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雙源CT在冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后隨訪中的應(yīng)用價(jià)值

2014-04-05 09:57張義忠吳奇勇李春和
實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志 2014年7期
關(guān)鍵詞:掃描模式雙源偽影

張義忠, 王 勇, 吳奇勇, 張 明, 李春和

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院, 1. 胸心外科; 2. 影像科, 江蘇 常州, 213003)

目前,冠心病已經(jīng)成為人們死亡的主要原因之一,冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)作為治療冠心病的重要方法,具有重建血運(yùn)完全,緩解心絞痛效果確切并能延長患者生命的優(yōu)點(diǎn),尤其對于左主干病變和三支血管病變患者的效果更加明顯。一直以來,導(dǎo)管法冠狀動(dòng)脈造影被認(rèn)為是評價(jià)橋血管和自體冠狀動(dòng)脈狹窄的金標(biāo)準(zhǔn),但其作為有創(chuàng)檢查,術(shù)后病人不容易接受,而雙源CT作為無創(chuàng)檢查[1], 并發(fā)癥少,在評價(jià)橋血管及自體冠狀動(dòng)脈狹窄上具有極高的準(zhǔn)確性[1-2], 可避免冠脈造影時(shí)出現(xiàn)遺漏,預(yù)測心血管事件發(fā)生,同時(shí)降低患者的輻射劑量[3]及并發(fā)癥的發(fā)生率。既往由于鈣化斑塊、金屬鈦夾、呼吸運(yùn)動(dòng)、心動(dòng)過速及心律不齊等血管成像干擾因素的影響而限制了螺旋CT在冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后隨訪中的應(yīng)用,但隨著雙源CT時(shí)間分辨率和空間分辨率的提高,上述問題已基本得到解決[4-7]。本文將結(jié)合國內(nèi)外進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 雙源CT的技術(shù)特點(diǎn)及后處理技術(shù)

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

1.1.1 時(shí)間分辨率: 雙源CT由兩個(gè)X線管及其相對應(yīng)的探測器組成,它們呈90°安置在機(jī)架上。一個(gè)采集周期球管和探測器組只需旋轉(zhuǎn)90°即可實(shí)現(xiàn)單源下旋轉(zhuǎn)180°的效果,一代雙源及二代雙源CT的時(shí)間分辨率分別達(dá)到83 ms及75 ms[8], 時(shí)間分辨率提高了一倍。

1.1.2 空間分辨率:通過飛焦點(diǎn)技術(shù),在0.6 mm的準(zhǔn)直器寬度下實(shí)現(xiàn)任意螺距下0.33 mm的 z軸分辨率。

1.1.3 覆蓋范圍: 多層螺旋CT(MSCT)中螺距設(shè)置≤1.5 pitch, 如超過1.5 pitch就容易出現(xiàn)z軸方向上的圖像信息缺失[9]。而在雙源CT中,第2個(gè)X射線管可用來獲取旋轉(zhuǎn)床快速移動(dòng)時(shí)的圖像信息丟失[10], 因此可以將螺距因子提高到3.4 pitch, 從而在Z軸方向上獲得更大的覆蓋范圍。

1.2 后處理技術(shù)

包括容積再現(xiàn)技術(shù)(VRT)、最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)。先用容積再現(xiàn)技術(shù)立體觀察橋血管與自體冠狀動(dòng)脈走行情況及吻和口情況,接著用最大密度投影評估血管鈣化及金屬鈦夾,最后用軸位片及曲面重建進(jìn)一步評估軟斑塊情況及定量測量病變冠脈及橋血管的狹窄程度。

2 雙源CT對橋血管和自體冠狀動(dòng)脈的評價(jià)

2.1 橋血管

2.1.1 來源: 源于自身血管,包括動(dòng)脈橋(最常用的是乳內(nèi)動(dòng)脈,其次為橈動(dòng)脈、胃網(wǎng)膜右動(dòng)脈)和靜脈橋(常用大隱靜脈)。

2.1.2 吻合方式: 乳內(nèi)動(dòng)脈橋即將帶蒂或游離的乳內(nèi)動(dòng)脈與冠狀動(dòng)脈狹窄遠(yuǎn)端吻合;大隱靜脈橋即將游離的大隱靜脈倒轉(zhuǎn),兩側(cè)分別吻合于升主動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈狹窄的遠(yuǎn)端。

2.1.3 吻和口情況: ① 近端吻合口 一般為2個(gè),必要時(shí)3個(gè),位于升主動(dòng)脈中段前方,右冠橋血管吻合口稍偏右,左冠則稍偏左(一般而言,吻合口高度:回旋支>對角支>前降支>右冠),吻合點(diǎn)不可過高或過低; ② 遠(yuǎn)端吻合口 左主干狹窄時(shí)一般采取升主動(dòng)脈和左前降支及對角支吻合,前降支狹窄吻合于中遠(yuǎn)1/3交界處,回旋支狹窄吻合于鈍緣支,右冠則吻合于后十字交叉分出后降支前或后降支上;左乳內(nèi)動(dòng)脈吻合于前降支或?qū)侵А?/p>

2.1.4 通暢率:動(dòng)脈橋的遠(yuǎn)期通暢率高于靜脈橋,但精細(xì)的手術(shù)靜脈橋亦能獲得較好的遠(yuǎn)期通暢率。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,搭橋術(shù)后一年的通暢率,大隱靜脈橋?yàn)?2.1%, 動(dòng)脈橋?yàn)?1.0%[11]; 搭橋術(shù)后十年的通暢率,大隱靜脈橋?yàn)?1%, 橈動(dòng)脈橋?yàn)?3%, 左乳內(nèi)動(dòng)脈橋?yàn)?5%[12]。

2.1.5 與自體冠狀動(dòng)脈的差異: ① 隨心臟運(yùn)動(dòng)的幅度比較小[13]; ② 管徑相對較大(特別是靜脈橋); ③ 鈣化斑塊比較少。

2.2 血管節(jié)段劃分

通過血管節(jié)段的劃分,對所有橋血管及直徑≥1.5 mm的自體冠狀動(dòng)脈節(jié)段進(jìn)行評估[14], 閉塞血管以遠(yuǎn)節(jié)段不記入分析,每一個(gè)序貫橋被看做是具有多個(gè)遠(yuǎn)端吻和口的單一橋血管。一般分四個(gè)部分進(jìn)行評價(jià):原位橋血管起始部或橋血管近端吻合口;橋血管體部;橋血管遠(yuǎn)端吻合口;自體冠狀動(dòng)脈。自體冠狀動(dòng)脈根據(jù)美國心臟協(xié)會(huì)的15分段法[15]進(jìn)行評價(jià),即右冠分為1~4段,分別為近段、中段、遠(yuǎn)段、后降支;第5段為左主干;前降分為6~10段,分別為近段、中段、遠(yuǎn)段,第1對角支,第2對角支;回旋支分為11~15段,分別為近段,鈍緣支,遠(yuǎn)段,后外側(cè)支,后降支。

2.3 圖像質(zhì)量分級

按照4分法評估圖像質(zhì)量[16]。4分:優(yōu)秀,即血管顯示清晰、連續(xù)、邊緣銳利且無偽影; 3分: 良好,即血管顯示連續(xù)、邊緣少量偽影但不影響管腔評價(jià); 2分: 中等,即血管顯示連續(xù)、邊緣中度偽影、管腔模糊,難以評價(jià); 1分: 差,重組圖像上血管錯(cuò)位、中斷,邊緣嚴(yán)重偽影,管腔不能評價(jià)。評分≥3分為圖像質(zhì)量合格的節(jié)段。

2.4 狹窄程度評價(jià)

采用冠狀動(dòng)脈狹窄評估軟件進(jìn)行評估,結(jié)合目測直徑法計(jì)算血管狹窄程度,計(jì)算公式:血管狹窄程度=(狹窄血管近心端正常血管直徑一狹窄處直徑)/狹窄近心端血管直徑×100%??煞譃槲寮?,即Ⅰ級: 管徑狹窄<25%; Ⅱ級:管徑狹窄25%~50%; Ⅲ級: 管徑狹窄51%~74%; Ⅳ級: 管徑狹窄75%~89%; Ⅴ級:管徑狹窄100%。將在兩個(gè)正交平面上管腔直徑狹窄≥50%者定義為有意義狹窄。

3 雙源CT在冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后隨訪中的應(yīng)用價(jià)值

3.1 準(zhǔn)確判斷血管狹窄程度

既往由于各種偽影對圖像質(zhì)量的影響,限制了多層螺旋CT在評估橋血管及自體冠狀動(dòng)脈狹窄中的應(yīng)用。隨著CT技術(shù)的發(fā)展,時(shí)間分辨率和空間分辨率的提高,問題逐步得到解決。64層螺旋CT應(yīng)用飛焦點(diǎn)技術(shù)使得z軸分辨率達(dá)到0.33 mm, 能很好地解決關(guān)胸鋼絲和金屬鈦夾造成的線束硬化偽影,同時(shí)對血管壁輕中度鈣化的患者可用銳利組織卷積核重建圖像(B46f)來補(bǔ)償偽像以減輕線束硬化偽影。雙源CT的出現(xiàn),時(shí)間分辨率進(jìn)一步提高,冠狀動(dòng)脈成像受心率的影響明顯減小,當(dāng)心率不齊時(shí)可采用自適應(yīng)性心電前門控序列掃描模式[7]或回顧性心電門控掃描模式[17]以及刪除、插入、移位等心電編輯方法,使得患者在檢查前不服用降心率藥物亦能獲得滿意的圖像,避免出現(xiàn)階梯狀偽影。另外雙源CT使用前瞻性心電門控掃描模式掃描,掃描時(shí)間僅約5.7~8.4 s, 可避免因呼吸運(yùn)動(dòng)造成的階梯狀偽影。

3.1.1 橋血管的判斷: 64層MSCT在評估橋血管顯著狹窄和閉塞上具有很高的診斷準(zhǔn)確性,Nazeri等采用64層MSCT評估橋血管狹窄≥50%的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為98%、97%、95.5%、99% 。Gorantla等和Lee等采用64層MSCT評估橋血管狹窄≥50%和閉塞的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為95%~94.1%、98.5%~97.6%、75%~88.9%、99.4%~98.8%和100%、100%、100%、100%。64層MDCT由于時(shí)間分辨率的限制,冠脈造影檢查前需予降心率藥物控制心室率,而雙源CT時(shí)間分辨率已達(dá)到亞秒級,無需控制心率或心律[1]即可獲得質(zhì)量良好的圖像。Weustink等采用雙源CT評估橋血管狹窄≥50%的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為100%、100%、100%、100%。Sahiner等采用雙源CT評估靜脈橋血管和動(dòng)脈橋血管狹窄≥50%的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為98.3%、99.3%、98.3%、99.3% 和100%, 95.5%, 98.0%, 100%。

3.1.2 自體冠狀動(dòng)脈的判斷:搭橋術(shù)后患者再發(fā)心絞痛,可能由于橋血管發(fā)生狹窄,而更常見的原因是自體冠狀動(dòng)脈病變的進(jìn)展[18]。自體冠狀動(dòng)脈因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)偽影,特別是血管鈣化的存在而難以準(zhǔn)確評估血管狹窄程度,但以上情況已通過時(shí)間及空間分辨率的提高解決。Laynez-Carnicero等采用64層MSCT評估自體冠狀動(dòng)脈狹窄≥50%的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為93.5%、94.8%、79.6%、98.5%; 而Weustink等[2]采用雙源CT評估自體冠狀動(dòng)脈橋血管遠(yuǎn)端、移植節(jié)段、非移植節(jié)段狹窄的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為95%、100%、100%、99%; 100%、96%、97%、100%和97%、92%、83%、99%。

3.2 尋找橋血管開口及閉塞血管

導(dǎo)管法冠狀動(dòng)脈造影可能由于對橋血管近端吻和口選擇性銜接的失敗而導(dǎo)致不能顯示所有移植血管[3], 而冠狀動(dòng)脈CT血管成像對移植血管的視野范圍大,可明確橋血管數(shù)量、位置及吻合口的部位,不但能夠防止遺漏,還可使橋血管的造影更具有針對性。

3.3 預(yù)測心血管事件的發(fā)生

通過CT值推測斑塊組成,從而將軟斑塊或血栓與纖維斑塊區(qū)分開來[19]。Motoyama[20]等根據(jù)CT值的大小將斑塊分為3類: <30 HU(脂質(zhì)斑塊), 30~150 HU(纖維斑塊), >220 HU(鈣化斑塊)。發(fā)現(xiàn)冠脈血管同時(shí)存在正性重構(gòu)和低密度斑塊的患者,兩年內(nèi)22.2%的人將發(fā)生急性冠脈綜合征,有冠脈斑塊但既無正性重構(gòu)又無低密度斑塊的患者只有0.5%發(fā)生[21]。Benedek等[22]發(fā)現(xiàn),不穩(wěn)定的冠脈肇事病變常具有點(diǎn)狀鈣化、更大的斑塊體積、更高的重構(gòu)指數(shù)、更多的低密度斑塊或壞死核心。對于體積大于6 mm, CT值<30 HU的斑塊需考慮到發(fā)生急性冠脈綜合征的可能;而體積大于20 mm, CT值<30 HU的斑塊則需考慮到患者發(fā)生非ST段抬高性心梗的可能性將大于不穩(wěn)定型心絞痛。

3.4 降低輻射劑量

研究發(fā)現(xiàn),過量的CT檢查將增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn),一次有效劑量為10 mSv的CT檢查可能與增加接近1/2 000的致命性癌癥發(fā)生率有關(guān)[23-24]; 患者年紀(jì)越輕,患癌的風(fēng)險(xiǎn)性越大且女性在各年齡段的發(fā)病率均高于男性[25]。Huda等[26]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)輻射劑量達(dá)到20~31 mSv時(shí),男性和女性的敏感器官患癌癥風(fēng)險(xiǎn)的中位數(shù)將分別達(dá)到0.065%和0.17%。MSCT的輻射劑量可通過降低管電壓、管電流,使用心電脈沖血流調(diào)節(jié)技術(shù),改變掃描模式的方式來調(diào)節(jié)。前瞻性心電觸發(fā)高螺距螺旋掃描模式,作為第二代雙源CT特有的掃描模式,避免了螺旋CT中的重疊掃描,其輻射劑量僅(2.3±0.3) mSv, 相比64排MSCT回顧性心電門控掃描模式掃描的17.2±6.5 mSv[27]和導(dǎo)管法冠狀動(dòng)脈造影的9.7±3.5 mSv[27-28], 輻射劑量大幅度的降低。

3.5 減少并發(fā)癥發(fā)生率

一項(xiàng)多中心的研究表明[23], 病情平穩(wěn)患者用導(dǎo)管法冠狀動(dòng)脈造影檢查的死亡率及重大并發(fā)癥發(fā)生率(心肌梗死,中風(fēng)及嚴(yán)重的脈管炎)分別為0%和0.67%(2635位患者),而對于非計(jì)劃急診患者則高達(dá)0.6%和1.3%(311位患者)。通過雙源螺旋CT可避免因有創(chuàng)操作可能帶來的并發(fā)癥。

4 局限性

4.1 難以排除廣泛鈣化的影響

冠脈管壁廣泛鈣化產(chǎn)生的線束硬化偽影使得管腔難以清晰顯示,從而高估病變冠脈的狹窄程度[29]。

4.2 對細(xì)小分支的顯示不清

空間分辨率與導(dǎo)管法冠狀動(dòng)脈造影相比仍有差距,前間隔支、圓錐支、竇房結(jié)支、房室結(jié)支等冠脈細(xì)小分支仍不能全部顯影,尤其是難以顯影冠脈的細(xì)小側(cè)支循環(huán)及由側(cè)支供血的病變血管,而后者恰恰是術(shù)中需定位的靶血管。

4.3 對右冠中遠(yuǎn)段、回旋支遠(yuǎn)段顯示不佳

右冠和回旋支走行于房室溝內(nèi),由于心房與心室的不同步收縮,導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)幅度較大而易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影[30]。

4.4 遠(yuǎn)端吻合口評價(jià)困難

靶血管相對細(xì)小,同時(shí)旁路血管遠(yuǎn)端吻合口緊貼心臟表面,易受到心臟搏動(dòng)的影響。

4.5 高估狹窄程度

部分容積效應(yīng)降低CT的空間分辨率,鈣化偽影導(dǎo)致CT值衰減,同時(shí)因CT值相差不大難以將彈性膜從動(dòng)脈外膜區(qū)分開來,從而高估冠脈正性重構(gòu)的發(fā)生率及冠脈犯罪節(jié)段中斑塊和血栓的面積。

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