冠心病的偵測,從傳統到新科技:


冠狀動脈電腦斷層造影是萬能的嗎?


遠東聯合診所


所長•黃博昭 教授

 

 

     冠狀動脈心臟病(冠心病),為歐美及國人常見而且死亡率很高的疾病。不久前報章雜誌曾報導某藝人或某運動健將,正值30-40歲的青壯時期就猝死,令人相當婉惜,也引起社會大眾不少的恐慌及對冠心病的關心和注意。所幸由於科技的進步,新近已發展出冠狀動脈電腦斷層造影術,成為診斷冠心病的新寵兒。這種造影術是萬能的嗎?它的優點是什麼?有哪些限制?不少人可能有興趣想知道。

冠心病的症狀

典型症狀有3個特徵:(1) 悶痛位置與時間的特徵:前胸(胸骨下)悶痛或壓迫感,持續1-5 分鐘(一般小於20 分鐘),可傳達至左手臂、下顎或上腹部。(2) 誘發特徵:一般在勞動的狀態下,如走路或提重物時發作,天氣寒冷、情緒不佳或大餐後也會發作。(3) 解除特徵:休息或舌下含一粒硝化甘油片數分鐘症狀即消失。有此種典型心絞痛症狀的病人,診斷上很簡單。有此症狀時,冠心病(冠狀動脈管腔狹窄>50%)之機率高達80~90%。胸悶有時會發生於下顎齒根部或上腹部,因此,有些病人會去看牙醫或腸胃科醫師。冠心病包括心絞痛(狹心症)及心肌梗塞,心絞痛病人一般只是悶悶的或有壓迫感。如果悶痛劇烈、流冷汗或悶痛大於20分鐘,已不單是心絞痛而是更危險的急性心肌梗塞了。

不過,很多病人的心絞痛並不典型,即症狀只符合典型心絞痛3項特徵之12項。舉例:前胸悶痛與勞動狀態無關,但舌下含用硝化甘油片數分鐘內悶痛可解除。類似此種非典型症狀的人有冠心病的機率約為60% 。有時,病友(特別是老年人及糖尿病人)的心肌缺氧不以心絞痛表現,而以呼吸困難、昏暈等症狀出現,這時的診斷就更加不容易了。

傳統的檢查及診斷方法

1.心電圖檢查

1)靜態心電圖:心絞痛病人,約有1/2 其靜態心電圖完全正常。如果在心電圖檢查時剛好有心絞痛發作 (此情況不多),心電圖可出現ST 節段呈水平或斜垂狀下降≧1 毫米(mm) ,即出現心肌缺氧現象。靜態心電圖對病人有無心肌梗塞(異常Q 波)之診斷有幫助。

 

 

2運動式心電圖試驗:心絞痛之診斷常需借助運動式心電圖試驗。使病人在特殊儀器上運動(例如,treadmill踏板運動試驗,病人於電動履帶踏板上走動直到最大運動量),增加心臟負荷,此時,如果冠狀動脈有阻塞則會造成心肌缺氧,而於心電圖上顯現出來,此稱為運動式心電圖試驗(圖1)。運動試驗之心電圖ST 節段呈水平或斜垂下降1 mm ,持續0.08 秒以上即為陽性反應,表示有心肌缺氧。踏板式運動試驗診斷冠心病之靈敏度約80%

324 小時霍特氏心電圖檢查,可查出病人有無缺氧性ST 節段之變化。如ST 節段出現水平下降≧1 mm 且持續1 分鐘以上,則被認為有心肌缺氧。24 小時心電圖通常是用來診斷心律不整,它對病人心律不整之診斷很有幫助

2.核子心臟學檢查

1)靜態核子心肌閃爍造影。如果心肌出現冷像區,表示此區之心肌為梗塞、壞死或極度缺氧。

(2)運動式鉈-201 或鎝-99m sestamibi 心肌閃爍造影。如果於運動時才出現冷點區而於靜態(或運動後4 小時)之影像正常,則該區之心肌稱為可恢復性之心肌缺氧(圖2)。本項檢查偵測冠心病之靈敏度為80~95%

 

2:運動式鉈-201心肌閃爍造影。(A) 正常之心肌造影;(B)左右冠狀動脈均有阻塞之心肌造影,箭頭所指為運動後心肌灌流減少的地方,表示該區的血管有重度阻塞。

運動式核子心肌閃爍造影除可用來偵測心肌缺氧、冠心病之外,也可以用來評估病人的預後。當核子心肌造影顯現心肌缺氧的範圍很大或出現於多條血管區,表示冠狀動脈有重度阻塞,病人須進一步接受冠狀動脈攝影、血管擴張或置放支架處置。反之,運動式心肌造影若為正常,這些人之預後一般較為良好,縱使這些病人有心導管証實冠狀動脈阻塞,2年內其每年發生急性心肌梗塞或致死之機率很少(<1%)

3.超音波心圖檢查

查看心室壁於靜態或運動時有無異常。此項檢查對於胸痛之鑑別診斷(冠心病、心肌症、二尖瓣脫垂)有幫助。運動式超音波心圖試驗,診斷靈敏度為75~90%,不過,不少病人(約10~15%)會因不能獲得好的運動超音波心圖影像以致無法判讀。

4.心導管、冠狀動脈攝影

冠狀動脈攝影術為診斷冠狀動脈有無阻塞之最正確的方法(圖3)。此種攝影,可以顯現血管阻塞部位、阻塞程度及側枝循環等情形。心導管檢查亦可測定心室壓力、心室壁局部運動及其他心功能資料。這些資料及血管阻塞情形,對病人之預後及是否須外科手術介入,於判斷上非常重要。這種檢查,臨床上用途雖大,但由於屬於侵襲性方法,具有危險性。一般言之,其合併症約0.5%,致死率約0.1%,因此,病人是否需要接受這種檢查,須謹慎選擇之。

 

3冠狀動脈攝影檢查。左右冠狀動脈均有阻塞,阻塞部位如箭頭所指(這位病人之核子心肌造影顯示於圖2 B)

 

 

新科技診斷方法:冠狀動脈電腦斷層造影

利用多排電腦斷層造影(multislice computed tomography, MSCT)直接來看冠狀動脈狹窄影像是心臟科、放射線科等專家們新近的熱門話題。本項造影於1998年就已開始嘗試,當時是利用四排CT(4-slice CT) 掃描心臟,雖然可以把軸狀切面的原始影像重新組合成各種不同角度的圖像,但影像解析度不夠好,受檢者閉氣時間又比較長,約有1/3的血管影像因品質不佳而無法評估,因此,臨床上之應用有限。由於科技進步,於2002CT掃描儀已進步到16排,掃描速度加快,影像解析度提高,閉氣時間縮短(20秒左右),用來偵測冠狀動脈狹窄之準確度大為提昇,此時,診斷冠心病的靈敏度為92~95%,特定度為86~93 %。最近(2004),造影冠狀動脈之CT儀更進步到64排,掃描速度更快,影像解析度更高,受檢者閉氣時間更短(雙射源CT之閉氣時間僅需7),呼吸及心跳等造成的假影減少,診斷冠心病之靈敏度更提高到94~99%,特定度提高到93~97%。今64CT造影(64-slice CT),已成為診斷冠心病之新寵兒,造福不少病友。

冠狀動脈電腦斷層造影好處很多,如下述:

1.  可直接查看冠狀動脈血管管腔狹窄(4),對冠心病(50% 狹窄)的診斷靈敏度很高,如上述。本項造影的結果如為正常,可排除病人有冠心病的準確率(negative predictive value)高達98~99%。傳統心導管冠狀動脈攝影需要短暫住院,又有危險性(致死率至少0.1%)(表一),又有被導管插入之動脈發生出血、傷口腫脹等侵入性合併症。冠狀動脈電腦造影是一種非侵入性檢查,不必住院,沒有導管插入及傷口合併症,受檢病人舒服多了。

2.  可偵測冠狀動脈硬化斑塊。硬化斑塊與冠心病之演進及急性發作有密切關係。與侵入性血管內超音波比較,CT掃描儀可偵測含鈣化的硬化斑塊之靈敏度高達90%,偵測沒有鈣化的硬化斑塊之靈敏度與特定度為60~85%

3.     可測定血管鈣化指數。冠狀動脈管壁鈣化是早期冠狀動脈硬化的重要標記,早期的動脈硬化斑塊會使管壁外凸(不是往內發展,管腔沒有變小),因此,血管鈣化代表冠狀動脈有硬化,但管腔不一定狹窄,病人不一定有嚴重症狀。

本項檢查如果鈣化分數(Agatston score)0,表示冠狀動脈有狹窄的機率很低,2~5年內冠心病急性發作的機率很小(約每年0.1%)。如鈣化分數>100,表示鈣化指數高,每年冠心病急性發作的機率會>2%

4.  可評估冠狀動脈繞道血管是否暢通(5)及冠狀動脈支架是否有再狹窄。

5.  可測定心臟功能。

6.     可測定主動脈剝離、肺動脈栓塞、心包膜積水、肋膜積水、動靜脈瘻管(6)等病變。

表一:冠狀動脈電腦斷層造影與傳統心導管攝影之比較

                           電腦斷層造影      心導管檢查

侵入性檢查1                     不是            

危險性2                         很低          0.1~1%

  冠狀動脈及其分支狹窄情形        清楚          很清楚 

  冠狀動脈以外之病變3             可知            未知  

  心臟功能評估                                  

檢查同時置放支架                不能            

鈣化指數測量                                  不能

冠狀動脈硬化斑塊評估            容易          較困難

輻射量                        4~13 mSv       2.5~5 mSv

自費或健保給付4                 自費            健保

1:侵入性指需將檢查器具插入血管或體腔內。

2:心導管檢查的致死率約0.1%,置放支架之致死率約1%

3:如主動脈剝離、肺動脈栓塞、心包膜病變、肋膜積水。

4:電腦斷層檢查需自費15,000~25,000元,心導管檢查健保

可給付(支架須部分自費)

  

4:冠狀動脈電腦斷層造影(A,B)及心導管造影(C)(A)顯示右冠狀動

脈有多處鈣化及管腔狹窄,動脈近端之橫切面影樣顯示於(B),重

度鈣化及管腔狹窄如箭頭所指。(C)為心導管所見,證實管腔有多

處狹窄。

5:冠狀動脈電腦斷層造影(A)及心導管造影(B)。病人暢通的冠狀動脈

繞道手術,在電腦斷層造影(A)看得很清楚。IM代表內乳動脈連接

冠狀動脈之前下降枝,S代表隱靜脈繞道至冠狀動脈之左迴旋枝,

此一隱靜脈可由心導管造影(B)證實其暢通。

 

 

 

6:冠狀動脈電腦斷層造影(A,B,C)及心導管造影(D)。病人的先天性冠

狀動脈-肺動脈瘻管(FT),在電腦斷層造影(B,C)看得很清楚,當然,心導管造影(D)同樣也可看到。血液由左冠狀動脈主幹(LM)經由

此一瘻管流至肺動脈(PA)(本圖片由臺大醫院李文正醫師提供)

 

 

不過,冠狀動脈電腦斷層造影並不是萬能的,有許多限制如下

1.     影像解析度:64CT掃描儀的空間解析度(spatial resolution)0.4 毫米(心導管冠狀動脈攝影的解析度為0.1 毫米),對1.5毫米以下的冠狀血管之評估有困難。對1.5毫米以上的冠狀動脈病變評估是否為有意義的狹窄(50%阻塞)很簡單(因此,其診斷冠心病的靈敏度高達94~99%,如上述),但對該血管之正確狹窄比例(70%? 或是 85%?)有困難。血管之正確狹窄分析,電腦斷層造影不如心導管來的精準。

2.     動性假影(motion artifacts ):一般CT掃描儀,較快的心跳會造成動性假影而降低造影品質。為了減少心臟跳動造成的假影,檢查時受檢者大多需口服乙形阻斷劑來控制心跳,使心跳數每分鐘70次以下,才能得到較好的影像。心律不整的病人,也會因有很多動性假影,所得圖像較差,這類病人較不適合接受檢查。不過,如採用雙射源CT儀掃描,或加裝特殊裝置(arrhythmia editing功能),可減少動性假影,取得的影像會較佳,即比較不會受心臟跳動快或心律不整的影響。

3.  重度鈣化影響判讀:冠狀動脈病變常併有血管鈣化,鈣化嚴重時會造成不少假影,使血管腔的狹窄度無法正確估計。

4.     本項造影只提供冠狀動脈解剖學上的阻塞程度,不能提供生理學上心肌缺氧的程度(核子心肌閃爍造影可提供生理學上心肌缺氧資訊),而心肌是否缺氧為病人是否需要接受冠狀動脈血管再通術(冠狀動脈擴張術、支架置放及外科血管繞道手術)之重要依據。

5.     高輻射:本項造影會使病人胸部接受到很高的輻射,輻射量高達4~13毫西弗(mSv),比診斷性心導管檢查還多(表一),此等輻射量等於病人接受胸部X光照射100多次(胸部X光照射接受的輻射量每次為0.04~0.1 mSv)。因高輻射量與癌症的發生可能有關,因此,美國心臟學會建議,對無症狀、冠心病低危險群病人,不要把本項電腦斷層造影當作例行性檢查,來發掘潛伏性冠狀動脈病變。

目前,冠狀動脈電腦斷層造影之臨床應用(適用對象)如下:

1.  無症狀,但為冠心病的高危險群病人 (有高血壓、高血脂、高血糖、吸煙、肥胖或早發性心臟病家族史等)

2.  有胸悶症狀,但其症狀屬非典型心絞痛者,如前述。

3.  運動心電圖異常者。

4.  有典型心絞痛症狀,但核子心肌閃爍造影正常者。心肌閃爍造影如為正常,一般病人預後甚佳,不過,三條血管有重度阻塞時,有時(少數病人)也會因血流平衡減少而得到正常圖像之誤判。此時,如果加做電腦斷層造影,可提供正確的資訊(電腦斷層造影極少有因血流平衡減少而導致正常斷層圖像之誤判)

5.  已知有冠心病,曾接受冠狀動脈擴張術、支架置放或繞道手術者之追蹤。

  冠狀動脈電腦斷層造影檢查前12小時,須避免喝咖啡、茶、可樂及吃巧克力,這些食物會使心臟加快。如同心導管,對顯影劑有過敏體質者,不可接受檢查。腎功能不良者會有些危險性,檢查時需特別小心。

結論

  臨床醫師們夢想用非侵入性的方法來觀看整條冠狀動脈及其分支的時代已經來臨,當今64電腦斷層造影(64-slice CT)已讓我們可以清楚的看到冠狀動脈狹窄、硬化斑塊、支架以及其他病變。目前,64-slice CT雖然還不夠完美,但對冠心病的診斷上,已給我們提供不少的幫助。

    冠心病人之預後,主要取決於左心室功能之良劣、冠狀動脈血管阻塞之嚴重度及心肌缺氧之程度。病人到底需要先做核子心肌閃爍檢查或先做冠狀動脈電腦斷層造影,不同的病況會有不同的選擇。病友們只要提供詳盡的病情,專科醫師就能依其病況選擇出適當的檢查方法,而使病人獲得最佳的診療。

參考文獻

1.      Nikolaou K, et al. Advances in cardiac CT imaging: 64-slice scanner. Int J Cardiovasc Imaging 2004;20:535-540.

2.      Hoffmann U, et al. Coronary CT angiography. J Nucl Med 2006; 47:797-806.

3.      Berman DS, et al. Roles of nuclear cardiology, cardiac computed tomography, and cardiac magnetic resonance: Assessment of patients with suspected coronary artery disease. J Nucl Med 2006; 47:74-82.

4.      AHA Scientific Statement. Assessment of coronary artery disease by cardiac computed tomography. Circulation 2006;114:1761-1791.

5.  Zipes DP, et al (eds) Braunwald ‘s Heart DiseaseA Textbook of Cardiovascular Medicine. 7th ed., Elsevier Saunders, 2005, pp1281-1354.
 

 

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