超聲心動圖對冠心病診斷的特異性、敏感性和ROC曲線分析

黃 君 ， 陳 鈴

(1暨南大學第一附屬醫院超聲診斷科， 廣東 廣州 510630；2廣東省中醫院超聲診斷科, 廣東 廣州 510120)

超聲心動圖對冠心病診斷的特異性、敏感性和ROC曲線分析

黃 君1△， 陳 鈴2

(1暨南大學第一附屬醫院超聲診斷科， 廣東 廣州 510630；2廣東省中醫院超聲診斷科, 廣東 廣州 510120)

目的對超聲心動圖診斷冠心病的特異性、敏感性和ROC曲線進行分析，評價其診斷價值。方法對114例臨床診斷標準為冠心病的患者進行超聲心動圖檢查，觀察有無室壁運動異常及其部位，并測量左室射血分數、左室舒張末期內徑、左室收縮末期內徑、二尖瓣舒張早期峰值流速(E)和舒張晚期峰值流速(A)，計算E/A比值。上述患者進行冠脈造影檢查，觀察3支冠狀動脈有無病變、狹窄及狹窄程度，狹窄≥50%診斷為冠心病。結果114例中經冠脈造影明確為冠心病患者96例。冠心病超聲心動圖表現為：節段性室壁運動減弱、消失或矛盾運動。超聲心動圖診斷冠心病的敏感性為79.2%，定位準確率為75.0%。以左室室壁運動評分≥4為截點，診斷冠心病的敏感性為82.2%，特異性為100%，ROC曲線下面積為0.95(0.89-0.98)。結論超聲心動圖是診斷冠心病首選的無創性診斷方法。利用室壁節段性運動評分診斷冠心病具有較高的特異性和敏感性。

冠狀動脈疾病； 超聲心動描記術； ROC曲線

冠狀動脈造影(coronary angiography，CAG)是目前診斷冠心病的金標準，但屬于有創性檢查，且價格昂貴、復雜。常規超聲心動圖屬于無創操作，無明顯并發癥,且操作簡便、易于掌握，適合包括基層醫院在內的醫療系統廣泛推廣,目前已經廣泛應用于對大量可疑冠心病患者的篩查。但由于易受心臟條件、操作技巧、心律失常等因素的干擾[1,2],其仍有一定的誤差，給臨床醫生的診斷帶來一些誤區。室壁節段性運動異常(regional ventricular wall motion abnormality，RWMA)是超聲心動圖診斷冠心病的主要依據之一[3]，尤其對于其并發癥的觀察和心功能的評估具有突出的優點。本研究主要是利用超聲心動圖觀察冠心病患者的超聲表現，觀察與CAG結果的一致性；應用ROC曲線(receiver operating characteristic curve)研究對超聲心動圖冠心病診斷的敏感性和特異性,為冠心病的無創性診斷提供新的檢查手段。

資 料 和 方 法

1對象

選擇2008年9月-2010年4月之間，在ICU和心內科住院的冠心病患者114例，年齡在(68.0±11.4)歲(43-88歲)，所有患者都經CAG檢查，根據造影結果進行分組。正常組：CAG正常；病變組：冠狀動脈≥50%為有意義的病變[4]，并按照冠脈病變嚴重程度分為3個亞組：單支病變組、雙支病變組和三支病變組。剔除合并嚴重高血壓(收縮壓gt;180 mmHg或舒張壓gt;110 mmHg)、先天性心臟病、心律失常和瓣膜性心臟病等病變。

2方法

2.1超聲心動圖檢查 使用Philips IE33超聲心動圖診斷系統，探頭為S5-l(頻率2.5-3.5 MHz)。患者取左側臥位，采用胸骨旁左室長軸、胸骨旁左室短軸、心尖四腔、心尖二腔切面。采用胸骨旁左室長軸切面測量左室舒張末期內徑(left ventricular end-diastolic diameter, LVEDD)和左室收縮末期內徑(left ventricular end-systolic diameter, LVESD)和左房內徑(left atrium diameter,LAA)，采用雙平面Simpson公式測量左心室射血分數(left ventricular ejection fraction, LVEF)。采用心尖四腔切面測量二尖瓣口舒張早期峰值流速(early-diastolic peak flow velocity, E)和舒張晚期峰值流速(late-diastolic peak flow velocity, A)，計算E/A比值。室壁運動分析采用美國超聲學會推薦的16節段分段法，正常運動:1分，運動減弱:2分，無運動:3分，矛盾運動:4分。左室壁運動評分=左室各節段運動評分總和[3]。

2.2CAG檢查 冠脈造影采用Judkins方法，在多個投影角度作選擇性冠狀動脈造影，病變按左前降支、左回旋支和右冠狀動脈3根計算，分別造影顯示右冠狀動脈、左冠狀動脈前降支及回旋支，觀察有無病變、狹窄及狹窄程度。

3統計學處理

結 果

1CAG結果

114例中經CAG明確為冠心病患者96例(男66例，女30例)，其中1支病變組36例，2支病變組34例，3支病變組26例。冠心病組中不穩定性心絞痛20例，陳舊性心肌梗死22例，急性心肌梗死54例(非ST段抬高4例)。

2各組的超聲心動圖各項指標

結果見表1。

表1 各組超聲心動圖指標

3超聲心動圖診斷冠心病的特異性和敏感性

超聲心動圖診斷冠心病的敏感性為79.2%(76/96),特異性為55.6%，陽性預測值為90.5%，陰性預測值33.3%。超聲心動圖對冠心病異常室壁定位準確率為75.0%(72/96)。超聲心動圖診斷合并有室壁瘤6例，與CAG的符合率為83.3%。心肌梗死組出現左室壁運動異常明顯高于心絞痛組(2=5.32,Plt;0.05)。超聲心動圖檢測心肌缺血的敏感性隨病變支數的增加而增加,對非ST段抬高型心梗診斷率低。左室射血分數與左室壁運動評分呈顯著的負相關(r=-0.81，Plt;0.05)，見圖1。

4左室壁運動評分診斷冠心病的敏感性和特異性

左室壁運動評分以≥4分為截點，診斷冠心病的敏感性為82.2%，特異性為100%，ROC曲線下面積為0.95(0.89-0.98)，Plt;0.01，見圖2。

5超聲測量的左室功能與CAG的關系

結果見表2。

Figure 1. The correlation analysis of left ventricular ejection fraction and left ventricular wall motion score.

Figure 2. The sensitivity of left ventricular wall motion score diagnosing coronary heart disease.

表2 超聲測量左室功能與CAG的關系

討 論

室壁節段性運動異常是心肌缺血出現最早的特征性表現[5]。當急性心肌梗死時，梗死節段室壁出現運動異常，表現為運動減弱、無運動或矛盾運動，未受累節段代償性收縮增強。冠心病因心肌血流灌注異常可導致局部區域心室壁的舒縮和增厚功能的改變，但超聲心動圖檢查一般在休息的情況下進行，此時即使有嚴重的冠狀動脈狹窄，冠脈供血常能滿足心肌的需求而無特異改變。心肌梗死只要壞死的范圍不是特別小，在超聲心動圖上總能表現出室壁節段性運動異常。因此它對心肌梗死診斷的敏感性明顯高于對心絞痛診斷的敏感性，在本研究中也得到證實；并且隨著病變血管數目增加，心肌缺血也更嚴重，出現室壁節段性運動異常的機率越大，運動評分也越高。

冠心病發生心肌缺血或梗死時同時存在舒張和收縮功能不全[6]。二尖瓣口E/A lt;1,提示存在左室舒張功能受損。在本研究中發現，CAG(+)組引起的舒張功能受損明顯高于CAG(-)組，主要是因為冠狀動脈狹窄或閉塞，心肌缺血缺氧，導致心肌壞死、水腫和纖維化，引起心肌順應性下降；同時由于心肌能量供應不足，肌漿中ATP濃度降低，肌漿網攝鈣率減低，鈣離子復位異常，從而影響心肌的主動舒張。并且，當心肌缺血、梗死時，由于冠脈血流突然中斷，局部心肌壞死或心肌頓抑均可導致左室收縮功能下降[7]。冠心病組的LVEF低于正常對照組，以3支病變最為明顯，LVEF與左室壁節段性運動評分呈顯著的負相關，表明左室壁節段性異常評分越高，左室收縮功能越低，受累的心肌范圍越大，受累的冠狀動脈血管支數與狹窄程度越嚴重。

冠狀動脈供血呈節段性分布，二維超聲心動圖能提供清晰的圖像和詳細的心功能信息，超聲心動圖通過室壁節段性運動異常診斷冠心病的價值是肯定的。以左室室壁運動評分≥4分為截點，診斷冠心病的敏感性為82.2%，特異性為100%，ROC曲線下面積為0.95(0.89-0.98),定位準確率為75.0%(72/96),表明超聲心動圖應用室壁節段性運動異常來診斷冠心病有較高的敏感性和特異性。

綜上所述，超聲心動圖對于冠心病的診斷、心功能的評估、冠脈病變的定位、冠心病術后隨訪、預后的評估等方面具有重要的價值。

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Sensitivity,specificityandROCcurveanalysisofechocardiographyfordiagnosisofcoronaryarterydisease

HUANG Jun1, CHEN Ling2

(1DepartmentofUltrasonicDiagnostics,FirstAffiliatedHospital,JinanUniversity,Guangzhou510630,China;2DepartmentofUltrasonicDiagnostics,GuangdongProvincialHospitalofTraditionalChineseMedicine,Guangzhou510120,China.E-mail:tzhuoyumin@126.com)

AIM: To analyze the sensitivity, specificity and receiver operating characteristic (ROC) curve of echocardiography for diagnosis of coronary artery disease.METHODSOne hundred and fourteen subjects were selected according to the clinical diagnostic criteria of coronary artery disease and echocardiography was performed. The regional ventricular wall motion was observed, and the left ventricular end-diastolic diameter, left ventricular end-systolic diameter, left ventricular ejection fraction and the ratio of early-diastolic peak flow velocity to late-diastolic peak flow velocity were measured in all subjects. The coronary angiography was performed, and the final diagnosis of coronary artery disease was made when the degree of the coronary artery stenosis was ≥50%.RESULTSThe final diagnosis of coronary artery disease was confirmed by coronary angiography in 96 cases of the total 114 patients selected. Among them, attenuation, disappearance and paradoxical motion of the regional ventricular wall motion were observed, and a sensitivity of 79.2% and a positioning accuracy of 75.0% were achieved by echocardiography. The sensitivity was 82.2% and the specificity was 100% when the score of the regional left ventricular wall motion was divided into the cut-off point of ≥4, and the area under the ROC curve was 0.95 (0.89-0.98).CONCLUSIONEchocardiography is a preferred non-invasive method for diagnosis of coronary artery disease. The score of regional ventricular wall motion has high specificity and sensitivity in the diagnosis of coronary artery disease.

Coronary artery disease; Echocardiography; ROC curve

1000-4718(2011)04-0829-04

R541.4

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.041

2010-08-19

2011-03-28

△通訊作者 Tel:020-38688412;E-mail:tzhuoyumin@126.com