基于CAD-RADSTM的冠狀動脈CTA結構式報告的構建

孫兆男， 王霄英

冠狀動脈CTA(coronary computed tomography angiography，CCTA)在評價冠狀動脈狹窄病因、部位及程度、斑塊性質、起源異常及走行變異等具有很高的價值，是冠狀動脈疾病的首選檢查方法[1,2]，還可對掃描范圍內的先心病、心肌病、心包疾病、心臟瓣膜疾病、動靜脈異常等情況提供診斷信息。多個國際協會多年來致力于制定CCTA檢查的適應證、檢查技術、影像報告、臨床決策等規范，最新的CAD-RADSTM[3,4]基于循證醫學證據為冠狀動脈CTA檢查、圖像解讀及臨床決策提供了更好的指導價值。

CCTA檢查技術及后處理方案

CCTA掃描模式包括前瞻性心電觸發序列掃描和回顧性心電門控螺旋掃描[5]。前瞻性心電觸發序列掃描根據患者的心率及心律，預先定義觸發掃描的心電時相和曝光脈沖寬度。回顧性心電門控螺旋掃描采用智能螺距技術，球管和檢查床與患者心率同步位移。CCTA后處理需對原始圖像重組(圖1)。多平面重組(multi-planar reformation，MPR)能產生任意角度斷層圖像，且原始圖形密度值保持不變，可以多方位觀察。最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)圖像在冠脈鈣化較輕時可清楚顯示冠脈解剖，局限是可能夸大冠脈狹窄程度且不能評價嚴重鈣化及支架內情況。曲面重組(curved planar reformation,CPR)可在一幅圖像中展開顯示冠脈的全長，可觀察血管斷面信息，便于評估血管狹窄程度、斑塊特點及支架內情況，局限是單純CPR圖像無法提供病變的準確位置，需結合其他圖像定位。容積再現(volume rendering,VR)技術可三維立體呈現冠脈全貌，局限同MIP，即不能顯示嚴重鈣化及支架內情況。影像醫生在做出診斷之前，需要評估圖像質量，CCTA影像質量評價主要依據Likert評分系統進行主觀評價，共分為四級，評價依據為運動偽影、冠脈強化程度、噪聲所致模糊、血管連續性是否中斷：1級是最好的分級，沒有任何運動偽影，冠脈強化>400 HU，沒有噪聲所導致的模糊和血管連續性的中斷；2級有輕微的運動偽影，但不影響醫生診斷觀察，冠脈強化程度為300～400 HU，出現輕度的噪聲所導致的模糊，但血管連續性沒有任何中斷，可以用于臨床診斷；3級有中度的運動偽影，冠脈強化程度為200～300 HU，或強化程度低于肺動脈，噪聲所致模糊達到中度，血管連續性開始出現中斷；4級有明顯運動偽影，冠脈強化程度差，噪聲所致冠脈顯影模糊，血管連續性明顯中斷。若發現掃描范圍不足，則影像質量歸為4級。若發現3～4級影像，需通過后處理技術改善如編輯心電圖等或重新掃描。

圖1 冠脈CTA檢查重組圖像。a) MPR圖像； b) MIP圖像； c) CPR圖像； d) VR圖像。

CCTA結構式報告模板示例及解讀

CCTA結構式報告模板見圖2，臨床應用的方法舉例見圖3。解讀要點如下。

1.冠狀動脈的解剖和變異

本單位構建結構式報告中冠狀動脈采用的是心血管CT協會(society of cardiovascular computed tomography，SCCT)SCCT分段標準[3]，矢量圖見圖2b。歐洲心胸外科學會(European association for cardio-thoracic surgey,EACTS)和歐洲心臟病學會(European society of cardiology,ESC)于2000年按照病因學將冠脈畸形分為冠狀動脈肺動脈起源畸形、冠狀動脈主動脈起源畸形、先天性左冠狀動脈主干閉鎖、冠狀動脈瘺、冠狀動脈異常溝通、冠狀動脈瘤和先天性冠狀動脈狹窄七大類[6]。冠狀動脈分布優勢型包括以下三種：均衡性、右側優勢型、左側優勢型，如果右側冠狀動脈發出的左室后支數目多于三支，則稱為超右側優勢型，約占5%的比例。鑒于右側優勢型占比最高，CCTA結構式報告將冠狀動脈分布優勢型缺省設置為右側優勢型。

圖2 CCTA結構式報告模板。pRCA，右冠狀動脈近段；mRCA，右冠狀動脈中段；dRCA，右冠狀動脈遠段； LM，左主干；pLAD，左前降支近段；mLAD，左前降支中段；dLAD，左前降支遠段；D1，第1對角支；D2，第2對角支；pLCX，回旋支近段；dLCX，回旋支遠段；OM1，第1鈍緣支；OM2，第2鈍緣支；l-PDA，左冠起源后降支；r-PDA，右冠起源后降支；r-PLB，右冠起源后側支；RAMUS，中間支。a)為技術描述、臨床評估、技術評估及影像所見的整體評估部分；b)病變評估部分，點擊嵌入的矢量圖，則會激活相應節段冠脈的評估選項；c)冠脈評估選項；d)自動生成的影像表現及診斷印象。 圖3 CCTA結構式報告臨床應用方法舉例。一例pLAD存在混合斑塊、dRCA支架植入后患者行CCTA檢查。醫生閱片后發現病變，進而在矢量圖上點選病變節段，在相應病變評估選項中進行規范化評價，最終會自動生成規范的報告。

2.冠狀動脈粥樣硬化的評估要點

冠狀動脈鈣化積分作為冠狀動脈粥樣硬化患者的風險評估因素[5,7-9]，被納入多個指南及共識，需在后處理工作站計算LM、LAD、RCA、LCX鈣化斑塊的積分及積分總和，報告給臨床。CAD-RADSTM旨在將冠狀動脈粥樣硬化嚴重程度的分類標準化，同時納入臨床管理建議，其中冠脈血管狹窄程度評價標準按照管腔狹窄程度分為無狹窄、輕微狹窄、輕度狹窄、中度狹窄、重度狹窄、閉塞[3]，并且針對冠脈不同狹窄程度提出進一步處理方案。臨床醫生根據患者臨床表現及輔助檢查結果決定治療方案，可分為藥物保守治療與血運重建治療，血管狹窄程度是決定是否進行經皮冠狀動脈介入治療術(Percutaneous coronary intervention，PCI)或冠狀動脈旁路移植術(Coronary Artery Bypass Grafting，CABG)血運重建治療的關鍵評價指標。在CCTA上主要通過密度來評估斑塊成分，斑塊密度<50 HU為軟斑塊，斑塊密度介于51～119 HU為纖維斑塊，斑塊密度大于120 HU為鈣化斑塊，如果斑塊密度混雜，有兩種性質以上斑塊存在，則為混合斑塊。CCTA高危斑塊征象包括正性重構、低密度斑塊、點狀鈣化、餐巾環征[10-12]，若斑塊包含兩個及兩個以上高危特征，則稱為易損斑塊，是未來發生急性冠脈綜合征的獨立危險因素。重點斑塊需要在結構式報告中存儲“關鍵圖像”。

3.冠狀動脈血運重建治療后的評估要點

PIC術后支架再狹窄與多種因素有關[13]，患者術后存在再狹窄風險，故冠脈內支架需定期進行評估。多項研究表明CCTA評估支架是否再狹窄有很高的準確性[14]。再狹窄的直接征象包括支架腔內軟組織密度影和對比劑充盈缺損，間接征象包括支架變形、支架遠端血管不顯影或明顯變細、支架近端與遠端管腔內的密度差異、支架與相鄰血管成角等。支架的近端和遠端與血管交界區域是再狹窄的常見部位。相關研究表明CCTA用于CABG術后評估有極高價值[15,16]。在進行CABG術后評估時建議擴大掃描范圍，應涵蓋主動脈弓至心臟膈面，注意區分動脈和靜脈移植血管。動脈移植血管通常使用左側內乳動脈和橈動脈，靜脈移植血管常用大隱靜脈。管徑比較亦可鑒別動靜脈，動脈管徑較細，靜脈管徑較粗。內乳動脈多吻合于LAD遠段，靜脈多與PDA、對角支及鈍緣支吻合。動脈移植一般有金屬夾固定，靜脈移植則少見金屬夾。評估時使用MIP重建有助于尋找遠端吻合口，除左側內乳動脈(left internal mammary artery，LIMA)發自左側鎖骨下動脈外，其余橋血管近端多吻合于升主動脈前壁，橋血管吻合方式多為端側吻合，偶見側側吻合。

4.冠狀動脈以外的其他發現

CCTA的掃描范圍可包括除心血管系統外胸部其他結構及上腹部部分結構，建議在報告中體現有臨床意義或潛在臨床意義的相關發現，如先心病、心肌病、心包疾病、心臟瓣膜疾病、動靜脈疾病等。在CCTA結構式報告中單獨設置自由文本框，供影像醫生書寫冠狀動脈以外的其他異常發現。

對CCTA結構式報告的展望

本單位構建CCTA結構式報告旨在將冠脈成像過程中收集的所有數據信息(臨床信息、技術信息、圖像信息、圖像解析及測量)進行標準化定義和整合，全面融入CAD-RADSTM影像評估選項及診療建議，最終自動生成圖文并茂的可視化報告。CCTA結構式報告的優勢在于影像醫生可以輕松點擊預設選項完成報告，聯合自由文本框的配置，可對某些特殊病例提供手工編輯、修改，顯著提高工作效率。CAD-RADSTM與其他報告和數據系統對比，臨床決策意見更為細節化，因此要求使用CAD-RADSTM的影像醫生具備足夠的相關臨床知識，在報告中植入CAD-RADSTM的標準化診斷思路和關鍵評估要點，避免關鍵信息的遺漏，且可解放影像醫生記憶壓力，這一點在頻繁更新的各種腫瘤術前分期中尤為適用[17-19]。因此，對影像醫生來說，CCTA結構式報告是提高工作效率的得力工具。

傳統影像報告是采用自由文本格式創建的，對于疾病的描述有較大的差異性，不便于臨床醫生和患者理解報告內容，不能很好地回答臨床關注的問題。CCTA結構式報告采用標準化的詞匯，顯著減少了醫生之間的差異性，不同經驗水平的醫生都能在報告預設選項的提示下提供臨床所關注的診斷信息，提高報告的規范性及完整性，這在既往結構式報告與自由文本報告的對比研究中多有體現[20-22]。關鍵圖像的留存、矢量圖的植入配合多種后處理圖像使得CCTA檢查結果從傳統自由文本報告變成圖文并茂的可視化報告，簡單、直觀、有針對性地呈現給臨床醫生和患者，使其快速獲取關鍵信息和理解報告內容，顯著提高信息傳遞效率，深受臨床醫生及患者青睞[18,23]。

CCTA結構式報告對斑塊性質、狹窄程度的結構式存儲模式為冠狀動脈計算機輔助診斷軟件的研發提供了優質的數據庫，可高效檢索、分類、標注目標數據，大大節省數據整理時間，促進數據挖掘和軟件研發。目前，計算機輔助冠狀動脈解剖分割、斑塊定位及性質分類、冠狀動脈狹窄程度的判定發展迅速[24-25]，未來有望實現人工智能輔助圖像后處理、膠片圖像排版、報告生成的一站式CCTA檢查。從臨床實用性的角度來看，CCTA結構式報告為冠狀動脈計算機輔助診斷結果呈現提供了落地平臺，計算機自動診斷結果與結構式報告整合是相互促進的過程，計算機診斷結果可以輔助結構式報告的自動填寫生成，結構式報告的數據存儲也為各種輔助診斷算法的優化和迭代提供了數據集。

本單位需進一步完善CCTA結構化報告的自動化及智能化，未來需要實現多個數據庫對接，如臨床信息的自動提取(實驗室檢查、臨床癥狀、治療史等)，以自動生成更加詳細的臨床處理決策。CCTA結構式報告與計算機輔助診斷結果的整合，則可將影像醫生從簡單重復的工作中解放出來，提升工作價值。另外，未來需要對CCTA結構化報告中影像醫師手動編輯的自由文本內容進行分析，完善或重構結構化報告，實現版本優化與升級，使之更加適合臨床需求。