BMI、心率及心律对光子计数探测器虚拟冠状动脉钙化评分的影响:与真实非增强扫描的对比研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:The International Journal of Cardiovascular Imaging 1.5

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  为探讨 BMI、心率和心律对 PCD-CT 血管造影钙敏感 VNC 序列 CACS 的影响,研究人员对比 TNC 序列。发现 VNC 评分低估 TNC,虽线性相关高,但 11% 病例可能误分类。提示临床决策需考虑 BMI 及心率影响。

  

论文解读


研究背景


在心血管疾病的诊断与风险评估中,冠状动脉计算机断层血管造影(CTA)和冠状动脉钙化评分(CACS)是重要的无创工具。传统的真实非增强扫描(TNC)是 CACS 的金标准,但其需要额外的扫描流程,增加了患者的辐射暴露和检查时间。虚拟非增强(VNC)技术通过从增强 CTA 数据中虚拟减去碘对比剂,有望替代 TNC 实现钙化评分,从而减少辐射剂量和检查时间。然而,已有研究指出,VNC 的准确性可能受患者体质量指数(BMI)、心率、心律等因素影响。例如,高 BMI 可能导致图像噪声增加,心率过快或心律不齐会引入运动伪影,这些都可能干扰 VNC 对钙化的准确检测和量化。因此,明确 BMI、心率及心律对 VNC 技术在 CACS 中可靠性的影响,对于其临床应用至关重要。

为解决这一问题,德国奥格斯堡大学医院(University Hospital Augsburg)的研究人员开展了相关研究,探讨光子计数探测器(PCD)CT 血管造影中钙敏感 VNC 序列的 CACS 与 TNC 序列的差异,及其受 BMI、心率和心律的影响。该研究成果发表在《The International Journal of Cardiovascular Imaging》上,为 VNC 技术的临床应用提供了重要依据。

主要技术方法


研究纳入了 2022 年 1 月至 2023 年 3 月期间,因经导管主动脉瓣置换术(TAVR)前行心脏 PCD-CT 扫描的患者,要求具备完整的扫描协议和原始数据,且无冠状动脉支架或搭桥。患者按 BMI 分为正常(<24 kg/m2)、超重(24-28 kg/m2)和肥胖(>28 kg/m2),心率分为 < 60、60-69、70-79、80-89、>89 bpm 组,心律分为窦性和非窦性。使用双源 PCD-CT 进行 TNC 和 CTA 扫描,VNC 图像通过碘减去和钙保留算法从 CTA 数据重建。采用 Agatston 评分进行钙化定量,分析 TNC 与 VNC 评分的差异、线性相关性及风险类别一致性,并评估 BMI、心率和心律的影响。

研究结果


  • 总体结果:共纳入 88 例患者,VNC 的 Agatston 评分中位数为 449(IQR 130-1183),显著低于 TNC 的 542(IQR 200-1294),差异百分比为 - 11%(p<0.001),但线性相关系数高(r2=0.95),80% 的病例风险类别一致。约 11% 的病例因风险类别误分类可能导致不适当治疗。
  • BMI 的影响:在 BMI>28 kg/m2 的肥胖患者中,VNC 评分低估更为明显,差异百分比为 - 20%,而 BMI<24 kg/m2 和 24-28 kg/m2 组分别为 - 10% 和 - 8%。尽管相关性仍高(r2>0.9),但 BMI 24-28 kg/m2 组的风险类别一致率较低(77%)。
  • 心率的影响:心率≤69 bpm 时,VNC 与 TNC 评分差异较小(-5% 至 - 6%),相关性高(r2=0.93-0.98),风险类别一致率为 77%-83%。心率≥70 bpm 时,低估逐渐明显,70-79 bpm 组差异为 - 15%,≥80 bpm 组达 - 26%,其中 > 89 bpm 组第一四分位数为 - 33%。70-79 bpm 组风险类别一致率仅 63%,而更高心率组一致率较高(88%-89%)。
  • 心律的影响:窦性和非窦性心律组的评分差异百分比分别为 - 12% 和 - 13%,相关性(r2=0.96 vs 0.91)和风险类别一致率(79% vs 81%)相近,心律对 VNC 的影响无显著差异。

研究结论与讨论


本研究表明,PCD-CT 的 VNC 技术在 BMI≤28 kg/m2 且心率≤69 bpm 的严重冠状动脉疾病患者中,能可靠估计 TNC 的 CACS。但在肥胖或心率较快的患者中,VNC 存在显著低估风险,可能导致风险类别误分类,影响临床决策,如他汀类药物治疗的选择。研究强调了在临床应用 VNC 技术时,需充分考虑患者 BMI 和心率的影响,避免因低估风险而漏诊或高估风险而过度治疗。未来需进一步优化 VNC 算法,提高其在不同患者群体中的准确性,以推动其替代 TNC 扫描的临床应用,减少患者辐射暴露和检查时间。该研究为 VNC 技术的合理应用提供了重要参考,有助于提升心血管疾病诊断的精准性和效率。

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