應(yīng)用受試者工作特征曲線分析256層CTA診斷冠狀動脈狹窄的價值

王 剛，張鎮(zhèn)滔，鄭曉林，張玉蘭

（廣東省東莞市人民醫(yī)院放射科，廣東 東 莞523029）

近年來，MSCTA在冠狀動脈疾病篩查和診斷中的價值獲得了多方面的肯定且已廣泛應(yīng)用。目前的研究［1－3］報道中 ，多采用敏感性和特異性指標(biāo)對冠狀動脈CTA的診斷價值進行評價，但是單純采用這2種指標(biāo)進行分析往往忽視了觀察者診斷水平的差異對研究結(jié)果的影響。而受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線法能夠模糊上述可能存在的差異，使得診斷試驗的評價更為客觀。本文應(yīng)用Philips 256層CT行冠狀動脈成像，結(jié)合ROC曲線進行分析，探討CTA在冠狀動脈成像及冠狀動脈狹窄診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院2011年5月至2012年6月臨床擬診或疑診冠心病患者100例，其中男63例，女37例；心率39～107次／min，平均（76.44±13.36）次／min；年齡37～87 歲，平均 （64.64±10.64）歲。排除以下情況：①對含碘對比劑過敏；②呼吸功能不全或急性失代償性心功能不全；③嚴重肝、腎功能不全；④冠心病支架或搭橋術(shù)后；⑤永久性心臟起搏器安置或人工心臟瓣膜置換術(shù)后。100例均行冠狀動脈CTA與DSA檢查，2種檢查方法間隔時間3～15 d，平均8 d。根據(jù)心率的快慢，將患者隨機分為3組：低心率組40例，心率＜75次／min；中等心率組35例，75次／min≤心率＜90次／min；高心率組25例，心率≥90次／min。檢查前均簽署知情同意書；患者均未出現(xiàn)不良反應(yīng)。

1.2 CTA 檢查參數(shù) 使用 Philips Brilliance 256 i CT，回顧性心電門控螺旋掃描技術(shù)，100～120 k V，800～1 000 mAs，層厚0.90 mm，層距0.45 mm，矩陣512×512；掃描范圍從氣管分叉下方1 c m至膈肌水平。增強掃描應(yīng)用高濃度含碘非離子型對比劑（370 mgI／100 mL），劑量1.0 mL／kg體質(zhì)量，鹽水30 mL，注射速率（5.0～6.0）mL／s。采用對比劑跟蹤觸發(fā)技術(shù)，ROI設(shè)于主肺動脈窗層面的降主動脈內(nèi)，觸發(fā)閾值為150 HU。所有患者檢查前均未應(yīng)用β受體阻滯劑等藥物控制心率，掃描前3～5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg。

1.3 CTA圖像處理及圖像質(zhì)量評價 選擇影像質(zhì)量相對較好的時相，將相應(yīng)的原始影像傳輸至EBW 4.5工作站行VR、MIP、MPR、CPR等后處理及質(zhì)量評估。

圖像質(zhì)量評價采用等級評分方法［4－6］（對于直徑≤1.5 mm的冠脈血管不做分析）：1級，3分，血管顯示連續(xù)、清晰，軸位掃描血管邊緣清晰，無運動偽影及邊緣脂肪密度影，在VR圖像上無階梯偽影；2級，2分，血管小部分節(jié)段顯示邊緣稍模糊，軸位掃描血管出現(xiàn)較小偽影，在VR圖像上可見輕微的階梯偽影；3級，1分，血管出現(xiàn)較多偽影，輪廓可見，有雙邊或多邊征、局部中斷或錯層，但是結(jié)合多期相橫斷面原始圖像，可以明確血管病變情況；4級，0分，血管顯示不清，輪廓模糊，無法對血管與周圍組織進行區(qū)分。1～3級可以滿足診斷，4級無法滿足診斷。

冠狀動脈狹窄程度＝（狹窄部近端和遠端正常血管直徑平均值－狹窄部血管直徑）／狹窄部近心端正常血管直徑×100%。冠狀動脈內(nèi)徑均在垂直于血管長軸的CPR圖像上測量。狹窄小于50%為輕度，≥75%為重度，介于二者之間為中度［5］。

1.4 冠狀動脈DSA造影 采用飛利浦FD20大平板血管造影機。按常規(guī)選擇6個投照體位，必要時加照其他體位，行左、右冠狀動脈造影；顯示病變血管直徑最狹窄的投照角度作為狹窄程度判斷的依據(jù)。

1.5 冠狀動脈分段評價 參考紐約心臟協(xié)會（New Yor k Heart Association，NYHA）定義［6］和中華放射學(xué)雜志心臟冠狀動脈多排CT臨床應(yīng)用協(xié)作組［5］共識，采用15節(jié)段分法對冠狀動脈樹進行評價，包括右冠狀動脈近中遠段（1～3段）、后降支／左室后支（4段）、左冠狀動脈主干（5段）、左前降支近中遠段（6～8段）、第1～2對角支（9～10段）、左回旋支近中遠段（11段，13段，15段）和第1～2鈍緣支（12段，14段）。

冠狀動脈CTA、DSA圖像評價由2名高年資醫(yī)師獨立完成，出現(xiàn)分歧時經(jīng)協(xié)商達成一致意見。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 使用SPSS 13.0軟件包，計量資料用均數(shù)表示，計數(shù)資料以頻數(shù)百分比表示。分析不同心率組冠狀動脈節(jié)段的顯示及評分差異，采用多個獨立樣本非參數(shù)檢驗。以DSA為“金標(biāo)準”對照，采用ROC曲線分析256層CTA對冠狀動脈狹窄診斷的特異性、敏感性等指標(biāo)，應(yīng)用One－Way ANOVA，比較不同心率組間的診斷差異。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 冠脈成像質(zhì)量評價 全部1 500冠脈節(jié)段中，CTA顯示冠狀動脈節(jié)段共1 447個節(jié)段，占96.47%，其中各組冠脈節(jié)段顯示比例分別為低心率組 96.83%，中 等 心 率 組 96.95%，高 心 率 組95.20%。組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。未顯示53個節(jié)段，包括2～5段、8～10段、12～15段，其中9段、10段、14段、15段比率相對較高。

顯示的1 447節(jié)段中可以滿足診斷（評分為1～3分）者共1 403個節(jié)段，占96.96%；低心率組為97.76%（568／581），中等心率組為 96.86%（493／509），高心率組為95.80%（342／357），不同心率組間圖像質(zhì)量評分比較χ2＝5.017，P＝0.081＞0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。其余44個節(jié)段不能滿足診斷，在下一步狹窄評估中剔除，其中涉及多個節(jié)段，以右冠狀動脈2段居多，累計10個節(jié)段（表1）。

表1 1 447節(jié)段CTA冠脈成像質(zhì)量評價 段（%）

2.2 CTA對冠脈狹窄的診斷 以DSA為金標(biāo)準，CTA診斷低、中、高心率組冠狀動脈狹窄的特異性分別為98.40%、96.00%、97.60%，敏感性分別為95.00%、93.70%、92.20%，ROC 曲 線 下 面 積0.971、0.955、0.955，3組比較F＝0.703，P＝0.516＞0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（圖1～4）。假陽性28節(jié)段，主要分布在1～2段、11段、13段、5～7段；假陰性20節(jié)段，主要分布在3段、9～10段、13～15段（表2）。

表2 1 403節(jié)段CTA診斷冠脈狹窄程度 段（%）

3 討論

MSCTA在冠狀動脈疾病的診斷中具有明顯優(yōu)勢［1－3，7－12］。256層 CT 進一 步加快了球管的 旋 轉(zhuǎn) 速度，最快可達0.27 s／圈；縮短了心動周期中數(shù)據(jù)的采集時間；減少心率波動及心律不齊對圖像質(zhì)量的影響；Z軸方向的掃描覆蓋范圍增加，更適用于冠狀動脈成像及其相關(guān)疾病的診斷［12］。ROC曲線法是目前醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域內(nèi)的一種重要研究方法。此方法使用敏感性、特異性、準確率等指標(biāo)能更客觀反映敏感性和特異性的連續(xù)變化情況，評價影像學(xué)診斷試驗的診斷效能。ROC曲線下面積值可反映該診斷方法的準確度，＞0.5時，越接近于1，說明診斷效果越好，在0.9以上診斷效能較高。

3.1 冠狀動脈CTA成像質(zhì)量評價 結(jié)果顯示：CTA冠脈節(jié)段顯示率96.47%，且各組顯示率均較高，但組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。未顯示的節(jié)段主要是因為發(fā)育變異或發(fā)育異常，部分左冠分支（回旋支及鈍緣支、第2對角支）缺如或過于細小，未能充盈對比劑而顯影。各節(jié)段的評分中，雖然隨著心率的增加，評分為1分以上的節(jié)段比率有所下降，但是冠脈主要三大分支、左冠主干及第1對角支基本都可以滿足診斷要求，且各心率組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，各組可滿足診斷要求的節(jié)段均在95%以上。因此，筆者認為256層CTA可以清晰完整地顯示冠狀動脈各主要節(jié)段，滿足臨床診斷要求。

不能滿足診斷要求的節(jié)段主要與其走行、分布及患者檢查時的狀態(tài)有關(guān)，其中所占比率較高的節(jié)段主要是右冠中段、左前降支中段遠段、左回旋支中段遠段，這些節(jié)段走行在心表面的房室溝、前室間溝內(nèi)，較容易受到心臟搏動影響，特別是右冠及左回旋支走行通常較為迂曲，且受心房心室雙重運動影響，更易出現(xiàn)偽影。其他原因還有：屏氣不配合，心律不齊，其中最重要的是呼吸影響，屏氣不配合的患者一旦檢查完畢，則圖像的質(zhì)量很難改善，所以檢查前的準備和訓(xùn)練至關(guān)重要。

3.2 CTA診斷冠脈狹窄的價值探討 結(jié)果顯示，CTA診斷冠脈狹窄的特異性、敏感性均較高，ROC曲線下面積均在0.9以上，說明256層CTA對于本研究所涉及各心率組人群冠脈狹窄的診斷效能較高。各組的曲線下面積值、特異性、敏感性差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明256層CTA可以不受心率的限制，即在無需心率控制的條件下成像且效果較好，并能較準確地診斷冠狀動脈狹窄。

本研究結(jié)果顯示，假陽性28節(jié)段，假陰性20節(jié)段，結(jié)合文獻，筆者認為原因主要有以下方面：①不同醫(yī)師對測量的狹窄中心點和正常參考值的選定存在差異；②病變節(jié)段的粗大鈣化或彌漫鈣化會帶來一定的偽影，使得鈣化節(jié)段及周圍區(qū)域形成平行于鈣化的線狀、條片狀低密度影，易誤認為是斑塊形成所致的充盈缺損，模糊了剩余管腔的邊緣；③部分節(jié)段走行過于迂曲、反折及壁冠狀動脈的存在，都會使相應(yīng)節(jié)段的血管邊緣產(chǎn)生模糊、毛糙現(xiàn)象，從而使狹窄程度被過高估計；④小部分節(jié)段雖然存在病變，但是管腔較為細小，易低估病變的范圍和程度。因此，在冠脈CTA后處理過程中，應(yīng)多角度、多方位觀察，最重要的是結(jié)合橫斷面原始圖像，以最大程度減少上述情況的發(fā)生。

本研究結(jié)果在一定程度上表明心率對256層CTA冠脈成像及其對冠脈狹窄的診斷無顯著影響，與文獻［2］報道相符；不足之處是研究對象心率是在一定范圍（39～107次／min）之內(nèi)的，對于這一心率范圍以外特別是更高心率的患者，其冠脈節(jié)段的CTA成像評價還有待進一步研究證實。

［1］張剛，成官迅，劉婷，等.雙源CT冠狀動脈成像對冠狀動脈狹窄病變的診斷價值［J］.中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2010，18（4）：348－352.

［2］劉兆玉，韓家興，暢智慧，等.256層螺旋CT血管造影診斷冠狀動脈狹窄——與經(jīng)導(dǎo)管冠狀動脈造影術(shù)對比［J］.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2010，26（10）：1 892－1 895.

［3］秦將均，涂蓉，孫清榮.64層螺旋CT冠狀動脈成像與冠狀動脈造影對照分析［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2008，30（19）：1 858－1 861.

［4］Klass O，Wal ker M，Siebach A，et al.Prospectively gated axial CT coronar y angiography：co mparison of i mage quality and effective radiation dose bet ween 64－and 256－slice CT［J］.Eur Radiol，2010，20：1124－1131.

［5］中華放射學(xué)雜志心臟冠狀動脈多排CT臨床應(yīng)用協(xié)作組.心臟冠狀動脈多排CT臨床應(yīng)用專家共識［J］.中華放射學(xué)雜志，2011，45（1）：9－17.

［6］Budoff MJ，Achenbach S，Bl u ment hal RS，et al.Assess ment of cor onary arter y disease by cardiac co mputed t o mography：a scientific statement fro m t he American Heart Association Co mmittee on Car diovascular Imaging and Inter veniton，Council on Cardiovascular Radiology and Intervention，and Co mmittee on Car diac Imaging，Council on Clinical Cardiology［J］.Cicrulation，2006，114：1761－1791.

［7］Sun Z.Multislice CT angiography in cor onary arter y disease：technical develop ments，radiation dose and diagnostic value［J］.World J Car diol，2010，2：333－343.

［8］Caussin C，Ohanessian A，Lancelin B，et al.Coronary plaque burden detected by multislice co mputed to mography after acute myocar dial infarction wit h near－nor mal coronary arteries by angiography［J］.Am J Cardiol，2003，92：849－852.

［9］Meijboom WB，Meijs MF，Schuijf JD，et al.Diagnostic accuracy of 64－slice co mputed t o mography cor onary angiography：a pr ospective，multicenter，multivendor st udy［J］.J Am Coll Car diol，2008，52：2135－2144.

［10］Pontone G，Andreini D，Bartorelli AL，et al.Diagnostic accuracy of coronar y co mputed to mography angiography：a co mparison bet ween prospective and retrospective electrocardiogram triggering［J］.J Am Coll Cardiol，2009，54：346－355.

［11］楊毅，周俊林，孫秋，等.多層螺旋CT在冠狀動脈造影中的臨床應(yīng)用［J］.中國CT和 MRI雜志，2012，10（4）：113－116.

［12］王春霞，付凱亮，汪國石，等.256層CT評價心肌橋及其與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系［J］.中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志，2013，11（1）：25－27.

圖1 CTA診斷冠狀動脈狹窄的ROC曲線（高心率組），曲線位于對角線左上方，接近于1，曲線下面積為0.955，特異性97.60%，敏感性92.20% 圖2 高心率（106次／min）患者，CTA圖像質(zhì)量評分3分，左前降支近段見局限性管腔狹窄（箭頭），CTA所示狹窄位置、形態(tài)及程度與右冠狀動脈（圖2c）相近 圖3中等心率（84次／min）患者 圖3a CTA圖像質(zhì)量評分3分，右冠狀動脈中段管壁不光整，局限管腔狹窄及擴張（箭頭） 圖3b 冠脈DSA證實CTA所見 圖4 低心率（64次／min）患者 圖4a CTA圖像質(zhì)量評分2分，左回旋支邊緣略毛糙，其近段可見一偏心性狹窄（箭頭） 圖4b DSA在同一位置發(fā)現(xiàn)類似狹窄（箭頭）