Noninvasive Evaluation of CAD（冠心病非侵入性評估）
參考指引： 2021 AHA/ACC Chest Pain Guideline・2023 AHA/ACC Chronic Coronary Disease Guideline・2023 ACC Multimodality AUC・Pocket Medicine 9th Ed. 更新日期： 2026-06（currency review：2021/2023 AHA/ACC 指引截至 2026-06 仍為現行最新版；CCTA Class I、FFR-CT、CACS 角色不變）
一、評估目的與選擇原則
非侵入性檢查的兩個主要目標：
- 解剖評估：是否有冠脈狹窄（coronary CT angiography，CCTA）
- 功能評估：是否有心肌缺血（stress testing）
選擇原則：
- 已知 CAD（已裝支架/CABG）→ 功能測試（stress imaging）優先
- 未知 CAD、中度預測機率（intermediate PTP）→ CCTA 優先（2021 AHA/ACC Class I）
- 無法運動 → 藥物壓力測試
- 心衰、嚴重瓣膜病 → CMR 或核醫（SPECT/PET）
二、Pre-test Probability（PTP）評估
HEART score / 臨床評估：
- 低危（Low PTP）：無需進一步影像學，可觀察或生活型態介入
- 中危（Intermediate PTP，10-70%）→ 非侵入性評估的主要適應族群
- 高危（High PTP）→ 可直接考慮侵入性評估（冠脈造影）
三、各種非侵入性評估方式
1. Exercise ECG Stress Test（運動心電圖）
適應症：
- 中度 PTP、可運動、靜息 ECG 可判讀（非 LBBB、無 WPW、無 pacemaker、無 resting ST changes）
- 絕對禁忌：48 h 內 AMI、高危 UA、急性 PE、重症主動脈狹窄、未控制心衰、未控制心律不整、重症高血壓（SBP >200）、急性心肌心膜炎、急性主動脈剝離（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 相對禁忌（與壓力實驗室討論）：左主幹 CAD、中度症狀性瓣膜狹窄、HCM 伴 LVOT 阻塞、高度房室傳導阻滯、重症電解質異常（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
優點： 低成本、無輻射、提供運動耐受性資訊 缺點： 無法定位缺血（功能性）、敏感性 ~65%、特異性 ~80%（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） 適用患者： 可進行有意義運動者；通常經由跑步機進行 Bruce protocol（體弱或近期 MI 者用 modified Bruce 或 submaximal）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.） 藥物調整： 診斷 CAD 時停用抗缺血藥物（硝酸鹽、β-blocker），但評估藥物療效時給予（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
陽性標準 & 關鍵參數（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）：
- 達成診斷測試標準：必須達到最大預期心率的 ≥85%（220 - 年齡）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 心率反應：心率恢復（HRpeak − 1 min 後 HR；正常 >12）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 血壓反應 及 peak double product（HR × BP；正常 >20,000）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 最大運動耐受量：METS 或分鐘數；症狀發生情況（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- ECG 變化：downsloping 或 horizontal ST ↓（≥1 mm）在 QRS 後 60-80 ms 處，可預測 CAD（但不定位缺血區域）；STE 具有高預測性且可定位（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- Duke Treadmill Score = exercise minutes − 5 × (max ST deviation mm) − 4 × (angina index)
-
5 分：低危，年死亡率 <1%
- -11 至 +5 分：中危
- ←11 分：高危，年死亡率 >5%
-
原因無法完成 → 改為藥物壓力測試（pharmacologic stress）
2. Stress Echocardiography（壓力超音波）
原理： 運動或藥物（dobutamine）誘發缺血 → 觀察 wall motion abnormality（WMA）
優點： 無輻射、可評估瓣膜功能、空間解析度好 缺點： 操作者依賴性高；音窗不佳影響影像品質
敏感性 / 特異性（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）：
- Exercise echo：Sens ~80%，Spec ~85%
- Dobutamine echo (dobuta)：Sens ~80%，Spec ~85%；更生理化但測試時間較長，可能誘發心律不整（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
特殊適應症：
- 評估 viable myocardium（dobutamine low-dose protocol：收縮力恢復 = viable）
- 評估心衰患者的 LVEF reserve
藥物壓力測試（Pharmacologic stress；需要影像配合，因 ECG 無法判讀）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）：
- 適用： 無法或運動量低的患者；近期 MI；LBBB、WPW 或 V-paced 患者（因運動時影像偽陽性機率較高）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 敏感性/特異性： 約等於運動壓力測試（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 冠脈血管擴張劑（regadenoson [副作用較少]、dipyridamole、adenosine）：細動脈廣泛擴張 → 固定冠脈疾病血管中的相對灌流缺損；在冠脈血管擴張時暴露流量限制 CAD，但不一定與運動時缺血相關（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 副作用： 潮紅、心率↓、房室傳導阻滯、呼吸困難、支氣管痙攣、癲癇發作閾值↓（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
3. Nuclear Stress Test（核醫壓力測試）
SPECT（Single-photon emission computed tomography）
- 放射性示蹤劑：Tc-99m sestamibi（99mTc-sestamibi）或 thallium-201
- 評估灌流缺損（perfusion defect）
- Reversible defect（運動有缺損、休息恢復）= ischemia
- Fixed defect（運動 + 休息都有）= infarction / scar
- ECG-gated imaging：允許評估區域 LV 功能（缺血/梗塞的徵象）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
敏感性 / 特異性（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）： ~85% / ~80%
PET（Positron emission tomography）
- 示蹤劑：Rb-82（Rubidium-82）、N-13 ammonia（N-13 氨）
- 敏感性 / 特異性（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）： ~90% / ~85%
- 特殊之處： 需要藥物壓力測試，不能運動（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 冠脈血流儲備（Coronary flow reserve）（PET）（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）： 若無冠脈疾病陽性證據但冠脈血流儲備異常 → ？微血管功能障礙（來源：Pocket Medicine 9th Ed.）
- 優點：較 SPECT 解析度高、輻射低、時間短；可測量 coronary flow reserve（CFR）
- CFR < 2.0：提示 microvascular disease 或 multivessel ischemia
- 適合 obesity、大胸廓、LBBB 患者
4. Coronary CT Angiography（CCTA）
2021 AHA/ACC Chest Pain Guideline：Class I 建議，用於中度 PTP 的未知 CAD 評估
優點：
- 高陰性預測值（NPV ~99%）→ 正常 CCTA = 極低事件率
- 解剖資訊完整（斑塊形態、鈣化、軟斑塊）
- 可同時評估 CABG 通暢性（bypass graft patency，準確率 ~96%）
缺點： 輻射、造影劑（腎功能考量）、心率需控制（<65 bpm，用 BB）、鈣化嚴重時判讀困難
CAD-RADS 分類（報告格式）：
| 等級 | 狹窄程度 | 建議 |
|---|---|---|
| CAD-RADS 0 | 0%（正常） | 無需進一步 |
| CAD-RADS 1 | 1-24%（極輕微） | 生活型態介入 |
| CAD-RADS 2 | 25-49%（輕微） | 預防性治療 |
| CAD-RADS 3 | 50-69%（中度） | 考慮 FFR-CT 功能評估 |
| CAD-RADS 4 | 70-99%（嚴重） | 需冠脈造影 |
| CAD-RADS 5 | 100%（完全阻塞） | 冠脈造影 + 決策 |
5. FFR-CT（Fractional Flow Reserve - CT）
原理： 以 CCTA 資料進行計算流體動力學（CFD），模擬各血管 FFR 值
適應症： CCTA 發現中度狹窄（CAD-RADS 3，50-69%）→ 判斷是否有功能性意義（ischemia）
判讀：
- FFR-CT ≤0.80 = functionally significant ischemia（等同於侵入性 FFR ≤0.80）
- FFR-CT >0.80 = 可推遲侵入性評估
臨床試驗：PLATFORM、NXT：FFR-CT 的診斷效能與侵入性 FFR 比較相當，可減少不必要的冠脈造影
6. Cardiac MRI（CMR Stress Perfusion）
原理： gadolinium 灌流成像 + 藥物壓力（adenosine/regadenoson）觀察心肌灌流缺損
優點：
- 無輻射
- 可同時評估 LGE（scar / viability）
- 最佳軟組織對比，適合 ARVC、HCM、心肌炎評估
缺點： 耗時、費用高、幽閉恐懼、金屬植入物禁忌（部分）
敏感性 / 特異性： ~90% / ~85%（優於 SPECT）
特別適用：
- 評估心肌存活（viability）：LGE <50% LV = viable，>50% = non-viable
- ARVC、DCM、心肌炎、amyloidosis 確診
四、各檢查比較一覽表
| 測試 | 類型 | 輻射 | 敏感性 | 特異性 | 最適情境 |
|---|---|---|---|---|---|
| Exercise ECG | 功能 | 無 | ~50-70% | ~70-80% | 中危、可運動、ECG 可判讀 |
| Stress Echo | 功能 | 無 | ~80-85% | ~80-85% | 中危、無法运动時用 dobu |
| SPECT | 功能 | 中 | ~85% | ~75% | 中高危、LBBB |
| PET | 功能 | 低 | ~90% | ~85% | 肥胖、疑 MVD、CFR 測量 |
| CCTA | 解剖 | 低中 | ~95% | ~80% | 中危未知 CAD，NPV 高 |
| FFR-CT | 解剖+功能 | 低中 | ~80% | ~80% | 中度狹窄（50-69%）功能評估 |
| CMR | 功能+形態 | 無 | ~90% | ~85% | Viability、Heart Failure、HCM |
五、特殊情境指引
LBBB / Pacemaker
- 運動 SPECT：會有假陽性（septal perfusion artifact）
- Pharmacologic stress + PET 或 CMR：較佳選擇
已知 CAD（post-PCI 或 post-CABG）
- CCTA：可評估 bypass graft；支架較難評估（金屬偽影）
- **Functional stress testing（SPECT/PET/Echo）**優先
腎功能不全（GFR <30）
- CCTA：避免碘造影劑（或減量）
- CMR：若 GFR <30，避免 gadolinium（NSF 風險）
- SPECT 或 stress echo 為首選
高度鈣化（Agatston score >400）
- CCTA 解析度受限
- Functional testing（SPECT/PET/stress echo） 優先
六、Coronary Artery Calcium Score（CACS）
原理： Non-contrast CT 測量冠脈鈣化，以 Agatston score 量化
| Agatston Score | 風險 | 建議 |
|---|---|---|
| 0 | 非常低危 | 不需 statin（除非其他危因） |
| 1-99 | 低中危 | 需個案化評估 statin |
| 100-399 | 中高危 | Statin 治療 |
| ≥400 | 高危 | Statin 治療＋強化管理 |
臨床意義：
- CACS = 0：未來 5-10 年事件率極低，可避免不必要的 statin（AHA/ACC 2023 Chronic CAD）
- CACS ≥100：Class I 建議啟動 high-intensity statin
- 適合用於 borderline risk（10 年 ASCVD 風險 7.5-20%）患者的決策
七、Clinical Pearls
- CCTA 是中危未知 CAD 的首選（2021 AHA/ACC Class I，Level A）：NPV 近 99%，排除效果好
- 正常 CCTA = 預後良好：5 年 MACE 率極低，可安全停止不必要的藥物
- CACS = 0：可安全推遲 statin，尤其對 borderline risk 患者
- FFR-CT 解決「解剖有但功能無」的困境：避免 unnecessary cath
- LBBB + 疑缺血 → 用 PET 或 CMR，不用 SPECT（假陽性多）
- Dobutamine stress echo 禁用情境：嚴重高血壓（>200 mmHg）、主動脈縮窄、肥厚心肌病（oHCM）
- Viability assessment（存活心肌評估）：考慮 revascularization 前，CMR（LGE <50%）或 dobutamine low-dose echo
References
| 來源 | 重點 |
|---|---|
| 2021 AHA/ACC Chest Pain Guideline（Circulation） | CCTA Class I 用於中危 |
| 2023 AHA/ACC Chronic Coronary Disease Guideline | CACS, CCTA, FFR-CT 角色 |
| 2023 ACC Multimodality AUC（JACC） | 各模態適用場景 |
| PLATFORM trial（JACC 2016） | FFR-CT 減少不必要 cath |
| NXT trial（JACC 2015） | FFR-CT vs. invasive FFR 比較 |