寬體探測器CT在高心率病人冠狀動脈CT血管成像檢查中的應用研究

蘇建偉，李振武，王秋斌，唐學弘，杜靜波

近年來，隨著CT檢查設備的不斷革新，冠狀動脈CT血管成像（coronary computed tomography angi‐ography，CCTA）作為一種無創檢查，在臨床冠心病檢查中的應用越來越廣泛［1-3］。CCTA檢查過程中，心率是影響圖像質量的最顯著因素，高心率病人也一直是CCTA檢查中的難點［4］。盡管CT的掃描速度不斷提高，以及心電門控掃描技術的應用，但受限于探測器寬度及掃描速度，CCTA對于高心率病人的檢查效果一直較差。以往報道中，普通螺旋CT對于高心率病人的CCTA檢查，約有12%的冠狀動脈節段圖像質量不能達到臨床診斷要求［5］。較普通CT相比，寬體探測器CT探測器范圍大，探測器旋轉一圈即可完成整個心臟掃描，加之追蹤凍結技術（snapshot freeze，SSF）的應用，可以很好地消除高心率的影響［6-8］。現階段，對于寬體探測器CCTA的研究主要集中在圖像質量及輻射劑量方面，對于高心率病人的CCTA診斷效果研究較少。本研究通過對CCTA與侵入性冠狀動脈造影（invasive coronary an‐giography，ICA）的結果進行比較，分析其在高心率病人中的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料回顧性收集2018年9月至2019年10月于北京市大興區人民醫院行CCTA及ICA檢查的疑似冠心病的高心率（心率≥75次/分）病人40例。年齡（56±8）歲，范圍為40～69歲；男28例，女12例；心率（80±5）次/分，范圍為75～94次/分。入組標準：①病人均行CCTA及ICA檢查；②CCTA檢查前不控制心率，掃描時心率≥75次/分；③心率變異≤20次/分；④體質量指數在19～25 kg/m2之間；⑤行CCTA檢查及ICA檢查時間間隔不超過1個月。排除標準：①病人曾行心臟支架或搭橋手術；②嚴重心律不齊，影響CCTA檢查圖像質量。本研究獲北京市大興區人民醫院倫理委員會批準（院字20190522&24LLKYLX-1-38），符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1.2儀器與方法CCTA檢查采用GE Revolution 256排寬體CT掃描機（GE healthcare；Waukesha，WI），檢查前病人禁食4 h，應用德國Ulrich雙筒高壓注射器，經肘靜脈團注對比劑碘海醇（歐蘇，350 mg I/mL），對比劑劑量1 mg/kg體質量，注射速率3.0～3.5 mL/s，注射完畢后注入生理鹽水40～50 mL。掃描范圍包括全心臟，管電壓120 kV，管電流采用自動毫安秒，應用前瞻性心電門控技術，心率75～80次/分者掃描時相選擇30%～80%RR間期，心率≥81次/分者掃描時相選擇30%～50%RR間期，心律不齊者掃描時相選擇30%～80%RR間期，預設噪聲指數（noise index，NI）選擇22，機架旋轉速度為0.28 s/r，矩陣512×512，薄層重建層厚0.625 mm。若預選掃描時相圖像質量不佳，則進行手動選擇。應用SSF技術，以提高時間分辨率至29 ms。

1.3圖像后處理及分析方法選擇合適掃描時相，將重建圖像傳入GE ADW 6.0工作站，應用冠狀動脈后處理軟件，分別得到容積再現、最大密度投影、曲面重建圖像，分析冠狀動脈管腔狹窄程度。由兩名從事冠狀動脈診斷工作10年以上主治醫師，應用雙盲法，對冠狀動脈管腔狹窄程度進行診斷，具體診斷方法：管腔狹窄程度（%）=（正常管腔直徑?狹窄段最窄處管腔直徑）/正常管腔直徑×100%，正常管腔直徑=（狹窄近端、遠端正常管徑之和）/2。冠狀動脈分段采用美國心臟病協會（AHA）推薦的冠狀動脈15分段法，分析管徑>1.5 mm的管腔狹窄程度。ICA檢查結果，由兩名具有10年以上診斷經驗的心內科醫師進行診斷，判斷冠狀動脈管腔狹窄程度。以ICA檢查為金標準，以冠狀動脈管腔狹窄程度≥50%為陽性。

1.4統計學方法應用SPSS25.0統計學軟件。應用χ2檢驗，分析CCTA與ICA診斷每個冠狀動脈節段狹窄結果的統計學差異；應用Kappa檢驗，評價CCTA與ICA對冠脈狹窄的診斷一致性，Kappa<0.40認為一致性差，0.40～0.60認為一致性一般，>0.60～0.80認為一致性較好，>0.80認為一致性好；分別基于每個冠狀動脈節段、每支冠狀動脈、每個病人，分析CCTA診斷冠狀動脈狹窄的準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值；應用受試者工作特征（ROC）曲線判斷CCTA的診斷效能。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

40例病人中，符合評價標準的冠狀動脈節段共454段，CCTA與ICA診斷每個冠狀動脈節段狹窄的差異無統計學意義（χ2=1.64，P=0.286），應用Kappa分析，得出Kappa值為0.87（P<0.001），表明二者診斷冠狀動脈各節段狹窄的一致性好，見表1。

表1 冠狀動脈CT血管成像（CCTA）與侵入性冠狀動脈造影（ICA）診斷40例病人454段冠狀動脈狹窄的結果/例

基于每個冠狀動脈節段，CCTA診斷冠狀動脈狹窄的準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為95.15%（432/454）、87.83%（101/115）、97.64%（331/339）、92.66%（101/109）、95.94%（331/345）；基于每支冠狀動脈，CCTA診斷的準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為90.00%（108/120）、94.20%（65/69）、84.31%（43/51）、89.04%（65/73）、91.49%（43/47）；基于每個病人，CC‐TA診斷的準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值分別為95.00%、100%、0、95.00%。基于每個冠狀動脈節段、每支冠狀動脈，CCTA診斷的ROC曲線下面積（AUC）分 別 為0.93（Z=22.47，P<0.001）、0.89（Z=11.56，P<0.001），表明CCTA的診斷準確性較高。

3 討論

冠心病發病率及病死率逐年升高，全世界每年大約有900萬人死于缺血性心臟病，近十年來其病死率升高了22.3%［9-10］。近年來，CCTA檢查越來越多地應用于臨床診療過程中，在寬體探測器出現之前，CT檢查技術的進步，均僅是有利于降低輻射劑量，而高心率病人一直是CCTA檢查過程中的難點［5，11-12］。寬體探測器CT機能夠在一個心動周期內完成整個心臟的掃描，再加上SSF技術的應用，可以避免高心率的影響，提高了CCTA檢查的圖像質量［13-15］。SSF技術是近年來開發的一種對冠狀動脈運動偽影進行校準的算法，它能夠追蹤和補償冠狀動脈的運動軌跡和速度，精準確定冠狀動脈在理想期相中的位置，并且能夠有效地縮短重建的時間窗［13，16-17］。研究表明，應用SSF技術可以提高不同心率冠狀動脈的圖像質量，進而提高其對冠狀動脈狹窄的診斷價值［14，16］。較之以往CT設備，寬體探測器CT在硬件及軟件均有較大改進，使得高心率病人寬體探測器CCTA檢查無需檢查前的降心率準備，能夠提高高心率病人CCTA檢查的圖像質量，可以更加精準地指導進一步的治療，甚至能夠避免其他有創性的冠狀動脈檢查［18-19］。

寬體探測器出現之前，高心率及心率變異一直是影響CCTA檢查成功率的重要因素。孫凱等［20］研究顯示，應用雙源CT機行CCTA檢查，46～65次/分的低心率病人圖像質量明顯高于66～100次/分的高心率病人，且后者的檢查失敗率也明顯高于前者。梁立華等［21］研究認為，應用64排螺旋CT行CCTA檢查時，心率快及心律不齊等會導致偽影，控制心律不齊、降低心率，可以減少偽影產生及提高診斷準確率。為了研究寬體探測器CT在高心率病人中的應用價值，本研究中，僅僅選擇心率變異≤20次/分的病人作為研究對象，以避免心率變異對結果的影響。

目前，對于高心率病人寬體探測器CCTA檢查的研究，主要集中于掃描后的圖像質量以及輻射劑量方面，對于冠狀動脈狹窄程度診斷的準確性研究較少［5，22-23］。本研究中，基于每個冠狀動脈節段，CC‐TA檢查有著較高的準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值，其中，靈敏度、特異度與Liang等［14］、Andreini等［24］研究結果相仿，陽性預測值高于后兩者研究結果，筆者認為可能與各研究中掃描期相選擇不完全相同有關，但各研究均有著較高的診斷準確率。本研究結果表明CCTA與ICA診斷結果有著較高的一致性，CCTA檢查有著較高的診斷效能，與Liang等［14］研究結果相仿。基于每支冠狀動脈的研究結果顯示，本研究所得陽性預測值高于Andreini等［24］研究結果，可能與Andreini等分別對每支動脈進行了獨立的統計學分析有關。基于每個病人的研究，本研究應用ROC曲線進行診斷效能檢驗時，沒有得出AUC值，筆者認為原因是CCTA檢查陰性的病人一般不會進一步進行有創的ICA檢查，導致部分頻數為0，故無法得出統計結果。而Liang等［14］研究結果表明，基于每個高心率病人進行研究時，CCTA也有著較高的診斷效能。由此可見，寬體探測器CCTA檢查在高心率病人冠狀動脈狹窄診斷的應用中有著較高的診斷準確性，可以為臨床提供有意義的信息。

本研究還存在以下不足：雖然本研究對于冠狀動脈各節段進行研究時樣本量較充分，但是基于每個病人進行研究時樣本量稍顯不足；只針對高心率病人進行了整體研究，未對高心率病人進行再分組研究；未涉及心律不齊病人的研究。今后，需進一步收集病例，增加樣本量，并進一步進行分組研究。