DECT诊断冠状动脉狭窄及缺血性心肌价值

刘征，李海军，王爱国，张立甲，张蕾

·论著·

DECT诊断冠状动脉狭窄及缺血性心肌价值

刘征1，李海军1，王爱国2，张立甲3，张蕾1

目的 利用受试者工作特征曲线（ROC）评价双源CT（dual energy CT，DECT）诊断冠状动脉狭窄及缺血性心肌的价值。方法 回顾性分析2011年1月～2013年10月新乡市中心医院就诊疑似冠心病（CHD）的患者70例，先后接受DECT和冠状动脉造影术（CAG）检查；其中40例患者在DECT检查后2周内行99mTc-MIBI单光子发射型计算机扫描（SPECT）运动-静息心肌灌注显像（MPI）；70例患者中男性48例，女性22例，年龄51～78岁，平均（61.8±7.2）岁。以CAG（狭窄≥50％、≥75％）和SPECT MPI结果为“金标准”，计算DECT诊断冠状动脉狭窄和缺血性心肌的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和正确指数。结果 ①当CAG检查结果冠状动脉内径狭窄≥50％、≥75％时，DECT诊断冠状动脉狭窄的灵敏度为74.19％（92/124）、81.52％（75/92），特异度为90.26％（139/154）、93.01％ （173/186），阳性预测值为85.98％（92/107）、85.22％（75/88），阴性预测值为81.29％（139/171）、91.05％（173/190），正确指数83.09％（231/278）、89.21％（248/278）。ROC曲线下面积（AUC）及Z检验 0.82、0.87，Z=13.96、16.64，P均＜0.001。②DECT碘图与SPECT MPI结果对比，DECT诊断缺血性心肌的灵敏度为90.00％，特异度为80.00％，阳性预测值为49.09％，阴性预测值为97.39％，正确指数为81.76％，AUC=0.823，Z=18.722，P＜0.001。结论 DECT诊断冠状动脉狭窄及缺血性心肌具有较高效能，能为临床诊治提供有效的影像学依据。

冠状动脉狭窄；DECT；缺血性心肌病；ROC曲线

随着我国人口老龄化加重，动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）及其导致的心肌缺血的发病率越来越高［1］。双源CT（dual energy CT，DECT）有较高的分辨率，不仅能实现无创评估冠状动脉的狭窄程度，亦能提供心肌血流灌注信息［2］，其作为冠心病无创筛查的有效手段，日益受到临床的关注。本研究分别以冠状动脉造影术（CAG）和运动-静息单光子发射型计算机扫描（SPECT）心肌灌注显像（MPI）结果为“金标准”，应用受试者工作特征（ROC）曲线评价方法，以曲线下面积（AUC）值作为效应指标，客观评价DECT诊断冠状动脉狭窄及缺血性心肌的价值，以期为临床提供影像学诊断依据。

1　资料与方法

1.1研究对象 回顾性分析2011年1月～2013年10月新乡市中心医院就诊疑似冠心病（CHD）的患者70例，先后接受DECT和CAG检查；其中40例患者在DECT检查后2周内行99mTc-MIBI运动-静息心肌灌注显像；70例患者中男性48例，女性22例，年龄51～78岁，平均（61.8±7.2）岁。排除标准：哮喘；Ⅱ°以上房室传导阻滞；心律不齐或心率过缓、过速；肾功能衰竭（肌酐≥120 μmol/L）；心功能衰竭（左室射血分数＜30％）；碘剂过敏。

1.2检查方法

1.2.1DECT检查 采用心电门控螺旋扫描技术，应用Siemens DECT对70例患者行CT血管成像（CTA）检查。经右肘静脉使用双筒高压注射器注射对比剂碘海醇（350 mgI/mL），注射速率5.0～5.5 ml/s，注射完后追加注射生理盐水45 ml［3］。定位心脏扫描范围，设定扫描参数：管电压100 KV和120 KV（以患者体质指数调整），管电流260～400 mAs，螺距0.2～0.4。利用设备自带工作站进行曲面重组（CPR）、容积再现（VR）和多平面重组（MPR）处理。DECT 心肌灌注图像处理及结果判定：通过 MPR软件将心肌灌注断层图像进行重建，获左心室水平长轴、垂直长轴和水平短轴，在水平短轴上将左心室分为基底段（6个心肌节段）、中间段（6个心肌节段）、心尖段（4个心肌节段）和心肌部（1个心肌节段），共有17个心肌段［4］，得到碘分布图；评估心肌灌注情况，主要依据增强后心肌内碘的分布，伪彩黄色分布均匀判定为正常心肌，褐色代表低血流灌注，无伪彩色编码代表血流缺失，每心肌节段出现灌注缺损视为心肌缺血［5］。

1.2.2CAG检查 利用Seldinger技术，应用CE3100数字平板血管造影机，经股动脉插管常规操作，对左、右冠状动脉行造影术。分别以冠状动脉狭窄≥50％和≥75％为阳性判断标准。

1.2.3SPECT检查 应用Philips SPECT，采用Bruce分级次极量踏车运动的方案，按“两日法”标准，行心肌灌注显像，能峰140KeV，旋转采集180°，采集30个投影面，重建图像获取左心室心肌短轴、水平长轴和垂直长轴图像和极坐标靶心图。99mTc-MIBI为北京原子高科股份有限公司生产，标记率＞98％；运动和静息显像在1周内完成。患者检查前停用扩张血管药和β受体阻滞剂1～2 d。判断标准：对短轴和垂直长轴进行分析，将左心室心肌分为17个节段［6］，可逆性放射性减低、缺损者诊断为心肌缺血，固定性放射性缺损者为心肌梗死［7］。将静息靶心图减去运动靶心图获得相减靶心图，反映血流灌注情况。

1.3统计学方法 以CAG和SPECT MPI结果为“金标准”，计算DECT诊断冠状动脉狭窄和缺血性心肌的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和正确指数。应用MedCalc 11.4软件以“100-specificity”为横坐标，sensitivity为纵坐标绘制ROC，计算ROC曲线下面积AUC值，对AUC结果进行Z检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1CAG及DECT诊断冠状动脉狭窄 70例样本图像重建获取278支冠状动脉，2支回旋支因发育等原因未显示。DECT与CAG检测结果对比，当冠状动脉内径狭窄≥50％、≥75％时，DECT诊断冠状动脉狭窄的灵敏度为74.19％ （92/124）、81.52％（75/92），特异度为90.26％ （139/154）、93.01％（173/186），阳性预测值为85.98％（92/107）、85.22％（75/88），阴性预测值为81.29％（139/171）、91.05％ （173/190），正确指数83.09％（231/278）、89.21％（248/278）（表1）。ROC曲线下面积（AUC）及Z检验 0.82、0.87，Z=13.96、16.64，P均＜0.001（图1A、1B）。

2.2SPECT及DECT诊断缺血性心肌 40例图像重建后获取680个心肌节段。DECT碘图与SPECT MPI结果对比，DECT诊断缺血性心肌灵敏度为90.00％（108/120），特异度为80.00％（448/560），阳性预测值为49.09％ （108/220），阴性预测值97.39％（448/460），正确指数为81.76％（556/680），AUC=0.823，Z=18.722，P＜0.001（表2、图2）。

表1　DECT与CAG对冠状动脉狭窄的诊断

图1　A DECT评价冠状动脉狭窄（≥50％）的ROC曲线

图1　B DECT评价冠状动脉狭窄（≥75％）的ROC曲线

表2　DECT与SPECT对缺血性心肌的诊断

图2　DECT评价心肌缺血的ROC曲线

3　讨论

双源CT数据采集实现双能量成像，同一组织在不同能量射线照射下可反映不同X线衰减的特性。因此，DECT在CTA检查中可实现骨组织与血管影像、碘对比剂与钙化斑块的分离，使血管影像观察不受骨骼和钙化斑块的干扰，提高病变检出率。研究显示［8］，DECT CTA诊断冠状动脉狭窄的敏感度、特异度分别为64.61％和95.52％，阳性预测值、阴性预测值及准确率分别为87.79％、84.41％和85.23％。DECT心肌灌注成像利用双能量之差，用伪彩图表达心肌内碘剂首过分布情况，得到心肌灌注图像，是一种能量成像的新技术。其评价缺血心肌的敏感度、特异度和正确指数分别为84％、94％和92％［9］。DECT心肌灌注成像探测异常血流储备和梗塞方面有较高能力［10］。

本研究以冠状动脉内径狭窄≥50％为阳性诊断标准，与CAG 结果比较，DECT诊断冠状动脉狭窄的敏感度、特异度分别为74.19％和90.26％，阳性预测值、阴性预测值分别为85.98％和81.29％，正确指数为83.0％（231/278）；以冠状动脉内径狭窄≥75％为阳性诊断标准，DECT诊断冠状动脉狭窄的敏感度、特异度分别为81.52％和93.01％，阳性预测值、阴性预测值分别为85.22％（75/88）和91.05％（173/190），正确指数89.0％。与文献［11］报道的一致。在评价中发现，以冠状动脉内径狭窄≥50％为阳性诊断标准，诊断假阳性冠状动脉分支为15个；以冠状动脉内径狭窄≥75％为阳性诊断标准，诊断假阳性分支为13个。分析原因可能与冠状动脉壁钙化，过度评估了狭窄程度有关。DECT诊断缺血性心肌的灵敏度和特异度分别为90％和80％，阳性预测值为49.09％，阴性预测值为97.39％，正确指数为81.76％。与文献［10，12］一致。DECT首过心肌灌注显像，对一过性冠状动脉痉挛易误诊，而SPECT主要观察心肌血流储备情况，对心肌轻度缺血而未造成心肌血流储备异常的心肌节段易漏诊。以上研究，双源CT在诊断冠状动脉狭窄时有较高特异度和阴性预测值，在评价心肌缺血时有较高敏感度和阳性预测值。

采用ROC曲线评价方法，以ROC曲线下面积AUC值作为效应量指标，充分考虑假阳性和假阴性的存在，客观、全面的反映敏感度、特异度之间的关系，由于AUC值不受患病率的影响，真实的反映诊断试验的价值，可对诊断试验准确评价。综上，DECT检查可获得冠状动脉形态和心肌血流灌注情况，在诊断冠状动脉狭窄和评价心肌缺血方面有较高效能。但本研究样本少，存在影响图像质量的因素，降低了诊断准确性，使本结论有夸大诊断结果的可能，尚需大宗病例，制定更加规范化的研究进一步证实。

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本文编辑：姚雪莉

Diagnostic value of dual-energy CT （DECT） to coronary artery stenosis and ischemic cardiomyopathy

Liu Zheng*， Li Hai-jun， WANG Ai-guo， ZHANG Li-jia， ZHANG Lei.*Beidaihe Sanatorium of Chinese PLA Beijing Military Area Command， Qinhuangdao， 066100， China.

ZHANG Li-jia， E-mail： zhanglijia450@163.com

Objective To review the value of dual-energy CT （DECT） to coronary artery stenosis and ischemic cardiomyopathy by using receiver operating characteristic curve （ROC）. Methods CHD patients （n=70， male 48，female 22， aged from 51 to 78 and average age=61.8±7.2） were chosen from Jan. 2011 and Oct. 2013. The patients accepted successively DECT and coronary angiography （CAG）， and 40 of 70 patients were given SPECT stress-rest myocardial perfusion imaging （MPI） 2 w after DECT. The outcomes of CAG （stenosis≥50％ and stenosis≥75％） were taken as gold standard， and sensitivity， specificity， positive predictive value （PPV）， negative predictive value （NPV） and correct index of DECT in diagnosis of coronary artery stenosis and ischemic cardiomyopathy were calculated. Results ①When the outcome of CAG were stenosis≥50％ and stenosis≥75％， the sensitivity of DECT in diagnosis of coronary artery stenosis was， respectively， 74.19％ （92/124） and 81.52％ （75/92）， specificity was 90.26％ （139/154） and 93.01％ （173/186）， PPV was 85.98％ （92/107） and 85.22％ （75/88）， NPV was 81.29％ （139/171） and 91.05％ （173/190）， and correct index was 83.09％ （231/278） and 89.21％ （248/278）. The area under curve （AUC） of ROC was， respectively，0.82 and 0.87， and Z=13.96 and Z=16.64 （All P＜0.001）. ②The comparison in outcomes of DECT and SPECT MPI showed that the sensitivity of DECT in diagnosis of ischemic cardiomyopathy was 90.00％， specificity was 80.00％，PPV was 49.09％， NPV was 97.39％， correct index was 81.76％， AUC=0.823 and Z=18.722 （P＜0.001）. Conclusion DECT has higher accuracy in diagnosis of coronary artery stenosis and ischemic cardiomyopathy， and can provide effective imaging evidence for clinical treatment.

Coronary artery stenosis； Dual-energy CT； Ischemic cardiomyopathy； Receiver operating characteristic curve

R541.4

A

1674-4055（2016）06-0715-03

1066100 秦皇岛，北京军区北戴河疗养院；2067000 承德，解放军第266医院放射科；3453000 新乡，新乡市中心医院核医学科

张立甲，E-mail：zhanglijia450@163.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.06.21