摘要
背景与目的: 冠状动脉CT血管成像(CCTA)广泛用于可疑稳定型冠心病的诊断评估,但其与有创冠状动脉造影(ICA)的一致性在不同分析水平上仍不一致。本研究旨在评估CCTA与ICA的一致性,并识别与差异相关的因素。材料与方法: 对500例患者进行了单中心回顾性分析。所有患者在ICA前一年内接受了CCTA。采用≥50%的截断值,在11段冠状动脉、血管和患者水平评估狭窄。使用kappa系数评估诊断一致性,并以敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值评估诊断效能。采用逻辑回归模型评估与差异相关的因素。结果: 在节段水平,CCTA与ICA在11个冠状动脉节段的一致性较低至中等(κ=0.108–0.461)。在患者水平,CCTA比ICA更频繁地识别出≥50%的冠状动脉狭窄(86.2% vs. 59.4%,p<0.001),显示出高敏感性(91.3%)但低特异性(21.2%)。诊断差异与较高的冠状动脉钙化负荷相关,在多变量分析中,体重指数>25 kg/m²、年龄<68岁及多种合并症与不一致结果独立相关。结论: 在患者水平,CCTA具有高敏感性,是选择患者进行进一步诊断评估的合适无创方法。然而,CCTA与有创冠状动脉造影在节段和血管水平的一致性仍然有限。诊断差异与冠状动脉钙化和较高的体重指数显著相关,解释CCTA结果时应考虑这些因素。
1. 引言
冠状动脉疾病(CAD)仍是全球发病率和死亡率的主要原因之一,强调了对准确、及时诊断方法的需求[1]。有创冠状动脉造影(ICA)是评估冠状动脉解剖的金标准,提供高分辨率并可立即进行介入治疗。然而,ICA的侵入性及其相关风险(包括血管并发症和辐射暴露)凸显了对创伤更小替代方法的需求[2,3]。无创诊断策略,特别是冠状动脉CT血管成像(CCTA),已成为评估可疑稳定型CAD的一线检查方式,被现行指南推荐用于低至中等验前概率的患者[2,3]。尽管其广泛采用,CCTA与ICA结果之间的差异经常被观察到,特别是当使用阈值定义对冠状动脉狭窄严重程度进行分类时[4]。此外,解剖成像与通过心肌灌注显像(MPS)评估的功能性缺血之间的不一致进一步使关于有创评估和血运重建必要性的临床决策复杂化。
这些差异突显了对CCTA诊断性能进行详细评估的必要性。CCTA精确度在冠状动脉树中的变化,受血管大小、钙化和患者特征等因素影响,需要进行详细分析。本研究的主要目的是评估无创(CCTA和MPS)和有创(ICA)检查结果之间的一致性,确定导致这些方法不一致的因素,并评估它们在有创治疗决策中的临床意义。因此,本分析仅纳入了接受有创冠状动脉造影的患者,从而允许直接比较无创与有创检查结果。
2. 材料与方法
2.1. 研究设计与人群在立陶宛健康科学大学医院考纳斯诊所心内科进行了一项单中心回顾性分析。分析纳入2025年1月1日至2025年7月1日期间接受有创冠状动脉造影(ICA)的成年患者。所有纳入患者必须在ICA前一年内接受过冠状动脉CT血管成像(CCTA)。心肌灌注显像(MPS)数据,如可行,如果在同一一年内进行,则收集并分析。研究队列仅包括因稳定型CAD评估的院外患者;在我们的数据集中,无患者在等待有创冠状动脉造影期间接受CCTA后发生急性冠状动脉综合征。由于仅纳入转诊接受有创冠状动脉造影的患者,研究人群代表了一组临床选择的疑似显著CAD的队列。在排除数据不完整或不符合资格标准的患者后,共有500名具有完整临床和影像学数据集且满足所有预设纳入和排除标准的连续患者纳入最终分析。所有患者在首次在考纳斯诊所登记时提供了普通书面同意,允许将匿名医学数据用于科学目的。心力衰竭定义为基于症状和体征的临床诊断,而左心室衰竭定义为孤立的左心室功能障碍,通常通过超声心动图确认。这些类别并非互斥。
2.2. 影像学指征与诊断路径有创冠状动脉造影在CCTA显示解剖学上显著的冠状动脉狭窄(≥50%)和/或患者有进一步有创评估的临床指征时进行。心肌灌注显像仅在基于CCTA结果建议进一步评估冠状动脉狭窄功能意义时进行。在这些情况下,MPS在ICA之前作为中间功能诊断测试进行。
2.3. 排除标准排除标准包括临床或影像学数据不完整,以及未同意使用数据。此外,解剖异常、晚期或终末期心脏病、转移性恶性肿瘤或其他干扰冠状动脉影像可靠解读的情况的患者未被纳入。
2.4. 影像方案与参考标准CCTA使用320层计算机断层扫描仪(Aquilion ONE TSX-305A, Canon Medical Systems, Tochigi, Japan)进行,采用心电图同步采集方案。CCTA仅用于冠状动脉的解剖学评估。有创冠状动脉造影被视为评估冠状动脉狭窄严重程度的参考标准。ICA期间冠状动脉狭窄的功能意义使用瞬时无波形比值(iFR)评估;当iFR ≤ 0.89时,狭窄被认为血液动力学显著。使用iFR的生理学评估作为常规临床实践的一部分,由介入心脏病专家根据临床情况和血管造影病变特征酌情进行。未计划进行前瞻性的iFR数据收集;因此,仅纳入有可用iFR测量的患者(n=31)。心肌灌注显像使用单光子发射计算机断层扫描(SPECT)进行,以99mTc-MIBI作为放射性药物。所有影像学检查由经验丰富的专家在常规临床实践中进行解读。冠状动脉优势型(右、左或均衡)从最终的临床CCTA和ICA报告中回顾性记录,研究调查员未进行额外的重新分类。由于回顾性设计和数据的完全匿名化,无法识别个体读者;因此,分析基于最终临床报告。
2.5. 冠状动脉分段与狭窄分类CCTA结果根据美国心脏协会(AHA)17段模型进行评估,而ICA发现采用20段方案进行评估。为确保两种方式之间的可比性,冠状动脉节段被协调为11个分析节段。节段水平分析包括右冠状动脉(RCA)、左前降支(LAD)和左回旋支(LCX)的近段、中段和远段,以及左主干冠状动脉(LM)和中间支(IM)。在每个节段中,狭窄严重程度采用六级量表分类:0%、<50%、50–69%、70–89%、90–99%和100%。此外,还应用了二元分类,将狭窄归类为<50%或≥50%。
2.6. 血管水平与患者水平定义对于血管水平分析,节段水平数据汇总为三大主要冠状动脉:RCA(RCA_prox、RCA_mid、RCA_dist)、LAD(LAD_prox、LAD_mid、LAD_dist)和LCX(LCX_prox、LCX_mid、LCX_dist)。对于患者水平分析,显著冠状动脉疾病定义为存在至少一个狭窄≥50%的冠状动脉节段。
2.7. 统计学分析统计分析使用IBM SPSS Statistics 30.0版进行。定量变量以均值±标准差或中位数及四分位距表示,取决于分布情况。分类变量以绝对数和百分比表示。组间比较采用χ²检验或Fisher精确检验(分类变量)以及Student t检验或Mann-Whitney U检验(连续变量)。CCTA与ICA之间的诊断一致性采用Cohen's kappa(κ)系数评估,应用线性和二次加权。诊断性能通过计算敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)和总体准确性进行评估。患者水平诊断方法之间的差异采用McNemar检验评估。诊断鉴别能力采用受试者工作特征(ROC)曲线分析评估,报告曲线下面积(AUC)和95%置信区间。评估CCTA发现与有创治疗之间关联的ROC分析在患者水平进行。与CCTA和ICA发现之间差异相关的因素采用二元逻辑回归分析。单变量分析中p<0.05的变量被认为有资格纳入多变量逻辑回归模型。年龄根据研究人群的中位值(68岁)进行二分类以纳入多变量模型。冠状动脉钙化负荷(Agatston评分)在动脉特异性差异分析中单独分析。由于Agatston数据并非所有患者都可获得,且纳入会降低有效样本量并增加模型过拟合风险,因此未将其纳入最终的患者水平多变量模型。结果以优势比(OR)及95%置信区间表示。p<0.05被认为具有统计学显著性。
2.8. 文献检索进行了一项结构化的非系统性文献检索,以识别支持本研究背景、解释和讨论的相关研究。筛选了PubMed/MEDLINE、Web of Science以及关键文章和指南的参考文献列表,以识别额外的相关出版物。文献检索主要关注2000年1月至2025年12月期间发表的研究,反映了现代CCTA的时代。早期基础研究在相关的情况下也被考虑以提供解剖学或概念背景。检索词包括与CCTA、ICA、诊断准确性(包括基于血管的分析)、图像质量/伪影、冠状动脉钙化和功能评估(FFR/iFR和CT-FFR)相关的关键词组合。符合条件的文章为经同行评审的文章、原创研究文章或主要综述或指南、在人类中进行的研究以及以英文发表的文章。排除标准为病例报告、样本量非常小的研究、过时的技术方案以及不明确的诊断标准。本次文献检索旨在支持研究结果的背景和解释,并非设计为正式的系统性综述或荟萃分析。
3. 结果
3.1. 研究人群研究包括500名患者:249名(49.8%)男性和251名(50.2%)女性。研究人群的平均年龄为67.3 ± 9.4岁。女性(70.0 [64.0–75.0]岁)在统计学上显著(p<0.001)年长于男性(65.0 [59.0–73.0]岁)。研究人群的中位体重指数(BMI)为29.3 [26.0–33.2] kg/m²。男性(28.7 [25.4–31.8] kg/m²)与女性(29.8 [26.5–33.7] kg/m²)之间的差异无统计学显著性(p=0.085)。总共有494名患者至少患有表1中列出的一种疾病。最常见的疾病是动脉高血压(94.8%)、左心室衰竭(79.6%)以及心律或传导障碍(21.8%)。
3.2. CCTA与ICA结果的节段分析 3.2.1. 基于Kappa系数的一致性分析根据六级分类,加权kappa(κ)系数范围为0.108至0.436,根据二级分类,范围为0.110至0.461。在两种分类中,RCA_prox的一致性最高,LCX_dist、IM和LM的κ值最低。详细的节段水平结果见表2。成对Wilcoxon符号秩检验显示,在大多数冠状动脉节段中,CCTA和ICA得出的六级狭窄分类之间存在统计学显著差异(p<0.05),而在RCA_dist和IM中未观察到显著差异。
3.2.2. 各冠状动脉节段的诊断性能比较CCTA和ICA结果时,诊断性能在各冠状动脉节段之间有所不同。所有节段的诊断指标见表3。在RCA_prox和LAD_prox中,敏感性范围为65.8%至77.3%,而特异性超过70%。在远段和IM中,敏感性低于40%,但准确性和特异性保持在84%以上。在所有节段中,阴性预测值(NPV)超过80%,而阳性预测值(PPV)低于45%。
3.3. 动脉水平诊断分析 3.3.1. CCTA与ICA相比的动脉水平诊断性能通过主要冠状动脉评估CCTA的诊断性能(表4),我们观察到LAD的敏感性最高,RCA较低,LCX最低。所有动脉的阳性预测值(PPV)有限(42.9–50.0%),而阴性预测值(NPV)持续较高,范围为75.8%至89.5%。
3.3.2. 冠状动脉的ROC曲线分析右冠状动脉(RCA)的诊断准确性最高,AUC为0.744(95% CI 0.694–0.795;p<0.001)。相比之下,左回旋支(LCX)和左前降支(LAD)的鉴别能力有限,AUC分别为0.668(95% CI 0.611–0.725;p<0.001)和0.614(95% CI 0.564–0.663;p<0.001)(图1)。
3.4. 患者水平分析在患者水平,CCTA在431名患者(86.2%)中识别出至少一个冠状动脉节段狭窄≥50%,而ICA在297名患者(59.4%)中识别出狭窄≥50%。两种方法之间观察到一致的发现(两种方法均<50%狭窄:43名患者,8.6%;两种方法均≥50%狭窄:271名患者,54.2%)。在CCTA显示<50%狭窄的患者中,26名(5.2%)在ICA上显示≥50%狭窄;其中7名接受了经皮冠状动脉介入治疗(PCI),而其余19名(3.8%)接受了最佳药物治疗。所有百分比均相对于总研究人群计算。CCTA与ICA之间的差异具有统计学显著性(McNemar检验,p<0.001)。计算的κ系数表明两种方法之间的一致性较弱。在患者水平,CCTA用于检测所有节段中至少一处≥50%冠状动脉狭窄的诊断性能总结于表5。
3.5. 功能性与介入结果分析 3.5.1. 结构性(CCTA)与功能性(iFR)评估之间的关系在所有500名患者中,CCTA在86.2%(431/500)中检测到≥50%的狭窄。在ICA期间对6.2%(31/500)的患者进行了功能评估(iFR),其中大多数CCTA显示≥50%狭窄(96.8%;30/31)。=在ICA期间对6.2%(31/500)的患者进行了功能评估(iFR),其中大多数CCTA显示≥50%狭窄(96.8%;30/31)。CCTA检测到的≥50%狭窄与进行iFR评估的可能性更高相关(p=0.040)。在接受功能评估的CCTA ≥50%狭窄患者中,76.7%(23/30)的病变在功能上不显著。
3.5.2. CCTA发现与有创治疗之间的关联在431名患者中,CCTA检测到至少一处显著冠状动脉狭窄(≥50%);然而,仅对140名患者(32.5%)进行了PCI。在CCTA未显示显著冠状动脉狭窄的69名患者中,仍有7例(10.1%)进行了PCI。CCTA发现与有创治疗频率之间存在统计学显著关联(χ²=14.30;p<0.001)。ROC分析表明,CCTA上≥50%狭窄的标准用于区分接受有创治疗的患者的能力有限(AUC=0.544;95% CI 0.494–0.595;p=0.086)。在该阈值下,敏感性高(95.2%),而特异性低(17.6%)(图2)。
3.6. 心肌灌注显像与有创冠状动脉造影相比的诊断价值在56名患者(占总研究人群的11.2%)中进行了心肌灌注显像。37名患者(66.1%)发现病理结果,而19名患者(33.9%)发现正常。灌注缺损最常出现在右冠状动脉供血区域,见于28名患者(50.0%)。较少见的是,缺损见于左回旋支区域(12名患者,21.4%)和左前降支区域(5名患者,8.9%)。在患者水平,病理性的心肌灌注显像结果在有创冠状动脉造影显示至少一处显著冠状动脉狭窄(≥50%)的患者中更常见(78.3% vs. 26.3%),尽管此差异无统计学显著性(p=0.108)。心肌灌注显像与ICA相比的诊断性能显示敏感性为78.3%,特异性为42.4%,两种方法之间总体一致性较低(κ=0.189 ± 0.221)。在RCA、LAD和LCX区域,灌注缺损定位与相应的ICA发现之间未观察到显著关联。定量灌注值(静息、负荷及其差值)在组间也无显著差异(p>0.05)。
3.7. 与CCTA和ICA结果差异相关的因素 3.7.1. 血管水平分析:Agatston评分的关联与女性相比,男性在所有分析的冠状动脉中均显示出显著更高的Agatston评分。对于总Agatston评分(p=0.012),以及右冠状动脉(p=0.040)、左前降支(p=0.004)、左回旋支(p=0.005)和左主干(p=0.006),差异均具有统计学显著性。在RCA中,不一致组的总Agatston评分在统计学上显著更高(p=0.029)。RCA定位的钙化指数也更高,尽管差异未达到统计学显著性(p=0.055)(表6)。在LAD中,不一致组的总Agatston评分在统计学上显著更高(p=0.037)。不一致组的LAD定位Agatston评分在统计学上也显著更高(p=0.011)(表7)。在LCX中,仅发现LCX定位的钙化指数存在统计学显著关联(p=0.015)。总Agatston评分无统计学显著性(p=0.207)(表8)。在LM区域,不一致组在LM本身(p=0.036)以及邻近的LAD(p=0.018)和LCX(p=0.015)节段显示出显著更高的Agatston评分。该组的总钙负荷也更高,尽管差异未达到统计学显著性(p=0.081)(表9)。
3.7.2. 患者水平分析:人口统计学、人体测量学、心脏及合并症因素的影响未发现CCTA-ICA一致性与分析的临床因素之间存在统计学显著关联。然而,在糖尿病患者和脑血管粥样硬化患者中观察到不一致率较高的趋势,尽管这些差异未达到统计学显著性(分别为p=0.072和p=0.085)(表10)。CCTA和ICA发现不一致的患者BMI显著更高,而年龄和性别与差异无显著相关性(表11)。
3.7.3. 患者水平分析:与CCTA-ICA差异相关因素的多变量分析在多变量分析中,较高的BMI(>25 kg/m²)、较年轻的年龄(<68岁)以及存在多于两种合并症仍与CCTA-ICA差异独立相关。该模型显示出中等的总体分类准确性(63.1%),预测因子的统计显著性范围为p=0.015至p=0.028(表12)。
3.8. 基于CCTA和ICA的冠状动脉循环优势型评估由CCTA和ICA确定的冠状动脉循环优势型在84.8%的病例中是一致的。两种方法之间的一致性为中等,线性加权kappa为0.454(95% CI 0.350–0.559),二次加权kappa为0.413(95% CI 0.294–0.532)。在一致病例中(n=357),320名患者(89.6%)观察到右优势型循环。在不一致病例中(n=64),差异最常涉及右优势型与均衡型循环之间的不一致,占40例(62.5%)。
4. 讨论
本研究在临床转诊接受ICA的队列中评估了CCTA的一致性和诊断性能,并在患者、血管和节段水平进行了分析。队列包括500名平均年龄为67.3±9.4岁的患者,反映了一个年龄较大、临床风险较高的人群,其中年龄增长是动脉粥样硬化性心血管疾病的既定独立危险因素[5,6,7]。女性显著年长于男性,这与流行病学数据一致,该数据表明CAD通常在女性中表现较晚,部分原因是绝经前雌激素的心脏保护作用及其后的下降[8,9]。与主要的CCTA队列相比,我们的人群年龄稍大,这可能是由于临床选择,因为老年患者更常出现需要CCTA或ICA的心血管危险因素和症状[10,11,12]。正如预期,几乎所有参与者至少患有一种合并症。动脉高血压患病率很高,左心室功能障碍也很常见,这与先前报道的CCTA队列一致[13,14]。
除了患者特征外,CCTA与ICA之间的一致性在冠状动脉各节段显示出显著变异性。在节段水平,加权的κ分析显示一致性和中等的一致性,这与先前的研究一致,这些研究报告尽管在患者水平有强大的诊断性能,但在解剖狭窄分级中仅存在中等的一致性[15]。我们的分析揭示了显著的节段特异性差异,在RCA近段观察到最高的一致性,在LCX远段、中间支和左主干冠状动脉观察到最低的一致性。重要的是,在所有血管中,一致性并非从近段到远段均匀下降。在RCA中,远段节段显示出比中段更高的κ值,而在LAD中,中段的一致性大于近段。这些发现可能反映了节段特异性疾病患病率、基于ICA的队列固有的转诊偏倚以及κ统计量对不平衡类别分布的敏感性。它们不太可能代表诊断能力的真实差异。类似的CCTA与ICA之间的节段依赖性不一致已在当代比较研究中报道,特别是在涉及远段血管、LCX和中间支时。例如,Pagonis等人报道,CCTA仅检测到ICA在远段冠状动脉节段中识别的44%的病变[15,16]。这种节段特异性异质性可能反映了潜在的解剖复杂性,包括较小的血管直径、增加的迂曲度、分叉几何形状、血管优势型模式以及较高的钙化患病率[17,18]。值得注意的是,在RCA远段和中间支中,未观察到CCTA和ICA衍生的狭窄分类之间存在统计学显著差异,这表明在选定的节段中,CCTA可能提供与有创血管造影解剖学上相当的评估。因此,尽管有高水平的患者水平诊断准确性,节段水平的变异性在临床上仍然相关。这些发现强调了标准化采集和解读方案的重要性,并支持在远段和左侧冠状动脉节段中谨慎解读狭窄严重程度。
对节段水平诊断性能的分析进一步表明,CCTA在检测显著冠状动脉狭窄方面保持高敏感性和NPV,特别是在近段节段,而特异性和PPV在冠状动脉树中有所变化,在远段节段较低。最近的基于节段的研究报道,CCTA检测≥50%狭窄的敏感性范围约为58%至87.5%,具有持续较高的NPV,而特异性和PPV根据冠状动脉钙负荷和疾病患病率而变化[19,20]。在我们的队列中,NPV在所有冠状动脉节段中保持较高(通常>80%),而敏感性显示出显著变异性,在远段节段明显较低,在某些情况下低于40%,特异性和PPV相应波动。这种变异性可能部分反映了CCTA与ICA相比倾向于高估狭窄严重程度的已知趋势,可能导致检测率更高和风险重分类,特别是在ICA可能低估非阻塞性疾病的节段中[21]。总体而言,这些发现支持当前的指南建议,加强了CCTA作为排除显著冠状动脉疾病(尤其是在近段和中段)的可靠方式的作用,同时强调在远段或重度钙化血管中进行谨慎解读和选择性ICA的必要性。
当在血管水平评估诊断性能时,在主要冠状动脉区域观察到显著的异质性,可能反映了解剖结构和图像质量的差异。LAD通常更容易可视化,因为其近段直径较大、位置更靠前且行程相对较直,而LCX通常在房室沟内走行更迂曲,可能更深或被邻近心脏结构部分遮挡,可能降低图像质量和敏感性[22,23,24,25,26,27]。在ACCURACY试验中,跨主要冠状动脉的基于血管的分析显示,检测≥50%狭窄的敏感性为84%,特异性为90%[10]。Herzog等人报告了类似的结果,观察到高水平的每血管诊断性能(敏感性88.8%,特异性91.5%),RCA、LAD和LCX区域之间无显著差异[28]。相比之下,我们的动脉特异性分析揭示了更明显的异质性,LAD的敏感性较高但特异性较低,而LCX则呈现相反的模式。由于不同研究中冠状动脉区域的定义不同,直接数值比较应谨慎解读;因此,我们关注整体诊断模式而非精确百分比值。与典型的CCTA诊断概况一致,所有三条动脉的NPV均保持较高(75.8–89.5%),而PPV有限(42.9–50.0%)。在临床上,这支持CCTA作为排除显著冠状动脉狭窄的可靠方式的作用。相对较低的PPV可能归因于重度钙化斑块引起的开花伪影导致狭窄严重程度的高估,以及较小的血管直径和增加的迂曲度[29,30,31,32]。这种解释得到了图像处理方法的支持,因为去开花CCTA算法改善了对钙化斑块的评估,并提高了特异性和PPV,表明钙化在很大程度上导致了假阳性发现[33]。最后,PPV和NPV本质上是依赖于人群和方法的度量。它们根据验前概率、疾病患病率、狭窄阈值、分析水平(每患者与每血管)、非诊断节段的处理以及整体图像质量而变化[34,35,36,37]。
通过ROC曲线分析进一步深入了解了动脉特异性诊断性能,该分析显示了跨主要冠状动脉区域异质的鉴别能力。在我们的队列中,≥50%的狭窄在RCA区域内被最准确地识别。在RCA中观察到的相对较高的鉴别性能可能反映了CCTA可及性和图像质量的血管特异性差异。先前的研究报道了RCA中优越的节段水平图像质量,而LCX更常与欠佳的可视化相关。降低的图像质量——特别是在存在广泛钙化的情况下——可能导致狭窄错误分类,从而影响鉴别性能指标[31,34]。
与在节段和动脉水平观察到的显著变异性相比,患者水平的分析显示了CCTA更一致的诊断概况。研究结果表明,对于检测至少一处冠状动脉≥50%狭窄,CCTA的敏感性和NPV较高,而与ICA相比,特异性和PPV更有限。在当前队列中,CCTA与ICA之间的患者水平一致性为中等,反映了CCTA将更大比例的患者分类为至少存在一处解剖上显著狭窄的系统性趋势。这种模式与CCTA既定的诊断概况一致,其中优先考虑敏感性是以牺牲特异性为代价的。大型多中心研究同样报道了CCTA的高患者水平敏感性,通常在85%至96%范围内,以及更多变的特异性,在72%至90%之间,具有持续高NPV和中高PPV[38,39]。心血管计算机断层扫描学会2021年专家共识文件强调了这种权衡,突出了CCTA在排除解剖学上显著CAD中的作用[40]。在此背景下,我们研究中观察到的有限患者水平一致性可能反映了诊断阈值的差异而非真正的不一致,强调虽然CCTA作为排除测试有效,但对于可疑或复杂CAD患者,ICA仍是最终解剖学特征描述的金标准。
结构与功能评估之间的关系进一步强调了基于解剖学决策的局限性。我们的数据显示,即使存在≥50%的狭窄,相当比例的病变在iFR下不具有血液动力学显著性;因此,仅基于解剖学标准的血运重建决策可能是不充分的。在CCTA显示≥50%狭窄且进行了iFR的患者中,76.7%的病变在功能上不显著,且无需介入治疗。这突出了生理学确认的重要性,与支持有创生理学指导策略的证据基础一致[41,42,43]。然而,仅对6.2%的参与者进行了iFR;因此,该亚组的结果可能不能代表整个队列。很可能iFR更常用于临界狭窄或临床不确定的病例,这可能增加了该亚组中功能不显著病变的比例。尽管我们中心的功能评估是在ICA期间有创进行的,但当前的实践也允许使用CT-FFR从CCTA数据中无创评估功能显著性,与单独的解剖学CCTA评估相比,这提高了特异性和诊断鉴别能力,并降低了不必要的有创冠状动脉造影的可能性[44,45]。鉴于我们iFR评估亚组中大多数解剖学上显著的狭窄在功能上不显著,将无创功能评估(CT-FFR)添加到CCTA路径中可以减少不必要的有创操作,并可能避免过度治疗[46]。
类似地,当单独应用解剖学阈值时,CCTA对有创治疗的预测价值有限。尽管发现CCTA结果与有创治疗频率之间存在统计学显著关联(χ²=14.30;p<0.001),但CCTA的“至少一个节段狭窄≥50%”标准对有创治疗(PCI或CABG)的预测价值有限(AUC=0.544;95% CI 0.494–0.595;p=0.086)。这表现为非常高的敏感性(95.2%)结合极低的特异性(17.6%),表明解剖学≥50%阈值识别出更多有创治疗的潜在候选者,尽管许多人最终并未接受血运重建。作为一种纯解剖学测试,CCTA不能确定狭窄是否具有血液动力学显著性;因此,单独的≥50%解剖学阈值预测血运重建的特异性较低[47]。血运重建的决定通常基于生理学评估,因此仅凭解剖学不足以确定干预的必要性[41]。在NXT研究中,与单独的CCTA解剖学评估相比,CT-FFR显著提高了特异性,突出了基于解剖学阈值进行患者选择的局限性[45]。一项大规模分析证实,相当比例的狭窄在血管造影和FFR标准之间存在不一致,尤其是在中度病变中,这可以解释为什么一些CCTA显示≥50%狭窄的患者未接受血运重建[48]。ESC指南建议将解剖学信息与功能评估相结合,特别是对于中度狭窄[49]。因此,我们的发现支持解剖学信息应与功能评估一起评估的概念,以减少对有创血运重建需求的高估。
除了解剖学和生理学冠状动脉评估外,对MPS的评估揭示了其可靠识别解剖学定义的冠状动脉狭窄的能力有限。研究结果不如大型荟萃分析中报道的有利,当使用ICA作为参考标准时,这些荟萃分析描述了约83-88%的汇总敏感性和61-77%的特异性[50,51]。这种差异可能部分反映了本研究中样本量小和患者选择的问题,以及功能性灌注异常与解剖学狭窄严重程度之间公认的不匹配,如灌注缺损定位与血管造影发现之间缺乏显著关联所证明的。这种现象在患有多支血管病变、弥漫性动脉粥样硬化或平衡性缺血的患者中被描述,其中MPS可能低估病变特异性缺血,尽管有血管造影上显著的疾病[52,53]。这种不完全相关性反映了功能缺血评估与纯粹解剖学狭窄严重程度之间已知的固有不一致,特别是当有创冠状动脉造影被用作唯一的参考标准时。大型随机试验,包括DEFINE-FLAIR和iFR-SWEDEHEART,证明FFR和iFR等生理学指标优于基于血管造影的狭窄严重程度指导血运重建决策,在短期和长期随访中均有安全推迟干预和可比的主要不良心脏事件发生率[54,55,56]。这些发现强化了功能和解剖学评估提供互补但不等同信息的概念,当使用ICA作为唯一参考标准时,仅依赖MPS可能不足以进行精确的病变水平或血管特异性决策。
除了功能-解剖学不匹配之外,图像质量相关因素也在解释无创与有创冠状动脉评估之间不一致方面发挥重要作用。冠状动脉钙化负荷被证明是CCTA-ICA不一致的重要决定因素,具有动脉特异性差异以及局部与总Agatston评分不同的影响。高钙化负荷是CCTA诊断性能已知的限制因素;CORE-64分析显示,高Agatston评分降低了CCTA的整体准确性和鉴别能力[31,35]。在我们的研究中,男性的Agatston评分较高(总评分和每动脉),与显示男性Agatston评分较高的人群队列数据一致,这可能导致男性亚组中CCTA-ICA不一致更频繁[32,57]。从机制上讲,钙化可在CCTA上引起开花/部分容积伪影,并使管腔/狭窄评估复杂化,从而增加与ICA不一致的可能性[58,59,60,61]。我们的结果表明,Agatston评分与CCTA-ICA不一致之间的关系是动脉依赖性的,并且根据冠状动脉钙负荷是局部还是整体评估而不同。这种模式与先前的研究一致,这些研究表明增加的钙化负荷导致CCTA上假阳性狭窄诊断增加,从而降低特异性并增加CCTA-ICA不一致的风险[31,32,60]。结果受到不一致亚组规模小、多重比较以及未评估不一致方向(假阳性与假阴性)的限制,因此应谨慎解读。在临床上,这些发现强调了对高Agatston评分患者的CCTA狭窄评估进行更谨慎解读的必要性,以及当存在不确定性时进行额外验证的必要性。
患者水平的特征也被评估以评估其对诊断不一致的潜在贡献;然而,未发现CCTA-ICA不一致与评估的临床或人口学因素之间存在统计学显著关联(所有p值均>0.05)。不一致组的BMI较高,BMI≥25 kg/m²的患者不一致的几率几乎翻倍(OR 1.97;95% CI 1.15–3.39)。较高BMI与不一致之间的关联可能由技术因素解释:随着体重增加,光子衰减和散射增加,导致更高的图像噪声,这使得评估动脉管腔和斑块边缘更加困难,并增加了狭窄评估的不确定性[62]。Alkadhi等人表明,与ICA相比,高BMI与较低的每患者特异性相关,同时保持高敏感性和NPV,这与由假阳性(高估)发现驱动的不一致一致[63]。从实践角度来看,这表明CCTA解读在较高BMI患者中可能不太准确;因此,确保最佳的CCTA图像质量和方案优化很重要。尽管评估的任何合并症与CCTA-ICA不一致均无统计学显著关联,但在糖尿病或脑血管粥样硬化患者中观察到了非显著趋势(分别为p=0.072和p=0.085)。这些结果应谨慎解读,因为95% CI包含1。年龄和性别也与CCTA-ICA不一致无统计学显著关联;因此,患者水平的不一致更好地由技术/图像质量因素而非人口统计学特征或心脏及合并症因素解释。
为了进一步阐明患者相关因素的独立贡献,进行了多变量逻辑回归分析。多变量逻辑回归分析识别了几个与CCTA-ICA不一致独立相关的因素,包括BMI≥25 kg/m²、年龄<68岁以及存在多于两种合并症。然而,模型的整体鉴别性能中等,表明分类准确性有限。因此,这些发现应谨慎解读,并被视为产生假设而非方式间不匹配的明确预测因子。观察到的关联可能反映了技术和动脉粥样硬化表型因素的累积效应,而非单一的孤立决定因素。超重是最强的预测因子,因为较高的BMI会降低CCTA图像质量,主要是由于技术和图像质量障碍,并增加狭窄分类错误[62]。与较年轻年龄的关联可能反映了非钙化/混合斑块及其正性重构的较高患病率,增加了临界狭窄的比例和CCTA解读的变异性[64,65,66]。较高的多病共存负担可能作为弥漫性且更常钙化的动脉粥样硬化的标志;钙化由于开花/部分容积伪影和较低的特异性而降低了CCTA的准确性[31,67,68]。在临床上,这些发现支持识别高风险亚组,并强调CCTA方案优化和图像质量控制。
最后,对冠状动脉循环优势型的评估显示CCTA与ICA之间总体一致性良好。在本研究中,使用CCTA和ICA对冠状动脉循环优势型的分类在84.8%的病例中匹配,κ分析表明两种方式之间一致性中等。右优势型循环是最常见的模式,而大多数不一致出现在均衡型优势的病例中。这些结果与先前的研究一致,表明CCTA可以准确评估冠状动脉优势型,特别是右优势型循环,后者在大队列中超过90%的患者中有所报道[69,70]。Barbieri等人指出,一致性可能因技术、解读和临床因素而异,在某些情况下观察到较低的整体一致性,并且差异存在于患者亚组之间,而非系统性错误分类[71]。在此背景下,本研究中观察到的中等kappa值与先前报道的值相当或略高。总体而言,这些结果支持使用CCTA作为冠状动脉优势型评估的可靠无创方式,不一致主要局限于模棱两可的解剖分类,而ICA在复杂病例中仍是参考标准。
本研究存在若干局限性,在解读研究结果时应予以考虑。这是一项单中心回顾性分析,因此受设计固有的局限性影响,包括潜在的选择偏倚和对混杂因素的不完全控制。由于仅纳入转诊接受有创冠状动脉造影的患者,无法排除转诊和验证偏倚,这可能影响了≥50%狭窄的观察患病率以及诊断性能估计值。因此,研究人群代表了一个临床风险较高的队列,而非未选择的CCTA人群。CCTA与ICA之间长达一年的时间间隔可能允许冠状动脉粥样硬化的潜在进展或改变,这可能影响了方式间的一致性。使用iFR的有创生理学评估仅在有限的患者子集中可用,并未在整个队列中系统地进行。尽管在动脉水平分析中评估了Agatston评分,但由于数据不完整,它未被纳入最终的患者水平多变量模型,这可能限制了对冠状动脉钙化负荷的校正。此外,在涉及不同冠状动脉区域Agatston评分的分析中进行了多重比较,未进行多重检验的正式校正;因此,这些发现应谨慎解读并视为探索性的。此外,CCTA-ICA不一致的方向(假阳性与假阴性发现)未单独分析,限制了对冠状动脉钙化负荷和BMI观察到的相关性进行更详细机制解释。最后,尽管多变量建模识别了CCTA-ICA不一致的独立预测因子,但模型的整体鉴别性能中等,表明额外的未测量技术、解剖或临床因素可能有助于方式间的不匹配。
5. 结论
CCTA是在患者水平排除显著冠状动脉疾病的有效无创工具。然而,其与ICA的诊断一致性在节段和血管水平仍然有限,特别是在远段节段和左侧冠状动脉中。尽管CCTA经常识别出≥50%的冠状动脉狭窄,但单靠这一解剖学发现不足以指导有创治疗的决定。相当大比例的解剖学上显著的狭窄在功能上不显著,凸显了仅依赖解剖学评估时高估的风险。CCTA与ICA之间的差异受到技术和解剖学因素的强烈影响,包括冠状动脉钙化负荷和增加的BMI,这些因素降低了图像的可解读性和特异性。这些发现支持CCTA作为无创诊断方式的作用,而关于有创管理的决策应依赖于整合的解剖学和功能评估,并在整体临床背景下进行解读。需要进行具有更强方法学设计的进一步前瞻性多中心研究来确认这些发现,并细化CCTA在选择患者进行有创评估中的临床作用。
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