光射出斷層掃描與血流儲備分數測量 每一項檢查在臨床上都有一定的診斷價值 近年來非侵入性檢查的儀器發展迅速, 已慢慢取代了侵入性檢查, 其中多切電腦斷層 (CTCA) 最為廣泛 多切電腦斷層在臨床上已被證實可以有效的診斷預測出冠狀動脈疾病, 但是目前並無法有效的證實可以取代心肌血流量的功能性檢查 本研究所有受試者都是經由電腦斷層檢查確認冠狀動脈有大於 50% 以上的內徑狹窄者 ; 從解剖性狹窄方面來說, 大於 50% 的內徑狹窄, 會造成心肌血流量的供應不足, 但心肌是否真的無法獲得足夠的血流供應, 並無明確的數據證實 因此本研究在 256-MSCT 檢查確認有冠狀動脈狹症之後, 再增加了血流儲備分數的測量, 進一步探討血管內徑大於 50% 的狹窄, 是否真的會減少血流供給量, 引發心肌缺血證明 本研究共分析 44 位受試者皆屬於非典型冠狀動脈疾病患者, 多數都是由門診與健檢安排 所有臨床表徵的基本數據, 除了肥胖與先前有過冠狀動脈疾病有意義之外, 其餘特徵並無很大的差異 這些受試者本身男性 高血脂 高血壓與年紀因子 ( 男性大於 45 歲 女性大於 55 歲 ) 占大部分, 皆屬於高危險因子的族群 本研究包含了鈣化分數過高與先前有過冠狀動脈疾病 ( 置放支架 ) 的受試者, 因為隨著年紀增加, 冠狀動脈分數的比率增加, 冠狀動脈鈣化分數的程度越嚴重, 由於高度鈣化與支架在電腦斷層中易產生假影, 但如果準確率提高, 那對於電腦斷層的限制, 可望有所改善, 期將有很好的代表性 42

55 6.2 數位化冠狀動脈定量分析與 256 切電腦斷層掃描探討本研究經過數位化冠狀動脈定量分析與 256 切電腦斷層掃描的測量後, 得到的數據資料可證實之間的相關性, 在狹窄方面, 多數病灶血管內徑狹窄皆大於 50% 以上, 其敏感度 70% 特異性 84% 陽性預測值 陰性預測值 81% 與準確率 78%, 預估冠狀動脈疾病的診斷價值很高 Korosoglou, G., Knez, A. 文章提到 16 切與 64 切電腦斷層在評估冠狀動脈狹窄時, 有很好的準確性 可作為定義出冠狀動脈疾病的標準, 但是使用的方式為二分法 ( 例如 ;<50% 或 >50% 的內徑狹窄 ), 資料為有限的 Chao, S.P. 的研究提到 256 多切電腦斷層對於冠狀動脈疾病有很高的預測可信度 特異性和陽性預測值 [16]; 以電腦斷層為基準定量出冠狀動脈的狹窄是可行的, 並且相對參考標準 QCA 的限制較少 ; 和定義出粥狀斑塊的大小特性和覆蓋範圍 但在左迴旋枝與右冠狀動脈方面, 還是有 4 條預估結果不符合 數據上的差異, 可能是以下幾種原因造成, 冠狀動脈鈣化嚴重程度 先前置放過支架, 血管過度彎曲與嚴重血管筋軟程度等 256 切電腦斷層常因這幾項原因, 而過分高估或低估冠狀動脈的狹窄程度, 但是侵入性傳統冠狀動脈攝影卻不受此限制 雖侵入性傳統冠狀動脈攝影不受這些因素限制, 但卻常因攝影角度的關係而錯估了偏心性狹窄的嚴重程度 這也常影響數位化冠狀動脈定量分析的準確度 43

56 切電腦斷層掃描與血流儲備分數測量探討本研究經 256 切電腦斷層掃描與血流儲備分數測量數據相較, 證實了之間的相關性 對於 256 切電腦斷層掃描所檢測出具有 27 條血管有大於 50% 的狹窄, 相對於狹窄的病灶處, 血流儲備分數測量的數值有 18 條血管小於 0.80 以下, 應證了在臨床有缺血的意義 敏感度 95% 特異性 80% 陽性預測值 59% 陰性預測值 98% 與準確率 83% 但對於數值大於 0.80 的 9 條血管的差異, 可能是下列原因造成 先前有過冠狀動脈疾病, 造成部分心肌壞死, 因此所需供應血流量減少 ; 側枝循環較發達, 同時有很多小分枝血管供給, 使其獲得的血流量增加 Ryan TJ 研究提到 [17], 雖多切電腦斷層掃描與侵入性傳統冠狀動脈攝影有很高的相符合性, 但對於多切電腦斷層掃描血管內徑狹窄 >50% 與血流儲備分數測量的診斷結果相比則相關性較低 Pijls, N.H. 與 Ryan TJ 研究提到 [9, 17], 大部分血流儲備分數都是用在中等程度狹窄的病灶做測量, 但是對於嚴重狹窄的病灶, 應該更要進行血流功能性的測量, 不應該只做解剖性的血管攝影 另外 Kristensen, T.S. 研究指出 [18],64 切電腦斷層評估中等程度狹窄的冠狀動脈疾病時, 使用血流儲備分數測量, 有很明顯的相關性, 尤其是在面積狹窄方面, 並且可以作為非侵入性檢查驗證, 當作侵入性治療執行性的標準 過去的研究結果指出, 附加血流儲備分數的測量, 對於中等程度以上的冠狀動脈狹窄, 可以有效的降低介入治療的必要性, 因為對於模糊不清的病灶處, 無法只靠解剖型態的狹窄來判定 但在本篇研究中, 對於中等程度以上狹窄的病灶處, 經數位化冠狀動脈定量分析測量結果 256 切電腦斷層檢查與附加血流儲備分數測量, 三項結果結成正向, 因為 256 切電腦斷層的解析度提高, 因此可降低血管直徑大於 2.25 以上假影的形成, 影響檢查結果 256 切電腦斷層對於血管直徑小於 2.0 毫米的血管, 容易造成假影而不精確, 但是血流儲備分數, 可針對直徑較小的血管進行測量, 44

57 因而可以直接獲得臨床上血流量是否足夠的數據 6.4 數位化冠狀動脈定量分析與血流儲備分數探討侵入性傳統冠狀動脈攝影一直被認為是檢查心血管疾病的黃金標準, 經由多角度的投射可以對應出病灶血管內徑的狹窄嚴重程度, 但侵入性傳統冠狀動脈攝影屬於解剖型態的診斷, 因此無法斷定功能性方面的缺血嚴重程度 本研究 44 位受試者全都接受侵入性傳統冠狀動脈攝影, 其中 21 受試者附加血流儲備分數測量, 根據統計數據, 兩群組進行介入性治療的個數在統計上沒有明顯的差異, 但是在未附加血流儲備分數測量的 23 位受試者中, 還是比有附加血流儲備分數測量的群組所進行的介入性治療高一些, 因此對於是否須附加功能性方面的測試還是值得更深入的探討 6.5 研究限制本研究有幾項 本研究為小數目的群組 第二, 附加進行血流儲備分數測量的病例不多, 且由於昂貴的檢查費用, 並不是每條血管都有進行測量, 第三, 本研究無法排除了冠狀動脈繞道手術與小血管會造成的血流不足無法提供幫助 第四 本研究並沒有排除高鈣化分數的病患, 可能造成 256 切電腦斷層診斷結果過分的高估 第五 血流儲備分數目前沒有明確的標準可以作為測量左主幹開口處狹窄的依據 最後, 本研究結果無法對瀰漫行病灶或病灶包含兩處以上的血管作為標準 45

58 第七章結論 256 切電腦斷層不僅對於懷疑有冠狀動脈疾病的患者, 在預測疾病上有很高的診斷價值, 其診斷結果與功能性的血流儲備分數測量結果並無顯著差異, 並且也可利用流速來判斷血流量供應是否足夠, 對於支架內再狹窄是否因血流不足進而需要進行治療, 可提供為一項有利的證據 46

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60 American College of Cardiology/American Heart Association/Society for Cardiovascular Angiography and Interventions Writting Committee to Update the 2001 Guidelines for Percutaneous Coronary Intervention. ACC/AHA/SCAI 2005 guideline update for percutaneous coronary intervention: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (ACC/AHA/SCAI Writing Committee to Update 2001 Guidelines for Percutaneous Coronary Intervention). Circulation, (1): p Uren NG, Melin JA, De Bruyne B, Wijns W, Baudhuin T, Camici PG. Relation between myocardial blood flow and the severity of coronary-artery stenosis. N Engl J Med, (25): p Silber S, Albertsson P, Avilés FF, Camici PG, Colombo A, Hamm C, Jørgensen E, Marco J, Nordrehaug JE, Ruzyllo W, Urban P, Stone GW, Wijns W; Task Force for Percutaneous Coronary Interventions of the European Society of Cardiology. Guidelines for percutaneous coronary interventions. The Task Force for Percutaneous Coronary Interventions of the European Society of Cardiology. Eur Heart J, (8): p Pijls NH, De Bruyne B, Peels K, Van Der Voort PH, Bonnier HJ, Bartunek J Koolen JJ, Koolen JJ. Measurement of fractional flow reserve to assess the functional severity of coronary-artery stenoses. N Engl J Med, (26): p Mowatt G, Cook JA, Hillis GS, Walker S, Fraser C, Jia X, Waugh N. 64-Slice computed tomography angiography in the diagnosis and assessment of coronary artery disease: systematic review and meta-analysis. Heart, (11): p Courtis J, Rodés-Cabau J, Larose E, Déry JP, Nguyen CM, Proulx G, Gleeton O, Roy L, Barbeau G, Noël B, DeLarochellière R, Bertrand OF. Comparison of medical treatment and coronary revascularization in patients with moderate 48

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