受控灌注压力对死后CT血管造影（PMCTA）冠状动脉图像质量的影响：一项初步研究

《International Journal of Legal Medicine》：Influence of perfusion pressure on image quality in postmortem CT angiography (PMCTA) of coronary arteries: a pilot study

　　

本研究的主要目的是评估死后计算机断层扫描血管造影（postmortem computed tomography angiography, PMCTA）中灌注压力对冠状动脉可视化的影响。冠状动脉疾病（coronary artery disease, CAD）是心源性猝死的常见原因，PMCTA与尸检联合用于评估冠状动脉，包括旁路移植血管（bypass grafts）和支架（stents）。为识别狭窄（stenoses）和急性闭塞（acute occlusions）并评估其对死亡机制的作用，需要可靠的冠状动脉充盈。然而，PMCTA中的对比剂分布在不同病例间存在差异，灌注相关伪影（perfusion-related artefacts）可限制判读。灌注压力是可控制的一个参数。近期证明PMCTA期间可连续监测灌注压力，是该方向的重要进展。在这项纳入12例死后病例（6例可评估）的研究中，研究人员使用配备实时压力监测与控制功能的改良对比剂泵（contrast agent pump），检查三个血管内压力组（40、60和80 mmHg），以评估冠状动脉可视化。在这项初步研究中，60 mmHg是在所有可评估病例（每组2例）中观察到均匀冠状动脉充盈且灌注相关伪影最少的最低灌注压力。在1例中，80 mmHg的灌注压力更完整地显示了外周冠状动脉分支（peripheral coronary branches），该观察需在更大队列中确认。这些发现可能有助于法医实践中基于压力的PMCTA方案的方法学标准化（methodological standardisation）。

论文主体解读：

研究背景与问题：冠状动脉疾病仍是全球主要死亡原因之一，也是心源性猝死的重要基础因素，准确进行死后冠状动脉评估对确定死因和死亡机制至关重要。Grabherr et al.于2008年引入专用灌注装置模拟人工循环，2011年发表定义流速和对比剂体积等灌注参数的方案；此后多项研究显示冠状动脉PMCTA与尸检及部分组织病理在检测相关冠状动脉病理方面具有良好一致性，但定量心血管测量与尸检相关性有限，近期综述强调在疑似自然心源性死亡中死后影像准确性仍低于常规尸检，应作为补充工具而非替代。临床CT血管造影（clinical CT angiography, CCTA）和死后冠状动脉成像均存在技术和判读挑战：生前心脏运动、心率变异和远端小分支细窄可影响显示；死后血管塌陷、血液黏度增加和缺乏主动循环可致对比剂充盈不均、串珠样（beads-on-a-string）伪影或对比剂 pooling，从而模拟或掩盖病变。灌注压力是可控制参数；Fischer（2024）报道利用对比剂应用装置（Contrast Agent Application Device, CAAD）系统与实时压力传感器及桡动脉置管连续记录PMCTA血管内对比剂压力的方法；本研究基于该方法，评估三种预定义灌注压力对PMCTA图像质量的影响，旨在确定冠状动脉准确可视化的合适压力范围。压力不足可致血管充盈不足和狭窄假阳性；高压致结构血管损伤虽未系统记录，但宜在生理压力范围以提高与生前发现可比性，且高压也可能诱发影像伪影；所评估压力方案旨在为后续其他血管区系统分析提供方法学基础。

研究开展与结论意义：研究人员在12例死后病例（6例可评估）中设40、60、80 mmHg三组，每组2例可评估，使用改良对比剂泵耦合实时压力监测与控制，评估冠状动脉可视化。初步研究显示，60 mmHg为所有可评估病例中观察到均匀冠状动脉充盈且灌注相关伪影最少的最低压力；80 mmHg仅1例外周分支更完整，需更大队列确认。这些发现可能有助于法医实践中基于压力的PMCTA方案的方法学标准化。

关键技术方法（不超过250字）：样本为12例死后病例（9男3女，平均58岁，范围26–86岁；死后间隔1–3天；排除外部明显创伤、分解及疑似他杀、自杀或组织捐献；非医院来源，无大量液体治疗或复苏记录），每组最终2例可评估。采用Fischer et al.报道的CAAD系统行压力控制PMCTA：滚泵（100–1200 mL/min）、电磁管夹、压力传感器（0–200 mmHg，按DIN EN 60770校准）及软件控制；经桡动脉置管连续监测动脉压，股动静脉置管注射，目标压力±5 mmHg；设40、60、80 mmHg三组。CT为GE Optima 660 64排，层厚0.625 mm；由两名法医病理学家和一名放射科医师共识阅片，使用轴位、矢状位、冠状位及沿血管中心线的曲面多平面重建（curved multiplanar reformations），统一窗宽窗位（WW 737 HU, WL 81 HU）。

研究结果：
低灌注压力（40 mmHg）[Low perfusion pressure]：在2例可评估病例中，目标压力于注射254 mL和325 mL对比剂后达到；左前降支（left anterior descending artery, LAD）、左回旋支（left circumflex artery, LCX）和右冠状动脉（right coronary artery, RCA）仅中央段部分充盈，远端和心尖显示不完整，室间隔支等小分支显示不一致或仅部分充盈；冠状血管对比增强不连续，呈节段性“串珠样（beads-on-a-string）”表现。
中等灌注压力（60 mmHg）[Moderate perfusion pressure]：目标压力于550 mL和629 mL后达到；LAD、LCX、RCA主支连续均匀充盈至远端并达心尖，室间隔支和对角支等小血管显示良好并可追踪全程；对比剂分布连续均匀无可见中断，窦房结动脉在所有检查标本中完全充盈并清晰显示。
高灌注压力（80 mmHg）[High perfusion pressure]：目标压力于423 mL和1091 mL后达到；LAD、LCX、RCA主支及外周分支广泛充盈，小血管易显示，中央和外周分布均匀无中断或不规则积聚；与60 mmHg相比，一例外周分支显示更完整，另一例相当，未发现图像质量下降或不良影像效应。
比较评估[Comparative evaluation]：由两名法医病理学家（22年和10年法医放射学经验）和一名放射科医师（14年经验）共识评估，使用Visage 7在轴位、矢状位、冠状位及沿血管中心线曲面多平面重建，统一窗宽窗位（WW 737 HU, WL 81 HU），并借助平扫CT区分钙化与对比剂。40 mmHg主要显示近段，中远端不完整，小分支部分或缺失，串珠样提示充盈不完全；60 mmHg主支连续均匀至远端和心尖，小分支一致显示；80 mmHg全程度与60 mmHg相当，一例外周分支更完整。总体上，60 mmHg为所有可评估病例中观察到完整均匀充盈的最低压力；80 mmHg仅轻微进一步改善且限于一例外周分支；两组各2例可评估，不能据此得出60与80 mmHg差别的普遍结论；达到目标压力所需体积变异大，取决于血管顺应性和既存血管病理而非仅目标压力。

讨论部分总结：作者依据重症监护中平均动脉压（mean arterial pressure, MAP）60 mmHg足以维持器官灌注的假设选择压力，并另设更低与更高压力；该范围接近生理MAP，使灌注条件在尸体条件下尽可能接近临床CT血管造影。常规尸检可详细评估主冠状动脉形态，但室间隔支等小分支难以或无法解剖，且解剖不能评估狭窄管腔的血流功能。本探索性研究显示冠状动脉充盈与应用灌注压力相关。已知伪影包括气泡、血栓形成、对比剂分层和血管塌陷；本研究提示灌注压力可能是PMCTA图像质量的进一步技术因素。40 mmHg与不完全、异质性充盈及串珠样伪影相关；压力可调可能减少此类伪影。60 mmHg在两例可评估病例中实现完整充盈且无相关伪影；80 mmHg主冠状动脉显示相当，一例外周分支更完整。作者认为这与此前强调足够压力以保持血管完整性和减少伪影的方法学研究一致；在本小队列中，灌注压力而非仅注射体积与冠状动脉结构可视化质量相关。压力控制阶段与Grabherr et al.（2011）描述的动态阶段最可比，后者因高流速而假定可达到类似有效充盈，而本研究流速较低。40 mmHg充盈不足和不连续限制判读；气泡和对比剂 pooling 是已知误判原因，灌注控制不当可致冠状动脉狭窄假阳性。本研究中40 mmHg的串珠样在60和80 mmHg未见；更均匀充盈可能有助于区分真狭窄与灌注相关伪影，但未用尸检或组织病理参考标准验证。60和80 mmHg较40 mmHg分布更均匀、充盈更完整；若在大队列中确认，可能促进死后冠状动脉成像的可重复性和标准化，并利于评估微血管改变和冠状动脉解剖变异（如动脉瘤、夹层、先天或获得性异常）。压力控制PMCTA也可能用于缺血性心肌改变评估，但急性心肌梗死确定诊断仍需组织病理学；PMCTA不是心肌首选，仅提供心肌低灌注或无复流（no-reflow）等间接征象。实时压力监测和精确灌注控制可能对冠状动脉PMCTA图像质量有意义，技术上模拟重症监护监测；达到目标压力所需体积因血管状态而非仅目标压力而异。油基对比剂黏度高于水基，限制与临床压力值直接比较。本研究仅以冠状动脉评估灌注质量，因疑似心源性猝死关注冠状动脉；方案开发研究曾以脑动脉选择注射压力和体积。60 mmHg在两例可评估病例中足以诊断，80 mmHg一例外周分支更完整；二者未在脑循环测试，不能假定对冠状动脉有利的压力同样适合脑循环。局限性包括仅聚焦冠状动脉、结果不能直接外推其他血管区或静脉期；样本小（12例，6例可评估），未以统计为主要目的；无宏观尸检或组织病理参考标准；死后对比剂黏度不同于生前，不能直接与临床CTA比较；阅片者未对压力组设盲，需盲法独立评分；需更大样本验证；平扫CT未作为预筛查排除相关血管病理，是未来方法学改进。

结论部分翻译：总之，在60 mmHg灌注压力下研究的2例可评估病例中，实现了冠状动脉系统的均匀显示。在该压力组，两例动脉血管包括远端段均充盈。较低灌注压力下观察到的串珠样现象未出现，总体图像质量似乎改善。将灌注压力提高至80 mmHg同样获得充分的对比剂分布；该组1例外周分支较60 mmHg显示更完整。每组仅2例可评估，该单一观察不能推广。因此，60 mmHg灌注压力在该压力下研究的2例可评估病例中为冠状动脉诊断性可视化提供了足够的对比剂充盈，而提高至80 mmHg仅带来轻微进一步改善。这不应视为普遍确立的阈值，需在更大队列中确认。压力控制灌注可能促进更可重复的冠状动脉充盈，从而促进PMCTA在法医常规中的应用。本研究未评估诊断准确性。未来研究应将这些发现扩展至其他血管区、不同死因和更大队列，以支持压力控制PMCTA方案的更广泛标准化。