双源CT在诊断冠心病中的价值研究

李岳军,闫继锋

(1.汝州市第一人民医院 心内科,河南 汝州 467500；2.河南省胸科医院 心内科，郑州 450003)

临床医学

双源CT在诊断冠心病中的价值研究

李岳军1,闫继锋2

(1.汝州市第一人民医院 心内科,河南 汝州 467500；2.河南省胸科医院 心内科，郑州 450003)

[摘要]目的分析双源CT(DSCT)在冠心病(CHD)诊断中的价值。方法选择拟诊为CHD的患者102例，所有患者均在入院后2周内分别行双源128层CT和冠脉造影(CAG)检查，其中31例患者在行CAG检查同时予血管内超声(IVUS)检查。以CAG检查结果为标准，评价DSCT对冠状动脉狭窄程度的检测准确性。以IVUS检查结果为标准，评价DSCT对冠状动脉斑块定量和定性分析的价值。结果以节段为基础，双源CT及CAG对冠脉狭窄≥50%节段的显示结果无显著差异(P=0.382，P>0.05),两者间具有强正相关(r=0.904，P<0.001)。DSCT诊断CHD的敏感性(Se)、特异性(Sp)、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)分别为91.2%，97.9%，93.9%和97.1%。以分支为基础，DSCT对于左冠脉主干、左前降支、右冠脉、左回旋支的诊断Sp分别为100.0%、97.9%、84.5%、88.9%，Se分别为96.0%、57.1%、70.7%、77.7%。DSCT与IVUS在对冠脉斑块性质检测方面无显著差异(P=0.623,P>0.05)，两者间呈强正相关(r=0.736，P<0.001)。DSCT与IVUS在测量冠脉血管横截面积、管腔面积、斑块面积、血管重塑指数和偏心指数方面无显著差异(P>0.05)，两者间相关性良好，r值分别为0.81、0.80、0.86、0.80和0.91 (P<0.01)。结论DSCT对CHD检测准确程度高，可作为临床无创筛查CHD的重要手段。

[关键词]双源CT；冠脉造影；血管内超声；冠脉狭窄；冠脉斑块

0引言

随着多排CT的开发和问世，使得无创代替有创检查成为可能。多排CT对于冠脉病变的检测除了判断狭窄程度之外，更重要的作用在于判断斑块的容积和性质，尤其是双源CT (dual sourse coputed tomojraphy,DSCT)上市，极大地提高了扫描速度，使检查很少受心率、心律及呼吸的限制。本文旨在分别以冠脉造影(coronary arteriography,CAG)和血管内超声(intravasular ultrasound, IVUS)为对照标准，分析DSCT在诊断冠状动脉狭窄程度、对冠脉斑块定性判断及定量测量方面与CAG、IVUS的相关程度，从而评估DSCT对冠心病(coronary heart disease,CHD)患者的诊断价值。

1对象与方法

1.1病例纳入标准及排除标准回顾性分析2012年10月1日—2013年9月30日在河南省胸科医院心内科住院、临床拟诊为CHD患者102例的临床资料，其中男67例，女35例，年龄33～78(57.8±4.5)岁。心率48～102次/min，平均69.12次/min。所有患者入院后先行双源128层CT检查，并在2周内行CAG检查。排除标准：严重心律失常；肾功能不全(血肌酐>120 mmol/L)；严重左心功能不全(LVEF<30%)；严重甲状腺功能亢进；对碘造影剂过敏；孕妇；不能配合呼吸者。

1.2仪器及方法

1.2.1DSCT及方法应用双源128层CT进行检查。①先自胸廓入口至心脏膈面下方行胸部屏气定位扫描。②用小剂量造影剂团注预测扫描来决定扫描延迟时间。③增强扫描采用回顾性心电门控技术。④重建后的图像被传送至匹配的Circulation后处理工作站进行图像后处理。图像的后处理使用专用的冠脉分析后处理软件，在该软件选取最佳的图像行曲面重建、最大密度投影、容积再现和AngioView后处理。

1.2.2CAG检查方法采用德国Siemens公司数字减影机(Axiom-Artis DTA，Siemens，Germany)。通过桡动脉或股动脉行CAG，按照常规术前经动脉鞘注入3 000 IU普通肝素，导管进入冠脉后，向冠脉内注入0.2 mg硝酸甘油，选择合适造影导管进行造影，通过不同体位投照获取图像[1]。

1.2.3IVUS及方法采用美国Volcano Endosonics血管内超声仪。根据患者体重，在CAG检查结束后，首先向动脉鞘内追加适量肝素，然后把0.35 cm导丝送至目标血管。在向冠脉内注入硝酸甘油0.2 mg后，沿导丝送入血管内超声探头导管，通过狭窄病变至血管远端。将与超声图像分析仪连接，然后以0.5 mm/s的速度回撤探头导管，利用超声仪实时记录超声图像，并存盘以供进一步分析。

1.3病变参数获得根据美国心脏协会(AHA)推荐的冠状动脉15分段法[2]。剔除后降支、第二钝圆支,将冠状动脉分为13段。所有图像由影像科心血管组两位高年资医师进行评估。

测量方法：DSCT：参考部位血管横截面积(NA)=(近端参考血管横截面积+远端参考血管横截面积)/2；管腔面积(LA)=管腔内膜以内的面积；斑块面积(PA)=NA-LA；狭窄程度(ASD)=PA/NA×100%。CAG：采用目测法来评估：血管狭窄程度(SD)=(参考血管段直径-狭窄处直径)/参考血管段直径×100%。IVUS：外弹力膜面积(EEM)=血管外膜以内的面积；斑块面积(PA)=EEM-LA；狭窄程度(ASD)=PA/EEM×100%。重构指数(RI)=狭窄部位血管横截面积/NA，RI≥1为正性重构，<1为负性重构。偏心指数(EI)=(斑块最大厚度—斑块最小厚度)/斑块最大厚度，EI>0.5为偏心性斑块，EI≤0.5为向心性斑块。

据冠脉病变程度，将其分为：无狭窄、轻度狭窄(狭窄≤50%)；中度狭窄(狭窄50%～75%)；重度狭窄(75%～90%)；次全闭塞(90%～100%)；闭塞(狭窄100%)。左主干(LM)≥30%者；左前降支(LAD)、左回旋支(LCD)和右冠状动脉(RCA)中任何病变部位管腔直径狭窄≥50%者为有意义病变，至少有1支管腔直径狭窄≥50%(LM≥30%)定义为CHD。斑块定性：参照Alexander等[3]2004年制定的标准：软斑块CT值为(49±22)HU，纤维型斑块CT值为(91±22)HU，钙化型斑块CT值为(391±156)HU,混合斑块非钙化斑块和钙化斑块同时存在。

2结果

2.1DSCT与CAG对冠状动脉狭窄诊断准确性比较

2.1.1以冠状动脉狭窄≥50%节段为基础102例中DSCT可用于评价1 271个节段，DSCT 检测出CAG所示冠脉狭窄≥50%节段的阳性病变数共326

段，其中306段节与CAG诊断一致。DSCT检测出冠脉狭窄≤50%节段共945段，其中918段节与CAG诊断一致。与CAG比较高估了27段，低估了20段。

DSCT和CAG对冠脉狭窄≥50%节段的显示结果无显著差异(配对χ2检验P=0.382，P>0.05),Spearman’s相关性检验显示，两者间具有强正相关(r=0.904，P<0.001)。DSCT判断冠脉狭窄≥50%节段的Se、Sp、PPV、NPV分别为91.2%(306/333)、97.9%(918/938)、93.9%(306/326)、97.1%(918/945)。见表1、图1。

表1　DSCT与CAG对冠脉狭窄≥50%节段的诊断

2.1.2以冠状动脉分支为基础通过LSD-t检验对LM组、LAD组、LCD组、RCA组四组进行两两比较，各组间差异有统计学意义(P<0.05)。见表2、图2。

图1　A：VRT图像显示LAD中段管径狭窄；B：MIP图像显示同一部位狭窄；

组别发生率/%例数真阳性真阴性假阳性假阴性Se/%sp/%ppv值/%npv值/%RCA39102384814295.077.473.196.0LM210229640100.096.033.3100.0LAD37102383627197.457.158.597.3LCD26102245322388.970.752.294.6总计2640810223367694.477.777.797.5

图2DSCT和CAG 对不同冠脉分支诊断比较

2.2DSCT与IVUS对冠脉斑块检测比较

2.2.1对不同性质斑块的检测入选31例行DSCT与IVUS检查患者中，共对48个病变进行了血管重塑性的评估，DSCT与IVUS分别检出非钙化斑块、钙化斑块与混合斑块。见表3。

DSCT与IVUS在分辨冠脉斑块性质时，总体看无明显差异(配对χ2检验P=0.623，P>0.05)。经Spearman's相关性检验，发现两者间呈强正相关(r=0.736,P<0.001)。见图3。

表3　DSCT与IVUS检测冠脉斑块性质比较

图3　LAD 近端软斑块，管腔重度狭窄。A：DSCT VR像；B：DSCT CPR像；

2.2.2对斑块的定量测量与重构分析分别利用DSCT与IVUS对NA、LA、PA、RI和EI的测量计算，两者间无显著性差异。经Pearson相关性分析，两值间相关性良好(P<0.01)。见表4。

表4　DSCT与IVUS对斑块定量测量指标比较

3讨论

DSCT通过两个相同的球管，两套探测器扫描过程中两束X光束之间互相重叠>50%,从而实现了<0.4 mm的空间分辨率，即使细小的组织结构也可呈现高质量CT图像，较容易区分是否属正常组织，有效提高了对粥样硬化斑块的有效评估能力。此外，DSCT还具有功能更加强大的后处理软件—Circulation软件，使冠状动脉病变的成像质量得到了显著的提高。

3.1DSCT与CAG对冠状动脉狭窄的诊断价值

Scheffel等[3]研究显示，在不控制心率的条件下行DSCT，冠脉节段达到诊断要求的占比为98.6%，以冠状动脉节段为基础，DSCT诊断显著狭窄的Se、Sp、PPV和NPV分别为96.4%、97.5%、85.7%、99.4%。本研究在无任何心率控制情况下，可用于评价图像占95.8%，血管狭窄超过50%节段，DSCT对冠脉中度、重度狭窄及闭塞，包括次全闭塞诊断的Se、Sp、PPV和NPV分别为91.9%(306/333)、97.9%(918/938)、93.9%(306/326)、 97.1%(918/945)；CT在全部冠脉节段和狭窄超过50%节段两方面病变检出结果与CAG进行对照分析，两者差异均无统计学意义。近年来，Leschka等[4]及Nikolaou等[5]的研究结果也证明了这一点。无论是以全部冠脉节段、狭窄超过50%节段，还是以冠脉分支为基础进行相关分析，DSCT均有很高的Sp及NPV，特别是NPV较高有广阔的临床应用价值，以上结果表明DSCT成像显示冠脉正常者，基本上可以排除CHD，避免行CAG检查，这样既免去患者行CAG有创的痛苦，又节约了大量的医疗费用。

高敏等[6]的研究结果显示：以冠脉各大分支为基础上，DSCT诊断冠狭窄的Se、Sp、PPV和NPV分别为85.6%、90.9%、88.5%、88.5%，DSCT对LAD、LCA及RCA病变病变有较高的Se、Sp，其中对LAD及RCA病变检出的Se高于Sp，说明DSCT对LAD及RCA病变的漏诊率很低，若DSCT发现LAD及RCA严重病变则大体上可确诊冠心病。本研究表明,对四大分支诊断准确性不一，为什么DSCT对LM和LAD诊断的灵敏度和特异度高于RCA和LCX呢？追寻其根源，认为这与LM比较短且固定，LAD血管的管腔较大且走形平直有关，因此，DSCT对LM和LAD狭窄的诊断结果与CAG最接近。RCA中段的解剖位置最靠近右室，因此DSCT成像受右室搏动影响较大，经常显示连续横断位图像出现阶梯伪影，这明显影响DSCT图像质量[7]，由于LCX走行的角度变化较大，对成像常形成不利影响。所以DSCT显示RCA和LCX，特别是在一些呼吸、心率控制不佳及心律失常的患者中，DSCT成像与CAG结果大相径庭。

3.2DSCT与IVUS对于冠脉斑块诊断

3.2.1DSCT与IVUS对于斑块的检出及性质分辨很多国内外研究已将DSCT在分辨冠脉斑块成分上的价值同IVUS进行了对比研究，并得出一致的结果：双源CT具有根据不同的组织构成有不同的CT密度值定性准确判断冠脉斑块的能力。段会仙等[8]利用DSCT与IVUS对冠脉斑块进行对比研究显示：以IVUS为金标准，DSCT显示非钙化斑块、钙化斑块的Se分别91.19%(4/37)、92.13%(12/13)，Sp分别为92.13%(12/13)、97.11% (34/35)，不过，没有对成分进行详细的比较。Carrascosa等[9]研究了40例冠脉粥样硬化疾病患者，以IVUS结果作为金标准，在DSCT检测出的276个斑块中共有273(99%)个被IVUS确诊，在DSCT诊断为软斑块或纤维斑块中，有82%(192/233)得到了IVUS的证实,这说明DSCT与IVUS在确定斑块的存在与否、斑块钙化程度、斑块分布、冠脉管腔重塑等方面有比较好的相关性。而Kristanto等[10]则认为DSCT对中等和大的钙化斑块往往评价过高，对小的钙化斑块常难以显示。本研究以Alexander等斑块诊断CT值为标准，DSCT与IVUS在检出冠脉病变节段中斑块总数上无明显差异(P=0.687,>0.05)，且两者之间呈强正相关(r=0.825)。DSCT对冠脉病变节段中斑块检测的Se、Sp、PPV和NPV分别为95.8%(46/48)、85.2%(23/27)、92.0%(46/50)、92.0%(23/25)。DSCT与IVUS对冠脉斑块性质显示上无明显差异(P=0.623,P>0.05)，且两者之间呈强正相关(r=0.736)。说明DSCT对斑块成分及其稳定性判断有较大的参考价值，可为临床早期干预，提供可靠依据诊疗计划。

3.2.2DSCT与IVUS对斑块定量测量和血管重构分析本研究显示，DSCT对NA、LA、PA测量、面积狭窄率结果与IVUS相关性较好(r=0.81、0.64、0.80、0.86)，这表明利用DSCT能够对上述指标进行有效检测。但结果也显示出DSCT对斑块面积有所低估，分析其原因：可能为DSCT对非钙化斑块的诊断敏感性相对于IVUS有所不足。Tiziano等[11]在对DSCT与IVUS的检测结果进行对照研究后得出，两者在冠脉狭窄显示方面具有比较好的相关性(r=0.809)。而Toshiro K等[12]研究表明64排螺旋CT经常高估管腔面积和斑块负荷。推测本研究管腔面积和斑块负荷有较好相关性的原因，可能由于DSCT时间分辨率提高，从而提高了图像的性噪比，导致其对斑块的诊断更为准确。Sun等[13]研究表明：严重狭窄可能影响管腔造影剂的充盈，影响管腔面积的有效评估。

本研究还提示，DSCT与IVUS对血管重构的显示结果有较好相关性(r=0.80)；DSCT与IVUS对斑块的偏心性计算结果显示出较好的相关性 (r=0.91)，然而，结果也显示出DSCT对斑块的偏心性有低估，推测其原因可能为后处理中多平面重建时，DSCT在对血管横截面测量时，理论上能够对血管进行任何角度的随时观察及测量，但是实际工作中，不可能对每一个斑块都逐一进行各个角度的观察及测量，因以，多平面重建对血管横截面的成像可能会稍差于IVUS，从而导致了CT对斑块偏心性诊断的误差。众所周知，血管出现正性重塑是斑块不稳定的一种表现。而Varnava等[14]研究提示：冠脉正性重塑与斑块脂质核心形成和巨噬细胞的浸润有关。因此，在某种程度上，DSCT能代替IVUS早期评估由于血管正性重塑而在冠脉造影检查中未显示管腔狭窄的病变，这有利于在疾病早期对不稳定斑块进行抗动脉粥样硬化治疗。

3.3小结DSCT对于冠脉狭窄的测量和斑块的定量测量、定性分析比较准确，可作为CHD无创筛查的首选手段。但DSCT仍存在图像上血管外膜、斑块及管腔的界限比较模糊，很难准确显示侧支血管及判断侧支血流来源于正向或逆向，重度弥漫钙化斑块会产生放射状伪影影响狭窄判断等一系列局限性。解决的办法在于CT扫描速度的进一步提升，使得成像的空间分辨率和密度分辨率进一步提高，且运动伪影减少。

参考文献：

[1]李占全，金元哲．冠状动脉造影与临床[M]．沈阳：辽宁科学技术出版社，2012,76-77．

[2]American Heart Association Committee Report.A reporting system on patients evaluated for coronary artery disease[J].Circulation, 1999, 51(4): 7-34.

[3]Scheffel H,Stolzmann P,Alkadhi H,et al.Low-dose CT and cardiac MR for the diagnosis ofcoronaryartery disease: accuracy of single and combined approaches[J].Int J Cardiovasc Imaging,2010,26(5):579-90.

[4]Christoph A. Karlo,Sebastian Leschka,Paul Stolzmann,et al.A systematic approach for analysis, interpretation, and reporting of coronary CTA studies Insights Imaging[J].Insights Imaging,2012,3(3): 215-228.

[5]Holger Hetterich,Konstantin Nikolaou,Maximilian F. Reiser,et al.The Big Picture:Evidence Base and Current Trials in Cardiac CT[J].Curr Radiol Rep,2013, 1(4): 246-254.

[6]高敏，肖践明，胡钊，等． 双源CT冠脉成像与冠脉造影对冠心病诊断价值的分析[J]． 昆明医学院学报，2009，30(3): 94-97．

[7]Meng L,Cui L,Cheng Y,et al.Effect of heart rate and coronary calcification on the diagnostic accuracy of the dual-source CT coronary angiography inpatients with suspected coronary artery disease[J].Korean J Radiol，2009, 10:347-54.

[8]段会仙,曹晶茗,韩丹, 等.双源CT与冠脉血管内超声对照评价冠脉斑块[J].中国介入心脏病学学杂志,2010,18(6):67-69.

[9]Carrascosa PM, Capunay CM,Garcia,et al.Characterization of coronary atherosclerotic plaques by multidetector computed tomography[J]. Am J Cardiol, 2006, 97 (5): 598 - 602.

[10]Wisnumurti Kristanto,Peter M. A. van Ooijen,Marijke C. Jansen-van der Weide,et al.A Meta Analysis and Hierarchical Classification of HU-Based Atherosclerotic Plaque Characterization Criteria[J]. PLoS One,2013,8(9): e73460.

[11]Tiziano Schepisl, Mohamed Marwan1,Tobias P flederer1,et al.Quantification of noncalcified coronary atherosclerotic plaqueswith Dual Source Computed Tomography:comparison to intravascular ultrasound[J]. Heart,2010,96(8):610-5.

[12]Jun Horiguchi,Noriaki Matsuura,Toshiro Kitagawa,Katsuhide Ito,et al.Effect of Heart Rate and Body Mass Index on the Interscan and Interobserver Variability of Coronary Artery Calcium Scoring at Prospective ECG-Triggered 64-Slice CT[J]. Korean J Radiol, 2009, 10(4): 340-346.

[13]Junyan Sun,ZhaoqiZhang,Biao Lu, et a1. Identificaion and Quantification of coronary atheroscleroticplaques: a comparison of 64-MSCT and intravascularultrasound[J]. AJR,2008, 190(3): 748-754．

[14]Varnava AM, Mills PG, Davies MJ. Relationship between coronary artery remodeling and plaque vulnerability[J]. Circulation, 2002,105(8): 939-943．

[责任编校：柯莉]

Study of Diagnostic Value of Dual-source Computed Tomography in Coronary Heart Disease

LI Yue-jun1，YAN Ji-feng2

(1.DepartmentofCardiology，TheFirstPeople'sHospitalofRuzhou，RuzhouHenan467500，China；2.DepartmentofCardiology，TheChestHospitalofHenanProvince，ZhengzhouHenan450000，China)

[Abstract]ObjectiveThe purpose of this study is to estimate the clinical value of Dual Source Computed Tomography(DSCT) in diagnosiscoronary atherosclerosis．Method102 patients with suspected coronary heart disease(CHD)were examined by DSCT and Coronary Angiography(CAG) within two weeks after the onset of the disease, at the same time, 31 patients were also examined by Intravascular Ultrasound (IVUS). 1.To determine the degree of coronary artery stenosis differences examined by DSCT and the CAG method which was considered to be the golden standard. 2. To analyse the difference in identification and quantitative analysis of coronary atherosclerotic plaques and to explore arterial remodeling using the DSCT and IVUS method.Results1. On the segment basis，there was good consistency between DSCT coronary artery imaging and CAG in display of stenotic degree of coronary arteries(P=0.382，>0.05)．There was no significant difference in discovering coronary artery diseases between these two methods(r=0.904，P<0.001)．The specificity，sensitivity, negative and positive predictive value of DCST in judging the mild and sever coronary stenosis were 91.2%(306/333), 97.9%(918/938), 93.9%(306/326), 97.1%(918/945), respectively. In per-artery analysis, compared with CAG, the sensitivity and specificity of LM, LAD, RCA, LCX were 100%,97.9%,84.5%,88.9% and 96.0%,57.1%,70.7%,77.7%,respectively. 2. There were no statistical differences(P=0.623, >0.05) in distinguishing the reconstituent of plaques between DSCT and IVUS. There were positive correlations (r=0.736, P<0.001) between these two methods. There were no statistical differences(P>0.05) in measuring coronary vascular area of the lesion site, lumen area, plaques area, reconstruction index and eccentric index between DSCT and IVUS. There were relations (r=0.81, 0.80, 0.86, 0.80, 0.91) in measuring plaques between these two methods.ConclusionDSCT possesses a high diagnostic accuracy in diagnosing coronary atherosclerosis.In future, DSCT can be served as an important role in non-invasive screen.

[Key words]DSCT;CAG;IVUS;coronary artery stenosis; coronary atherosclerotic plaques

收稿日期：2015-05-04

作者简介：李岳军(1974-)，男，河南省汝州市人，硕士，主治医师，从事心内科临床诊治工作。

[中图分类号]R 541.4

[文献标识码]B

[文章编号]1008-9276(2016)02-0070-07