【独家】CT血管造影术或可为CAD筛查提供无创性方法

　　【HC3i独家翻译】随着CT和高级可视化程序的改进，马萨诸塞州剑桥市的哈佛大学成立了一个多学科小组，致力于开发研发一些新技术，为医师提供一种冠心病（CAD）筛查的无创性方法，提供常规血管造影术无法实现的预测功能。

　　某位患者左冠状动脉的流线可视化图像。颜色表示速度大小（红色表示高值，蓝色表示低值）。

　　图片由哈佛大学工程与应用科学学院提供

　　X光血管造影术不失为CAD诊断的黄金法则，但是这种成像法在狭窄检测方面具有创伤性和局限性。“Tim Russert是典型代表，我们不希望再有类似的事件发生，”理学博士Charles L. Feldman称。他是哈佛大学医学院的医学讲师、波士顿布莱根妇女医院（Brigham and Women’s Hospital）血管刨面分析实验室的主管。Russert曾主持过美国全国广播公司（NBC）的《与媒体见面》节目。他因冠状动脉斑块破裂引发的心肌梗塞于2008年6月逝世。虽然他在心肌梗塞发生前不久曾接受负应激试验，但还是未能阻止悲剧的发生。这点表明，斑块并未造成主要流速受限。“冠状血管造影术的一大问题在于，有些斑块看似较小实则并非如此，而大些的斑块却无关痛痒，”Feldman补充道，“有时无法辨别哪些斑块才是我们的关注重点。”

　　Feldman是哈佛大学多量程血液动力学项目（Multiscale Hemodynamics Project）的成员之一。该项目汇聚了一大批心脏病专家、放射科专家、物理学家和计算机科学家。“项目的最终目的在于预测将在近期出现问题的病变，并进行早期干预，”他解释道。为更准确地评估患者发生病变的风险，研究人员使用了CT血管造影术（CTA）来重新构造冠状树的几何图形。常规血管造影术在评估冠状斑块时运用了猜测法，而通过使用CT，他们能尽量减少其中的猜测成分，并同时评估内皮剪应力。该小组利用超级计算机和临床研究来代替斑块的目测评估，通过仿真来判断血流对血管壁的摩擦力。虽然某个特定的病变显示较为良性，但他们正在寻找与血液对动脉壁的压力同等重要的其他因素。

　　“我们进行的仿真试验之所以独特，是因为采用了格子玻尔兹曼方法（lattice Boltzmann method），”Michelle Borkin解释道。他是血液动力学研究小组成员和哈佛大学工程与应用科学学院应用物理专业博士。“试想一下，一大堆微粒在周围跳动，我们能够模仿血液中的这些微粒如何巧妙地穿过冠状树的复杂几何图形。”

　　Borkin和同事们使用从CTA处获得的几何图形来绘制患者的冠状树，并在超级计算机上运行其他的CTA测量法来模仿血流对病变的压力。病变沿CAD患者的血管壁排列。他们正尝试说明内皮剪应力的测量法能够更准确地预测动脉是否会破裂，而之前Russert的血管造影术却以失败告终。这项工作的最终宏伟构想是引进一种新型无创性的诊断工具，能为医生提供斑块堆积物方面的（比常规血管造影术）更准确和详尽的信息。

　　Feldman还提到，Borkin创造的HemoVis（一种交互式可视化工具）可为心脏病专家和放射科专家提供一种重要的可视化工具，以便他们准确快速地吸收输入系统的大量数据。Feldman表示，虽然情形在五年内可能发生变化，但就目前而言，X光血管造影术仍然能提供更高的空间分辨率。研究进程同样受到计算速度的限制——即便使用超级计算机，模仿血液微粒流动取代均匀液体的计算需占用更庞大的计算机处理单元。尽管如此，该小组仍在期待500位患者试验结果的发布。Feldman预计试验将产生重大影响，但在结果公布前拒绝透露任何细节。

　　Feldman和Borkin认为，CTA能提供一种无创性和（在许多方面）更为准确的方法来替代常规血管造影术，并为整个冠状树提供斑块可视化和内皮剪应力测量方法。