应用受试者工作特征曲线分析256层cta诊断冠状动脉狭窄的价值new

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·10·中国中西医结合影像学杂志2014年2月第12卷第1期应用受试者工作特征曲线分析256层CTA诊断冠状动脉狭窄的价值王刚,张镇滔,郑晓林,张玉兰(广东省东莞市人民医院放射科,广东东莞523029)[摘要]目的:结合受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线探讨256层CTA在冠状动脉成像及冠状动脉狭窄诊断中的价值。方法:与DSA对照,回顾性分析100例拟诊冠心病患者CTA检查结果。根据心率,将患者随机分为3组:低心率组40例,心率<75次/min;中等心率组35例,75次/min≤心率<90次/min;高心率组25例,心率≥90次/min。统计学分析采用多个独立样本非参数检验、ROC分析和One-WayANOVA方法。结果:100例心率范围(39~107)次/min,平均(76.44±13.36)次/min。全部1500冠脉节段中,CTA显示1447个节段(96.47%);可以满足诊断者1403个节段(占96.96%),其中低心率组97.76%、中等心率组96.86%、高心率组95.80%,不同心率组间图像质量评分比较P>0.05,差异无统计学意义。ROC曲线分析,低、中、高心率组CTA诊断冠状动脉狭窄的特异性分别为98.40%、96.00%、97.60%,敏感性95.00%、93.70%、92.20%,曲线下面积值0.971、0.955、0.955,3组比较P>0.05,差异无统计学意义。结论:256层CTA可在一定程度上不受心率的限制行冠状动脉成像,并且能够清晰地显示冠状动脉的主要节段,较为准确地诊断冠状动脉狭窄。[关键词]体层摄影术,X线计算机;冠状血管造影术;冠状动脉狭窄Diagnosticvalueof256-sliceCTangiographyfordetectingcoronaryarterystenosis:ROCcurveanalysisWANGGang,ZHANGZhen-tao,ZHENGXiao-lin,etal.RadiologyDepartmentofDongguanPeopleHospital,Dongguan,523029,China.[Abstract]Objective:Todiscussthevalueof256-slicespiralCTangiography(CTA)fordetectingcoronaryarterystenosiswithROCcurve.Methods:Onehundredpatientssuspectedofcoronaryheartdiseaseunderwent256-sliceCTAexamination.CTAre-sultswasretrospectivelyanalyzedandcomparedwiththoseofcoronaryarteryangiography(CAG).Allcasesweredividedintothreegroupsrandomly:fortycaseswithHR<75beatsperminute(bpm)wereincludedasLowHRgroup,twentyfivecaseswithHR≥90bpmwereincludedasHighHRgroup,andthirtyfivecaseswithHR≥75bpmand<90bpmweremiddleHRgroup.AllstatisticalanalyseswereperformedusingSPSSK-IndependentSamplesTest,ROCcurveandOne-WayANOVA.Re-sults:Forallcases,thevalueofHRwas(76.44±13.36)bpmbetween39bpmand107bpm.In1500segmentsof100cases,1403(96.95%)segmentswereconsidereddiagnosticof1447(96.47%)segmentsshownwithCTAexamination.Forthreegroups,theproportionofsegmentsconsidereddiagnosticwas97.76%inLowHRgroup,96.86%inmiddleHRgroupand95.80%inHighHRgroup.Therewasnostatisticaldifferenceofimagequalityamongthreegroups.AccordingtoROCcurve,thespecificityofCTAindiagnosingcoronaryarterystenosiswas98.40%,96.00%,97.60%inLowHRgroup,middleHRgroupandHighHRgroup.Thesensitivitywas95.00%,93.70%,92.20%andthevalueofAzwas0.971,0.955,0.955.A-mongthreegroups,therewasnostatisticaldifferenceofresultsindiagnosingcoronaryarterystenosiswithCTA.Conclusion:256-sliceCTAimagecanbeappliedtocoronaryarterysuitablywithoutconfinementofHRtosomedegree,todisplaycoronaryarterymainsegmentsclearlyanddiagnosecoronaryarterystenosisexactly.[Keywords]Tomography,X-raycomputed;Coronaryangiography;Coronarystenosis近年来,MSCTA在冠状动脉疾病筛查和诊断客观。本文应用Philips256层CT行冠状动脉成中的价值获得了多方面的肯定且已广泛应用。目前像,结合ROC曲线进行分析,探讨CTA在冠状动[1-3]的研究报道中,多采用敏感性和特异性指标对脉成像及冠状动脉狭窄诊断中的价值。冠状动脉CTA的诊断价值进行评价,但是单纯采1资料与方法用这2种指标进行分析往往忽视了观察者诊断水平的差异对研究结果的影响。而受试者工作特征(re-1.1一般资料收集我院2011年5月至2012年ceiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线法能够模6月临床拟诊或疑诊冠心病患者100例,其中男63糊上述可能存在的差异,使得诊断试验的评价更为例,女37例;心率39~107次/min,平均(76.44±13.36)次/min;年龄37~87岁,平均(64.64±DOI:10.3969/j.issn.1672-0512.2014.01.00410.64)岁。排除以下情况:①对含碘对比剂过敏;②[基金项目]2011年东莞市科技计划项目(201110515001079)。呼吸功能不全或急性失代偿性心功能不全;③严重[通信作者]郑晓林,E-mail:13711982022@139.com。肝、肾功能不全;④冠心病支架或搭桥术后;⑤永久 中国中西医结合影像学杂志2014年2月第12卷第1期·11·性心脏起搏器安置或人工心脏瓣膜置换术后。100共识,采用15节段分法对冠状动脉树进行评价,包例均行冠状动脉CTA与DSA检查,2种检查方法括右冠状动脉近中远段(1~3段)、后降支/左室后间隔时间3~15d,平均8d。根据心率的快慢,将患支(4段)、左冠状动脉主干(5段)、左前降支近中远者随机分为3组:低心率组40例,心率<75次/min;段(6~8段)、第1~2对角支(9~10段)、左回旋支中等心率组35例,75次/min≤心率<90次/min;近中远段(11段,13段,15段)和第1~2钝缘支(12高心率组25例,心率≥90次/min。检查前均签署段,14段)。冠状动脉CTA、DSA图像评价由2名高年资知情同意书;患者均未出现不良反应。医师独立完成,出现分歧时经协商达成一致意见。1.2CTA检查参数使用PhilipsBrilliance2561.6统计学分析使用SPSS13.0软件包,计量资iCT,回顾性心电门控螺旋扫描技术,100~120kV,料用均数表示,计数资料以频数百分比表示。分析800~1000mAs,层厚0.90mm,层距0.45mm,矩不同心率组冠状动脉节段的显示及评分差异,采用阵512×512;扫描范围从气管分叉下方1cm至膈肌水平。增强扫描应用高浓度含碘非离子型对比剂多个独立样本非参数检验。以DSA为“金标准”对(370mgI/100mL),剂量1.0mL/kg体质量,盐水照,采用ROC曲线分析256层CTA对冠状动脉狭窄诊断的特异性、敏感性等指标,应用One-Way30mL,注射速率(5.0~6.0)mL/s。采用对比剂跟踪触发技术,ROI设于主肺动脉窗层面的降主动脉ANOVA,比较不同心率组间的诊断差异。以P<内,触发阈值为150HU。所有患者检查前均未应0.05为差异有统计学意义。用β受体阻滞剂等药物控制心率,扫描前3~5min2结果舌下含服硝酸甘油0.5mg。1.3CTA图像处理及图像质量评价选择影像质2.1冠脉成像质量评价全部1500冠脉节段中,量相对较好的时相,将相应的原始影像传输至EBWCTA显示冠状动脉节段共1447个节段,占4.5工作站行VR、MIP、MPR、CPR等后处理及质96.47%,其中各组冠脉节段显示比例分别为低心率量评估。组96.83%,中等心率组96.95%,高心率组[4-6]图像质量评价采用等级评分方法(对于直95.20%。组间比较,差异无统计学意义。未显示径≤1.5mm的冠脉血管不做分析):1级,3分,血53个节段,包括2~5段、8~10段、12~15段,其中管显示连续、清晰,轴位扫描血管边缘清晰,无运动9段、10段、14段、15段比率相对较高。伪影及边缘脂肪密度影,在VR图像上无阶梯伪影;显示的1447节段中可以满足诊断(评分为1~2级,2分,血管小部分节段显示边缘稍模糊,轴位扫3分)者共1403个节段,占96.96%;低心率组为描血管出现较小伪影,在VR图像上可见轻微的阶97.76%(568/581),中等心率组为96.86%(493/梯伪影;3级,1分,血管出现较多伪影,轮廓可见,有509),高心率组为95.80%(342/357),不同心率组双边或多边征、局部中断或错层,但是结合多期相横2间图像质量评分比较χ=5.017,P=0.081>0.05,断面原始图像,可以明确血管病变情况;4级,0分,差异无统计学意义。其余44个节段不能满足诊断,血管显示不清,轮廓模糊,无法对血管与周围组织进在下一步狭窄评估中剔除,其中涉及多个节段,以右行区分。1~3级可以满足诊断,4级无法满足诊断。冠状动脉2段居多,累计10个节段(表1)。冠状动脉狭窄程度=(狭窄部近端和远端正常表11447节段CTA冠脉成像质量评价段(%)血管直径平均值-狭窄部血管直径)/狭窄部近心端组别3分2分1分0分正常血管直径×100%。冠状动脉内径均在垂直于血管长轴的CPR图像上测量。狭窄小于50%为轻低心率组391(67.30)154(26.51)23(3.96)13(2.24)[5]中等心率组343(67.39)121(23.77)29(5.70)16(3.14)度,≥75%为重度,介于二者之间为中度。高心率组221(61.90)93(26.05)28(7.84)15(4.20)1.4冠状动脉DSA造影采用飞利浦FD20大平板血管造影机。按常规选择6个投照体位,必要时2.2CTA对冠脉狭窄的诊断以DSA为金标加照其他体位,行左、右冠状动脉造影;显示病变血准,CTA诊断低、中、高心率组冠状动脉狭窄的特异管直径最狭窄的投照角度作为狭窄程度判断的依性分别为98.40%、96.00%、97.60%,敏感性分别据。为95.00%、93.70%、92.20%,ROC曲线下面积1.5冠状动脉分段评价参考纽约心脏协会(New0.971、0.955、0.955,3组比较F=0.703,P=0.516>[6]YorkHeartAssociation,NYHA)定义和中华放0.05,差异无统计学意义(图1~4)。假阳性28节[5]射学杂志心脏冠状动脉多排CT临床应用协作组段,主要分布在1~2段、11段、13段、5~7段;假阴 ·12·中国中西医结合影像学杂志2014年2月第12卷第1期性20节段,主要分布在3段、9~10段、13~15段曲线下面积均在0.9以上,说明256层CTA对于本(表2)。研究所涉及各心率组人群冠脉狭窄的诊断效能较表21403节段CTA诊断冠脉狭窄程度段(%)高。各组的曲线下面积值、特异性、敏感性差异无统组别无轻度中度重度闭塞计学意义,表明256层CTA可以不受心率的限制,即在无需心率控制的条件下成像且效果较好,并能低心率组484(85.21)15(2.64)41(7.22)16(2.82)12(2.11)较准确地诊断冠状动脉狭窄。中等心率组346(70.18)41(8.32)73(14.81)24(4.87)9(1.83)本研究结果显示,假阳性28节段,假阴性20节高心率组253(73.98)19(5.56)39(11.40)24(7.02)7(2.05)段,结合文献,笔者认为原因主要有以下方面:①不同医师对测量的狭窄中心点和正常参考值的选定存3讨论在差异;②病变节段的粗大钙化或弥漫钙化会带来MSCTA在冠状动脉疾病的诊断中具有明显优一定的伪影,使得钙化节段及周围区域形成平行于[1-3,7-12]势。256层CT进一步加快了球管的旋转速钙化的线状、条片状低密度影,易误认为是斑块形成度,最快可达0.27s/圈;缩短了心动周期中数据的所致的充盈缺损,模糊了剩余管腔的边缘;③部分节采集时间;减少心率波动及心律不齐对图像质量的段走行过于迂曲、反折及壁冠状动脉的存在,都会使影响;Z轴方向的扫描覆盖范围增加,更适用于冠状相应节段的血管边缘产生模糊、毛糙现象,从而使狭[12]动脉成像及其相关疾病的诊断。ROC曲线法是窄程度被过高估计;④小部分节段虽然存在病变,但目前医学影像领域内的一种重要研究方法。此方法是管腔较为细小,易低估病变的范围和程度。因此,使用敏感性、特异性、准确率等指标能更客观反映敏在冠脉CTA后处理过程中,应多角度、多方位观感性和特异性的连续变化情况,评价影像学诊断试察,最重要的是结合横断面原始图像,以最大程度减验的诊断效能。ROC曲线下面积值可反映该诊断少上述情况的发生。方法的准确度,>0.5时,越接近于1,说明诊断效果本研究结果在一定程度上表明心率对256层越好,在0.9以上诊断效能较高。CTA冠脉成像及其对冠脉狭窄的诊断无显著影响,[2]3.1冠状动脉CTA成像质量评价结果显示:与文献报道相符;不足之处是研究对象心率是在CTA冠脉节段显示率96.47%,且各组显示率均较一定范围(39~107次/min)之内的,对于这一心率高,但组间差异无统计学意义。未显示的节段主要范围以外特别是更高心率的患者,其冠脉节段的是因为发育变异或发育异常,部分左冠分支(回旋支CTA成像评价还有待进一步研究证实。及钝缘支、第2对角支)缺如或过于细小,未能充盈[参考文献]对比剂而显影。各节段的评分中,虽然随着心率的[1]张刚,成官迅,刘婷,等.双源CT冠状动脉成像对冠状动脉狭窄病变的诊断价值[J].中国医学影像学杂志,2010,18(4):348-增加,评分为1分以上的节段比率有所下降,但是冠352.脉主要三大分支、左冠主干及第1对角支基本都可[2]刘兆玉,韩家兴,畅智慧,等.256层螺旋CT血管造影诊断冠状以满足诊断要求,且各心率组间差异无统计学意义,动脉狭窄———与经导管冠状动脉造影术对比[J].中国医学影像各组可满足诊断要求的节段均在95%以上。因此,技术,2010,26(10):1892-1895.笔者认为256层CTA可以清晰完整地显示冠状动[3]秦将均,涂蓉,孙清荣.64层螺旋CT冠状动脉成像与冠状动脉造影对照分析[J].第三军医大学学报,2008,30(19):1858-脉各主要节段,满足临床诊断要求。1861.不能满足诊断要求的节段主要与其走行、分布[4]KlassO,WalkerM,SiebachA,etal.Prospectivelygatedaxial及患者检查时的状态有关,其中所占比率较高的节CTcoronaryangiography:comparisonofimagequalityandeffec-段主要是右冠中段、左前降支中段远段、左回旋支中tiveradiationdosebetween64-and256-sliceCT[J].EurRadiol,段远段,这些节段走行在心表面的房室沟、前室间沟2010,20:1124-1131.[5]中华放射学杂志心脏冠状动脉多排CT临床应用协作组.心脏内,较容易受到心脏搏动影响,特别是右冠及左回旋冠状动脉多排CT临床应用专家共识[J].中华放射学杂志,支走行通常较为迂曲,且受心房心室双重运动影响,2011,45(1):9-17.更易出现伪影。其他原因还有:屏气不配合,心律不[6]BudoffMJ,AchenbachS,BlumenthalRS,etal.Assessmentof齐,其中最重要的是呼吸影响,屏气不配合的患者一coronaryarterydiseasebycardiaccomputedtomography:asci-旦检查完毕,则图像的质量很难改善,所以检查前的entificstatementfromtheAmericanHeartAssociationCommit-teeonCardiovascularImagingandInterveniton,CouncilonCar-准备和训练至关重要。diovascularRadiologyandIntervention,andCommitteeonCardi-3.2CTA诊断冠脉狭窄的价值探讨结果显示,acImaging,CouncilonClinicalCardiology[J].Cicrulation,2006,CTA诊断冠脉狭窄的特异性、敏感性均较高,ROC114:1761-1791. 中国中西医结合影像学杂志2014年2月第12卷第1期·13·[7]SunZ.MultisliceCTangiographyincoronaryarterydisease:2008,52:2135-2144.technicaldevelopments,radiationdoseanddiagnosticvalue[J].[10]PontoneG,AndreiniD,BartorelliAL,etal.DiagnosticaccuracyWorldJCardiol,2010,2:333-343.ofcoronarycomputedtomographyangiography:acomparison[8]CaussinC,OhanessianA,LancelinB,etal.Coronaryplaquebur-betweenprospectiveandretrospectiveelectrocardiogramtrigge-dendetectedbymultislicecomputedtomographyafteracutemy-ring[J].JAmCollCardiol,2009,54:346-355.ocardialinfarctionwithnear-normalcoronaryarteriesbyangiog-[11]杨毅,周俊林,孙秋,等.多层螺旋CT在冠状动脉造影中的临raphy[J].AmJCardiol,2003,92:849-852.床应用[J].中国CT和MRI杂志,2012,10(4):113-116.[9]MeijboomWB,MeijsMF,SchuijfJD,etal.Diagnosticaccuracy[12]王春霞,付凯亮,汪国石,等.256层CT评价心肌桥及其与冠状of64-slicecomputedtomographycoronaryangiography:apro-动脉粥样硬化的关系[J].中国中西医结合影像学杂志,2013,spective,multicenter,multivendorstudy[J].JAmCollCardiol,11(1):25-27.图1CTA诊断冠状动脉狭窄的ROC曲线(高心率组),曲线位于对角线左上方,接近于1,曲线下面积为0.955,特异性97.60%,敏感性92.20%图2高心率(106次/min)患者,CTA图像质量评分3分,左前降支近段见局限性管腔狭窄(箭头),CTA所示狭窄位置、形态及程度与右冠状动脉(图2c)相近图3中等心率(84次/min)患者图3aCTA图像质量评分3分,右冠状动脉中段管壁不光整,局限管腔狭窄及扩张(箭头)图3b冠脉DSA证实CTA所见图4低心率(64次/min)患者图4aCTA图像质量评分2分,左回旋支边缘略毛糙,其近段可见一偏心性狭窄(箭头)图4bDSA在同一位置发现类似狭窄(箭头)(收稿日期2013-05-30)

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