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基于CT平扫的视觉钙化积分系统在稳定型胸痛患者传统验前概率模型中的临床应用

2022-08-29檀亚航单冬凯

武警医学 2022年8期
关键词:冠脉阳性危险

檀亚航,田 天,单冬凯

冠脉CT(coronary computed tomography angiography,CCTA)是一种敏感性高的无创影像学检查手段,已被广泛应用于冠心病的诊断。针对因稳定型胸痛而怀疑冠心病的患者,验前概率(pretest probability,PTP)可以指导患者后续的诊疗,其中Update Diamond-Forrester(UDFM)PTP模型应用最为广泛。但PTP模型可能会高估患者阻塞性病变的概率。CT平扫获得的钙化积分可定量评估冠脉的钙化,但进行后期处理软件,推广性差。2016年,美国心血管计算机断层扫描学会(Society of Cardiovascular Computed Tomgography,SCCT)推荐视觉定量评估钙化积分系统用于冠心病的诊断。同传统Agatston钙化积分相比,该钙化积分系统主要依靠人工评估,不需要心电门控扫描和CT工作站后处理。已有研究证实,Agatstion钙化积分系统与UDFM模型联合,可以提高UDFM模型对冠心病严重程度的预测能力。本研究假设视觉评估钙化系统与UDFM模型结合也可以提高疑似冠心病人群法人预测阻塞性病变的能力,并进行了验证。

1 对象与方法

1.1 对象 回顾性收集2014年1—6月在解放军总医院第一医学中心心内科行CCTA检查的患者。纳入标准:疑似稳定型心绞痛患者。排除标准:(1)不稳定性心绞痛;(2)冠脉的血运重建历史(包括支架和冠脉搭桥);(3)严重的主动脉疾病以及年龄超过90岁;(4)CCTA图像存在严重伪影无法评估,CCTA造影剂增强显影较差;(5)存在起搏电极;(6)临床资料不全。

1.2 主要仪器及试剂 仪器:双源CT(Definition Flash,Siemens Healthineers,Forchheim,德国);高压注射器(Medrad Stellant CT 注射系统,Indianola,PA,美国)。试剂:碘普罗胺(370 mg/ml,shering AG,中国)或者 omniapque(350 mg/ml,GE,美国)。

1.3 方法

1.3.1 一般资料 收集临床资料包括心绞痛的症状、年龄、性别、吸烟史、高血压、糖尿病、高血脂和心脏病家族史。

1.3.2 CCTA检查 所有患者均接受双源CT扫描。采用高压注射器以4.5~5.0 ml/s速度注射生理盐水和对比剂,在主动脉根部层面选择感兴趣区监测CT值。仪器参数: 2 mm×64 mm×0.6 mm准直器,Z轴飞焦点技术,机架旋转时间0.28 s。体质指数≥25 kg/m的患者采用120 kV管电压扫描,体质指数< 25 kg/m的患者采用100 kvp管电压扫描。心率<65次/min的患者,前瞻性心电触发大螺距螺旋扫描模式;心率<75次/min的患者,回顾性心电门控扫描。

CCTA原始数据软件自动重建参数:重建卷积核为B26f,层厚0.75 mm,层间距0.5 mm。西门子MMWP工作站对已采集的图像进行图像后处理分析。(1)计算Agatston钙化积分和视觉评估钙化积分。应用西门子后处理工作站钙化积分计算软件CaScoring,钙化病变节段定义为连续3个像素CT的峰值≥130 HU。将冠状动脉分为左主干、前降支、回旋支及右冠状动脉4个部分进行积分计算,各3级血管分支的钙化计入相应的2级血管,将各支的积分相加,构成总的Agatston钙化积分。(2)整个Agatston钙化积分值由软件计算,分四类:0、1~99,100~399,≥400。视觉评估钙化积分计算方法:冠脉树共分为左主干、左冠状动脉、回旋支和右冠状动脉四支。每支冠状动脉的钙化被分为四类:无钙化,轻度钙化,中度钙化和重度钙化。这四类钙化分别赋值0、1、2、3分。轻度钙化定义标准为钙化分布范围小于1/3该冠脉的长度;中度钙化定义标准为钙化分布范围在该冠脉长度1/3到2/3之间;重度钙化定义标准为钙化分布范围大于该冠脉长度的2/3。四支冠脉得分的总和为该患者视觉钙化积分的总分。该视觉钙化积分系统共被分为四类:0、1~3,4~6和7~12分。(3)应用冠心病报告和数据系统对所有直径≥2 mm血管节段进行分析。利用曲面重组、最大密度投影和容积再现等技术综合分析冠脉狭窄程度。阻塞性病变的定义标准为存在至少一支直径狭窄≥50%病变节段,或者存在严重钙化导致CCTA无法准确评估其直径狭窄程度。阻塞性病变的判别由两名专业医师判读,结论不一致时由二者协商决定。

1.3.3 计算PTP 利用UDFM模型计算每一位患者的PTP并分为低危(≤30%)、中危(>30~70%)和高危(>70%)三组。UDFM模型主要包括三个变量,分别是性别、年龄、胸痛的症状。其中胸痛症状包括典型心绞痛、非典型心绞痛和非心绞痛。

2 结 果

2.1 患者基线资料 396例疑似冠心病患者符合入组标准,平均(62±12)岁,男249例(63%),女147例(37%)。平均PTP为42.3%±21.8%,阳性病变病例占19.7%(表1)。根据UDFM模型,将患者分为低中高危三组。

2.2 不同模型对阳性病变的预测价值 与UDFM模型比较,UDFM+Agatston和UDFM+视觉评估钙化模型能够提高对阳性病变的预测价值[ AUC:0.876(0.830~0.918)0.749(0.691~0.805),<0.001;AUC:0.877(0.835~0.919)0.749(0.691~0.805),<0.001]。分别应用联合UDFM模型与Agatston、视觉评估钙化混合新模型对UDFM模型进行危险重分层。在阳性病变人群中,UDFM与Agatston联合模型,使24.4 %患者的危险等级上调,46.2%患者的危险等级下调;在阴性人群中,UDFM与Agatston联合模型,使50.3%人群危险等级下调,0.9%人群危险等级上调(表2)。在阳性病变人群中,UDFM与视觉评估钙化联合模型,使20.5%人群危险等级上调,39.7%人群危险等级下调,在阴性患者中,近46.5%人群危险等级下调,1.90%危险等级上调(表3)。

3 讨 论

3.1 PTP模型容易高估疑似冠心病人群的患病风险 应用PTP模型在疑似冠心病的人群中作为患者行CCTA检查的初步依据是被多个指南和专家共识推荐的。但是近几年大规模临床研究发现,UDFM模型容易高估患者的患病风险。Douglas等发现,患者平均PTP为53%,但是实际观察到阳性病变比例仅为8.8%;Lubbers等纳入研究的患者,平均PTP为45%,但是实际观察到阳性病变比例仅为8%;SCOT-HEART研究中有近36%患者经临床诊断为冠心病,但是经无创影像学检查后平均1.7年的随访中,全因死亡发生率仅为0.9%。

3.2 钙化积分与PTP模型对冠心病的预测价值 Agatston钙化积分与Duke模型结合可以提高对阳性病变的预测价值。Agatston钙化积分计算需要相关CT后处理软件的支持,这种软件花费高,耗时。2016年国际心血管CT协会推荐视觉评估钙化系统作为胸部CT平扫患者冠脉钙化严重程度的评估依据。本研究选取了不需要任何CT后处理软件支持的视觉评估钙化积分系统。应用视觉评估钙化积分与UDFM结合,51%患者被重新分类。同UDFM相比,大部分患者重新分类后被分到低、中危组。同UDFM模型相比,两种钙化积分系统与PTP联合能够明显地提高对疑似冠心病阳性病变的预测价值。得到这种结果的原因如下:(1)Agatston钙化积分系统、视觉评估钙化积分系统,与UDFM模型结合,能下调50%阴性患者的危险分层;(2)在阳性患者中,Agatston钙化积分系统、视觉评估钙化系统能上调近20%患者的危险分层。

3.3 钙化积分在CCTA中的应用 CCTA应用是以PTP评估作为基础,但CCTA应用也有些违背了指南的推荐。钙化积分可以预测冠脉管腔的狭窄程度和心血管事件。例如,在弗明翰后代队列研究中,尽管钙化积分为0不能排除非钙化斑块的存在,但是对排除阳性狭窄病变和未来的心血管事件确有较高的阴性预测值。Agatston钙化积分最大的优势就是可以提高低中高危患者的危险重新分层。钙化积分与PTP结合提高对冠心病的预测能力,有效解决CCTA不合理应用的问题。

该研究是单中心回顾性研究,存在一定的选择偏移,需前瞻性多中心大样本研究证实。其次,本研究中冠脉阻塞性病变和视觉评估钙化积分判断,判断结果存在观察者之间的差异。

总之,在稳定型心绞痛人群中,视觉评估钙化积分系统与传统UDFM模型结合可以进一步提高对这部分人群阻塞性病变预测能力。钙化积分加入可以明显下调部分阴性患者的风险等级,避免该部分患者行有创或者无创影像学检查,节约医疗卫生资源。

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