3D-CCTA对冠状动脉狭窄程度评估的可行性研究

弥龙，李小华，王军，姚远，刘旭东，涂蓉，施玉森

(海南医学院第一附属医院放射科，海南 海口 570102)

3D-CCTA对冠状动脉狭窄程度评估的可行性研究

弥龙，李小华，王军，姚远，刘旭东，涂蓉，施玉森

(海南医学院第一附属医院放射科，海南 海口 570102)

目的 探讨三维影像冠状动脉CT成像(3D-CCTA)对冠状动脉狭窄程度评估的可行性。方法选择我院2013-2015年怀疑或诊断为冠心病的50例患者，年龄35～82岁，体质量指数(BMI)＜30kg/cm2，心率均＜80次/min，行3D-CCTA检查，得到VR、MIP、MPR图像。参照美国心脏协会(AHA)的冠状动脉15段分法，对冠状动脉各节段的狭窄情况进行统计，计算3D-CCTA诊断冠状动脉狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值，并比较3D-CCTA与X线冠状动脉造影（CAG）诊断冠状动脉狭窄的一致性。结果50例患者3D-CCTA检查共有640个可评价节段，其中，150段存在不同程度狭窄，CAG共评价冠状动脉656段，其中，143段有不同程度狭窄，3D-CCTA和CAG诊断冠状动脉狭窄程度相符合者共127段，两者均诊断为正常者共478段。3D-CCTA诊断冠脉狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值各为92.3%、96.3%、88.3%和97.6%，正确率为94.5%。结论3D-CCTA评估冠状动脉狭窄程度有较大的优势，与CAG一致性较高。

冠状动脉粥样硬化性心脏病；冠状动脉；三维影像冠状动脉CT成像；冠状动脉造影

冠心病的发病率和病死率较高，在许多发达国家排在死亡原因的第一位，极大的威胁了人们的身体健康及生存质量。目前，诊断冠心病的“金标准”是CAG (coronary angiography)，但是由于其检查费用昂贵，并且有创，临床应用受到限制。随着多层螺旋CT的问世，将冠心病的诊断提高到了一个新的高度，研究显示，多层螺旋CT在诊断冠脉病变方面具有比较高的价值[1]。本研究旨在探讨三维影像冠状动脉CT成像(three-dimensional cardiac computed tomography angiography，3D-CCTA)对冠状动脉粥样硬化性心脏病的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择我院2013-2015年经临床诊断或怀疑为冠心病患者共50例，全部进行多层螺旋CT的3D-CCTA检查。其中男性36例，女性14例；年龄40～81岁，平均(61.32±11.45)岁，心率53～108次/min，平均(75.43±11.76)次/min。病例排除标准：①对造影剂过者；②呼吸运动无法配合者；③做过心脏血管搭桥者；④严重肝肾功能不全者；⑤严重心律失常者。

1.2 3D-CCTA检查方法 扫描前，常规禁食4～8 h，训练患者呼吸运动，扫描前5～10 min，嘱患者舌下含化0.5 mg硝酸甘油。机器为GE公司生产的64排螺旋CT。管电压120 Kv，管电流420 mAs，采集厚度64 mm×0.6 mm，重建层厚0.75 mm，螺距按照心率自动调整。扫描为头-足方向，扫描范围气管分叉至隔顶下方2 cm，经肘静脉由高压注射器注射碘对比剂(碘帕醇，浓度为370 mgIg/mL，容量80 mL，流率5 mL/s)，随后注入20 mL注射生理盐水(流率5 mL/s)。触发感兴趣区(ROI)定在主动脉根部，应用人工智能触发。扫描时25%～85%的心动周期采用全剂量曝光，所得数据均传入工作站进行3D-CCTA重建，重建方式有：①多平面重建(multi-plain reconstruction，MPR)；②容积再现(volume rendering，VR)；③最大密度投影(maxi-identity projection，MIP)。冠脉图像由两位副高以上的诊断医师阅评，当诊断意见发生分歧时，由两名医师协商解决，评价标准参考美国心脏协会(AHA)推荐的冠状动脉分段法(15段)。

1.3 CAG检查方法 患者行3D-CCTA检查后半个月内行CAG检查。机器为GE公司生产的数字血管造影机，对比剂为碘帕醇，浓度370 mgIg/mL，患者经股动脉穿刺插入导管，全方位多角度观察冠脉较大分支：①右冠状动脉(right coronary artery，RCA)；②左侧前降支(left anterior descending，LAD)；③左侧回旋支(left circumflex coronary artery，LCX)。

1.4 冠状动脉狭窄程度评定标准 (1)3D-CCTA评价冠脉狭窄的标准：≤50%为轻度狭窄；50%～75%为中度狭窄；75%～99%为重度狭窄；99%以上为闭塞。(2)CAG评价冠脉狭窄的标准：≤50%的狭窄为无意义狭窄，＞50%的狭窄为有意义狭窄，＞75%的狭窄为支架植入术适应证。(3)3D-CCTA冠脉狭窄程度计算公式：狭窄程度=1-[(狭窄处直径/紧邻狭窄段上下方1 cm以内正常血管直径之和)]×100%。

1.5 统计学方法 应用SPSS 13.0统计软件进行数据分析，采用Kappa分析比较3D-CCTA及CAG诊断冠状动脉狭窄的一致性；采用χ2检验比较3D-CCTA及CAG在诊断冠状动脉狭窄方面有无差异，检验水准α=0.05，P＜0.05为差异具有统计学意义，并计算3D-CCTA诊断冠状动脉狭窄的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及正确率。

2 结果

2.1 3D-CCTA与CAG诊断冠状动脉狭窄程度的结果 3D-CCTA中，50例患者共有640个可评价节段，狭窄节段共150段；CAG中，共656个可评价节段，狭窄节段共143段；CAG和3D-CCTA诊断冠脉狭窄程度相符合者127段，均诊断阴性者478段(见表1)。其中，有7例患者做过冠脉支架植入术，RCA中段3枚；左主干(LMT)1枚；LAD近段4枚，LAD中段1枚；LCX近段2枚；第一钝缘支(OM)1枚，共计12枚。图1～图4为两种方法诊断冠脉狭窄较一致的图像。χ2检验结果表明，3D-CCTA与CAG诊断冠状动脉狭窄差异无统计学意义(χ2=1.42，P＞0.05)；3D-CCTA诊断冠脉狭窄的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为92.3%、96.3%、88.3%和97.6%，正确率为94.5%。

图1 病例1 LAD中段狭窄

图2 病例2 RCA中段狭窄

图3 病例3 LAD中段狭窄

图4 病例4 RCA近段狭窄

表1 3D-CCTA与CAG诊断冠状动脉狭窄的结果比较(段)

2.2 3D-CCTA与CAG诊断冠状动脉狭窄程度比较 3D-CCTA与CAG均诊断为正常的节段数为478段，轻、中、重度狭窄及闭塞的段数分别为54段、35段、32段、6段(见表2)。Kappa分析显示，3D-CCTA与CAG诊断冠状动脉狭窄程度的一致性较高(Kappa值=0.84)。

表2 3D-CCTA和CAG诊断不同程度冠状动脉狭窄比较(段)

3 讨 论

3.1 3D-CCTA诊断冠心病的准确性 多层螺旋CT问世以来，由于其时间分与空间分辨力较大，广泛应用于冠心病的诊断。比如，冠状动脉支架术前检查，冠脉搭桥术及心脏移植术后复查与随访等[2-3]。因此3D-CCTA图像质量的好坏及诊断准确率显得尤为重要，也是放射科医师及心内科医师关注的焦点。多数研究显示3D-CCTA在诊断冠脉狭窄的过程中，其敏感度、特异度、阳性、阴性预测值及准确度较高[4]。而本组病例显示，3D-CCTA诊断冠脉狭窄的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为92.3%、96.3%、88.3%和97.6%，正确率为94.5%，进而说明如果3D-CCTA诊断患者为阴性，其患病的概率较低，所以，3D-CCTA可以作为临床筛查冠心病的重要手段及方法，也可用于CAG介入治疗前的筛查。

3.2 3D-CCTA诊断冠心病斑块成分效能 3D-CCTA对于冠脉斑块成分的显示明显优于CAG，既可以多角度、全方位、立体化显示冠脉管壁的斑块性质(非钙化斑块、钙化斑块及混合斑块)，还可以准确的计算斑块阻塞管腔的程度、清晰的显示斑块的大小与位置，对于斑块稳定性和危险度的评估具有较大的临床意义。相反，CAG不能显示斑块的多种信息，仅能呈现管腔狭窄[5]。由于部分非钙化斑块表面的纤维帽薄，炎性反应活跃，常为易损斑块，是急性冠脉综合征的发生的内在诱因，因此，明确斑块的性质可指导临床治疗。本组病例中，3D-CCTA的MPR及MIP图像能清晰显示在CAG图像上不能观察到的非钙化及钙化斑块、混合斑块，VR图像能显示出接近人体解剖的血管图像的总体观，而CAG上仅表现为管腔局部的充盈缺损，有时与走形弯曲的血管较难区分。因此，3D-CCTA在评估冠脉斑块的成分中占有无可替代的优势。

3.3 3D-CCTA诊断冠心病的误差 本研究中，3D-CCTA与CAG诊断狭窄程度不一致节段共有35段，20段为过度诊断，大多数是钙化斑块导致，钙化斑块密度较高，存在部分容积效应，导致分析软件不能正确测量，医生在评估狭窄程度时往往会夸大病变。因此，诊断硬斑块的时候，应结合轴位图像并调整窗宽、窗位，以减少部分容积效应伪影，研究显示，使用1 500 Hu的大窗宽和500 Hu的窗位有利于观察钙化斑块造成的冠状动脉狭窄[6]。此外，右冠中段及左旋支贴近心房，房室运动不同步，造影剂充填不均，会导致假阳性的出现[7-8]。12段为漏诊，多位于冠脉分支开口处，主要原因可能如下：①分支细小，显影淡，血管较难测量；②分支开口部位的脂肪多，与软斑块较难区分。因此，应高度关注分支开口。3段为过低评价，均为软斑块，可能和测量误差相关。此外，在重建时我们发现，心房内造影剂浓度过高，局部会产生伪影进而导致血管无法评价，因此造影剂用量的选择应以个性化为宜。

综上所述，3D-CCTA在诊断冠心病中具有较高的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值以及准确性，因此，3D-CCTA可作为在冠心病筛查的有效手段，具有重要的临床价值及广泛的应用前景。

[1]陈海雄,杨少民.64排螺旋CT冠状动脉成像在冠心病诊断中的临床应用[J].航空航天医学杂志,2014,25(6):804-805.

[2]马海川,张龙,刘彬,等.64排128层螺旋CT冠状动脉成像与冠脉造影诊断冠状动脉粥样硬化性心脏病的临床价值探讨[J].陕西医学杂志,2014,43(1):57-59.

[3]邓永绍.64排128层螺旋CT冠脉成像对冠状动脉疾病的诊断价值[J].现代中西医结合杂志,2014,23(15):1680-1682.

[4]甘锐,余文艺,兰华.多层螺旋CT冠状动脉成像在冠心病诊断中的价值[J].四川医学,2014,35(3):396-398.

[5]原桂梅,王惠东,庞永亮,等.128层螺旋CT冠状动脉成像在冠状动脉狭窄诊断中的价值研究[J].实用心脑肺血管病杂志,2014,22 (6):20-22.

[6]潘春燕,崔进国,崔豹,等.CTA对冠状动脉钙化斑块管腔狭窄准确性评价的研究进展[J].解放军医药杂志,2016,28(3):104-108.

[7]王安明,赵汉青,史跃,等.双源CT血管成像评价冠状动脉钙化性斑块血管腔狭窄程度准确性的研究[J].中西医结合心脑血管病杂志,2013,11(2):233-234.

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Feasibility of 3D-CCTA on evaluation of coronary artery stenosis degree.

MI Long,LI Xiao-hua,WANG Jun,YAO Yuan,LIU Xu-dong,TU Rong,SHI Yu-sen.Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Hainan Medical University,Haikou 570102,Hainan,CHINA

Objective To explore the feasibility of the three-dimensional cardiac computed tomography angiography(3D-CCTA)on evaluation of coronary artery stenosis degree.MethodsFifty patients(aged 35-82 years,body mass index(BMI)＜30 kg/cm2,heart rate＜80 beats/min)with suspected or diagnosed as coronary heart disease(CHD) in our hospital from 2013 to 2015 were selected.They underwent 3D-CCTA examination,and volume rendering(VR), maxi-identity projection(MIP)and multi-plain reconstruction(MPR)images were obtained.The stenosis degree of each segment of the coronary artery was recorded,according to American Heart Association(AHA)15-segment model.The sensitivity,specificity,positive predictive value,and negative predictive value of 3D-CCTA in diagnosis of coronary artery stenosis degree were calculated.The consistency of 3D-CCTA and X-ray coronary angiography(CAG)in the diagnosis of coronary artery stenosis were compared.ResultsA total of 640 segments were evaluated with 3D-CCTA in 50 patients,with different degrees of stenosis in 150 segments,and 656 segments were evaluated with CAG,with different degrees of stenosis in 143 segments,among which 127 were confirmed as stenosis by both 3D-CCTA and CAG and 478 segments were confirmed as normal.The sensitivity,specificity,positive predictive value,negative predictive value of 3D-CCTA in diagnosis of coronary artery stenosis degree were respectively 92.3%,96.3%,88.3%and 97.6%,and the accuracy was 94.5%.Conclusion3D-CCTA has considerable advantages in the assessment of coronary artery stenosis degree,which has high consistency with the CAG.

Coronary heart disease(CHD);Coronary;Three-dimensional cardiac computed tomography angiography(3D-CCTA);Coronary angiography(CAG)

R541.4

A

1003-6350（2017）04-0603-04

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.04.028

2016-08-30)

2014年度海南医学院科研培育基金（编号：HY2014-011）

弥龙。E-mail：milongwangzi@163.com