单衍刚 王振光
(1.单县中心医院,山东单县274300;2.青岛大学医学院,山东青岛266021)
CT冠状动脉成像在诊断致心肌缺血性冠状动脉狭窄中的临床价值*
单衍刚1王振光2
(1.单县中心医院,山东单县274300;2.青岛大学医学院,山东青岛266021)
目的评价CT冠状动脉成像(冠脉CTA)在诊断致心肌缺血性冠状动脉狭窄中的临床价值。方法因冠心病或可疑冠心病而行冠脉CTA、传统冠状动脉造影(CCA)和心肌灌注显像(MPI)患者30例,三项检查均于1个月内完成。冠脉CTA采用256层极速CT,以冠状动脉管腔狭窄≥50%作为有血流动力学意义病变,并与CCA结果比较;以心肌CT强化减低及变薄作为心肌梗死表现。MPI采用两日法运动负荷或潘生丁负荷SPECT99Tcm-MIBI显像,根据心肌灌注缺损的部位推断相应冠状动脉病变血管。结果CCA检出18例有≥50%的冠状动脉狭窄,共33支血管,51个节段,其中25个节段(49%)位于冠状动脉的远段与分支。7例支架植入术后患者共检出金属支架14枚,其中1枚支架内再狭窄≥50%,余均通畅。CTA可评估冠状动脉节段85%,不可评估节段15%。冠脉CTA检出全部节段和可评估节段≥50%狭窄病变的灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)分别为43%,95%,58%,92%和59%,95%,58%,95%。冠脉CTA检出≥50%狭窄冠状动脉的灵敏度、特异性、PPV、NPV分别为45%,89%,60%,81%。MPI检出可逆性缺损(心肌缺血)患者5例,不可逆性缺损(心肌梗死)3例。CCA与冠脉CTA检出可逆性缺损的灵敏度、特异性、PPV、NPV分别为100%,77%,17%,100%和57%,81%,12%,98%。3例不可逆性缺损患者,冠脉CTA均发现相应区域内有心肌CT强化减低与心肌变薄。结论冠脉CTA诊断致心肌缺血性冠状动脉病变有较高的NPV,中等的灵敏度和特异性,但PPV却较低;MPI目前仍然是评价冠状动脉血流动力学相关性狭窄的必要手段。
体层摄影;X线计算机;发射型计算机;单光子;冠状动脉血管成像;心肌缺血
随着MSCT心电门控心脏扫描技术的发展,CT冠状动脉成像(冠脉CTA)在评价冠心病方面的价值正在被越来越多的临床研究所证实,但目前对于冠脉CTA所检出的狭窄≥50%冠状动脉病变的血流动力学意义的临床研究则较少。本研究通过与心肌灌注显像(MPI)对比,以评价冠脉CTA在诊断致心肌缺血性冠状动脉病变中的临床价值。
1.1 临床资料自2011.11至2013.8因冠心病(已行冠状动脉搭桥手术者除外)或可疑冠心病而行冠脉CTA、传统冠状动脉造影(CCA)和MPI的患者30例,男21例,女9例,年龄45~84岁(68.0± 9.7岁),三项检查于1个月内完成,检查期间患者均未接受过冠状动脉介入治疗。7例患者既往曾接受过冠状动脉内支架植入术。
1.2 成像方法及影像分析
1.2.1 冠脉CTA所用扫描设备为Philips公司iCT。iCT的机架转速、球管电压、球管电流分别为0.27 s/360°、120~140 kV、800~1000 mAs。采用心脏扫描模式,回顾性心电门控重建方法。iCT的原始数据的重建厚度、重建间隔分别为0.9 mm,-0.45 mm。采用心脏标准算法,按照R-R间期R波后75%R-R间期时相进行重建,重建矩阵为512× 512。当75%时相重建影像质量不佳时,于30%~80%R-R间期内间隔5%R-R间期进行重建,从中挑选影像质量最佳的时相。在相应工作站上进行横断面影像(TI)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)、容积重现(VR)等重建及分析。
1.2.2 CCA所用设备为西门子Coroskop TOP和GE INNOVA 2100血管造影机及其相应工作站。使用18 G穿刺针经股动脉穿刺,以5~6 F的Guiding选择性冠状动脉造影导管分别至于左、右冠状动脉开口,注射非离子型含碘对比剂。左侧冠状动脉采集4个投照体位影像,右侧冠状动脉影像采集2个投照体位。根据6个体位影像,评估冠状动脉右或左优势及狭窄程度。以冠状动脉管腔狭窄≥50%作为有血流动力学意义病变。
1.2.3 MPI显像仪器为美国ADAC SPECT双探头SPECT;99Tcm-甲氧基异丁基异腈(99Tcm-MIBI)。采用两日法运动负荷(次极量踏车法,Bruce方案,n =39)或潘生丁药物负荷(n=1)99Tcm-MIBI SPECT显像。将左室心肌分为8个节段,定性分析其放射性分布情况。若负荷MPI在心肌的某一节段出现放射性减低或缺损区,静息MPI相应区域有放射性填充者,为可逆性缺损(心肌缺血);而静息MPI相应区域无放射性填充者,为不可逆性缺损(心肌梗死)。根据心肌灌注减低或缺损的心肌节段,结合CCA所示右或左冠状动脉优势情况,推断相应的冠状动脉病变血管:前壁、前间壁、前侧壁、心尖为LAD供血;后侧壁为LCX供血;下壁、后壁、后间壁为RCA供血(右优势)或LCX供血(左优势);LAD和LCX两个区域同时受累时考虑为双支或LM病变。
2.1 CCA结果30例受检者中,右优势28例(93%),左优势2例(7%);CCA检出18例患者有≥50%的冠状动脉狭窄,其中单支病变患者8例,双支病变5例,三支病变5例。CCA共检出狭窄≥50%的冠状动脉33支,51个节段,分别位于LM 1个,LAD 20个,LCX 13个,RCA 17个,其中25个节段(49%)位于冠状动脉的远段与分支。
2.2 冠脉CTA结果30例受检者,共388冠状动脉节段(由于冠状动脉变异,有2个节段缺如)。冠脉CTA可评估冠状动脉节段328个(85%);不可评估节段60个(15%),其中运动伪影7个,管壁严重钙化29个,对比度减低11个,支架13个。冠脉CTA共发现≥50%狭窄38个节段(钙化斑块15个,混合斑块7个,非钙化斑块16个)。对照CCA结果,冠脉CTA真阳性22个节段,假阳性16个节段(钙化斑块6个,混合斑块2个,非钙化斑块8个)。冠脉CTA假阴性29个节段,其中14个位于不可评估节段(管壁严重钙化11个,运动伪影、对比度减低、支架各1个);位于可评估节段的15个假阴性病变中,有10个(67%)分布在冠状动脉的远段和分支。冠脉CTA检出狭窄≥50%节段的灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)在全部节段和可评估节段分别为43%,95%,58%,92%和59%,95%,58%,95%,相关数据结果见表1,2。按照冠状动脉支数统计,CTA共检出狭窄≥50%的冠状动脉25支,其中真阳性15支,假阳性10支;假阴性的18支血管中,有10支病变位于不可评估节段,5支病变位于冠状动脉远段或分支。冠脉CTA检出狭窄≥50%冠状动脉的灵敏度、特异性、PPV、NPV分别为45%,89%,60%,81%,相关数据结果见表3。冠脉CTA共发现3例患者有CT强化减低及变薄的心肌节段。
表1 CTA诊断试验结果(全部节段)
在全部节段CTA检出狭窄≥50%冠状动脉的灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)分别为43%,95%,58%,92%。
表2 CTA诊断试验结果(可评估节段)
在可评估节段CTA检出狭窄≥50%冠状动脉的灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)分别为59%,95%,58%,95%。
表3 CTA诊断试验结果(按照冠状动脉支数)
按照冠状动脉支数CTA检出狭窄≥50%冠状动脉的灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)分别为45%,89%,60%,81%。
2.3 MPIMPI检出可逆性缺损患者5例,共5支病变血管(LAD 1支,LCX 3支,RCA 1支),经CCA证实1例为单支病变,1例为双支病变,3例为三支病变;MPI检出不可逆性缺损患者3例,共3支病变血管(LAD 2支,LCX1支)。按冠状动脉支数统计,CCA与冠脉CTA检出可逆性缺损的灵敏度、特异性、PPV、NPV分别为100%,77%,17%,100%和57%,81%,12%,98%。MPI检出的4例不可逆性缺损患者中,CTA均发现在相应区域内有心肌CT强化减低及心肌变薄;冠脉CTA同时检出1例不可逆性缺损患者的相应供血冠状动脉有>50%的狭窄,并被CCA证实,另3例患者的相应供血冠状动脉内有支架植入。
本组资料中,冠脉CTA对于可评估和全部冠状动脉节段的NPV分别为92%和95%。随着MSCT的广泛应用,冠脉CTA的不可评估节段数已由原来16层MSCT的20%降低到了7%,NPV可达到95%~97%,说明冠脉CTA能可靠的排除大量临床表现不典型的患者发生严重的冠心病可能性,从而使这些患者避免接受不必要的、有创而且昂贵的CCA检查。
一般情况下,冠状动脉狭窄程度≥50%时才会出现血流动力学的显著改变,故通常又把≥50%的冠状动脉狭窄称为“血流动力学相关性狭窄”[2];但心肌血流灌注量的多少不仅取决于冠状动脉狭窄程度,而且还与斑块形状(同心、偏心)、左室收缩末压及收缩性、冠状动脉血管张力及内皮功能、侧支循环情况等有关[3],故无论是冠脉CTA还是CCA,在评价冠状动脉狭窄的血流动力相关性(即是否为血流限制性狭窄)时均有一定的主观性和局限性;这可能是本研究中CCA与冠脉CTA在诊断心肌缺血时PPV较低(17%,12%)的主要原因。
SPECT MPI是无创性评价冠状动脉狭窄血流动力学意义的有效手段,可对冠心病患者进行准确的危险度分层。研究表明,MPI正常的稳定心绞痛患者,其发生心源性死亡或心肌梗死的危险性较低[4-6],因此,这部分患者无需接受介入治疗;即使是CCA证实的冠心病患者,若MPI正常,也有着同样低的心脏事件发生率[7-8]。目前,美国心脏学会(ACC/AHA)的指南已将MPI检出的血流限制性狭窄作为患者进一步接受有创性诊断检查和介入治疗的标准[10]。本研究中,冠脉CTA检出心肌缺血的PPV仅12%,若以其作为接受CCA的标准,将势必造成许多不必要的导管检查和介入治疗。因此,有学者提出,对于冠脉CTA异常患者,应首先进行MPI,然后再根据MPI结果进行有选择性的CCA[11]。
目前,MSCT的空间和时间分辨率虽然较过去均有大幅度提高,但运动伪影与冠状动脉严重钙化仍然是影响冠脉CTA诊断准确性的主要因素[1]。心率过快与不齐,以及不能屏气足够长时间是造成运动伪影的主要原因。此外,对造影剂过敏、严重肾功能不全等患者也不能进行冠脉CTA检查。MPI检查的成功率很高,但也有其自身的缺陷:各种衰减引起的伪影可造成假阳性;多支病变时可能只能显示缺血最严重的病变,而三支病变的均衡性缺血则可导致假阴性结果。综合分析冠脉CTA及MPI影像,或实现二者的同机图像融合(SPECT/CT,PET/ CT)则可使二者扬长避短,为冠心病患者的治疗决策提供更加准确的信息:一方面,MPI可以弥补冠脉CT对位于冠状动脉远段与分支病变的检出灵敏度降低,以及由于运动、严重钙化、金属支架伪影造成的漏诊;另一方面,由于冠脉CTA对于LM病变以及LAD,LCX,RCA近端病变的诊断准确性较高,因此可弥补MPI在均衡性缺血时假阴性的缺陷。此外,MPI还可以评价冠脉CTA所检出≥50%狭窄的血流动力学意义,而冠脉CTA则可发现那些MPI正常的CAD或亚临床CAD患者,虽然这些患者由于没有心肌缺血而有着较好的短期预后,但可能需要更加积极的内科药物治疗以改善其长期预后[11]。
总之,作为形态解剖学影像的冠脉CTA对诊断致心肌缺血性冠状动脉病变有较高的NPV,中等的灵敏度和特异性,但PPV却较低;MPI目前仍然是评价冠状动脉血流动力相关性狭窄的必要手段。
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The clinical value of coronary CT angiography in detecting myocardial ischemia-inducing coronary stenosis
SHAN Yan-gang1WANG ZHEN-guang2
(1.Shanxian Central Hospital,Shanxian 274300,China;2.Medical College,Qingdao University,Qingdao 266021,China)
Objective:To investigate the diagnostic value of coronary CT angiography(CTA)in detecting ischemia-inducing stenosis by comparing with myocardial perfusion imaging(MPI).Methods:Thirty patients with suspected or known coronary artery disease were retrospectively studied.They received coronary CTA,conventional coronary angiography (CCA)and MPI within one month.Coronary CTA was performed using 256-slice spiral computed tomography.A stenosis was classified as significant if the mean lumen diameter reduction was 50%.The coronary CTA results were documented to 13 coronary segments(modified AHA classification),and then were allocated to 4 coronary arteries(LM,LAD,LCX,RCA).The myocardial regions with decreased CT attenuation and wall thinning of left ventricular wall were recorded as infarcted areas.A two-day stress/rest MPI protocol was performed to all patients using99Tcm-MIBI SPECT.Perfusion defects on MPI were allocated to corresponding coronary arteries according to the coronary perfusion type of subjects.Results: Forty-eight coronary segments with significant stenosis(allocating to 33cronary vessels)were detected among 18 patients by CCA(1-,2-,3-vessel disease in 11,6,7 patients,respectively).Total 14 intracoronary metal stents allocating to 13 segments among 7 patients were detected.One in-stent restenosis was verified by CCA.85%percent of the total segmentswere evaluable,and 15%was unevaluable on coronary CTA.On segment-based analysis,the sensitivity,specificity,positive prediction value(PPV),negative prediction value(NPV)of coronary CTA in detecting significant stenosis for all segments and evaluable ones were 43%,95%,58%,92%and 59%,95%,58%,95%respectively.On vessel-based analysis,the sensitivity,specificity,PPV and NPV were 45%,89%,60%and 81%respectively,for coronary CTA to correctly detect coronary vessels with at least one significant stenosis or rule out the presence of any significant stenosis per vessel.Five reversible and 3 fixed perfusion defects were identified by MPI in 8 of 30 patients.The sensitivity,specificity,PPV and NPV of CCA and coronary CTA in detecting reversible perfusion defects(myocardial ischemia)were 100%,77%,17%,100%and 57%,81%,12%,98%,respectively.All of the 3 patients with fixed defects(myocardial infarction)demonstrated decreased CT attenuation and wall thinning in the corresponding myocardial regions.Conclusion: Coronary CTA has moderate sensitivity and specificity,high NPV,but lower PPV,in predicting myocardial ischemia.MPI remains mandatory for evaluating the functional relevance of coronary stenosis.
tomography;X-ray computed;emission-computed;single-photon;coronary angiography;myocardial ischemia
[R445.5]
A
1004-7115(2015)07-0729-04
10.3969/j.issn.1004-7115.2015.07.003
2015-02-08)
单衍刚(1975—),男,山东单县人,青岛大学临床医学院2012级核医学专业在读研究生,主管技师,主要从事核医学工作。
王振光,研究方向:肿瘤核素显像,E-mail:wangzhenguang@aliyun.com。