趙建春 綜述 龔沈初 審校

影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(reporting and data system，RADS)是美國放射學會認可的用于評估和解釋以疾病為導向的影像研究的指南。冠狀動脈疾病(coronary artery disease，CAD)在世界范圍內均有較高的發(fā)病率和死亡率，動脈粥樣硬化是主要病因，早期診斷是避免相關并發(fā)癥和改善預后的關鍵[1]。冠狀動脈CT血管成像(coronary artery computed tomography angiography，CCTA)診斷冠狀動脈疾病的可靠性高且為無創(chuàng)性檢查方法，相關檢查技術日趨完善，在最新的歐洲心臟病學會慢性冠狀動脈綜合征診斷和管理指南中，已被列為冠心病的Ⅰ級推薦診斷方法[2]。為了讓CCTA 影像報告更具統(tǒng)一性并基于循證醫(yī)學證據(jù)，2016年由國際心血管CT協(xié)會、美國放射學會和北美心血管成像學會等多個行業(yè)協(xié)會共同發(fā)布了CAD-RADSTM[3]，并得到美國心臟病學會的認可。本文對CAD-RADS的概念、臨床應用及其最新研究進展進行綜述。

CAD-RADS的主要結構和內容

CAD-RADS適用于門診、急診和住院期間懷疑或已知CAD而接受CCTA檢查的患者，通過評估直徑≥1.5 mm冠狀動脈的最大狹窄率來反映CAD的嚴重程度，共分為5個等級：0類(無斑塊、無狹窄)、1類(狹窄程度為1%～24%或可見不伴血管狹窄的斑塊)、2類(狹窄率25%～49%)、3類(狹窄率50%～69%)、4A類(一支或兩支血管狹窄達70～99%)、4B雷(左主干狹窄率>50%或3支血管的狹窄率≥70%)和5類(至少一支血管完全閉塞)。修飾符包括不能診斷(N)、冠脈支架(S)、冠脈搭橋(G)和斑塊易損性(V)。根據(jù)穩(wěn)定性胸痛、急性胸痛兩種情形和CAD-RADS類別給予臨床進一步評估和治療的患者管理建議：CAD-RADS 0類提示臨床患者無CAD，不需要進一步評估和治療；1和2類考慮非阻塞性CAD，不需要進一步評估，建議預防性治療和降低危險因素；3～5類考慮為阻塞性CAD，需要進一步進行心功能的評估或有創(chuàng)性冠狀動脈造影檢查(invasive coronary angiography，ICA)，需入院進行抗心肌缺血治療來緩解癥狀，并預防性治療和降低危險因素，必要時進行血運重建。

CAD-RADS的臨床應用優(yōu)勢

CAD-RADS是綜合患者全部CCTA影像信息而做出的、與臨床處置相關的分類診斷方法[4]，它的任務是為臨床決策提供最直接的信息，所以在使用該系統(tǒng)時，應以臨床決策為目標，針對性地給出分類診斷和附加診斷。與其它系統(tǒng)的影像 報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)一樣，診斷報告的一致性、術語的規(guī)范化、更清晰的溝通和臨床建議是CAD-RADS的主要優(yōu)勢[5]。

1.可提高CCTA報告一致性和質量

以往CCTA報告的不一致或術語使用不準確常常帶來誤解的風險，CAD-RADS的優(yōu)勢就在于降低這種風險，它旨在通過固定完整的報告形式、統(tǒng)一的標準化術語和規(guī)范化的診斷建議來提高影像報告的質量，改善影像科醫(yī)師與臨床醫(yī)師之間的有效溝通。Abdel Razek等[6]前瞻性研究了102例穩(wěn)定性胸痛患者，評估了CAD-RADS的觀察者間一致性，結果顯示CAD-RADS分類中除了CAD-RADS 2類的Kappa值為0.76外，其它Kappa值均大于0.8，而修飾符中的S、G的Kappa值為1，N的Kappa值為0.79，V的Kappa值較低，為0.59。Basha等[7]以ICA結果作為金標準，評估了287份CCTA報告，發(fā)現(xiàn)被歸類為CAD-RADS 4類和5類的敏感度、特異度和符合率分別為100%、96.8%～98.7%和98.3%～99.3%，同時觀察者間一致性檢驗顯示CAD-RADS分類的總體一致性非常令人滿意，觀察者間一致性(inter-reviewer agreement，IRA)高達0.9862；他們另外設計了一份簡單的問卷調查，發(fā)現(xiàn)CAD-RADS得到臨床醫(yī)師的高度認可，約87.5%的臨床醫(yī)師認為該報告系統(tǒng)對CAD的臨床決策有幫助。這些結果證明了CAD-RADS觀察指標的穩(wěn)定性和準確性，可以提高影像報告質量，其臨床應用是可行的。

CAD-RADS為CCTA提供了清晰的標準化報告方式，對每例患者的嚴重程度進行評分，并為危險因素、患者預后預測提供參考信息，為進一步的患者管理提供建議并可指導臨床決策。CAD-RADS在冠心病病因、疾病嚴重程度、管理決策和預后的研究中，因數(shù)據(jù)完整、分類指標明確，成為較好的臨床評價指標。

2.有助于醫(yī)師培訓

對CAD范圍、嚴重程度和特征的正確評估在很大程度上取決于影像科醫(yī)師的臨床技能和經(jīng)驗，CAD-RADS使用結構化的報告模式將有助于數(shù)據(jù)的收集，有助于未來創(chuàng)建大數(shù)據(jù)平臺和提供很好的學習框架，有利于住院醫(yī)師規(guī)范化培訓。Maroules等[8]對CAD-RADS分類評估的觀察者間一致性進行了分析，獲得了令人欣喜的結果，高年資醫(yī)師之間的組內相關系數(shù)(intra-class correlation，ICC)高達0.925，而低年資醫(yī)師評估的一致性也較高(ICC=0.904)。由此可見CAD-RADS可以幫助低年資醫(yī)師快速理解相關評估內容，通過系統(tǒng)的培訓學習，評價指標在低年資觀察者間的一致性可以與高年資觀察者媲美。

3.有助于危險因素的預測

多種危險因素加劇了冠狀動脈動脈粥樣硬化的進程，其中包括年齡、性別等不可變因素，以及高血脂、高血壓、糖尿病、肥胖和吸煙時史等可變因素。Popa等[9]納入了475例羅馬尼亞患者，對人群的心血管危險因素與CAD-RADS評分之間的關系進行橫斷面研究，結果顯示高血壓、高血脂和吸煙等多種心血管危險因素與CAD-RADS評分之間存在顯著的相關性，多因素Logistic回歸分析表明這些危險因素與CAD-RADS評分≥3的冠心病獨立相關，在這些因素中高血壓的比值比(odds ratio ，OR)最高，約為3.5。周宏等[10]回顧性分析了266例懷疑冠心病患者的病例資料，多因素Logistic回歸分析結果顯示年齡和糖尿病是CAD-RADS診斷冠心病的顯著獨立相關危險因素(OR=0.938，95%CI：0.912～0.964；OR=0.354，95%CI：0.169～0.740；P<0.001)。上述研究結果間有一定差異，可能與研究人群和樣本量不同有關，但都為CAD相關危險因素的干預措施的研究提供了依據(jù)，對于CAD患者進行針對性治療、降低危險因素和致死率等方面具有極其重要的臨床價值。

4.有助于預測預后

準確識別患者風險對于治療決策至關重要，這要求我們發(fā)現(xiàn)影像學異常后，與降低風險的治療之間建立有效的聯(lián)系，以最終改善患者的預后。Williams等[11]進行了多中心隨機對照試驗以評價CAD-RADS對穩(wěn)定性胸痛患者的預后意義，研究發(fā)現(xiàn)CAD-RADS評分越高的患者發(fā)生死亡或心肌梗死的風險越高，評分最高的患者發(fā)生主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events，MACE)的可能性是最低評分的9倍以上。Xie等[12]對5039例患者進行了跟蹤隨訪，前瞻性研究CAD-RADS評分對患者預后和臨床決策的潛在指導作用，結果顯示CAD-RADS評分越高，5年內死亡率和心肌梗死率越高(危險比：2.46～6.09；P<0.0001)，CAD-RADS預測死亡或心肌梗死的ROC曲線下面積為0.7052，并不遜色于傳統(tǒng)的CAD分類，他們的結果表明CAD-RADS評分對死亡或心肌梗死有很強的預測作用和潛力，CAD-RADS 3類的無癥狀患者30天內ICA檢查率過高，這促使臨床醫(yī)師必須在CCTA檢查和降低風險的治療之間建立有效的聯(lián)系，選擇恰當?shù)倪M一步檢查和治療方案，避免過度檢查。Nam等[13]對一組有冠心病高危因素的無癥狀患者進行了3年多的隨訪并追蹤到67例MACE，他們回顧性研究了CAD-RADS對無癥狀心肌缺血患者的預后價值，結果顯示CAD-RADS 4A、4B和5類這3個高評分組的MACE危險比分別為2.910、15.418和12.896(P值均<0.005)；而與傳統(tǒng)的鈣化評分(coronary artery calcium score，CACS)相比，CAD-RADS對MACE有更好的危險預測能力(C指數(shù)：0.766比0.715，差值0.051，95%CI：0.001～0.093)。另一項大型PROMISE試驗(評估胸痛的前瞻性多中心成像研究)也證實了CAD-RADS對患者預后的預測能力很強[14]。因此CAD-RADS未來有可能被廣泛應用于高危無癥狀患者預后的預測。

5.對臨床管理決策的指導意義

CAD-RADS最終目的是為臨床決策提供直接信息，指導臨床啟動預防性治療或進一步評估，向臨床實踐的轉化是具有挑戰(zhàn)性的。Hull等[15]試圖評估CAD-RADS提出的“預防性治療和降低風險因素”方面的采用率，結果發(fā)現(xiàn)與非標準式報告相比，CAD-RADS評估后他汀類藥物啟用或增加的頻率更高(23.6% vs. 14.4%，P<0.001)，用藥后總膽固醇值改善的比率也更高(58% vs. 49%，P=0.016)，CAD-RADS的臨床應用初見成效。

CAD-RADS的局限性和研究進展

1.冠心病相關的觀察指標不完整

CAD-RADS仍然沒有被廣泛接受的原因在于它的缺點一樣比較突出，它的分類主要取決于冠脈血管狹窄的嚴重程度，而沒有充分考慮到其它高危因素，包括高危解剖特點、冠狀動脈病變的位置和范圍、斑塊的空間分布和斑塊總負荷、血流動力學改變、側支循環(huán)情況及其它心臟和心臟外發(fā)現(xiàn)等[5,16-17]。如前降支近端病變和多血管病變等都是重要的預后影響因素，卻具有不同的治療意義，如果拘泥于狹窄程度可能會低估病情的嚴重性。Rodriguez-Granillo等[18]回顧性分析了CAD-RADS與ICA評估的冠狀動脈病變的復雜性、范圍和空間分布之間的關系，認為對于穩(wěn)定型冠心病患者，CAD-RADS可能不足以進行適當?shù)娘L險分級，它沒有充分考慮病變的位置、廣泛的非梗阻性病變、次級分支或遠端節(jié)段的病變及微血管結構和功能等因素，因而可能存在不能充分反映CAD復雜性的缺點。CCTA提供了大量關于斑塊組成和斑塊總負荷的額外信息，CCTA檢測到的有斑塊的冠狀動脈節(jié)段大約是ICA的兩倍[19]，但CAD-RADS中缺少對斑塊范圍和總負荷的評估指標。Aviram等[20]認為從分析平面性管腔狹窄到詳細、客觀地量化動脈粥樣硬化負荷的轉變應納入到CAD-RADS。CAD病變可能是急性或慢性，慢性閉塞時，病灶長度、斑塊帽近端的鈣化和側支循環(huán)的程度均影響患者的處理決策[4]。Canan等[21]通過精彩的插圖和分析對可能會出現(xiàn)歧義的場景(包括常見的心肌橋和偶發(fā)的冠狀動脈夾層、動脈瘤、支架斷裂等情況)進行了深入的探討，為CAD-RADS做了全面的補充說明，幫助讀者了解復雜情形下CAD-RADS的分類和相關臨床管理的建議。因此CAD-RADS在下一次更新中應考慮包括所有相關的觀察指標，制定與指南相一致的CAD-RADS建議，以變得準確、有用和全面。

2.CAD-RADS報告生成的效率低下和人工智能

CAD-RADS的數(shù)據(jù)采集是一個繁瑣的過程，在圖像信息提取過程中，醫(yī)師對圖像質量、各項觀察指標等一一讀片、填寫或點擊結構化信息，其整體效率低于傳統(tǒng)報告方式，這個問題的解決還有待于通過改善報告信息提取和診斷分析流程來解決[22]。Muscogiuri等[23]設計了一種卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(convolutional neural network，CNN)深度學習技術用于CAD-RADS的評估，他們的研究結果表明自動分類的診斷效能明顯高于人工閱片，且診斷時間大大減少(530.5±179.1秒比104.3±1.4秒,P=0.01)。黃增發(fā)等[24]探討了人工智能在CCTA中的應用，結果顯示人工智能在冠脈病變定位、斑塊性質識別以及狹窄程度判斷中的診斷效能與高年資醫(yī)師人工閱片相差無幾。結構化系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與數(shù)字系統(tǒng)的有效通信，這將有助于未來開發(fā)自動化系統(tǒng)和先進的人工智能算法，以提高效率、減少差錯。

3.高危斑塊的評估缺陷和研究進展

在CCTA中，高危斑塊的存在與未來MACE高度相關，斑塊易損性的評估比單獨的鈣化評分更具價值[25]，但斑塊易損性特征的正確評估仍然具有挑戰(zhàn)性，這可能與采集參數(shù)、診斷醫(yī)師的主觀認知和不同的判斷標準有關。多組研究[6-8]結果顯示斑塊易損性的觀察者間中度一致性(k值范圍為0.40～0.59)，其中Maroules等[8]對修飾符V中正性重構、低密度斑塊、點狀鈣化、餐巾環(huán)征的一致性檢驗發(fā)現(xiàn)k值均小于0.4。他們認為斑塊易損性特征的評估需采用專家共識[3，26]：(1)正性重構：斑塊處血管外徑與斑塊近端、遠端正常血管外徑平均值的比值≥1.1；(2)低密度斑塊：斑塊CT值<30 HU；(3)點狀鈣化：鈣化直徑<3 mm；(4)餐巾環(huán)征：低密度斑塊核心周圍伴有環(huán)狀高密度的纖維斑塊組織；當一個斑塊同時存在2個或更多的易損性特征時定義為高危斑塊。正性重構、低密度斑塊、點狀鈣化都是客觀測量數(shù)據(jù)，缺點主要在于測量誤差，而餐巾環(huán)征則考驗診斷醫(yī)師的知識儲備和主觀判斷能力，CAD-RADS未來版本對修飾符V的改進令人期待。

4.臨床管理指導的粗略和研究進展

CAD-RADS 1和2的臨床管理建議沒有實際差別，導致研究者們常常將兩者合并為一類進行評估[8-10]，這并不能體現(xiàn)其臨床應用的真正意義所在。Basha等[7]的研究發(fā)現(xiàn)CAD-RADS 3的一致性一般(k=0.4728)，這類患者是否需要進一步的評估也存在一些爭論，因為它可能代表緩和的情況(例如鈍緣支或后側支狹窄50%～69%)，也可能代表緊迫的情況(例如左前降支近端狹窄50%～69%)，因此只有在緊迫情況時，才能更有針對性地建議進一步功能評估。Guerreiro等[27]發(fā)現(xiàn)在CAD-RADS 3的患者中，有50%直接進行了ICA檢查，他們認為對這類患者進行無創(chuàng)性檢查可能是最合適的方法，但考慮到能夠使用術中血流儲備分數(shù)(fractional flow reserve，F(xiàn)FR)或其它技術評估冠狀動脈狹窄的缺血反應，直接進行ICA檢查并不一定都是錯誤的。急性胸痛患者中，CAD-RADS側重于急性冠脈綜合征的識別，根據(jù)情況給出處置建議，而對于慢性胸痛患者而言，并不是每處冠脈完全閉塞(CAD-RADS 5類)都需要立即進行血運重建，其緊迫性有時無法比擬左前降支近端重度狹窄(CAD-RADS 4類)，所以應始終結合臨床情況和患者的特定信息對影像表現(xiàn)進行解釋，此時可建議進行多學科會診以確定進一步的方案[16]。另兩項研究也證實了這點，他們發(fā)現(xiàn)分類為CAD-RADS 4B類的患者在未來MACE中風險最高，而不是CAD-RADS 5類。在這些情況下，進行患者管理建議的個性化、細節(jié)化處理非常有必要[11,28]。van Rosendael等[29]認為CAD-RADS沒有充分利用CCTA所能得出的關于冠狀動脈粥樣硬化的所有信息，可能導致高估梗阻性CAD或低估非梗阻性CAD患者發(fā)生MACE的風險，因此需要更精確的方法來進一步進行評估，他們將斑塊的性質、位置、范圍和血管狹窄程度根據(jù)不同的權重進行整合，形成一個新的CCTA綜合評分模型來評估CAD的風險層級，研究結果顯示新的評分方法比CAD-RADS具有更好的風險預測能力，從而有助于臨床醫(yī)師為患者提供更精準和個性化的治療方案。

CAD-RADS的未來版本必須兼顧觀察指標的完整性、一致性和臨床管理建議的細節(jié)化，結合CT灌注成像和CT血流儲備分數(shù)(fractional flow reserve derived from CCTA，F(xiàn)FRCT)等新技術[30-32]，解決醫(yī)師輸入和人工智能分析信息的組合問題，以實現(xiàn)更可靠、更快速的評估，創(chuàng)建數(shù)據(jù)平臺和學習框架，推動臨床經(jīng)驗的分享和住院醫(yī)生規(guī)范化培訓，為將來進一步的科研工作打好基礎。

CAD-RADS可規(guī)范CCTA報告，提高報告的質量和臨床價值，在影像科醫(yī)師和臨床醫(yī)師之間建立直接溝通的橋梁。雖然基于CAD-RADS的指導建議整合到臨床實踐的過程中遇到了一些挑戰(zhàn)，但CAD-RADS勢必不斷更新發(fā)展、改進診斷參數(shù)和觀察指標，為臨床醫(yī)師傳達更加標準化的影像診斷信息，這有助于整體醫(yī)療質量的提高。