基于雙源CT與冠狀動脈造影對冠狀動脈狹窄診斷的對比研究

陳曉琳，胡越成，李艷妮，叢洪良△

診斷技術

基于雙源CT與冠狀動脈造影對冠狀動脈狹窄診斷的對比研究

陳曉琳1，胡越成2，李艷妮3，叢洪良2△

目的觀察雙源CT冠狀動脈血管成像（DSCT-CA）對于冠狀動脈狹窄的診斷意義。方法選取278例冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（CHD）患者首先進行DSCT-CA檢查，30 d之內進行CAG檢查，以冠狀動脈造影（CAG）結果為金標準。以冠脈狹窄50%和75%為界，基于患者、冠脈血管和冠脈血管節段分別計算DSCT-CA定量評估冠脈狹窄的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值及準確性。對2種方法的診斷結果進行一致性檢驗（Kappa檢驗）。結果分別以CAG冠脈狹窄50%和75%為界值分析DSCT-CA定量評估冠脈狹窄的價值。基于患者，DSCT-CA診斷的敏感性為99.6%、99.1%，特異性為84.2%、89.6%，準確性為98.6%、97.5%，Kappa值為0.88、0.91。基于冠脈血管，DSCT-CA診斷的敏感性為92.0%、96.9%，特異性為89.9%、94.8%，準確性為91.0%、95.8%，Kappa值為0.88、0.92。基于冠脈血管節段，DSCT-CA診斷的敏感性為97.3%、96.5%，特異性為93.3%、98.1%，準確性為94.2%、97.9%，Kappa值為0.84、0.91。結論在基于患者、冠脈血管的分析中，DSCT-CA可較準確地評估不同程度的冠脈狹窄，但在基于冠脈血管節段的分析中，DSCT-CA的診斷可能出現假陽性結果，故目前DSCT-CA可取代部分CAG，尚不能完全取代CAG。

冠狀動脈狹窄；冠狀血管造影術；診斷，鑒別；對比研究；敏感性與特異性；雙源CT

冠狀動脈（冠脈）粥樣硬化性心臟病（coronary hearty disease，CHD）往往伴有血管腔狹窄或阻塞。冠脈造影（coronary angiography，CAG）是確診冠脈狹窄的“金標準”，但其屬于有創檢查，可引起并發癥且費用較高。近年來多排螺旋CT技術在臨床中應用日益普遍，已經開始逐步取代CAG檢查。雙源CT（dual-source computed tomography，DSCT）由兩套X球線管和對應的探測器組成，時間分辨率達83 ms，成像不受心率影響，且屬于無創檢查［1］。本研究旨在以CAG為金標準，探討雙源CT冠脈成像（dualsource computed tomography coronary angiography，DSCT-CA）診斷冠脈狹窄的應用價值。

1　對象與方法

1.1研究對象選取2010年8月—2013年6月于天津市胸科醫院就診的CHD患者278例，男188例，女90例，年齡40～88歲，平均（64.8±10.4）歲。CHD診斷標準為冠脈狹窄率≥50%［2］。患者先后進行DSCT-CA（Siemens公司）和CAG檢查，2種檢查方法時間間隔30 d內。排除標準：碘對比劑過敏患者；腎功能不全患者（血肌酐水平＞150 μmol/L）；孕婦；甲狀腺功能嚴重亢進患者；嚴重心律失常患者。本研究經本院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2方法所有患者均于掃描前行呼吸訓練，均未給予β受體阻滯劑以控制心率［3］。CAG檢查方法參照文獻［4］。掃描范圍從氣管隆突下方1 cm至心臟膈肌水平，先掃定位像，再行冠脈鈣化積分和冠脈增強掃描。掃描后圖像經多平面重建（MPR）、曲面重建（CPR）、最大密度投影（MIP）、容積再現（VR）和心血管優化分析軟件等處理后，篩選最佳CT圖像用于血管評價。

1.3狹窄程度評價由經驗豐富的醫師對278例患者圖像中所有直徑≥1.5 mm的冠脈節段進行評估。DSCT-CA評估冠脈狹窄方法采用定量法，Circulation軟件（Siemens公司）自動計算血管狹窄程度：血管狹窄程度=管腔狹窄處橫截面積×2/（狹窄近端正常管腔橫截面積+狹窄遠端正常管腔橫截面積）×100%；若為開口病變，血管狹窄程度=管腔狹窄處橫截面積/狹窄遠端正常管腔橫截面積×100%。CAG評估冠脈狹窄方法采用目測法：血管狹窄程度=（狹窄段近心端正常血管直徑-狹窄處直徑）/狹窄段近心端正常血管直徑×100%。DSCT-CA與CAG檢查結果均參照文獻［5］行冠脈狹窄程度分級：正常（無狹窄）；輕度狹窄（＜50%）；中度狹窄（50%～75%）；重度狹窄（76%～99%）；完全閉塞（100%）。

1.4結果判斷以冠脈狹窄50%和75%為界，分別計算DSCT-CA和CAG基于患者、冠脈血管、冠脈血管節段的敏感性（sensitivity，SEN）、特異性（specificity，SPE）、陽性預測值（positive predict value，PPV）、陰性預測值（negative predict value，NPV）和準確性（Accuracy）。基于患者的分析中，以CAG檢查結果為金標準，至少一個冠脈節段的狹窄率≥50%即診斷為CHD，至少一個冠脈節段狹窄率≥75%為患者需進行血運重建。基于冠脈血管的分析中，只納入冠脈的一級分支：右側冠狀動脈（right coronary artery，RCA）、左主干（left main artery，LM）、左前降支（left descending artery，LAD）、左回旋支（left circumflex artery，LCX）；278例患者共計1 112支一級分支，其中任一節段狹窄程度可代表其所屬的整支血管狹窄程度。基于冠脈血管節段的分析中，冠脈節段均按照美國心臟學會（AHA）分級方法分為15段［6］，278例患者理論上為4 170段血管段，實際可進行評價的有3 800段，余370段因血管細小、鈣化嚴重、血管變異缺失等原因未進行評價，對3 800節段各自判斷其狹窄程度。

1.5統計學方法采用SPSS 18.0軟件對數據進行統計學分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示。計數資料以例（%）或頻數表示，對2種方法的診斷結果行一致性檢驗（Kappa檢驗）。Kappa≥0.75兩者一致性較好，0.75＞Kappa≥0.4兩者一致性一般，Kappa＜0.4兩者一致性較差。P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1基于患者的分析所有患者均順利完成DSCT-CA和CAG撿查，均未出現造影劑所致嚴重不良后果。DSCT-CA檢查心率為46～111次/min。DSCT-CA及CAG對冠脈狹窄程度的診斷見表1、2。DSCT-CA定量評估狹窄程度≥50%和狹窄程度≥75%的準確性分別為98.6%和97.5%，見表3。2種方法診斷狹窄程度＞50%和≥75%患者的一致性較好（Kappa值分別為0.88和0.91）。

Tab.1The 50%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on patient study表1以患者為研究對象DSCT-CA及CAG對冠脈狹窄50%的診斷效果（例）

2.2基于冠脈血管的分析DSCT-CA及CAG對冠脈血管狹窄程度的診斷見表4、5。DSCT-CA定量評估狹窄程度≥50%和狹窄程度≥75%的準確性分別為91.0%和95.8%，見表6。2種方法診斷結果存在較強一致性（Kappa值分別為0.82和0.92）。

Tab.2The 75%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on patient study表2　以患者為研究對象DSCT-CA及CAG對冠脈狹窄75%的診斷效果（例）

Tab.3Based on the patient analysis of DSCT-CA quantitative assessment of different degrees of coronary artery stenosis表3　基于患者分析DSCT-CA定量評估不同程度冠脈狹窄的診斷價值（%）

Tab.4The 50%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on vascular study表4　以血管為研究對象DSCT-CA及CAG對冠脈血管狹窄50%的診斷效果（支）

Tab.5The 75%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on vascular study表5以血管為研究對象DSCT-CA及CAG對冠脈血管狹窄75%的診斷效果（支）

Tab.6Based on the vessel analysis of DSCT-CA quantitative assessment of different degrees of coronary artery stenosis表6　基于血管分析DSCT-CA評估不同程度冠脈狹窄的診斷價值（%）

2.3基于冠脈血管節段的分析DSCT-CA及CAG診斷CHD顯示冠脈狹窄的情況，見表7。DSCT-CA及CAG對冠脈血管節段狹窄50%及75%的診斷，見表8、9。DSCT-CA定量評估狹窄程度≥50%和狹窄程度≥75%的準確性分別為94.2%和97.9%，見表10。2種方法診斷結果存在較強一致性（Kappa值為0.84和0.91）。

Tab.7DSCT-CA and CAG display cases of coronary stenosis based on the segment for the study表7　以節段為研究對象DSCT-CA及CAG顯示冠脈狹窄程度情況（段）

Tab.8The 50%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on segment study表8　以節段為研究對象DSCT-CA及CAG對冠脈血管節段狹窄50%的診斷效果（段）

Tab.9The 75%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on segment study表9　以節段為研究對象DSCT-CA及CAG對冠脈血管節段狹窄75%的診斷效果（段）

Tab.10Based on the segmental analysis of DSCT-CA quantitative assessment of different degrees of coronary artery stenosis表10　基于節段分析DSCT-CA評估不同程度冠脈狹窄的診斷價值（%）

3　討論

DSCT-CA主要是通過兩個相互呈90°排列的探測器進行掃描來獲得高質量的圖像，其時間和空間分辨率都較高，掃描速度遠快于心跳的速度，有效地克服了心率過快、心律不齊的影響。所以，在通常情況下DSCT-CA基本無須控制心率，且掃描檢查前無須服用β受體阻滯劑［7］。研究顯示，DSCT-CA在診斷冠脈病變上同CAG有較好的一致性，能夠判斷大多數冠脈狹窄，并準確顯示管腔狹窄程度［8］。

本研究顯示，基于患者、冠脈血管節段定量評估狹窄程度時，DSCT-CA與CAG檢查結果均有較好的一致性。但基于冠脈階段定量評估狹窄程度時，與CAG相比，DSCF-CA診斷結果部分為假陽性。除了兩種方法時間分辨率及空間分辨率的差異外，這種差異的原因是多方面的。首先，DSCT-CA在判斷冠脈輕、中、重度狹窄時易出現高估，與管壁的嚴重彌漫鈣化的斑塊及其部分容積效應有關［9-11］。CT掃描過程中高密度鈣化斑塊可造成部分容積效應，使周圍冠脈管腔的密度平均升高100 Hu左右，覆蓋部分甚至全部的管腔，造成冠脈嚴重狹窄的假象，從而造成DSCT-CA判斷冠脈狹窄時出現高估。其次，雖然DSCT-CA對被檢者心率和屏氣要求降低，但嚴重心律不齊和屏氣無法配合者會造成冠脈移動偽影，影響對管腔的評價。再者，目前DSCT-CA的空間分辨率對二、三級分支的微小病變顯示欠佳。這些結果表明在現有的機器設備條件下，DSCT-CA還不能完全取代CAG。但是，本研究仍顯示，DSCTCA無論是基于患者、血管還是節段的分析，均有穩定且較好的陰性預測值，證實了其在排除CHD中的優越性。相關研究亦認為其可作為普通門診胸痛患者無創性篩查的基本手段之一［12］。

與CAG相比，DSCT-CA在診斷慢性完全閉塞性病變（CTO）中體現了優勢。本研究中CAG診斷78個節段為完全閉塞，DSCT-CA診斷61個節段為完全閉塞，余17個節段在CAG中得到不同程度顯示。在DSCT-CA中，造影劑通過靜脈內注射流經肺循環最終到達左心系統和升主動脈根部，因此左右冠脈可同時顯影，而前后降支在心尖部吻合，造影劑可通過吻合處達到閉塞段的遠段血管，從而亦可使其顯影，造成DSCT-CA診斷為血管重度狹窄［13］。結合臨床及相關研究，筆者認為CAG是選擇性進行左或右冠脈造影，雖然可準確顯示冠脈的完全閉塞，但也因此無法了解閉塞段的長度；DSCT-CA能清晰顯示閉塞段的長度和閉塞遠段的血流情況，為下一步治療（介入、手術或內科治療）提供了準確的信息。

目前，DSCT-CA排除CHD的作用已被公認，但在判斷≥50%以上的病變中哪些是真正≥75%的狹窄仍有一定的偏差，且在≥75%的病例中，最終是否適合做經皮冠脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）或冠脈搭橋手術（coronary artery by-pass surgery，CABG）尚無定論；另外，DSCT-CA判斷≥75%的狹窄者受心律不齊，屏氣不佳，彌漫鈣化斑塊，時間及空間分辨率等影響，準確性稍差［14］。此外，CABG手術需要全面了解整個冠脈樹，特別是冠脈二級分支和遠段冠脈的情況；而CAG不受以上幾方面的影響，能了解冠脈各級分支有無狹窄病變存在，對狹窄部位、范圍、嚴重程度、血管壁的情況等可作出明確診斷，決定治療方案，這也是目前仍將CAG作為CABG術前常規檢查的原因。

綜上所述，DSCT-CA是一種無創、快速、方便的檢測手段，具有較高的敏感性、特異性、準確性，可部分取代CAG成為CHD的一種無創篩查方法，且在診斷CTO中可顯示閉塞段的長度及閉塞遠段血流情況，但DSCT-CA受呼吸及心率、管壁彌漫鈣化斑塊等的影響，在現有的機器設備條件下，尚不能完全取代CAG。隨著技術的發展，若能克服以上問題，應用前景將越來越廣闊。

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（2015-11-25收稿2016-02-25修回）

（本文編輯陸榮展）

Comparative study of dual-source CT coronary angiography and conventional coronary angiography in the diagnosis of coronary stenosis

CHEN Xiaolin1，HU Yuecheng2，LI Yanni3，CONG Hongliang2△
1 The Graduate School of Tianjin Medical University，Tianjin 300070，China；2 Tianjin Chest Hospital；3 Tianjin Children's Hospital△

E-mail：hongliangcong@126.com

ObjectiveTo determine the diagnostic accuracy of dual-source computed tomography coronary angiography（DSCT-CA）for detecting various degrees of coronary artery stenosis.MethodsA total of 278 patients with coronary atherosclerotic heart disease（CHD）were selected for DSCT-CA examination.The coronary angiography（CAG）examination was carried out within 30 days in these patients.The result of CAG was used as the gold standard.The coronary artery stenosis of 50%and 75%was used as the sector.Based on the data of patients，DSCT-CA was calculated for quantitative assessment of the sensitivity，specificity，positive predictive value，negative predictive value and diagnostic accuracy of coronary stenosis for the coronary blood vessels and coronary artery segments.Kappa consistence test was used to analyze the results of two methods.ResultsThe 50%and 75%of coronary artery stenosis was used for the sector，based on the patients，the sensitivities of DSCT-CA were 99.6%and 99.1%，specificities were 84.2%，89.6%，diagnostic accuracies were 98.6%and 97.5%，and the Kappa values were 0.88 and 0.91.Based on coronary vessels，the sensitivities were 92.0%and 96.9%，specificities were 89.9%and 94.8%，diagnostic accuracies were 91.0%and 95.8%，and the Kappa values were 0.88 and 0.92.Based on coronary artery segments，the sensitivities were 97.3%，96.5%，specificities were 93.3%，98.1%，diagnostic accuracies were 94.2%and 97.9%，and the Kappa values were 0.84 and 0.91.ConclusionBased on patient's coronary artery analysis，DSCT-CA can accurately assess the different degrees of coronary stenosis，but based on the analysis of the coronary artery segment，the false-positive results may occur in the diagnosis of DACT-CA，whichsuggests that DSCT-CA can partly replace the CAG，still cannot completely replace the CAG.

coronary stenosis；coronary angiography；diagnosis，differential；comp study；sensitivity and specificity；dual-source CT

R541.4

A

10.11958/20150323

天津市應用基礎及前沿技術研究計劃（11JCYBJC13500）

1天津醫科大學研究生院（郵編300070）；2天津市胸科醫院；3天津市兒童醫院

陳曉琳（1989），女，碩士在讀，主要從事冠心病研究

E-mail：hongliangcong@126.com