王 剛,張鎮(zhèn)滔,鄭曉林,張玉蘭
(廣東省東莞市人民醫(yī)院放射科,廣東 東 莞523029)
近年來(lái),MSCTA在冠狀動(dòng)脈疾病篩查和診斷中的價(jià)值獲得了多方面的肯定且已廣泛應(yīng)用。目前的研究[1-3]報(bào)道中 ,多采用敏感性和特異性指標(biāo)對(duì)冠狀動(dòng)脈CTA的診斷價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià),但是單純采用這2種指標(biāo)進(jìn)行分析往往忽視了觀察者診斷水平的差異對(duì)研究結(jié)果的影響。而受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線法能夠模糊上述可能存在的差異,使得診斷試驗(yàn)的評(píng)價(jià)更為客觀。本文應(yīng)用Philips 256層CT行冠狀動(dòng)脈成像,結(jié)合ROC曲線進(jìn)行分析,探討CTA在冠狀動(dòng)脈成像及冠狀動(dòng)脈狹窄診斷中的價(jià)值。
1.1 一般資料 收集我院2011年5月至2012年6月臨床擬診或疑診冠心病患者100例,其中男63例,女37例;心率39~107次/min,平均(76.44±13.36)次/min;年齡37~87 歲,平均 (64.64±10.64)歲。排除以下情況:①對(duì)含碘對(duì)比劑過(guò)敏;②呼吸功能不全或急性失代償性心功能不全;③嚴(yán)重肝、腎功能不全;④冠心病支架或搭橋術(shù)后;⑤永久性心臟起搏器安置或人工心臟瓣膜置換術(shù)后。100例均行冠狀動(dòng)脈CTA與DSA檢查,2種檢查方法間隔時(shí)間3~15 d,平均8 d。根據(jù)心率的快慢,將患者隨機(jī)分為3組:低心率組40例,心率<75次/min;中等心率組35例,75次/min≤心率<90次/min;高心率組25例,心率≥90次/min。檢查前均簽署知情同意書(shū);患者均未出現(xiàn)不良反應(yīng)。
1.2 CTA 檢查參數(shù) 使用 Philips Brilliance 256 i CT,回顧性心電門(mén)控螺旋掃描技術(shù),100~120 k V,800~1 000 mAs,層厚0.90 mm,層距0.45 mm,矩陣512×512;掃描范圍從氣管分叉下方1 c m至膈肌水平。增強(qiáng)掃描應(yīng)用高濃度含碘非離子型對(duì)比劑(370 mgI/100 mL),劑量1.0 mL/kg體質(zhì)量,鹽水30 mL,注射速率(5.0~6.0)mL/s。采用對(duì)比劑跟蹤觸發(fā)技術(shù),ROI設(shè)于主肺動(dòng)脈窗層面的降主動(dòng)脈內(nèi),觸發(fā)閾值為150 HU。所有患者檢查前均未應(yīng)用β受體阻滯劑等藥物控制心率,掃描前3~5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg。
1.3 CTA圖像處理及圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 選擇影像質(zhì)量相對(duì)較好的時(shí)相,將相應(yīng)的原始影像傳輸至EBW 4.5工作站行VR、MIP、MPR、CPR等后處理及質(zhì)量評(píng)估。
圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)采用等級(jí)評(píng)分方法[4-6](對(duì)于直徑≤1.5 mm的冠脈血管不做分析):1級(jí),3分,血管顯示連續(xù)、清晰,軸位掃描血管邊緣清晰,無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影及邊緣脂肪密度影,在VR圖像上無(wú)階梯偽影;2級(jí),2分,血管小部分節(jié)段顯示邊緣稍模糊,軸位掃描血管出現(xiàn)較小偽影,在VR圖像上可見(jiàn)輕微的階梯偽影;3級(jí),1分,血管出現(xiàn)較多偽影,輪廓可見(jiàn),有雙邊或多邊征、局部中斷或錯(cuò)層,但是結(jié)合多期相橫斷面原始圖像,可以明確血管病變情況;4級(jí),0分,血管顯示不清,輪廓模糊,無(wú)法對(duì)血管與周圍組織進(jìn)行區(qū)分。1~3級(jí)可以滿足診斷,4級(jí)無(wú)法滿足診斷。
冠狀動(dòng)脈狹窄程度=(狹窄部近端和遠(yuǎn)端正常血管直徑平均值-狹窄部血管直徑)/狹窄部近心端正常血管直徑×100%。冠狀動(dòng)脈內(nèi)徑均在垂直于血管長(zhǎng)軸的CPR圖像上測(cè)量。狹窄小于50%為輕度,≥75%為重度,介于二者之間為中度[5]。
1.4 冠狀動(dòng)脈DSA造影 采用飛利浦FD20大平板血管造影機(jī)。按常規(guī)選擇6個(gè)投照體位,必要時(shí)加照其他體位,行左、右冠狀動(dòng)脈造影;顯示病變血管直徑最狹窄的投照角度作為狹窄程度判斷的依據(jù)。
1.5 冠狀動(dòng)脈分段評(píng)價(jià) 參考紐約心臟協(xié)會(huì)(New Yor k Heart Association,NYHA)定義[6]和中華放射學(xué)雜志心臟冠狀動(dòng)脈多排CT臨床應(yīng)用協(xié)作組[5]共識(shí),采用15節(jié)段分法對(duì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),包括右冠狀動(dòng)脈近中遠(yuǎn)段(1~3段)、后降支/左室后支(4段)、左冠狀動(dòng)脈主干(5段)、左前降支近中遠(yuǎn)段(6~8段)、第1~2對(duì)角支(9~10段)、左回旋支近中遠(yuǎn)段(11段,13段,15段)和第1~2鈍緣支(12段,14段)。
冠狀動(dòng)脈CTA、DSA圖像評(píng)價(jià)由2名高年資醫(yī)師獨(dú)立完成,出現(xiàn)分歧時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致意見(jiàn)。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS 13.0軟件包,計(jì)量資料用均數(shù)表示,計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)百分比表示。分析不同心率組冠狀動(dòng)脈節(jié)段的顯示及評(píng)分差異,采用多個(gè)獨(dú)立樣本非參數(shù)檢驗(yàn)。以DSA為“金標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)照,采用ROC曲線分析256層CTA對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄診斷的特異性、敏感性等指標(biāo),應(yīng)用One-Way ANOVA,比較不同心率組間的診斷差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 冠脈成像質(zhì)量評(píng)價(jià) 全部1 500冠脈節(jié)段中,CTA顯示冠狀動(dòng)脈節(jié)段共1 447個(gè)節(jié)段,占96.47%,其中各組冠脈節(jié)段顯示比例分別為低心率組 96.83%,中 等 心 率 組 96.95%,高 心 率 組95.20%。組間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。未顯示53個(gè)節(jié)段,包括2~5段、8~10段、12~15段,其中9段、10段、14段、15段比率相對(duì)較高。
顯示的1 447節(jié)段中可以滿足診斷(評(píng)分為1~3分)者共1 403個(gè)節(jié)段,占96.96%;低心率組為97.76%(568/581),中等心率組為 96.86%(493/509),高心率組為95.80%(342/357),不同心率組間圖像質(zhì)量評(píng)分比較χ2=5.017,P=0.081>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其余44個(gè)節(jié)段不能滿足診斷,在下一步狹窄評(píng)估中剔除,其中涉及多個(gè)節(jié)段,以右冠狀動(dòng)脈2段居多,累計(jì)10個(gè)節(jié)段(表1)。
表1 1 447節(jié)段CTA冠脈成像質(zhì)量評(píng)價(jià) 段(%)
2.2 CTA對(duì)冠脈狹窄的診斷 以DSA為金標(biāo)準(zhǔn),CTA診斷低、中、高心率組冠狀動(dòng)脈狹窄的特異性分別為98.40%、96.00%、97.60%,敏感性分別為95.00%、93.70%、92.20%,ROC 曲 線 下 面 積0.971、0.955、0.955,3組比較F=0.703,P=0.516>0.05,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖1~4)。假陽(yáng)性28節(jié)段,主要分布在1~2段、11段、13段、5~7段;假陰性20節(jié)段,主要分布在3段、9~10段、13~15段(表2)。
表2 1 403節(jié)段CTA診斷冠脈狹窄程度 段(%)
MSCTA在冠狀動(dòng)脈疾病的診斷中具有明顯優(yōu)勢(shì)[1-3,7-12]。256層 CT 進(jìn)一 步加快了球管的 旋 轉(zhuǎn) 速度,最快可達(dá)0.27 s/圈;縮短了心動(dòng)周期中數(shù)據(jù)的采集時(shí)間;減少心率波動(dòng)及心律不齊對(duì)圖像質(zhì)量的影響;Z軸方向的掃描覆蓋范圍增加,更適用于冠狀動(dòng)脈成像及其相關(guān)疾病的診斷[12]。ROC曲線法是目前醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域內(nèi)的一種重要研究方法。此方法使用敏感性、特異性、準(zhǔn)確率等指標(biāo)能更客觀反映敏感性和特異性的連續(xù)變化情況,評(píng)價(jià)影像學(xué)診斷試驗(yàn)的診斷效能。ROC曲線下面積值可反映該診斷方法的準(zhǔn)確度,>0.5時(shí),越接近于1,說(shuō)明診斷效果越好,在0.9以上診斷效能較高。
3.1 冠狀動(dòng)脈CTA成像質(zhì)量評(píng)價(jià) 結(jié)果顯示:CTA冠脈節(jié)段顯示率96.47%,且各組顯示率均較高,但組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。未顯示的節(jié)段主要是因?yàn)榘l(fā)育變異或發(fā)育異常,部分左冠分支(回旋支及鈍緣支、第2對(duì)角支)缺如或過(guò)于細(xì)小,未能充盈對(duì)比劑而顯影。各節(jié)段的評(píng)分中,雖然隨著心率的增加,評(píng)分為1分以上的節(jié)段比率有所下降,但是冠脈主要三大分支、左冠主干及第1對(duì)角支基本都可以滿足診斷要求,且各心率組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,各組可滿足診斷要求的節(jié)段均在95%以上。因此,筆者認(rèn)為256層CTA可以清晰完整地顯示冠狀動(dòng)脈各主要節(jié)段,滿足臨床診斷要求。
不能滿足診斷要求的節(jié)段主要與其走行、分布及患者檢查時(shí)的狀態(tài)有關(guān),其中所占比率較高的節(jié)段主要是右冠中段、左前降支中段遠(yuǎn)段、左回旋支中段遠(yuǎn)段,這些節(jié)段走行在心表面的房室溝、前室間溝內(nèi),較容易受到心臟搏動(dòng)影響,特別是右冠及左回旋支走行通常較為迂曲,且受心房心室雙重運(yùn)動(dòng)影響,更易出現(xiàn)偽影。其他原因還有:屏氣不配合,心律不齊,其中最重要的是呼吸影響,屏氣不配合的患者一旦檢查完畢,則圖像的質(zhì)量很難改善,所以檢查前的準(zhǔn)備和訓(xùn)練至關(guān)重要。
3.2 CTA診斷冠脈狹窄的價(jià)值探討 結(jié)果顯示,CTA診斷冠脈狹窄的特異性、敏感性均較高,ROC曲線下面積均在0.9以上,說(shuō)明256層CTA對(duì)于本研究所涉及各心率組人群冠脈狹窄的診斷效能較高。各組的曲線下面積值、特異性、敏感性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明256層CTA可以不受心率的限制,即在無(wú)需心率控制的條件下成像且效果較好,并能較準(zhǔn)確地診斷冠狀動(dòng)脈狹窄。
本研究結(jié)果顯示,假陽(yáng)性28節(jié)段,假陰性20節(jié)段,結(jié)合文獻(xiàn),筆者認(rèn)為原因主要有以下方面:①不同醫(yī)師對(duì)測(cè)量的狹窄中心點(diǎn)和正常參考值的選定存在差異;②病變節(jié)段的粗大鈣化或彌漫鈣化會(huì)帶來(lái)一定的偽影,使得鈣化節(jié)段及周圍區(qū)域形成平行于鈣化的線狀、條片狀低密度影,易誤認(rèn)為是斑塊形成所致的充盈缺損,模糊了剩余管腔的邊緣;③部分節(jié)段走行過(guò)于迂曲、反折及壁冠狀動(dòng)脈的存在,都會(huì)使相應(yīng)節(jié)段的血管邊緣產(chǎn)生模糊、毛糙現(xiàn)象,從而使狹窄程度被過(guò)高估計(jì);④小部分節(jié)段雖然存在病變,但是管腔較為細(xì)小,易低估病變的范圍和程度。因此,在冠脈CTA后處理過(guò)程中,應(yīng)多角度、多方位觀察,最重要的是結(jié)合橫斷面原始圖像,以最大程度減少上述情況的發(fā)生。
本研究結(jié)果在一定程度上表明心率對(duì)256層CTA冠脈成像及其對(duì)冠脈狹窄的診斷無(wú)顯著影響,與文獻(xiàn)[2]報(bào)道相符;不足之處是研究對(duì)象心率是在一定范圍(39~107次/min)之內(nèi)的,對(duì)于這一心率范圍以外特別是更高心率的患者,其冠脈節(jié)段的CTA成像評(píng)價(jià)還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。
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圖1 CTA診斷冠狀動(dòng)脈狹窄的ROC曲線(高心率組),曲線位于對(duì)角線左上方,接近于1,曲線下面積為0.955,特異性97.60%,敏感性92.20% 圖2 高心率(106次/min)患者,CTA圖像質(zhì)量評(píng)分3分,左前降支近段見(jiàn)局限性管腔狹窄(箭頭),CTA所示狹窄位置、形態(tài)及程度與右冠狀動(dòng)脈(圖2c)相近 圖3中等心率(84次/min)患者 圖3a CTA圖像質(zhì)量評(píng)分3分,右冠狀動(dòng)脈中段管壁不光整,局限管腔狹窄及擴(kuò)張(箭頭) 圖3b 冠脈DSA證實(shí)CTA所見(jiàn) 圖4 低心率(64次/min)患者 圖4a CTA圖像質(zhì)量評(píng)分2分,左回旋支邊緣略毛糙,其近段可見(jiàn)一偏心性狹窄(箭頭) 圖4b DSA在同一位置發(fā)現(xiàn)類似狹窄(箭頭)