基于双源CT与冠状动脉造影对冠状动脉狭窄诊断的对比研究

陈晓琳，胡越成，李艳妮，丛洪良△

诊断技术

基于双源CT与冠状动脉造影对冠状动脉狭窄诊断的对比研究

陈晓琳1，胡越成2，李艳妮3，丛洪良2△

目的观察双源CT冠状动脉血管成像（DSCT-CA）对于冠状动脉狭窄的诊断意义。方法选取278例冠状动脉粥样硬化性心脏病（CHD）患者首先进行DSCT-CA检查，30 d之内进行CAG检查，以冠状动脉造影（CAG）结果为金标准。以冠脉狭窄50%和75%为界，基于患者、冠脉血管和冠脉血管节段分别计算DSCT-CA定量评估冠脉狭窄的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值及准确性。对2种方法的诊断结果进行一致性检验（Kappa检验）。结果分别以CAG冠脉狭窄50%和75%为界值分析DSCT-CA定量评估冠脉狭窄的价值。基于患者，DSCT-CA诊断的敏感性为99.6%、99.1%，特异性为84.2%、89.6%，准确性为98.6%、97.5%，Kappa值为0.88、0.91。基于冠脉血管，DSCT-CA诊断的敏感性为92.0%、96.9%，特异性为89.9%、94.8%，准确性为91.0%、95.8%，Kappa值为0.88、0.92。基于冠脉血管节段，DSCT-CA诊断的敏感性为97.3%、96.5%，特异性为93.3%、98.1%，准确性为94.2%、97.9%，Kappa值为0.84、0.91。结论在基于患者、冠脉血管的分析中，DSCT-CA可较准确地评估不同程度的冠脉狭窄，但在基于冠脉血管节段的分析中，DSCT-CA的诊断可能出现假阳性结果，故目前DSCT-CA可取代部分CAG，尚不能完全取代CAG。

冠状动脉狭窄；冠状血管造影术；诊断，鉴别；对比研究；敏感性与特异性；双源CT

冠状动脉（冠脉）粥样硬化性心脏病（coronary hearty disease，CHD）往往伴有血管腔狭窄或阻塞。冠脉造影（coronary angiography，CAG）是确诊冠脉狭窄的“金标准”，但其属于有创检查，可引起并发症且费用较高。近年来多排螺旋CT技术在临床中应用日益普遍，已经开始逐步取代CAG检查。双源CT（dual-source computed tomography，DSCT）由两套X球线管和对应的探测器组成，时间分辨率达83 ms，成像不受心率影响，且属于无创检查［1］。本研究旨在以CAG为金标准，探讨双源CT冠脉成像（dualsource computed tomography coronary angiography，DSCT-CA）诊断冠脉狭窄的应用价值。

1　对象与方法

1.1研究对象选取2010年8月—2013年6月于天津市胸科医院就诊的CHD患者278例，男188例，女90例，年龄40～88岁，平均（64.8±10.4）岁。CHD诊断标准为冠脉狭窄率≥50%［2］。患者先后进行DSCT-CA（Siemens公司）和CAG检查，2种检查方法时间间隔30 d内。排除标准：碘对比剂过敏患者；肾功能不全患者（血肌酐水平＞150 μmol/L）；孕妇；甲状腺功能严重亢进患者；严重心律失常患者。本研究经本院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2方法所有患者均于扫描前行呼吸训练，均未给予β受体阻滞剂以控制心率［3］。CAG检查方法参照文献［4］。扫描范围从气管隆突下方1 cm至心脏膈肌水平，先扫定位像，再行冠脉钙化积分和冠脉增强扫描。扫描后图像经多平面重建（MPR）、曲面重建（CPR）、最大密度投影（MIP）、容积再现（VR）和心血管优化分析软件等处理后，筛选最佳CT图像用于血管评价。

1.3狭窄程度评价由经验丰富的医师对278例患者图像中所有直径≥1.5 mm的冠脉节段进行评估。DSCT-CA评估冠脉狭窄方法采用定量法，Circulation软件（Siemens公司）自动计算血管狭窄程度：血管狭窄程度=管腔狭窄处横截面积×2/（狭窄近端正常管腔横截面积+狭窄远端正常管腔横截面积）×100%；若为开口病变，血管狭窄程度=管腔狭窄处横截面积/狭窄远端正常管腔横截面积×100%。CAG评估冠脉狭窄方法采用目测法：血管狭窄程度=（狭窄段近心端正常血管直径-狭窄处直径）/狭窄段近心端正常血管直径×100%。DSCT-CA与CAG检查结果均参照文献［5］行冠脉狭窄程度分级：正常（无狭窄）；轻度狭窄（＜50%）；中度狭窄（50%～75%）；重度狭窄（76%～99%）；完全闭塞（100%）。

1.4结果判断以冠脉狭窄50%和75%为界，分别计算DSCT-CA和CAG基于患者、冠脉血管、冠脉血管节段的敏感性（sensitivity，SEN）、特异性（specificity，SPE）、阳性预测值（positive predict value，PPV）、阴性预测值（negative predict value，NPV）和准确性（Accuracy）。基于患者的分析中，以CAG检查结果为金标准，至少一个冠脉节段的狭窄率≥50%即诊断为CHD，至少一个冠脉节段狭窄率≥75%为患者需进行血运重建。基于冠脉血管的分析中，只纳入冠脉的一级分支：右侧冠状动脉（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例患者共计1 112支一级分支，其中任一节段狭窄程度可代表其所属的整支血管狭窄程度。基于冠脉血管节段的分析中，冠脉节段均按照美国心脏学会（AHA）分级方法分为15段［6］，278例患者理论上为4 170段血管段，实际可进行评价的有3 800段，余370段因血管细小、钙化严重、血管变异缺失等原因未进行评价，对3 800节段各自判断其狭窄程度。

1.5统计学方法采用SPSS 18.0软件对数据进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示。计数资料以例（%）或频数表示，对2种方法的诊断结果行一致性检验（Kappa检验）。Kappa≥0.75两者一致性较好，0.75＞Kappa≥0.4两者一致性一般，Kappa＜0.4两者一致性较差。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1基于患者的分析所有患者均顺利完成DSCT-CA和CAG捡查，均未出现造影剂所致严重不良后果。DSCT-CA检查心率为46～111次/min。DSCT-CA及CAG对冠脉狭窄程度的诊断见表1、2。DSCT-CA定量评估狭窄程度≥50%和狭窄程度≥75%的准确性分别为98.6%和97.5%，见表3。2种方法诊断狭窄程度＞50%和≥75%患者的一致性较好（Kappa值分别为0.88和0.91）。

Tab.1The 50%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on patient study表1以患者为研究对象DSCT-CA及CAG对冠脉狭窄50%的诊断效果（例）

2.2基于冠脉血管的分析DSCT-CA及CAG对冠脉血管狭窄程度的诊断见表4、5。DSCT-CA定量评估狭窄程度≥50%和狭窄程度≥75%的准确性分别为91.0%和95.8%，见表6。2种方法诊断结果存在较强一致性（Kappa值分别为0.82和0.92）。

Tab.2The 75%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on patient study表2　以患者为研究对象DSCT-CA及CAG对冠脉狭窄75%的诊断效果（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定量评估不同程度冠脉狭窄的诊断价值（%）

Tab.4The 50%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on vascular study表4　以血管为研究对象DSCT-CA及CAG对冠脉血管狭窄50%的诊断效果（支）

Tab.5The 75%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on vascular study表5以血管为研究对象DSCT-CA及CAG对冠脉血管狭窄75%的诊断效果（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评估不同程度冠脉狭窄的诊断价值（%）

2.3基于冠脉血管节段的分析DSCT-CA及CAG诊断CHD显示冠脉狭窄的情况，见表7。DSCT-CA及CAG对冠脉血管节段狭窄50%及75%的诊断，见表8、9。DSCT-CA定量评估狭窄程度≥50%和狭窄程度≥75%的准确性分别为94.2%和97.9%，见表10。2种方法诊断结果存在较强一致性（Kappa值为0.84和0.91）。

Tab.7DSCT-CA and CAG display cases of coronary stenosis based on the segment for the study表7　以节段为研究对象DSCT-CA及CAG显示冠脉狭窄程度情况（段）

Tab.8The 50%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on segment study表8　以节段为研究对象DSCT-CA及CAG对冠脉血管节段狭窄50%的诊断效果（段）

Tab.9The 75%of diagnostic coronary stenosis detected by DSCT-CA and CAG based on segment study表9　以节段为研究对象DSCT-CA及CAG对冠脉血管节段狭窄75%的诊断效果（段）

Tab.10Based on the segmental analysis of DSCT-CA quantitative assessment of different degrees of coronary artery stenosis表10　基于节段分析DSCT-CA评估不同程度冠脉狭窄的诊断价值（%）

3　讨论

DSCT-CA主要是通过两个相互呈90°排列的探测器进行扫描来获得高质量的图像，其时间和空间分辨率都较高，扫描速度远快于心跳的速度，有效地克服了心率过快、心律不齐的影响。所以，在通常情况下DSCT-CA基本无须控制心率，且扫描检查前无须服用β受体阻滞剂［7］。研究显示，DSCT-CA在诊断冠脉病变上同CAG有较好的一致性，能够判断大多数冠脉狭窄，并准确显示管腔狭窄程度［8］。

本研究显示，基于患者、冠脉血管节段定量评估狭窄程度时，DSCT-CA与CAG检查结果均有较好的一致性。但基于冠脉阶段定量评估狭窄程度时，与CAG相比，DSCF-CA诊断结果部分为假阳性。除了两种方法时间分辨率及空间分辨率的差异外，这种差异的原因是多方面的。首先，DSCT-CA在判断冠脉轻、中、重度狭窄时易出现高估，与管壁的严重弥漫钙化的斑块及其部分容积效应有关［9-11］。CT扫描过程中高密度钙化斑块可造成部分容积效应，使周围冠脉管腔的密度平均升高100 Hu左右，覆盖部分甚至全部的管腔，造成冠脉严重狭窄的假象，从而造成DSCT-CA判断冠脉狭窄时出现高估。其次，虽然DSCT-CA对被检者心率和屏气要求降低，但严重心律不齐和屏气无法配合者会造成冠脉移动伪影，影响对管腔的评价。再者，目前DSCT-CA的空间分辨率对二、三级分支的微小病变显示欠佳。这些结果表明在现有的机器设备条件下，DSCT-CA还不能完全取代CAG。但是，本研究仍显示，DSCTCA无论是基于患者、血管还是节段的分析，均有稳定且较好的阴性预测值，证实了其在排除CHD中的优越性。相关研究亦认为其可作为普通门诊胸痛患者无创性筛查的基本手段之一［12］。

与CAG相比，DSCT-CA在诊断慢性完全闭塞性病变（CTO）中体现了优势。本研究中CAG诊断78个节段为完全闭塞，DSCT-CA诊断61个节段为完全闭塞，余17个节段在CAG中得到不同程度显示。在DSCT-CA中，造影剂通过静脉内注射流经肺循环最终到达左心系统和升主动脉根部，因此左右冠脉可同时显影，而前后降支在心尖部吻合，造影剂可通过吻合处达到闭塞段的远段血管，从而亦可使其显影，造成DSCT-CA诊断为血管重度狭窄［13］。结合临床及相关研究，笔者认为CAG是选择性进行左或右冠脉造影，虽然可准确显示冠脉的完全闭塞，但也因此无法了解闭塞段的长度；DSCT-CA能清晰显示闭塞段的长度和闭塞远段的血流情况，为下一步治疗（介入、手术或内科治疗）提供了准确的信息。

目前，DSCT-CA排除CHD的作用已被公认，但在判断≥50%以上的病变中哪些是真正≥75%的狭窄仍有一定的偏差，且在≥75%的病例中，最终是否适合做经皮冠脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）或冠脉搭桥手术（coronary artery by-pass surgery，CABG）尚无定论；另外，DSCT-CA判断≥75%的狭窄者受心律不齐，屏气不佳，弥漫钙化斑块，时间及空间分辨率等影响，准确性稍差［14］。此外，CABG手术需要全面了解整个冠脉树，特别是冠脉二级分支和远段冠脉的情况；而CAG不受以上几方面的影响，能了解冠脉各级分支有无狭窄病变存在，对狭窄部位、范围、严重程度、血管壁的情况等可作出明确诊断，决定治疗方案，这也是目前仍将CAG作为CABG术前常规检查的原因。

综上所述，DSCT-CA是一种无创、快速、方便的检测手段，具有较高的敏感性、特异性、准确性，可部分取代CAG成为CHD的一种无创筛查方法，且在诊断CTO中可显示闭塞段的长度及闭塞远段血流情况，但DSCT-CA受呼吸及心率、管壁弥漫钙化斑块等的影响，在现有的机器设备条件下，尚不能完全取代CAG。随着技术的发展，若能克服以上问题，应用前景将越来越广阔。

［1］Jin WJ，Lu XQ，Liang JQ，et al.64-slice CT coronary angiography and coronary angiography comparative Study［J］.JPMI，2012，13（2）：77-79.［靳文剑，路新泉，梁晋泉，等.64层螺旋CT冠状动脉成像与冠状动脉造影的对比研究［J］.实用医学影像杂志，2012，13（2）：77-79］.doi：10.16106/j.cnki.cn14-1281/ r.2012.02.023.

［2］Silber S，Albertsson P，Aviles FF，et al.Guidelines for percutaneous coronary interventions.the task force for percutaneous coronary interventions of the European society of cardiology［J］.Eur Heart J，2005，26（8）：804-847.

［3］DeweyM，HoffmannH，HammB.MultisliceCTcoronary angiography：effect of sublingual nitroglycerine on the diameter of coronary arteries［J］.Rofo，2006，178（6）：600-604.

［4］Zhang YP，Li P，Liang JF，et al.Comparative analysis 320 row dynamicvolumeCTcoronaryangiographyandcoronary angiography for the diagnosis of coronary artery disease［J］.J Third Mil Med Univ，2012，34（6）：570-572.［张玉平，李屏，梁金峰，等.320排动态容积CT冠状动脉成像与冠脉造影对CHD诊断的对比分析［J］.第三军医大学学报，2012，34（6）：570-572］. doi：10.16016/j.1000-5404.2012.06.010.

［5］Yangsang JC，Wu J，Xu J，et al.Dual-source CT imaging with coronary artery stenosis［J］.Journal of Northwest University for Nationalities（Natural Science），2015，36（2）：68-70.［杨桑杰草，吴军，许筠，等.双源CT成像评价冠状动脉狭窄［J］.西北民族大学学报（自然科学版），2015，36（2）：68-70］.doi：10.14084/j.cnki.cn62-1188/n.2015.02.015.

［6］Liu Y，Liu R，Li H.Comparative study of 320-slice mutidetecor CT coronary angiography and conventional coronary angiography in the diagnosis of coronary stenosis［J］.Hainan Med J，2014，25（2）：194-197.［刘焱，刘荣，李辉.320排CT冠状动脉成像与经导管冠状动脉造影诊断冠脉狭窄的对比分析［J］.海南医学，2014，25（2）：194-197］.doi：10.3969/j.issn.1003-6350.2014.02.0073.

［7］Li PL，Xu K，Li YL，et al.Source CT coronary angiography with coronary artery stenosis［J］.Chinese Journal of Medical Imaging Technology，2012，28（4）：695-699.［李佩玲，徐克，李延亮，等.双源CT冠状动脉造影评价冠状动脉狭窄［J］.中国医学影像技术，2012，28（4）：695-699］.

［8］Li YG，Luo ZB，Xia J，et al.Dual-source CT coronary angiography and coronary angiography assessment of coronary disease compared［J］.Journal of Guangdong Medical College，2012，30（2）：138-142.［李元歌，罗泽斌，夏俊，等.双源CT冠状动脉成像与冠状动脉造影评价冠状动脉病变的对比研究［J］.广东医学院学报，2012，30（2）：138-142］.dio：10.3969/j.issn.1005-4057.2012.02.007.

［9］May MS，Deak P，Kuettner A，et al.Radiation dose considerations by intra-individual Monte Carlo simulations in dual source spiral coronary computed tomography angiography with electrocardiogram-triggered tube current modulation and adaptive pitch［J］.Eur Radiol，2012，22（3）：569-578.

［10］Schoepf UJ，Zwemer PL，Savino G，et al.Coronary CT angiography［J］. Radiology，2007，244（1）：48-63.

［11］Vanhoenacker PK，Heijenbrok-Kal MH，Van Heste R，et al. Diagnostic performance of multidetector CT angiography for assessment of coronary artery disease：meta-analysis［J］.Radiology，2007，244（2）：419-428.

［12］Cheng JT，Hu YC，Du YH，et al.Dual-source CT angiography and coronary angiography comparative study［J］.Chinese Community Doctors，2011，32（13）：240-241.［程江涛，胡宇才，杜延海，等.双源CT冠脉成像与冠脉造影临床对比研究［J］.中国社区医师，2011，32（13）：240-241］.doi：10.3969/j.issn.1007-614x.2011.32.231.

［13］Huang MX，Wang LF.Dual-source CT coronary angiography in patients with coronary heart stent restenosis evaluation value［J］. Chinese Journal of Gerontology，2013，33（7）：1510-1512.［黄猛珣，王联发.双源CT与冠状动脉造影在CHD患者冠状动脉支架内再狭窄评估中的价值［J］.中国老年学杂志，2013，33（7）：1510-1512］.doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2013.07.010.

［14］Chen HC，Lu JG，Peng WH，et al.Diagnosis of coronary luminal stenosis in dual-source CT coronary angiography using low-tubevoltage［J］.CT Theory and Applications，2014，23（3）：371-377.［陈宏才，鲁锦国，彭万宏，等.双源CT低管电压冠状动脉成像对冠状动脉狭窄的诊断［J］.CT理论与应用研究，2014，23（3）：371-377］.

（2015-11-25收稿2016-02-25修回）

（本文编辑陆荣展）

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

天津市应用基础及前沿技术研究计划（11JCYBJC13500）

1天津医科大学研究生院（邮编300070）；2天津市胸科医院；3天津市儿童医院

陈晓琳（1989），女，硕士在读，主要从事冠心病研究

E-mail：hongliangcong@126.com