128层螺旋CT在CTA结合人工智能对心脑血管问题辅助诊断的价值分析

简永劼1  ,石慧1   ,兰柳1  ,钱勇2   ,钟成2

2.小金县人民医院放射科 ，四川  阿坝藏族羌族自治州 624000

摘要：据世界卫生组织（WHO）统计，缺血性心脏病和脑卒中分别是全球排名第一和第二的主要死因，心血管疾病目前已成为全球面临的重大的公共卫生问题。根据《中国心血管病报告2018》的数据，我国心血管病患病率持续上升，推算心血管病现患人数2.9亿，其中脑卒中1300万，冠心病1100万，肺原性心脏病500万，心力衰竭450万，风湿性心脏病250万，先天性心脏病200万，高血压2.45亿。 心血管病死亡率仍居首位，高于肿瘤及其他疾病，每5例死亡中就有2例死于心血管病，且农村高于城市。2016年农村心血管病死亡率为309.33/10万，其中心脏病死亡率为151.18/10万；城市心血管病死亡率为265.11/10万，其中心脏病死亡率为138.70/10万。每年死亡人数高达574万，50岁以上的患者，每五人就有一人死于心血管疾病，其死亡率高居城乡居民总死亡率首位。今后10年，心血管病患病人数仍将快速增长。是导致城乡居民死亡的首要原因。2004年至今，其年均增速远高于GDP增速。我国心血管疾病负担日渐加重，已成为重大的公共卫生问题。

【关键词】 螺旋CT;心脑血管；AI；CTA

1 资料与方法

1.1临床资料：分析2018年1月-2021年10月我院300例参加心脑血管CTA检查的人群。其中男187例，女113例，年龄最小者26岁，最大90岁，平均56.82岁。所有检查者无心脑血管CTA造影禁忌症，并自愿参与本研究。

1.2检查方法

（1）1.2.1 CT扫描技术方法：使用128层螺旋CT机(美国通用电气公司生产，型号：GE680)行心脑血管CTA检查，管电压采用120KVp-140 KVp；自适应毫安设置，管电流调节范围150-650mAs。均使用双管高压注射器和非离子造影剂，冠脉CTA使用碘克沙醇，浓度 320[mg（I）/ml]，以5ml/s的速度从右前臂静脉内注射75ml 碘克沙醇+61ml生理盐水。头颈部CTA使用碘海醇,浓度 300[mg（I）/ml]，以5ml/s的速度从右前臂静脉内注射70ml碘海醇+81ml生理盐水。扫描范围包括需检查血管全长，患者吸气末一次屏气完成扫描。扫描后原始数据行薄层重建，重建层厚为0.625mm。

1.2.2 图像后处理：扫描完成后，将原始数据分别传入数坤AI软件和GE AW 4.0工作站，重建心脑血管主要分支和次级分支，包括最大密度投影（MIP），弯曲平面重建（CPR）和多平面重建（MPR）、容积再现（volume rendering technology, VRT）、表面遮盖显示（shaded surface displays, SSD）等方式显示血管，完成图像后处理，并记录后处理耗时。

1.3阅片分组方法：所有研究对象均通过A方法（AI软件后处理辅助诊断结合单人阅片分析心脑血管）以及B方法（人工后处理结合双人阅片分析心脑血管）进行影像学诊断。

1.4图像分析和诊断标准：依据国际心血管CT协会18段法[3]划分冠状动脉，并依据CAD-RADS[4]评估直径≥1.5 cm 血管的狭窄程度。依据北美症状性颈动脉内膜切除试验(NASCET)标准评估颈动脉狭窄程度。统计分析比较A、B两组方法的心脑血管病变识别率、分析准确率及诊断耗时三个指标。

1.5统计学方法  用excel2007建立数据库，用统计软件SPSS19.0进行数据分析。计量资料采用均数±标准差()表示，两组间比较采用u检验，计数资料用率表示，率的差异用χ2检验，P＜0．05差异具有统计学意义。

2.结果

  2.1在完成的心脑血管CTA检查300例中，一共发现病变血管372例，通过A方法识别365例，分析准确率98.12%，平均每例后处理及诊断耗时分19.1钟。通过B方法识别354例，分析准确率95.16%，平均每例后处理及诊断耗时50.0分钟。见表1。

表1 心脑血管病变识别率、分析准确率及诊断耗时比较

	血管病变识别率	分析准确率	平均每例耗时
A方法	365	98.12%	19.1min
B方法	354	95.16%	50.0min

2.2病变血管分析

在完成的心脑血管CTA检查300例中，发现血管病变372例，其中重度狭窄血管58例，闭塞血管22例，动脉瘤20例，经手术病理证实5例。部分血管病例联合心血管内科、胸外科进行多学科会诊，确诊病情，进行针对性诊治。

3讨论

心脑血管CTA检查，目前的传统人工后处理图像方式，会遇到血管分割困难、图像质量不均等问题。以头颈动脉CTA为例，颈内动脉C2-C4段紧贴颅底骨骼，增强后的CT值和周围骨质接近，很难分割干净周围骨质，常用的二次扫描后剪影模式会出现配位不准，减影效果不佳，曲面提取困难等问题，这些难点造成后处理工作量大，后处理图像不能满足诊断需求，导致后期诊断出现漏诊、误诊的情况。以心脏冠脉CTA为例，冠心病诊断流程复杂，难度大，准确度也相对不高。冠脉CTA图像需要经过复杂的三维重建，进而诊断出血管的起源、走形、血管壁的斑块、管腔狭窄等，后处理及诊断耗时长，对细小血管病变诊断准确率偏低。

本研究引进GE公司Optima CT680自由心128层螺旋CT，可实现自由心率下的冠脉高清成像，数坤心脑血管人工智能辅助重建诊断系统，可进行全自动智能后处理，自动精准分割、智能去骨、智能命名、定位病灶的功能，减少了90%的后处理工作量，通过辅助诊断，缩短了诊断的时间，提高了病变血管的检出率。防治心脑血管病刻不容缓，通过人工智能CTA后处理及辅助诊断，减少了放射科医师的工作量，极大节省了时间，并提高了诊断的准确性。通过联合心血管内科、胸外科进行多学科会诊，早诊断、早治疗，经济效益凸显，能降低社会和家庭为晚期治疗所花费的巨大经济支出，降低心脑血管疾病的发生率及死亡率。

参考文献：

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[2] 杨继贤 . 头颈部动脉 CTA 检查在头颈部血管疾病中的诊断价值分析 [J].健康必读 ,2019,27(26):239.

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课题名称：AI在CTA诊断心脑血管疾病的应用研究

课题来源及批准号：四川护理职业学院 2020ZRY29

一起发表

1. 课题名称：AI在CTA诊断心脑血管疾病的应用研究
2. 课题来源及批准号：四川护理职业学院 2020ZRY29