馮曉榮，梁立華，陳耀強(qiáng)，吳菊芳，李 錦

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低碘流率多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈造影對(duì)斑塊診斷價(jià)值的研究

馮曉榮，梁立華，陳耀強(qiáng)，吳菊芳，李 錦

目的 探討低碘流率多層螺旋CT(MSCT)冠狀動(dòng)脈造影對(duì)斑塊診斷的價(jià)值。方法 收集2013年6月—2014年12月深圳市第四(福田)人民醫(yī)院行低碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影的冠心病患者30例為低碘流率組，另選擇同時(shí)期行正常碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影的冠心病患者30例為對(duì)照組，在相同掃描條件及對(duì)比劑濃度下，分別用1 480 mgI/s及1 850 mgI/s碘流率(注射流率分別為4 ml/s及5 ml/s)進(jìn)行檢查，利用工作站軟件進(jìn)行后處理圖像，比較兩組圖像質(zhì)量及斑塊指標(biāo)、對(duì)比劑總量、注射時(shí)間。結(jié)果 對(duì)照組與低碘流率組信號(hào)-噪音比(SNR)、對(duì)比噪音比(CNR)、圖像質(zhì)量、圖像銳利程度、斑塊面積(PA)、斑塊負(fù)荷(PB)、斑塊偏心指數(shù)、狹窄程度(SD)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對(duì)照組對(duì)比劑總量為(68.5±4.9)ml，低碘流率組對(duì)比劑總量為(56.8±6.3)ml，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.067，P<0.001)。對(duì)照組注射時(shí)間為(14.4±1.5)s，低碘流率組注射時(shí)間為(14.0±0.9)s，兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.282，P=0.205)。結(jié)論 使用低碘流率進(jìn)行MSCT冠狀動(dòng)脈造影，不僅可以達(dá)到診斷要求的圖像質(zhì)量，還可以減少對(duì)比劑使用，減少對(duì)比劑腎病等不良反應(yīng)的發(fā)生，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

冠狀血管造影術(shù)；多層螺旋CT；斑塊,動(dòng)脈粥樣硬化；冠心病

馮曉榮，梁立華，陳耀強(qiáng)，等.低碘流率多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈造影對(duì)斑塊診斷價(jià)值的研究[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2015，18(27)：3366-3370.[www.chinagp.net]

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表1 對(duì)照組與低碘流率組患者一般資料比較

注：BMI=體質(zhì)指數(shù)；a為t值

冠心病已經(jīng)成為人類死亡率最高的疾病之一，急性冠狀動(dòng)脈綜合征(ACS)是導(dǎo)致冠心病患者死亡的主要因素，而不穩(wěn)定斑塊破裂所引發(fā)冠狀動(dòng)脈血栓形成是ACS發(fā)生的主要原因，因此對(duì)斑塊的準(zhǔn)確檢出對(duì)于臨床早期評(píng)估和治療具有特別重要的意義。CT冠狀動(dòng)脈造影(CCTA)是公認(rèn)的診斷冠狀動(dòng)脈疾病的首選非侵入性方法，研究表明，在測(cè)量斑塊準(zhǔn)確性(斑塊負(fù)荷量、面積等)方面，多層螺旋CT(MSCT)和“金標(biāo)準(zhǔn)”——血管內(nèi)超聲(IVUS)均具有較好的一致性[1]。CCTA需要較大劑量對(duì)比劑維持血管內(nèi)濃度，由此發(fā)生對(duì)比劑腎病(CIN)及對(duì)比劑過敏反應(yīng)的概率也隨之增加[2]。西門子64層螺旋CT具有掃描速度快、對(duì)比劑效用高等特點(diǎn)，是冠心病篩查的首選無創(chuàng)性檢查方法，因此使用較少劑量對(duì)比劑成為可能。本研究旨在探討如何使用低劑量對(duì)比劑得到較滿意的圖像，能準(zhǔn)確地診斷冠心病，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 病例納入標(biāo)準(zhǔn) (1)體質(zhì)指數(shù)(BMI)20～25 kg/m2；(2)排除嚴(yán)重心律失常、心肌病、風(fēng)濕性心臟病、冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)后或冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后患者；(3)心率低于70次/min，對(duì)于心率過快或心率不齊者，口服倍他洛克25～50 mg，降低心率；(4)呼吸訓(xùn)練要求患者能一次性屏氣10 s以上，并且能保持呼吸動(dòng)度一致。

1.2 臨床資料 收集2013年6月—2014年12月深圳市第四(福田)人民醫(yī)院行低碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影的冠心病患者30例為低碘流率組，另選擇同時(shí)期行正常碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影的冠心病患者30例為對(duì)照組。兩組患者性別、年齡、身高、體質(zhì)量、BMI、合并高血壓及糖尿病、冠心病病程比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表1)。行MSCT冠狀動(dòng)脈造影前患者均自愿簽署知情同意書。

1.3 方法

1.3.1 儀器設(shè)備 采用德國(guó)Siemens Somatom Sensation 64層螺旋CT掃描儀，德國(guó)Ulrich 造影劑注射器，濃度為370 mgI/ml的碘普羅胺注射液(優(yōu)維顯)。

1.3.2 檢查方法 掃描時(shí)開啟心電門控，管電壓為120 kV，管電流質(zhì)量根據(jù)BMI調(diào)控，范圍為500～650 mAs，準(zhǔn)直0.66 mm，螺距為1.0～1.4，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.33 s，顯示野(FOV)250 mm，矩陣521×512，掃描范圍自氣管隆突下2 cm至膈下2 cm。先做胸部屏氣定位相，然后做序列掃描，在患者心動(dòng)周期的舒張期獲取平掃圖像，層厚3 mm，從升主動(dòng)脈到心尖的掃描范圍中可得到約90個(gè)斷層掃描圖像。低碘流率組碘流率為1 480 mgI/s，對(duì)比劑注射流率4 ml/s；對(duì)照組碘流率為1 850 mgI/s，對(duì)比劑注射流率5 ml/s，根據(jù)文獻(xiàn)[3]及日常工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)比劑總量系數(shù)分別約為0.8 ml/kg及0.9 ml/kg。

1.3.3 后處理

1.3.3.1 所有圖像傳輸至西門子后處理工作站，采用多平面重建(MPR)、容積再現(xiàn)(VR)、最大密度投影(MIP)、曲面重建(CPR)進(jìn)行重建并獲得冠狀動(dòng)脈短軸位影像。

1.3.3.2 圖像質(zhì)量比較 客觀指標(biāo)包括：(1)測(cè)量并計(jì)算主動(dòng)脈根部(左側(cè)冠狀動(dòng)脈開口處)、冠狀動(dòng)脈平均CT值，感興趣區(qū)域(ROI)范圍盡可能接近血管管腔面積，窗寬為800 HU，窗位為100 HU。(2)計(jì)算左前、右前、左后、右后胸壁深層肌肉CT值的平均值。(3)計(jì)算背景噪聲水平(縱隔窗胸骨角平面前胸壁左前、正前和右前方空氣的噪聲值水平的平均值，ROI面積為10 mm2)。信號(hào)-噪聲比(SNR)=冠狀動(dòng)脈平均CT值/背景噪聲；對(duì)比噪聲比(CNR)=冠狀動(dòng)脈平均CT值與胸壁肌肉平均CT值的差值/背景噪聲。

主觀評(píng)價(jià)：在不知道碘流率的情況下，由2名工作10年以上的放射科醫(yī)師獨(dú)立根據(jù)冠狀動(dòng)脈顯示情況并結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)判斷圖像滿意度。采用4分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量：1分：不能接受；2分：可以接受；3分：良好；4分：非常好。圖像銳利度由血管壁的銳利程度評(píng)估：1分：不合格，血管邊緣模糊，無法診斷；2分：較差，血管邊緣毛糙，勉強(qiáng)能診斷；3分，良好，血管壁光滑，顯示較好；4分：優(yōu)秀，血管邊緣非常銳利。采取冠狀動(dòng)脈9節(jié)段法(左主干，左前降支近、中、遠(yuǎn)段，左旋支近、遠(yuǎn)段及右冠狀動(dòng)脈近、中、遠(yuǎn)段)[3]，其中左主干、3支近段血管定義為近段血管，其余定義為遠(yuǎn)段血管。

1.3.3.3 斑塊指標(biāo)測(cè)量 (1)斑塊面積(PA)=血管面積-管腔面積；(2)斑塊負(fù)荷(PB)=斑塊面積/血管面積×100% ；(3)斑塊偏心指數(shù)=斑塊最大徑/斑塊最小徑，以>2.00為偏心斑塊；(4)狹窄程度(SD)=狹窄部位管腔面積/參考血管管腔面積×100%。測(cè)量點(diǎn)在斑塊所在的垂直于冠狀動(dòng)脈長(zhǎng)軸多平面重組(MPR)橫斷面上；參考血管盡量選取病變節(jié)段近端和遠(yuǎn)端內(nèi)最接近正常并且無大分支發(fā)出的部位，取平均數(shù)為參照血管面積，距測(cè)量點(diǎn)10 mm以內(nèi)。

2 結(jié)果

2.1 對(duì)照組與低碘流率組圖像質(zhì)量比較 對(duì)照組與低碘流率組SNR、CNR、圖像質(zhì)量、圖像銳利程度比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表2，圖1～3)。

表2 對(duì)照組與低碘流率組圖像質(zhì)量比較(±s)

注：SNR=信號(hào)-噪聲比，CNR=對(duì)比噪聲比

表3 對(duì)照組與低碘流率組斑塊指標(biāo)比較(±s)

注：PA=斑塊面積，PB=斑塊負(fù)荷，SD=狹窄程度

圖1 低碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影示：左冠狀動(dòng)脈前降支與左冠狀動(dòng)脈回旋支圖像質(zhì)量

Figure 1 MSCT coronary angiography with low iodine flow rate:the image quality of the lefe anterior descedning branch and the circumflex

2.2 對(duì)照組與低碘流率組斑塊指標(biāo)比較 對(duì)照組與低碘流率組PA、PB、斑塊偏心指數(shù)、SD比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表3)。

2.3 一致性檢驗(yàn) 2名醫(yī)師在噪聲(SNR與CNR之和)、圖像質(zhì)量評(píng)分(圖像質(zhì)量與圖像銳利程度之和)、斑塊準(zhǔn)確性方面(PA、PB、斑塊偏心指數(shù)、SD之和)的評(píng)估取得了中等一致(Kappa值分別為0.56、0.53、0.57)。

2.4 對(duì)照組與低碘流率組對(duì)比劑總量、注射時(shí)間比較 對(duì)照組對(duì)比劑總量為(68.5±4.9)ml，低碘流率組對(duì)比劑總量為(56.8±6.3)ml，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.067，P<0.001)。對(duì)照組注射時(shí)間為(14.4±1.5)s，低碘流率組注射時(shí)間為(14.0±0.9)s，兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.282，P=0.205)。

3 討論

MSCT冠狀動(dòng)脈造影成像時(shí)，在掃描參數(shù)(管電壓、管電流、掃描時(shí)間等)不變的前提下，增強(qiáng)效果取決于碘總量，碘總量=對(duì)比劑濃度×注射流率×注射時(shí)間，碘流率=對(duì)比劑濃度×注射流率，因此改變對(duì)比劑濃度和注射流率是決定血管強(qiáng)化程度的主要因素[4]。有研究認(rèn)為，碘原子個(gè)數(shù)與對(duì)比增強(qiáng)程度呈線性相關(guān)[5-6]。在對(duì)比劑濃度不變的前提下，本研究通過改變注射流率控制碘流率。

理想的CT血管造影(CTA)圖像應(yīng)該是在冠狀動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑濃度維持峰值時(shí)進(jìn)行掃描獲得。高碘流率可以使冠狀動(dòng)脈血管對(duì)比劑峰值濃度時(shí)間提早，遠(yuǎn)端冠狀動(dòng)脈分支充盈好，冠狀靜脈顯影少、干擾??；過低碘流率會(huì)使血管強(qiáng)化的峰值時(shí)間推遲，小血管顯影差；但高對(duì)比劑注射流率下，上腔靜脈偽影大，而且對(duì)患者的血管耐受性和心功能也是一個(gè)考驗(yàn)，容易造成血管破裂、對(duì)比劑外滲、CIN發(fā)病率增加[7]，因此不宜片面追求過高碘流率。

對(duì)比劑的增強(qiáng)水平(通過CT值評(píng)價(jià))直接影響著冠狀動(dòng)脈圖像的質(zhì)量，其強(qiáng)化水平在250～450 HU時(shí)滿足診斷要求，在冠狀動(dòng)脈重建圖像上最易評(píng)價(jià)，也有利于斑塊的顯示[3]。本研究對(duì)照組圖像質(zhì)量佳，冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化水平適中，冠狀動(dòng)脈近段血管CT值和遠(yuǎn)段血管CT值相差不明顯，提示小分支充盈佳，得益于較高的碘流率；低碘流率組冠狀動(dòng)脈近段血管CT值和遠(yuǎn)段血管CT值相差較明顯，提示細(xì)小分支充盈欠佳，注射時(shí)間較對(duì)照組略長(zhǎng)，峰值略延遲。

在本研究中，以對(duì)照組為標(biāo)準(zhǔn)，低碘流率組血管圖像雖然噪聲相對(duì)偏大，SNR和CNR下降，但下降的幅度小，SNR、CNR、圖像質(zhì)量和圖像銳利程度均無差異，因此冠狀動(dòng)脈CTA圖像的診斷信息并沒有明顯下降，完全能夠滿足診斷要求，說明下降的碘流率在合適范圍內(nèi)，雖然未探究下限，但縮窄了其范圍。

本研究中兩組4個(gè)斑塊指標(biāo)均無差異，2名醫(yī)師在噪聲、圖像質(zhì)量評(píng)分、斑塊準(zhǔn)確性方面的評(píng)估取得了中等一致(Kappa值分別為0.56、0.53、0.57)。兩組患者注射時(shí)間絕大部分在14～15 s，考慮患者個(gè)體差異的情況，近似認(rèn)為注射時(shí)間一致，無差異。對(duì)比劑的峰值時(shí)間并未測(cè)量，因?yàn)閷?duì)比劑僅經(jīng)過肺循環(huán)后進(jìn)入冠狀動(dòng)脈進(jìn)行掃描，沒有經(jīng)過體循環(huán)，全身體液因素影響較小，掃描啟動(dòng)時(shí)間為自動(dòng)觸發(fā)，而且動(dòng)脈時(shí)間-密度曲線屬于速升速降型，冠狀動(dòng)脈成像掃描期內(nèi)維持血管內(nèi)的對(duì)比劑濃度即可，可以近似認(rèn)為峰值時(shí)間有細(xì)微差異但無影響。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，64層螺旋CT冠狀動(dòng)脈造影中，冠狀動(dòng)脈均勻強(qiáng)化至少需要注射0.9 ml/kg(350 mgI/ml)對(duì)比劑[8-9]，本研究所用的是370 mgI/ml的優(yōu)維顯，碘含量較350 mgI/ml更高，由于碘含量比與血管的強(qiáng)化程度呈正相關(guān)[10]，結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)照組對(duì)比劑系數(shù)為0.9 ml/kg，低碘流率組將對(duì)比劑系數(shù)調(diào)整為0.8 ml/kg，能夠滿足成像要求。大多學(xué)者認(rèn)為，注射流率在成人不能低于4 ml/s，否則單位時(shí)間內(nèi)碘流率過低會(huì)影響圖像的SNR，繼而造成時(shí)間-密度曲線失真[11-12]；本研究根據(jù)日常工作經(jīng)驗(yàn)及結(jié)合文獻(xiàn)[13]，碘流率分別選擇1 850 mgI/s、1 480 mgI/s，分別通過對(duì)應(yīng)控制5 ml/s、4 ml/s注射流率實(shí)現(xiàn)。對(duì)照組對(duì)比劑總量平均(68.5±4.9)ml，低碘流率組(56.8±6.3) ml，較對(duì)照組對(duì)比劑總量減少約11.7 ml，碘攝入量減少約4 g，有差異。

本研究不足之處如下：所選用對(duì)比劑為高濃度對(duì)比劑，對(duì)小冠狀動(dòng)脈分支顯示較好[14]，但黏滯度較大會(huì)導(dǎo)致不良反應(yīng)增加，改成較低濃度對(duì)比劑是否可行，還有待研究；機(jī)器較老舊，時(shí)間分辨率低，重建方式落后，為濾波反投影法(FBP)，與迭代重建(IR)相比較，后者能明顯改善圖像噪聲和提高圖像質(zhì)量；不同類型斑塊對(duì)心血管疾病評(píng)估不同，特別是易損斑塊，本研究未能根據(jù)斑塊密度進(jìn)一步分型。

圖2 低碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影示：左冠狀動(dòng)脈回旋支多發(fā)混合性斑塊

Figure 2 MSCT coronary angiography with low iodine flow rate:mixed calcified plaques of left circumflex

圖3 低碘流率MSCT冠狀動(dòng)脈造影示：左冠前降支2個(gè)鈣化斑塊，斑塊局部血管狹窄

Figure 3 MSCT coronary angiography with low iodine flow rate:two calcified plaque of the left anterior descending coronary artery and vascular stenosis in local plaque

多項(xiàng)CCTA研究指出，應(yīng)用合適高濃度對(duì)比劑，配合低碘流率，可達(dá)到滿意圖像質(zhì)量[15]。本研究采用低碘流率掃描方案，對(duì)比劑總量減少，碘攝入量降低，在圖像質(zhì)量上，與正常碘流率無差異；對(duì)斑塊的顯示細(xì)節(jié)上，可以達(dá)到診斷要求，還能減少高速團(tuán)注帶來的不良反應(yīng)，減輕腎臟及心臟的瞬時(shí)容量負(fù)荷，因此在臨床上有較高應(yīng)用價(jià)值，值得推廣。

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修回日期：2015-07-24)

(本文編輯：陳素芳)

Value of Multi-slice Spiral CT Coronary Angiography With Low Iodine Flow Rate in Plaque Diagnosis

FENGXiao-rong，LIANGLi-hua，CHENYao-qiang，etal.

DepartmentofRadiology,Shenzhen4thPeople′sHospital,Shenzhen518033,China

Objective To investigate the value of multi-slice spiral CT(MSCT) coronary angiography with low iodine flow rate in plaque diagnosis.Methods Enrolled 30 patients with coronary heart diseases who undertook MSCT coronary angiography with low iodine flow rate in Shenzhen 4th People′s Hospital from June 2013 to December 2014 and assigned them into low iodine flow group.Also enrolled another 30 patients with coronary heart diseases who undertook MSCT coronary angiography with normal iodine flow rate in the same period and assigned them into control group.With the same scanning condition and the same total amount of contrast medium,the two groups were examined with a iodine flow rate of 1 480 mgI/s and 1 850 mgI/s respectively(injection speeds were 4 ml/s and 5 ml/s).Workstation software was used to process images.The imaging quality,plaque indexes,contrast medium concentration and injection time were compared between the two groups.Results The two groups were not significantly different(P>0.05) in signal-to-noise ratio(SNR),carrier-to-noise ratio(CNR),imaging quality,imaging sharpness,plaque area(PA),plaque burden(PB),plaque eccentricity index and stenosis degree.The total amount of contrast medium was(68.5±4.9)ml for control group and(56.8±6.3)ml for low iodine flow group,with significant difference between the two groups(t=8.067，P<0.001).The injection time was (14.4±1.5)s for control group and (14.0±0.9)s for low iodine flow group,with no significant difference between them (t=1.282，P=0.205).Conclusion MSCT coronary angiography with low iodine flow rate could ensure the imaging quality required by diagnosis,reduce the usage of contrast medium,and reduce adverse reactions like contrast-induced nephropathy.It is valuable in clinical application.

Coronary angiography；Multi slice spiral CT；Plaque,atherosclerotic；Coronary disease

518033廣東省深圳市第四(福田)人民醫(yī)院影像科

梁立華，518033廣東省深圳市第四(福田)人民醫(yī)院影像科；E-mail:2290692609@qq.com

R 445.3 R 541.4

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.27.023

2015-04-10；