超声心动图对冠心病诊断的特异性、敏感性和ROC曲线分析

黄 君 ， 陈 铃

(1暨南大学第一附属医院超声诊断科， 广东 广州 510630；2广东省中医院超声诊断科, 广东 广州 510120)

超声心动图对冠心病诊断的特异性、敏感性和ROC曲线分析

黄 君1△， 陈 铃2

(1暨南大学第一附属医院超声诊断科， 广东 广州 510630；2广东省中医院超声诊断科, 广东 广州 510120)

目的对超声心动图诊断冠心病的特异性、敏感性和ROC曲线进行分析，评价其诊断价值。方法对114例临床诊断标准为冠心病的患者进行超声心动图检查，观察有无室壁运动异常及其部位，并测量左室射血分数、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、二尖瓣舒张早期峰值流速(E)和舒张晚期峰值流速(A)，计算E/A比值。上述患者进行冠脉造影检查，观察3支冠状动脉有无病变、狭窄及狭窄程度，狭窄≥50%诊断为冠心病。结果114例中经冠脉造影明确为冠心病患者96例。冠心病超声心动图表现为：节段性室壁运动减弱、消失或矛盾运动。超声心动图诊断冠心病的敏感性为79.2%，定位准确率为75.0%。以左室室壁运动评分≥4为截点，诊断冠心病的敏感性为82.2%，特异性为100%，ROC曲线下面积为0.95(0.89-0.98)。结论超声心动图是诊断冠心病首选的无创性诊断方法。利用室壁节段性运动评分诊断冠心病具有较高的特异性和敏感性。

冠状动脉疾病； 超声心动描记术； ROC曲线

冠状动脉造影(coronary angiography，CAG)是目前诊断冠心病的金标准，但属于有创性检查，且价格昂贵、复杂。常规超声心动图属于无创操作，无明显并发症,且操作简便、易于掌握，适合包括基层医院在内的医疗系统广泛推广,目前已经广泛应用于对大量可疑冠心病患者的筛查。但由于易受心脏条件、操作技巧、心律失常等因素的干扰[1,2],其仍有一定的误差，给临床医生的诊断带来一些误区。室壁节段性运动异常(regional ventricular wall motion abnormality，RWMA)是超声心动图诊断冠心病的主要依据之一[3]，尤其对于其并发症的观察和心功能的评估具有突出的优点。本研究主要是利用超声心动图观察冠心病患者的超声表现，观察与CAG结果的一致性；应用ROC曲线(receiver operating characteristic curve)研究对超声心动图冠心病诊断的敏感性和特异性,为冠心病的无创性诊断提供新的检查手段。

资 料 和 方 法

1对象

选择2008年9月-2010年4月之间，在ICU和心内科住院的冠心病患者114例，年龄在(68.0±11.4)岁(43-88岁)，所有患者都经CAG检查，根据造影结果进行分组。正常组：CAG正常；病变组：冠状动脉≥50%为有意义的病变[4]，并按照冠脉病变严重程度分为3个亚组：单支病变组、双支病变组和三支病变组。剔除合并严重高血压(收缩压gt;180 mmHg或舒张压gt;110 mmHg)、先天性心脏病、心律失常和瓣膜性心脏病等病变。

2方法

2.1超声心动图检查 使用Philips IE33超声心动图诊断系统，探头为S5-l(频率2.5-3.5 MHz)。患者取左侧卧位，采用胸骨旁左室长轴、胸骨旁左室短轴、心尖四腔、心尖二腔切面。采用胸骨旁左室长轴切面测量左室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter, LVEDD)和左室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter, LVESD)和左房内径(left atrium diameter,LAA)，采用双平面Simpson公式测量左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)。采用心尖四腔切面测量二尖瓣口舒张早期峰值流速(early-diastolic peak flow velocity, E)和舒张晚期峰值流速(late-diastolic peak flow velocity, A)，计算E/A比值。室壁运动分析采用美国超声学会推荐的16节段分段法，正常运动:1分，运动减弱:2分，无运动:3分，矛盾运动:4分。左室壁运动评分=左室各节段运动评分总和[3]。

2.2CAG检查 冠脉造影采用Judkins方法，在多个投影角度作选择性冠状动脉造影，病变按左前降支、左回旋支和右冠状动脉3根计算，分别造影显示右冠状动脉、左冠状动脉前降支及回旋支，观察有无病变、狭窄及狭窄程度。

3统计学处理

结 果

1CAG结果

114例中经CAG明确为冠心病患者96例(男66例，女30例)，其中1支病变组36例，2支病变组34例，3支病变组26例。冠心病组中不稳定性心绞痛20例，陈旧性心肌梗死22例，急性心肌梗死54例(非ST段抬高4例)。

2各组的超声心动图各项指标

结果见表1。

表1 各组超声心动图指标

3超声心动图诊断冠心病的特异性和敏感性

超声心动图诊断冠心病的敏感性为79.2%(76/96),特异性为55.6%，阳性预测值为90.5%，阴性预测值33.3%。超声心动图对冠心病异常室壁定位准确率为75.0%(72/96)。超声心动图诊断合并有室壁瘤6例，与CAG的符合率为83.3%。心肌梗死组出现左室壁运动异常明显高于心绞痛组(2=5.32,Plt;0.05)。超声心动图检测心肌缺血的敏感性随病变支数的增加而增加,对非ST段抬高型心梗诊断率低。左室射血分数与左室壁运动评分呈显著的负相关(r=-0.81，Plt;0.05)，见图1。

4左室壁运动评分诊断冠心病的敏感性和特异性

左室壁运动评分以≥4分为截点，诊断冠心病的敏感性为82.2%，特异性为100%，ROC曲线下面积为0.95(0.89-0.98)，Plt;0.01，见图2。

5超声测量的左室功能与CAG的关系

结果见表2。

Figure 1. The correlation analysis of left ventricular ejection fraction and left ventricular wall motion score.

Figure 2. The sensitivity of left ventricular wall motion score diagnosing coronary heart disease.

表2 超声测量左室功能与CAG的关系

讨 论

室壁节段性运动异常是心肌缺血出现最早的特征性表现[5]。当急性心肌梗死时，梗死节段室壁出现运动异常，表现为运动减弱、无运动或矛盾运动，未受累节段代偿性收缩增强。冠心病因心肌血流灌注异常可导致局部区域心室壁的舒缩和增厚功能的改变，但超声心动图检查一般在休息的情况下进行，此时即使有严重的冠状动脉狭窄，冠脉供血常能满足心肌的需求而无特异改变。心肌梗死只要坏死的范围不是特别小，在超声心动图上总能表现出室壁节段性运动异常。因此它对心肌梗死诊断的敏感性明显高于对心绞痛诊断的敏感性，在本研究中也得到证实；并且随着病变血管数目增加，心肌缺血也更严重，出现室壁节段性运动异常的机率越大，运动评分也越高。

冠心病发生心肌缺血或梗死时同时存在舒张和收缩功能不全[6]。二尖瓣口E/A lt;1,提示存在左室舒张功能受损。在本研究中发现，CAG(+)组引起的舒张功能受损明显高于CAG(-)组，主要是因为冠状动脉狭窄或闭塞，心肌缺血缺氧，导致心肌坏死、水肿和纤维化，引起心肌顺应性下降；同时由于心肌能量供应不足，肌浆中ATP浓度降低，肌浆网摄钙率减低，钙离子复位异常，从而影响心肌的主动舒张。并且，当心肌缺血、梗死时，由于冠脉血流突然中断，局部心肌坏死或心肌顿抑均可导致左室收缩功能下降[7]。冠心病组的LVEF低于正常对照组，以3支病变最为明显，LVEF与左室壁节段性运动评分呈显著的负相关，表明左室壁节段性异常评分越高，左室收缩功能越低，受累的心肌范围越大，受累的冠状动脉血管支数与狭窄程度越严重。

冠状动脉供血呈节段性分布，二维超声心动图能提供清晰的图像和详细的心功能信息，超声心动图通过室壁节段性运动异常诊断冠心病的价值是肯定的。以左室室壁运动评分≥4分为截点，诊断冠心病的敏感性为82.2%，特异性为100%，ROC曲线下面积为0.95(0.89-0.98),定位准确率为75.0%(72/96),表明超声心动图应用室壁节段性运动异常来诊断冠心病有较高的敏感性和特异性。

综上所述，超声心动图对于冠心病的诊断、心功能的评估、冠脉病变的定位、冠心病术后随访、预后的评估等方面具有重要的价值。

[1] Sikdar S, Lee JC, Remington J, et al. Ultrasonic Doppler vibrometry: novel method for detection of left ventricular wall vibrations caused by poststenotic coronary flow[J]. J Am Soc Echocardiogr, 2007, 20(12):1386-1392.

[2] Cosyns B, Haberman D, Droogmans S, et al. Comparison of contrast enhanced three dimensional echocardiography with MIBI gated SPECT for the evaluation of left ventricular function. [J] . Cardiovasc Ultrasound, 2009,7:27.

[3] 胡大一，黄元铸 主编.急性冠状动脉综合征[M]．第1版北京：人民卫生出版社，2001.238-239.

[4] Bristow JD，Van Zee BE，Judkins MP．Systolic and diastolic abnormalities of the left ventricle in coronary artery disease.Studies in patients with little or on enlargement of ventricular volume[J]．Circulation，1970，42(2)：219-228．

[5] Derumeaux G，Loufoua J， Pontier G，et al. Tissue Doppler imaging differentiates transmural from nontransmural acute myocardial infarction after reperfusion therapy[J].Circulation，2001，103(4):589-596.

[6] 郑道文，宾建平，农盛雄，等.组织多普勒定量评价高血压与冠心病伴或不伴左室肥厚患者心脏舒缩功能[J].广东医学，2008，29(3)：403-405.

[7] Donal E，Raud-Raynier P，Coisne D，et al．Tissue Doppler echocardiographic quantification. Comparison to coronary angiography results in acute coronary syndrome patients[J]．Cardiovasc Ultrasound，2005,3：10．

Sensitivity,specificityandROCcurveanalysisofechocardiographyfordiagnosisofcoronaryarterydisease

HUANG Jun1, CHEN Ling2

(1DepartmentofUltrasonicDiagnostics,FirstAffiliatedHospital,JinanUniversity,Guangzhou510630,China;2DepartmentofUltrasonicDiagnostics,GuangdongProvincialHospitalofTraditionalChineseMedicine,Guangzhou510120,China.E-mail:tzhuoyumin@126.com)

AIM: To analyze the sensitivity, specificity and receiver operating characteristic (ROC) curve of echocardiography for diagnosis of coronary artery disease.METHODSOne hundred and fourteen subjects were selected according to the clinical diagnostic criteria of coronary artery disease and echocardiography was performed. The regional ventricular wall motion was observed, and the left ventricular end-diastolic diameter, left ventricular end-systolic diameter, left ventricular ejection fraction and the ratio of early-diastolic peak flow velocity to late-diastolic peak flow velocity were measured in all subjects. The coronary angiography was performed, and the final diagnosis of coronary artery disease was made when the degree of the coronary artery stenosis was ≥50%.RESULTSThe final diagnosis of coronary artery disease was confirmed by coronary angiography in 96 cases of the total 114 patients selected. Among them, attenuation, disappearance and paradoxical motion of the regional ventricular wall motion were observed, and a sensitivity of 79.2% and a positioning accuracy of 75.0% were achieved by echocardiography. The sensitivity was 82.2% and the specificity was 100% when the score of the regional left ventricular wall motion was divided into the cut-off point of ≥4, and the area under the ROC curve was 0.95 (0.89-0.98).CONCLUSIONEchocardiography is a preferred non-invasive method for diagnosis of coronary artery disease. The score of regional ventricular wall motion has high specificity and sensitivity in the diagnosis of coronary artery disease.

Coronary artery disease; Echocardiography; ROC curve

1000-4718(2011)04-0829-04

R541.4

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.041

2010-08-19

2011-03-28

△通讯作者 Tel:020-38688412;E-mail:tzhuoyumin@126.com