張湘敏，呂 梁，宋 巍，劉興利，杜自宏，楊凈松

(云南省第一人民醫(yī)院放射科 昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院，云南 昆明 650032)

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(簡稱冠心病)嚴(yán)重危害人類生命健康，發(fā)病率和死亡率在全球范圍內(nèi)均居前列，在我國居民疾病死亡原因中居于首位[1]。對于冠心病，冠狀動(dòng)脈CT血管造影(coronary CT angiography, CCTA)的診斷價(jià)值與被視為 “金標(biāo)準(zhǔn)”的冠狀動(dòng)脈血管數(shù)字減影術(shù)(digital subtraction angiography, DSA)相當(dāng)，并可加強(qiáng)對冠心病危險(xiǎn)因素的積極干預(yù)，有效延緩或阻止冠心病發(fā)生及發(fā)展，已成為臨床評估冠狀動(dòng)脈狹窄的重要手段[2-5]。第3代雙源CT可實(shí)現(xiàn)更低管電壓(kV)掃描和對比劑用量，可在保證冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量的前提下受檢者輻射劑量；掃描過程采用高濃度碘對比劑碘美普爾(典邁倫400，400 mgI/ml)可在一定程度上降低注射流率和總量。本研究觀察典邁倫400聯(lián)合Turbo Flash模式行低對比劑流率、用量及低管電壓CCTA(即“三低”CCTA)的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年3—5月120例接受CCTA患者，男52例，女68例，年齡21～74歲，平均(53.9±11.4)歲；既往無碘對比劑不良反應(yīng)史或急慢性腎功能不全史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心律不齊；②無法配合屏氣；③妊娠、哺乳期及備孕婦女。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：KHLL2019-KY034)，患者均簽署知情同意書。將患者隨機(jī)分為試驗(yàn)組(n=60)和對照組(n=60)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens SOMATOM Force雙源CT，配備心電門控系統(tǒng)。囑患者仰臥，掃描方向?yàn)轭^足向，掃描范圍自氣管杈以下20 mm水平至心臟膈面。分別以Turbo Flash模式及常規(guī)Sequence模式對試驗(yàn)組與對照組行CCTA。采用z軸飛焦點(diǎn)技術(shù)采集，準(zhǔn)直96×0.6 mm，層厚0.75 mm，螺距3.2，機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度0.25 s；管電壓及管電流應(yīng)用Care Dose自動(dòng)模式，管電壓范圍為70 kV或 80 kV。以雙筒高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈推注對比劑，于升主動(dòng)脈根部設(shè)定觸發(fā)ROI，閾值為100 HU，觸發(fā)后延遲4 s掃描。試驗(yàn)組對比劑為典邁倫400(400 mgI/ml)28 ml，流率4 ml/s，碘總量為11.2 g，HR<60次/min時(shí)選擇70%舒張期、HR>60次/min時(shí)選擇30%收縮期采集數(shù)據(jù)。對照組對比劑為碘佛醇320(320 mgI/ml)40 ml，流率5 ml/，s碘總量為12.8 g。

掃描結(jié)束后采用Siemens syngo via軟件進(jìn)行容積再現(xiàn)(volume rendering, VR)、最大密度投影(maximal intensity projection, MIP)、曲面重建(curved plannar reconstruction, CPR)及多平面重組(multiplanar reformation, MPR)，重建層厚0.6 mm，間距0.4 mm。

1.3 圖像質(zhì)量評估

1.3.1 主觀評估 由2名具有5年以上心血管影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師采用雙盲法分析圖像，意見不一致時(shí)與另1名上級醫(yī)師協(xié)商后決定。根據(jù)美國心血管CT協(xié)會(huì)冠狀動(dòng)脈分段法[6]，將冠狀動(dòng)脈樹分為18個(gè)節(jié)段，并以李克特量表[7]評價(jià)圖像顯影、噪聲及運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行評分。圖像顯影評分標(biāo)準(zhǔn)：1分，顯影極差；2分，顯影不良，但可診斷；3分，顯影一般；4分，顯影良好；5分，顯影優(yōu)秀。圖像噪聲評分標(biāo)準(zhǔn)：1分，圖像顆粒感極強(qiáng)，噪聲極高；2分，圖像顆粒感強(qiáng)，噪聲高；3分，圖像顆粒感一般，噪聲一般；4分，圖像顆粒感較弱，噪聲較弱；5分，圖像顆粒感弱，噪聲弱。圖像運(yùn)動(dòng)偽影評分標(biāo)準(zhǔn)：1分，運(yùn)動(dòng)偽影明顯，無法評估冠狀動(dòng)脈段情況；2分，運(yùn)動(dòng)偽影明顯，可評估冠狀動(dòng)脈段情況；3分，輕微運(yùn)動(dòng)偽影，可評估冠狀動(dòng)脈段情況；4分，無運(yùn)動(dòng)偽影，冠狀動(dòng)脈段清晰。統(tǒng)計(jì)右冠狀動(dòng)脈(right coronary artery, RCA)、左冠狀動(dòng)脈主干(left main artery, LMA)、左前降支(left anterior descending, LAD)及左回旋支(left circumflex, LCX)圖像最低評分，分為5分(4分)和<5分(<4分)2類。

1.3.2 客觀評估 于升主動(dòng)脈根部水平、RCA近段、LMA、LAD近段、LCX近段及心包脂肪組織放置ROI，使之盡可能大且避開斑塊，心包脂肪組織ROI面積為0.5 cm2，測量其CT值(HU)和標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation, SD)；以SD值為圖像噪聲值，根據(jù)下列公式計(jì)算信噪比(signal-noise ratio, SNR)和對比噪聲比(contrast-to-noise ratio, CNR)：SNR=HU動(dòng)脈/SD，CNR=(HU動(dòng)脈-HU脂肪)/SD[8-9]。

1.4 輻射劑量 掃描結(jié)束后獲得單次檢查CT容積劑量指數(shù)(CT dose index volume, CTDLovl)和劑量長度乘積(dose-length product, DLP)，并計(jì)算有效輻射劑量(effective radiation dose, ED)：ED(mSv)=DLP×0.014[10]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示。以t檢驗(yàn)比較2組一般資料、圖像客觀評價(jià)指標(biāo)及ED；以χ2檢驗(yàn)比較圖像質(zhì)量主觀評分分布差異。對冠狀動(dòng)脈18個(gè)節(jié)段的主觀評價(jià)最低分進(jìn)行Kappa檢驗(yàn)，評估2名醫(yī)師評價(jià)結(jié)果的一致性：Kappa≤0.20為一致性較差，0.21

表1 組間CCTA輻射劑量相關(guān)參數(shù)比較(±s)

表1 組間CCTA輻射劑量相關(guān)參數(shù)比較(±s)

組別CTDLvol(mGy)DLP(mGy·cm)ED(mSv)試驗(yàn)組(n=60)2.03±0.5834.26±9.680.47±0.13對照組(n=60)13.87±8.13204.76±141.872.86±1.98t值-7.96-6.57-6.58P值<0.01<0.01<0.01

表2 組間CCTA圖像顯影評分比較(例)

表3 組間CCTA圖像噪聲評分比較(例)

表4 組間CCTA圖像運(yùn)動(dòng)偽影評分比較(例)

2 結(jié)果

2.1 2組一般資料及輻射劑量相關(guān)參數(shù)比較 試驗(yàn)組男24例，女36例，年齡21～74歲，平均(55.6±12.3)歲；體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)19.29～29.72 kg/m2，平均(24.33±2.56)kg/m2；心率51～87次/分，平均(66.36±9.84)次/分。對照組男28例，女32例，年齡22～72歲，平均(52.1±10.3)歲；BMI 18.30～29.90 kg/m2，平均(22.90±3.12)kg/m2；心率52～80次/分，平均(65.73±7.68)次/分。2組患者年齡、BMI、心率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.17、1.92、0.28，P=0.25、0.06、0.78)。試驗(yàn)組ED較對照組低約84%(P<0.01)，見表1。

2.2 圖像質(zhì)量比較

2.2.1 主觀評分比較 2名醫(yī)師對圖像顯影、圖像噪聲、圖像運(yùn)動(dòng)偽影評價(jià)結(jié)果的一致性好(Kappa=0.87、0.84、0.83，P均<0.05)。試驗(yàn)組RCA圖像噪聲和LCX圖像運(yùn)動(dòng)偽影評分均高于對照組(P均<0.05)，其余冠狀動(dòng)脈主觀評分組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),見表2～4。2組冠狀動(dòng)脈在圖像顯影方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見圖1、2。

2.2.2 圖像客觀評價(jià)比較 2組間CT值、SNR及CNR差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，見表5～7。

3 討論

CCTA快速、無創(chuàng)，可為臨床診斷及治療冠心病提供重要信息。Sequence模式需采集3～4個(gè)心動(dòng)周期圖像，而Turbo Flash模式單扇區(qū)時(shí)間分辨率提高至66 ms，具有掃描螺距大、機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度快、探測器更寬等優(yōu)勢。

本研究試驗(yàn)組RCA圖像噪聲及LCX圖像運(yùn)動(dòng)偽影評分均高于對照組，組間其余冠狀動(dòng)脈主觀評分差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Turbo Flash模式僅需掃描1個(gè)心動(dòng)周期，無須憋氣，而Sequence模式因受探測器和心臟體積限制，需要患者保持屏氣狀態(tài)，且需掃描3～4個(gè)心動(dòng)周期才能覆蓋整個(gè)心臟圖像，部分患者因憋氣不佳出現(xiàn)圖像模糊、斷層等偽影，本組以LCX最明顯。MEYER等[11]及HELL等[12]采用Turbo Flash模式行CCTA，平均ED分別為(0.44±0.1)mSv及(0.3±0.03)mSv。本研究試驗(yàn)組ED較對照組下降約84%，與前者相符而較后者稍高，可能與患者BMI有關(guān)。第3代雙源CT系統(tǒng)可根據(jù)患者BMI選擇最低管電壓和管電流組合，患者BMI較高時(shí)，管電壓或/和管電流增高，ED隨之升高。

表5 組間動(dòng)脈CT值比較(±s)

表5 組間動(dòng)脈CT值比較(±s)

組別CT值(HU)升主動(dòng)脈RCALMALADLCX試驗(yàn)組521.96±147.63448.73±120.26483.88±139.03449.96±127.85405.30±105.04對照組470.76±91.19429.69±69.51457.80±83.07430.53±41.02353.50±107.20t值1.500.700.820.741.76P值0.140.490.420.460.09

表6 組間動(dòng)脈SNR值比較(±s)

表6 組間動(dòng)脈SNR值比較(±s)

組別SNR升主動(dòng)脈RCALMALADLCX試驗(yàn)組20.70±6.2016.18±5.3416.79±4.7416.55±4.9813.19±4.00對照組18.83±7.1315.62±5.2315.36±5.2015.34±5.6712.03±5.50t值1.010.381.030.820.86P值0.320.700.310.420.39

表7 組間動(dòng)脈CNR值比較(±s)

表7 組間動(dòng)脈CNR值比較(±s)

組別升主動(dòng)脈RCALMALADLCX試驗(yàn)組25.05±7.5420.21±6.3920.47±5.8920.68±5.3316.55±4.47對照組21.21±8.2419.04±6.3017.96±6.0518.68±7.3214.46±6.03t值1.750.661.521.131.42P值0.090.510.140.270.16

圖2 患者男，39歲，LAD心肌橋，管腔輕度狹窄，碘佛醇聯(lián)合Sequence模式采集CCTA 患者屏氣不佳導(dǎo)致動(dòng)脈出現(xiàn)斷層偽影(箭) A.心臟VR圖像； B.冠狀動(dòng)脈VR圖像； C.RCA的CPR 圖像； D.LAD的CPR 圖像； E.LCX的CPR 圖像

增強(qiáng)CT對比劑外滲發(fā)生率與注射流率及對比劑用量呈正相關(guān)[13]。碘流率(iodine delivery rate, IDR)=1.6 gI/s可獲得較好圖像，根據(jù)公式：IDR=碘濃度(mgI/ml)×流率(v/s)，在滿足IDR=1.6 gI/s的前提下，可將對比劑典邁倫400注射流率降至4 ml/s，確保IDR不變，以保持圖像CT值恒定。不同成像條件下，隨著管電壓下降，X線能量更接近碘的k-衰減邊緣，碘對比劑的CT值隨之升高。相比低濃度碘對比劑，單位容積內(nèi)高濃度碘對比劑帶來的CT值升高幅度更大，可相應(yīng)減少對比劑用量，故外滲發(fā)生率降低。本研究采用Turbo Flash模式觸發(fā)后延遲掃描時(shí)間約為7 s，典邁倫400注射流率為4 ml/s，用量為28 ml，恰好保證掃描時(shí)對比劑劑量足量使冠狀動(dòng)脈處于充盈狀態(tài)；試驗(yàn)組每例患者碘總量為11.2 g，低于對照組的12.8 g，且2組低于既往研究[14-15]報(bào)道。

本研究的局限性：對于①心律不齊患者，Turbo Flash掃描模式單期掃描失敗率較高，需行前瞻性門控?cái)鄬訏呙枰员ＷC檢查成功；②未根據(jù)BMI計(jì)算對比劑用量，結(jié)果的普適性有待觀察；③高濃度對比劑未致患者發(fā)生對比劑不良反應(yīng)，但樣本量較少，需擴(kuò)大樣本量驗(yàn)證其臨床適用性。

綜上所述，對心律齊的冠心病患者，采用典邁倫400聯(lián)合Turbo Flash 掃描模式行“三低”CCTA可在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)顯著降低ED。