第2代追踪冻结技术下冠状动脉钙化积分、CAD-RADS评分及CT血流储备分数的相关性分析.pdf
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1、中国中西医结合影像学杂志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期503.第2 代追踪冻结技术下冠状动脉钙化积分、CAD-RADS评分及CT血流储备分数的相关性分析朱楠,刘亚,蒋双燕1,齐吴娟,吴红艳,蒲荣荣,陈丽1,邵云蔚,李梦雅,周婷婷1,袁昊11.安徽省蚌埠市中医医院影像科,安徽蚌埠2 330 0 0;2.安徽省合肥市第三人民医院放射科,安徽合肥2 30 0 41摘要目的:探讨512 层螺旋CT第2 代追踪冻结技术(SSF2)下冠状动脉钙化积分(CACS)、CT 血流储备分数(CT-FFR)与冠状动脉疾病报告和数据系统(CAD-RADS评分)的相关性。方法:以行冠状动脉CT血管成像(CCTA
2、)检查的42 例疑似冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)患者为研究对象,检查数据行SSF2算法校正重建与标准重建,比较不同重建方式下图像质量评分、密度、噪声及SNR差异。通过SSF2分析患者的左前降支、左旋支、右冠状动脉CT-FFR值、CACS及狭窄程度,分析CT-FFR、CA CS与冠状动脉狭窄程度的相关性。结果:SSF2重建与标准重建比较,图像质量评分更高、噪声更低、SNR更好(均P0.05)。2 名医师对SSF2重建图像质量评判的一致性较好(K=0.848,P0.001)。左前降支中段、左旋支近段及右冠状动脉远段中度以上狭窄占比均较高。左前降支、左旋支及右冠状动脉均以混合斑块占比较高。左前
3、降支重度钙化、左旋支无钙化及右冠状动脉轻度钙化占比均较高。左前降支、左旋支、右冠状动脉的CAD-RADS评分与CACS均呈中度正相关(r=0.519,0.554,0.555;均P0.05),CA CS与CT-FFR均呈中度负相关(r=-0.515,-0.550,-0.549;均P0.05),CA D-RA D S评分均与CT-FFR均呈高度负相关(r=-0.792,-0.7 50,-0.831均P0.05)。结论:SSF2技术可显著提升CCTA的图像质量,基于SSF2技术的CT-FFR和CACS可评估冠心病患者的血流储备情况,并与CAD-RADS评分具有较好的相关性。【关键词体层摄影术,X线计
4、算机;第二代追踪冻结技术;冠状动脉;冠状动脉钙化积分;血流储备分数Correlation analysis of calcium score,CAD-RADS score,CT fractional flow reserve(CT-FFR)under CT second-generationsnapshot freeze(SSF2)ZHU Nan,LIU Ya,JIANG Shuangyan,QI Wujuan,WU Hongyan,PU Rongrong,CHEN Li,SHAOYunwei,LI Mengya,ZHOU Tingting,YUAN Hao.Department of Ima
5、ging,Bengbu Traditional Chinese Medicine Hospital,Bengbu233000,China.Abstract Objective:To investigate the correlation between coronary artery calcium score(CACS),CT fractional flowreserve(CT-FFR)a n d c o r o n a r y a n a t o mi c a l s t e n o s i s u n d e r 512-s l i c e s p i r a l CT s e c o
6、n d-g e n e r a t i o n s n a p s h o t f r e e z e (SSF2).Methods:Forty-two patients with suspected coronary heart disease who underwent coronary artery CTA(CCTA)examinationwere selected as the research subjects.Differences of image quality score,density,noise and SNR between corrective reconstruct
7、ionby SSF2 algorithm and standard reconstruction were compared.The CT-FFR value,CACS and stenosis degree in the left anteriordescending artery,left circumflex artery and right coronary artery were analyzed by SSF2 technology,and the correlation betweenCT-FFR,CACS and stenosis degree was analyzed.Res
8、ults:Compared with the standard reconstruction,the SSF2 reconstructionhad a higher image quality score,lower noise and better SNR(all P0.05).The consistency of the observers evaluationof SSF2 image quality was good(K=0.848,P0.001).The middle section of the left anterior descending artery(LAD),thepro
9、ximal segment of left circumflex artery(LCX)and the diatal segment of right coronary artery(RCA)had the higherproportion of moderate or higher stenosis.The plaque properties of LAD,LCX,and RCA all had a high proportion of mixedplaques.The LAD had a higher proportion of severe calcification,the LCX h
10、ad a higher proportion of no calcification,and theRCA had a higher proportion of mild calcification.The score of coronary artery disease-reporting and data system(CAD-RADS)of LAD,LCX,and RCA were moderately positively correlated with CACS(r=0.519,0.554,0.555,all P0.05),and the CACSswere moderately n
11、egatively correlated with CT-FFR(r=-0.515,-0.550,-0.549,all P0.05),and CAD-RADS scores were highlynegatively correlated with CT-FFR(r=-0.792,-0.750,-0.831,all P0.05).Conclusions:SSF2 technology can significantlyimprove the image quality of CCTA.CT-FFR and CACS based on SSF2 technology can evaluate t
12、he blood flow reserve ofpatients with coronary heart disease and have a good correlation with the CAD-RADS score.Key words Tomography,X-ray computed;Snap Shot Freeze 2;Coronary artery;Coronary artery Calcification score;Fractionalflow reserve心脏运动伪影是影响冠状动脉CT血管成像(coro-D0I:10.3969/j.issn.1672-0512.2023
13、.05.006【基金项目】蚌埠市中医医院院级立项课题(BBZYYY2023001)。通信作者朱楠,Email:10 57 7 10 133 q q.c o m。nary CT angiography,CCTA)图像质量的重要因素。追踪冻结技术(snapshotfreeze,SSF)是基于运动校504.正算法的重建技术,使用来自单个心动周期内相邻心脏相位的信息来表征血管运动路径和速度,已被证实可有效减少冠状动脉(冠脉)运动并改善图像2 。目前,第2 代追踪冻结技术(snapshot freeze 2,SSF2)将运动校正扩展至整个心脏,能更准确地校正搏动伪影3。基于 SSF2获得的 CT血流储备
14、分数(CT-fractionalflowreserve,CT-FFR)可无创评估心肌缺血,与有创FFR具有较高的一致性4。冠状动脉钙化积分(coronaryartery calcium scores,CACS)被冠脉风险评估指南推荐用于心血管事件的风险评估。CACS被认为与冠脉狭窄有相关性5,然而,目前基于SSF2的冠状动脉疾病报告和数据系统(coronary artery disease-reportingand data system,CAD-RADS)评分、CACS 及 CT-FFR三者相关性分析的报道较少。因此,本研究旨在探讨CCTA检查中SSF2结合人工智能重建在自由心率情况下校正左
15、前降支、左旋支、右冠脉搏动伪影并提高图像质量的应用价值,分析冠脉狭窄与CACS、CT-FFR的相关性。1资料与方法1.1一般资料收集2 0 2 2 年9 月1日至2 0 2 3年1月10 日在我院行CCTA检查的疑似冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)患者42 例。其中,男2 6 例,女16 例;年龄348 4岁,平均(6 5.7 13.8)岁;心率45133次/min,平均(7 7.8 17.2)次/min;BMI平均(2 5.2 3.2)kg/m。纳人标准:胸痛、胸闷等疑似冠心病患者;无对比剂禁忌证;患者及家属均知情同意。排除标准:甲状腺功能亢进;肾功能不全;严重心率失常;妊娠;碘对比剂过敏
16、,受体阻滞剂或硝酸甘油禁忌证;不愿配合CCTA检查者。1.2仪器与方法采用GERevolution512层宽体探测器CT扫描仪。患者行吸气后屏气训练,舌下含服硝酸甘油0.6mg,取仰卧位,手上举,脚先进,身体位于扫描野中心,暴露胸部,采用心电门控自由心率扫描完成CCTA检查。扫描参数6 :10 0 kV,自动管电流调制(30 0 710mA),球管旋转速度0.2 8 s/周,准直器宽度2 56 0.625mm,重建图像层厚0.6 2 5mm,层距0.6 2 5mm。对比剂采用碘海醇(碘含量350 mg/mL),20G静脉套管针经右肘前静脉,高压注射生理盐水2 0 mL,流中国中西医结合影像学杂
17、志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期率5mL/s;后以相同流率注射对比剂6 0 mL,注射后立即用生理盐水30 mL冲管。扫描范围从气管分叉至隔肌下覆盖心脏,选取气管分叉层面降主动脉为监测点,CT值自动触发阈值为8 0 HU。注射对比剂后8s开始自动追踪监测点内CT值变化,达阈值后延迟8.9 s自动扫描。前瞻性行一次R-R间期为30%80%的多期相采集。1.3图像重建及评价将原始轴位薄层图像发送至GEADW4.7后处理工作站行标准算法重建。将原始轴位薄层图像经SSF2算法校正后,形成SSF242%与SSF275%2组冠脉图像,再发送至CCTA图像血管狭窄分析软件(数坤科技V510),进行S
18、SF2算法+人工智能重建,人工选择最佳期相进入图像重建环节。CCTA数据均采用上述方式重建后行VR、C PR和MIP。图像质量评价包括对冠脉图像质量的主观、客观评分及SNR评价。以美国心脏学会定义的15段法为基本评价单位,采用Likert15分质量表评估冠脉图像质量7-8 。由2 名观察者A与B具有5年以上工作经验的影像科主治医师分别评价。图像SNR评价:选取每例患者重建后的2 组右冠脉CPR图像,将DICOM图像导人ImageJ图像分析软件。在相同层面的冠脉图像上选取较平直的一段冠脉勾画选区,勾画时避开管壁及钙化灶。使用Histogram工具,测量选区内的密度与读出噪声,计算图像SNR。1.
19、4冠脉后处理参数评价使用冠脉SSF2血管显示较好的1组期相进行追踪冻结算法重建,分别将追踪冻结重建图像上传至数坤科技冠脉人工智能辅助诊断系统(CoronaryDoc)分析CACS及CT-FFR。在狭窄远端2 0 30 mm处读取无创CT-FFR值9 。血管狭窄程度分级:无狭窄,狭窄程度为0;轻微狭窄,狭窄程度2 5%;轻度狭窄,2 5%狭窄程度50%;中度狭窄,50%7 5%。根据CA CS危险分级指南对冠脉钙化进行分级10 :无钙化,CACS=0分;极少钙化,CACS10分;轻度钙化,10分 CACS100分;中度钙化,10 0 分400分。采用CAD-RADS评分评估冠脉狭窄风险。斑块类型
20、分为:无斑块、非钙化斑块(CT值 350 HU)、钙化斑块(CT值350 HU)和混合斑块(兼具钙化斑块与非钙化斑块)。中国中西医结合影像学杂志2 0 2 3年9 月第2 1卷第5期1.5统计学处理使用SPSS20.0统计学软件进行数据分析。图像质量评分、CAD-RADS评分等计量资料经Shapiro-Wilk检验符合正态分布,以x土s表示,组间比较行独立t检验;计数资料采用例(%)表示,组间比较行X检验。各指标间相关性行Spearman法分析。采用Kappa检验评价观察者间一致性。以P0.05为差异有统计学意义。表1SSF2重建与标准重建2 种重建方法的图像质量评分、密度、噪声、SNR比较(
21、x土s)图像质量评分(分)重建方法观察者ASSF2重建4.96 0.23标准重建4.65 0.48t值3.775P值0.001注:SSF2为第2 代追踪冻结技术。2.2基于SSF2的冠脉参数左前降支、左旋支及右冠脉混合斑块占比均较高(表2)。左前降支重度钙化、左旋支无钙化及右冠脉轻度钙化占比均较高(表3)。左前降支、冠脉分支无狭窄轻微狭窄轻度狭窄中度狭窄重度狭窄左前降支近段13(30.95)中段5(11.90)12(28.57)远段33(78.58)左旋支近段中段远段右冠状动脉近段16(38.10)中段15(35.72)远段18(42.86)冠脉分支左前降支左旋支右冠状动脉2.3基于SSF2的
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