摘要
本研究的目的是经前评估定量心脏计算机断层扫描(CT)参数的准确性和两种心脏生物标志物(N-末端 - 脑脑利钠肽(NT-PRO-BNP)和肌钙蛋白I),单独和组合,用于预测急性肺栓塞患者的右心室功能障碍(RVD)。
557名涉及疑似肺栓塞的患者接受了肺部CT血管造影。肺栓塞患者也接受超声心动图和NT-PRO-BNP /肌钙蛋白I血清水平测量。获得了三种不同的CT测量(右心室(RV)/左心室(LV)轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积).超声心动图显示,CT测量和NT-pro-BNP/肌钙蛋白I血清水平与RVD相关。
77例RVD患者的右心室/左心室比值和NT-pro-BNP/肌钙蛋白I水平明显高于无RVD患者(右心室/左心室)轴向1.68±0.84与1.00±0.21;RV / LV4-CH1.52±0.45.与1.01±0.21;RV / LV体积1.97±0.53与1.07±0.52;血清NT-pro-BNP 6372±2319与1,032±1,559 ng·l−1;肌钙蛋白I 0.18±0.41与0.06±0.18 g·L−1).曲线下的区域用于检测RV / LV的RVD轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积、NT-pro-BNP和肌钙蛋白I分别为0.84、0.87、0.93、0.83和0.70。生物标志物与RV/LV的结合体积增加AUC至0.95 (RV/LV)体积使用NT-Pro-BNP)和0.93(RV / LV体积肌钙蛋白I)。
RV / LV体积是鉴别RVD患者最准确的CT参数。RV/LV的组合体积使用NT-Pro-BNP或肌钙蛋白,I测量仅提高了两种测试的诊断准确性。
右心室功能不全(RVD)是急性肺栓塞患者预后不良的一个预测指标[1].因此,风险分层依赖于RVD的早期发现,以识别血压正常的高危患者,这些患者可能受益于更积极的治疗,如溶栓或切除栓塞[2,3.].
虽然超声心动图被认为是急性肺栓塞患者评估RVD的参考标准[4- - - - - -6]众多最近的研究评估了来自肺计算断层扫描(CT)血管造影的各种形态学参数,用于预测急性肺栓塞患者的不良结果或早期死亡[7- - - - - -13.].最常被研究的参数之一是在横向CT图像或重建四室(4-CH)视图上测量的右心室(RV)与左心室(LV)直径的比值[7,12.].最近的报道表明,室内体积的三维(3D)评估优于用于确定肺栓塞患者RVD的直径测量[14.- - - - - -16.].然而,专门比较CT征象预测RVD的准确性的研究,如超声心动图评估,是有限的,迄今为止,没有包括心室体积测量[17.,18.].
除了影像学征象外,心脏生物标志物如n端脑利钠肽前体(NT-pro-BNP)和肌钙蛋白I已被提出作为预测急性肺栓塞患者临床结局的指标[1,19.,20.].由于RV剪切应力,NT-Pro-BNP被分泌,而在严重的RV压力过载或长期的压力过载后,IS肌钙蛋白的水平是由心肌坏死导致的,导致RV心肌坏死。
因此,本研究的目的是潜在评估从肺CT血管造影的定量心脏CT参数的准确性,以及单独和组合的两种心脏生物标志物(NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I),用于预测超声心动图的RVD急性肺栓塞患者。
材料和方法
学习人口
我们当地的道德委员会(Heidelberg University,Mannheim,德国曼海姆)批准了这项前瞻性研究,所有患者均提供书面知情同意。2008年8月至2009年6月,连续575名涉及肺栓塞患者接受肺癌CT血管造影。其中,77例(13.4%)具有急性肺栓塞,并于研究中注册。这些包括42名男性和35名女性,平均年龄为63±15.8岁。所有患者的病历都是在入院前进入CT和/或2周时的充血性心力衰竭,癌症,心肌梗死,慢性肾病,肺动脉高压和败血症的存在。
超声心动图评估RVD
超声心动图数据获得了vivid 7和Vivid 1(GE Healthcare,Chalfont St Giles,UK)超声扫描仪。所有检查均在24小时内进行,在两位心脏病学家(Roeger和D. Haghi)发出症状后,他们被蒙蔽了NT-Pro-BNP血清水平和CT测量。超声心动图协议包括顶端2-,3-和4-CH视图,旁柱长和短轴视图和潜在视图。在使用Echopac PC(GE Medical Systems,Milwaukee,Wi,USA)软件包中,两位调查人员都在共识阅读中分析了数字化超声心动图数据。具体地,评估右心室的存在或不存在以下迹象[4,21.]:RV> 30毫米或RV / LV端舒张差别率> 1从顶端4-CH视图中的1;脱尿针或自由右心室壁的低管;具有正常收缩的令人非厌的RV地区的低管(McConnell标志);三尖瓣环形平面收缩偏移<15毫米;RV /心房梯度> 30 mmHg。在这些标准中的两个或更多个存在下建立RV功能障碍的诊断[21.,22.].此外,如果室间隔向左室膨出,则为严重RVD [22.,23.].所有其他类型的RVD被列为中度。
CT协议
所有标准的肺CT血管造影检查均在多层螺旋CT (MDCT)系统上进行。40例患者使用16层多层螺旋ct系统(Somatom Emotion;西门子医疗,福尔奇海姆,德国)。其余37例患者使用64层双源CT系统(Somatom Definition;西门子医疗)。100ml碘化造影剂(Imeron 400;Bracco Imaging s.p.a.,米兰,意大利)使用动力注射器(Stellant D;Medrad, Warrendale, PA, USA)−1,其次是20毫升盐水追逐者。在所有考试中,整个胸部在吸气的呼吸暂停期间扫描尾部方向。
CT分析
所有CT研究均在多通道3d工作站(Syngo VE36A;西门子医疗)。CT研究由两名放射科医生(C. Fink和T. Henzler)一致评估,他们对超声心动图和实验室结果不知情。
实验室测量
NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I血清水平从静脉血液样品量化,在诊断肺栓塞后24小时内抽取。使用NT-Pro-BNP酶免疫测定和维度RXL分析仪(Siemens Healthcare Diagnostics,Eschborn,德国)测定等离子体NT-Pro-BNP浓度。制造商提出的判决阈值,用于排除没有肾功能不全的患者心力衰竭的判定阈值为84 ng·l−1雄性为155ng·L−1在≤50yrs的女性,194 ng·l−1在男性和222 ng·l−1在女性> 50年。
肌钙蛋白I水平用双位点免疫酶法测定(Access AccuTnI;Beckmann Coulter GmbH诊断,克雷费尔德,德国)。根据制造商的说明,正常上限(检测变异系数<10%)的截止点为0.06 g·L−1.
统计分析
采用JMP 7.0 (SAS Institute, Cary, NC, USA)进行统计分析。连续变量用均值±表示SD..施加了Shapiro-Wilk测试以确定概率分布;随后使用双尾配对的T检验来比较具有正态分布的组,而如果数据通常不分布,则使用Mann-Whitney U-Test。施加Chi方向测试用于二分变量。Pearson的相关性用于将NT-Pro-BNP的血清水平与RV / LV联系起来轴向, RV / LV4-CH,RV / LV体积和超声心动图评估RVD。为了确定RVD的心脏生物标志物和CT参数的诊断准确性,分析了接收器操作特征(ROC)曲线,并计算曲线(AUC)下的区域。使用Hanley和McNeil方法进行比较AUC值之间的差异。使用以下变量的块条目进行逻辑回归分析进行多变量分析:NT-Pro-BNP,肌钙蛋白I,RV / LV轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积.结果显示为估计的比值比(ORs)和相应的95%置信区间的相对风险。双尾p值<0.05被认为具有统计学意义。
结果
在77例急性肺栓塞患者中,13名患者中存在充血性心力衰竭,11例癌症,八个,慢性肾脏疾病在四个,肺动脉高血压中,两个患者中的四个和脓毒症。超声心动图显示出77名患者中的27例(35%)的RVD,其中15名(56%)分类为严重,12(44%)为中等。
RVD的总体检测
患有RVD的患者与没有RVD的患者显示出明显较高的RV / LV比率和心脏生物标志物水平(RV / LV轴向1.68±0.84与1.00±0.21 (p = 0.003);RV / LV4-CH1.52±0.45.与1.01±0.21 (p = 0.002);RV / LV体积1.97±0.53与1.07±0.52 (p = 0.0001);血清NT-pro-BNP 6372±2319与1,032±1,559 ng·l−1(p = 0.002);肌钙蛋白I 0.179±0.411与0.061±0.176 g·L−1(p = 0.0375))。
右心室/左心室三个不同CT参数与血清NT-pro-BNP的相关系数较弱轴向NT-pro-BNP (r=0.38),右心室/左心室中度4-CH使用NT-Pro-BNP(R = 0.52),对RV / LV有益体积使用NT-Pro-BNP(r = 0.68)。在三种不同CT参数与肌钙蛋白I:RV / LV之间没有发现相关性轴向用肌钙蛋白I(r = 0.10),RV / LV4-CH用肌钙蛋白I(r = 0.12)和RV / LV体积用肌钙蛋白I(r = 0.19)。
RV/LV的AUCs轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,用于预测RVD的血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I分别为0.84,0.87,0.93,0.83和0.70(无花果。2).CT参数和心脏生物标志物的ROC分析显示,预测RVD的临界值如下:RV/LV为1.18轴向, RV/LV为1.294-CH,1.34用于RV / LV体积,1617 ng·l−1NT-pro-BNP和0.07 g·L−1对于肌钙蛋白我(无花果。2).表格1总结右心室/左心室的诊断特点轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,血清NT-pro-BNP和肌钙蛋白I使用指定的截止值。
NT-Pro-BNP和三种不同CT参数的组合增加了RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积分别为0.87、0.90和0.95(均p>0.05)。表2.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积结合NT-Pro-BNP检测RVD。肌钙蛋白I和三种不同CT参数的组合增加了RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积分别为0.85,0.88和0.93(所有P> 0.05)。表2.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积结合肌钙蛋白I血清水平检测中度RVD。
多因素logistic回归分析显示RV/LV轴向(或37.5,95%CI 8-190; P = 0.0001),RV / LV4-CH(或45.7,95% ci 10-215;p = 0.0001), RV / LV体积(或67.5,95% ci 12-370;p=0.0001), NT-pro-BNP (OR 12, 95% CI 3.0-47.2;p=0.002)和肌钙蛋白I (OR 5, 95% CI 1.6-15.9;p=0.019)均为RVD的独立预测因子。
检测中度RVD
对中度RVD患者组进行ROC分析,右心室/左心室截断值如下轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积血清NT-pro-BNP、肌钙蛋白I对超声心动图证实为中度RVD患者的检测:1.23、1.31、1.33、1,427 ng·L−1和0.09 g·L−1, 分别。使用这些截止值,RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I分别为0.87,0.89,0.90,0.80和0.71。表3总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I用于检测中度RVD。
NT-Pro-BNP和三种不同CT参数的组合增加了RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积分别为0.90,0.91和0.93(所有P> 0.05)。表4.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积联合NT-pro-BNP血清水平检测中度RVD肌钙蛋白I和三种不同CT参数的组合增加了RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积分别为0.88、0.90和0.91(均p>0.05)。表4.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积结合肌钙蛋白I血清水平检测中度RVD。
检测严重的RVD
对严重RVD患者组进行ROC分析,右心室/左心室截断值如下轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白用于检测超声心动造影术患者的严重RVD:1.28,1.39,1.72,1,840ng·l−1和0.1 g·l−1, 分别。使用这些截止值,RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I分别为0.80,0.79,0.94,0.93和0.73(无花果。3.).表5.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH, RV / LV体积,血清NT-pro-BNP和肌钙蛋白I检测严重RVD。
NT-Pro-BNP和三种不同CT参数的组合增加了RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积分别为0.91、0.93和0.98,差异有统计学意义(均p<0.05)。表6.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积结合NT-Pro-BNP血清水平,用于检测严重RVD。肌钙蛋白I和三种不同CT参数的组合增加了RV / LV的AUC轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积分别为0.81、0.80、0.94,差异有统计学意义(均p<0.05)。表6.总结RV / LV的诊断准确性轴向, RV / LV4-CH和RV / LV体积结合肌钙蛋白I血清水平,用于检测严重RVD。
讨论
我们已经表明,在连续的未被选择的急性肺栓塞患者队列中,三维心室体积测量和心脏生物标志物血清水平升高在预测RVD方面优于一维右心室/左心室直径比。此外,我们还证明了RV/LV的组合体积与单独的任一参数相比,心脏生物标志物测量增加了诊断准确性。
超声心动图可以评估右心室的大小和功能以及测量肺动脉压力,被认为是评估肺栓塞患者RVD的参考标准。超声心动图可在床边进行,可重复无创评估血流动力学状态和治疗反应。然而,准确的右心室游离壁超声心动图成像在技术上具有挑战性,有时对于呼吸困难的患者,特别是存在肥胖或慢性肺病的患者来说,是不可能的[24.].此外,在许多机构中,该测试的可用性仅限于日常日期,而肺灾CT血管造影通常具有更大的昼夜昼夜可用性,即使在小中心中也是如此24.].在大多数临床实验室中,血清NT-Pro-BNP水平的测量变得常规。因此,来自肺CT血管造影的心脏生物标志物和定量心脏CT参数的组合可以是检测RVD的经济有效的替代方案,并且在超声心动图不易获得的临床情景中的分层患者风险。
肺动脉CT血管造影右左室直径比增加已被多项研究提出[7- - - - - -9,12.,13.,25.]作为RVD的替代指标,并显示为急性肺栓塞患者短期死亡率和不良临床事件的预测指标。然而,只有三项针对数量有限的患者的研究直接比较了CT和超声心动图的结果[10.,17.,18.].l即时通讯等.[18.回顾性地审查了52个月期间14例急性大规模肺栓塞患者的CT研究,CT显示出91.6%的敏感性,与超声心动图相比,检测RVD的100%的特异性。同样,C.ontractor等.[17.]对25例肺栓塞患者进行了评估,其敏感性为78%,特异性为100%。然而,这些研究局限于定性参数(右心室扩张或室间隔弯曲)来诊断RVD。右心室/左心室比率的量化,由Mansencal.et al。[10.[可以提供用于识别RVD的更可重复的参数。他们的研究评估了46例连续患者患有肺部CT血管造影和超声心动图的肺栓塞。CT上的RV / LV面积比> 1在诊断RVD与超声心动图相比提供88%的灵敏度和88%的特异性,这与RV / LV的性能相当体积在我们的研究中发现。
在我们的研究中,RV/LV体积比单维RV / LV直径比率更准确(RV / LV轴向和RV / LV4-CH)为了预测急性肺栓塞患者的超声心动图证实RVD。这些调查结果支持以前的可行性研究,其中RV / LV体积比RV / LV更准确轴向和RV / LV4-CH鉴别有无中央性肺栓塞的病人[14.,15.].右心室与左心室的相关性较好体积NT-pro-BNP血清水平与RV/LV比较轴向和RV / LV4-CH这可能是由于整个心室的容量分析可以更好地反映右心室负荷,因此,可以更好地评估引起NT-pro-BNP和肌钙蛋白I释放的心肌应变。尽管RV / LV4-CH和RV / LV体积对于检测所有RVD患者的NT-Pro-BNP显示出高于NT-Pro-BNP,与所有CT参数相比,NT-Pro-BNP显示出最高的灵敏度,用于检测那些严重RVD患者的所有CT参数。与RV / LV相比,肌钙蛋白在诊断性能下降体积NT-pro-BNP,而RV/LV组合体积肌钙蛋白I的诊断结果与右心室/左心室合并几乎相似体积和NT-pro-BNP。由于肌钙蛋白I是心肌细胞损伤的标志,在中度RVD患者肺栓塞后的前24小时内,可能未发现显著的血清升高。然而,最近开发的新的心肌肌钙蛋白检测方法能够检测到正常人群中位于或低于99百分位的生物标志物浓度的变化[26.].因此,在诊断肺栓塞患者的RVD时,新的高灵敏度肌钙蛋白检测方法是否优于传统的肌钙蛋白I,未来的研究需要进一步探讨。
已经提出了血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I水平作为未成像生物标志物,用于改善急性肺栓塞患者的风险分层。最近关于NT-Pro-BNP预测30天不良事件的预后价值的Meta分析表现出总敏感性和特异性93%和58%。阴性和阳性预测值分别为81%和63%[1].这些结果记录了NT-Pro-BNP评估的高灵敏度和有利的负面预测值。在另一种关于肌钙蛋白在急性肺栓塞中的预后价值的荟萃分析中,Becattini等.[27.]发现心肌肌钙蛋白升高的未调整OR为5.2 (95% CI 3.3-8.4)预测肺栓塞患者的死亡。在我们的研究中,严重RVD (表2).Binder.等.[28.]也证实NT-pro-BNP联合超声心动图可可靠地识别低危和高危肺栓塞患者。这些数据表明,虽然心脏生物标记物作为一项单独的检测来识别高危患者没有足够高的特异性,但它们可能与其他诊断检测(如成像)相结合有价值。因此,我们评估了三种预后不良的标志物(肺CT血管造影中显示的RVD、血清NT-pro-BNP和肌钙蛋白I),并将它们与建立的一线风险分层工具——超声心动图进行比较。Vuilleumier等.[29.]评估NT-pro-BNP与RV/LV的相关性4-CH并发现两个参数之间的相关性为0.36,这与我们的一维测量结果相似。然而,他们的研究没有评估这两个参数的组合,并且RVD也没有被超声心动图证实。
我们的研究有几个限制必须考虑。首先,我们没有排除可能导致血清NT-Pro-BNP和肌钙蛋白I水平增加的其他潜在疾病状态的患者。此外,我们基于我们对常规肺灾CT血管造影技术而不是ECG同步扫描协议的观察。非ECG同步CT具有用于测量心室腔室尺寸的一些潜在限制,因为在心动周期的特定相位期间未获得图像。然而,先前已经证明,与常规技术相比,使用ECG同步CT协议的使用仅是有限的增量诊断值[30.].更重要的是,由于回顾性全胸心电图门控技术涉及额外的辐射暴露,该方法目前尚未用于常规肺栓塞成像[31]但是我们在非ECG门控肺CT血管造影研究中获得的结果直接可转移至临床实践。然而,最近公布的研究表明,高间距肺部CT血管造影以及前瞻性的ECG门控肺CT血管造影方案能够在与标准非ECG门控相比时获得具有较少运动人工制品和甚至更低的辐射剂量的研究肺部CT血管造影协议[32,33].
我们研究结果的第二个局限性涉及广泛的临床适用性。虽然我们观察到右心室/左心室的优越性体积超过RV / LV轴向和RV / LV4-CH对于RVD的评估,必须提到的是,与需要专用软件工具的体积分析相比,简单的直径测量更节省时间。因此,尚不清楚这种技术是否适用于规模较小的医疗中心,因为它们可能没有软件或人力资源。
最后,我们没有评估患者的不利结果,因为这项研究旨在比较心脏CT参数和心脏生物标志物检测RVD的诊断准确性,因为超声心动图作为急性肺栓塞患者评估RVD的成熟成像模型。未来的研究应该评估心脏CT参数的组合,特别是RV / LV体积与超声心动图相比,心脏生物标志物允许改善急性肺栓塞患者的不良结果预测。
总之,CT衍生的RV / LV体积在诊断急性肺栓塞患者RVD方面优于超声心动图,且与心脏生物标志物血清水平具有良好的相关性。RV/LV的组合体积NT-pro-BNP或肌钙蛋白I的诊断准确率高于单独的两种参数。因此,通过肺CT血管造影获得的定量心脏CT参数结合心脏生物标志物的测量,可以作为一种替代超声心动图检测急性肺栓塞患者右心室功能障碍的方法。
脚注
兴趣表
U.J. Schoepf的利益声明可在以下网站找到www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml
- 已收到2011年5月25日。
- 接受2011年8月16日。
- ©2012年