丁 毅,宋 彬,朱時(shí)珍,徐晶晶

(復(fù)旦大學(xué)附屬閔行醫(yī)院,上海市閔行區(qū)中心醫(yī)院 放射科,201199)

冠心病是缺血性心臟病的一種,其病理基礎(chǔ)為冠狀動(dòng)脈粥樣硬化[1]。冠狀動(dòng)脈CT血管成像(CCTA)是診斷冠心病的重要無(wú)創(chuàng)檢查方法[2],對(duì)嚴(yán)重冠狀動(dòng)脈狹窄具有高度敏感性[3]。雙源CT獨(dú)有的大螺距掃描技術(shù)可在0.26 s內(nèi)完成CCTA掃描[4],但如何在短時(shí)間內(nèi)采集到冠狀動(dòng)脈的最佳時(shí)間窗是檢查成功的關(guān)鍵。目前通常采用團(tuán)注跟蹤或測(cè)試團(tuán)注技術(shù)來(lái)確定掃描觸發(fā)時(shí)機(jī)[5]。團(tuán)注跟蹤技術(shù)為在降主動(dòng)脈區(qū)域放置感興趣區(qū)(ROI),當(dāng)增強(qiáng)CT值高于設(shè)定閾值時(shí)觸發(fā)CCTA掃描;而測(cè)試團(tuán)注技術(shù)則是通過(guò)預(yù)先注射少量對(duì)比劑來(lái)獲得ROI的時(shí)間密度曲線,計(jì)算出達(dá)到最大碘濃度所需的峰值時(shí)間(TTP),根據(jù)TTP確定CCTA檢查掃描延遲時(shí)間[6]。這2種技術(shù)都易于使用,但如何取舍尚無(wú)共識(shí)[7]。本研究基于第三代雙源CT平臺(tái),比較2種團(tuán)注技術(shù)的圖像質(zhì)量、可診斷比率、輻射劑量和對(duì)比劑量,探討2種技術(shù)在大螺距螺旋掃描CCTA中的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性收集2019年10月至2020年11月臨床疑似冠心病擬行CCTA檢查病人63例,均由同一名高年資CT技師完成檢查。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥18歲;(2)體質(zhì)量50～125 kg;(3)心率≤60次/分,心律平穩(wěn);(4)無(wú)碘對(duì)比劑過(guò)敏史;(5)無(wú)嚴(yán)重肝腎功能不全。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)心律失常;(2)既往冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)或經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)。排除5例(冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)后2例,心律不齊3例),最終納入58例病人,將病人隨機(jī)分為團(tuán)注跟蹤組31例和測(cè)試團(tuán)注組27例。其中團(tuán)注跟蹤組男17例,女14例,年齡40～81歲,體質(zhì)量指數(shù)(BMI)15.06～29.41 kg/m2;測(cè)試團(tuán)注組男16例,女11例,年齡26～80歲,BMI 17.46～29.40 kg/m2。2組病人性別、年齡、BMI、心率、心率變化率、掃描時(shí)間和延遲時(shí)間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表1),具有可比性。本研究經(jīng)上海市閔行區(qū)中心醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過(guò),病人均知情同意。

表1 2組病人一般資料比較

1.2 檢查方法

使用西門子雙源第三代CT(Siemens Somatom Definition Force),病人取仰臥位體位,氣管隆突下1 cm至橫膈下方2 cm為掃描范圍,未使用降心率藥物。團(tuán)注跟蹤組采用團(tuán)注跟蹤技術(shù),ROI設(shè)定在降主動(dòng)脈,觸發(fā)掃描閾值60 Hu。測(cè)試團(tuán)注組采用測(cè)試團(tuán)注技術(shù),在肺動(dòng)脈水平對(duì)升主動(dòng)脈進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)掃描,每次監(jiān)視掃描之間的延遲為1 s,注射速率與正式掃描相同,注射時(shí)間固定為4.0 s,隨后以相同流速注射0.9%氯化鈉溶液20 mL。繪制與主動(dòng)脈根同樣大小ROI以生成時(shí)間密度曲線,測(cè)量測(cè)試團(tuán)注峰值時(shí)間(Ttest)、注射持續(xù)時(shí)間(TID)和測(cè)試團(tuán)注注射持續(xù)時(shí)間(TtestID),并計(jì)算峰值時(shí)間(Tpeak),Tpeak=Ttest+(TID-TtestID)/2[8]。采用相同掃描參數(shù),管電壓自動(dòng)調(diào)整(CARE kV),管電流實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)(Care Dose 4D),準(zhǔn)直器寬度115.2 mm,球管旋轉(zhuǎn)速度250 ms/r,時(shí)間分辨率66 ms。

增強(qiáng)對(duì)比劑為碘普羅胺(370 mgI/mL),經(jīng)肘前靜脈注射,采用雙筒高壓注射器,注射對(duì)比劑后相同速率注射30 mL 0.9%氯化鈉溶液。掃描電壓由CARE kV智能選擇,不同管電壓決定相應(yīng)對(duì)比劑注射速率(流速3.5 mL/s對(duì)應(yīng)管電壓為70 kV,流速4.0 mL/s對(duì)應(yīng)管電壓80 kV),每增加10 kV管電壓,對(duì)應(yīng)流速增加0.5 mL/s。對(duì)比劑劑量按照如下公式計(jì)算:對(duì)比劑總量=(7+掃描時(shí)間)×注射流速[4]。

圖像重建采用高級(jí)迭代技術(shù)(Admire,Siemens),層厚0.75 mm,間隔0.5 mm,strength值4,卷積核Bv40。將重建后圖像傳輸至Siemens工作站(Syngo.via)進(jìn)行各項(xiàng)后處理,包括最大密度法投影(MIP)等。

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.3.1 客觀評(píng)價(jià) 血管CT值測(cè)量使用軸位圖像,測(cè)量血管包括:左主干(LM)、右冠狀動(dòng)脈(RCA)近段、左回旋支(LCX)近段、左前降支(LAD)近段、肺動(dòng)脈主干水平肺動(dòng)脈(PA)、左冠狀動(dòng)脈開(kāi)口處主動(dòng)脈根部(AO)、二尖瓣開(kāi)口水平左心房(LA)、左心室(LV)及鄰近管壁的脂肪組織(AT),圖像噪聲定義為AO區(qū)CT值標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算圖像信噪比(SNR)、對(duì)比噪聲比(CNR)[9]、左房室比(LA/LV)、左室肺動(dòng)脈比(PA/LV)和主肺動(dòng)脈比(PA/AO)。

1.3.2 主觀評(píng)價(jià) 冠狀動(dòng)脈大血管及主要節(jié)段的圖像質(zhì)量評(píng)估由2名放射科醫(yī)師(具有10年以上CCTA診斷經(jīng)驗(yàn))完成,評(píng)估醫(yī)師不知道圖像分組信息,閉塞血管、缺失血管及血管遠(yuǎn)末段不納入分析。圖像評(píng)估按照美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)標(biāo)準(zhǔn)[10]:1分,圖像質(zhì)量?jī)?yōu),血管管壁清楚,無(wú)偽影;2分,圖像質(zhì)量良,血管管壁略模糊,運(yùn)動(dòng)偽影輕度,沒(méi)有階梯狀偽影;3分,圖像質(zhì)量一般,血管管壁模糊,運(yùn)動(dòng)偽影中度,有階梯狀偽影但錯(cuò)層范圍≤25%;4分,圖像質(zhì)量差,血管管壁顯示不清,明顯階梯狀偽影,錯(cuò)層范圍>25%。

1.4 輻射劑量計(jì)算

計(jì)算有效輻射劑量(ED)[11],計(jì)算公式為ED=K×DLP,其中K值為常數(shù)(0.014 mSv·mGy-1·cm-1)[12],DLP為劑量長(zhǎng)度乘積。記錄病人CCTA檢查后的CT劑量指數(shù)(CTDI)和劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用χ2檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)和Fisher′s確切概率法及一致性加權(quán)Kappa檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 2組圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)比較

2組各目標(biāo)血管強(qiáng)化CT值、SNR和CNR差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),團(tuán)注跟蹤組肺動(dòng)脈CT值、LA/LV、PA/LV和PA/AO均明顯低于測(cè)試團(tuán)注組(P<0.01)(見(jiàn)表2)。

表2 2組病人CCTA各血管客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2 主觀分析結(jié)果

按照AHA評(píng)分將各血管和分段分為不同層次進(jìn)行比較,結(jié)果顯示,2組各血管和分段層次1分和2分比例差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表3、4)。各血管和分段不同層次主觀評(píng)分觀察者間一致性較強(qiáng),加權(quán)Kappa值血管層次為0.78±0.07(95%CI:0.65～0.91),分段層次為0.76±0.06(95%CI:0.64～0.89)。

表3 血管層次冠脈CTA圖像質(zhì)量AHA評(píng)分[n;百分率(%)]

表4 分段層次冠脈CTA圖像質(zhì)量主觀評(píng)分[n;百分率(%)]

2.3 2組輻射劑量和對(duì)比劑劑量相關(guān)指標(biāo)比較

團(tuán)注跟蹤組CTDI、DLP、ED、注射流率和對(duì)比劑量均低于測(cè)試團(tuán)注組(P<0.05～P<0.01)(見(jiàn)表5),典型病例見(jiàn)圖1～2。

表5 2組輻射劑量和對(duì)比劑量相關(guān)指標(biāo)比較

3 討論

有研究[13-14]報(bào)道,測(cè)試團(tuán)注衍生的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)與CCTA期間主動(dòng)脈增強(qiáng)呈明顯正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明測(cè)試團(tuán)注相較于團(tuán)注跟蹤能顯示更好的血管強(qiáng)化。李真林等[15]認(rèn)為,團(tuán)注跟蹤技術(shù)的缺點(diǎn)是無(wú)法預(yù)測(cè)CCTA增強(qiáng)、不能體現(xiàn)病人的個(gè)體差異,而測(cè)試團(tuán)注技術(shù)可以精確測(cè)量不同病人被檢血管碘濃度的峰值時(shí)間。有報(bào)道[16]顯示,測(cè)試團(tuán)注是估算CCTA增強(qiáng)時(shí)間窗的最佳方式,通過(guò)較短的注射持續(xù)時(shí)間同時(shí)可以確定準(zhǔn)確的掃描時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)充分的血管增強(qiáng)。研究[17]顯示,測(cè)試團(tuán)注的增強(qiáng)效果較團(tuán)注跟蹤更好。

本研究中,2組各目標(biāo)血管強(qiáng)化CT值、SNR和CNR差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,團(tuán)注跟蹤組肺動(dòng)脈CT值、LA/LV、PA/LV和PA/AO均明顯低于測(cè)試團(tuán)注組。此結(jié)果與以往的報(bào)道[18]不一致,可能的原因是,本研究根據(jù)Bae理論使用公式Tpeak=Ttest+(TID-TtestID)/2選擇測(cè)試團(tuán)注掃描峰值增強(qiáng)后的延遲,是從測(cè)試團(tuán)注數(shù)據(jù)的主動(dòng)脈峰值時(shí)間的延遲時(shí)間來(lái)確定的,當(dāng)實(shí)際掃描中對(duì)比劑注射的持續(xù)時(shí)間短于在測(cè)試團(tuán)注技術(shù)注射中達(dá)到主動(dòng)脈增強(qiáng)峰值的時(shí)間(Ttest)時(shí),平均通過(guò)時(shí)間等于循環(huán)平均時(shí)間加一半注射時(shí)間,根據(jù)上述理論,本研究的延遲時(shí)間設(shè)定為Ttest+2 s,這與相關(guān)文獻(xiàn)[19]是相同的。但是,本研究結(jié)果表明,根據(jù)上述理論測(cè)算的延遲時(shí)間并不能準(zhǔn)確確定第三代雙源CT大螺距掃描CCTA中的最佳掃描時(shí)間,推測(cè)原因可能是第三代雙源CT較64排CT掃描速度快,對(duì)比劑用量少,注射持續(xù)時(shí)間短(約8 s),因此,需要對(duì)原公式做進(jìn)一步改良,以獲得更合適的延遲時(shí)間。本研究結(jié)果顯示,第三代雙源CT大螺距掃描CCTA采用合理閾值的團(tuán)注跟蹤能采集到較好的冠狀動(dòng)脈時(shí)間窗。

本研究結(jié)果顯示,使用第三代雙源CT大螺距行CCTA,與測(cè)試團(tuán)注術(shù)相比,團(tuán)注跟蹤術(shù)使用更少的對(duì)比劑用量和更低的有效輻射劑量,而可產(chǎn)生更好的主動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化,這與測(cè)試團(tuán)注技術(shù)在正式掃描之前進(jìn)行小劑量測(cè)試有關(guān)。

綜上,在第三代雙源CT大螺距螺旋掃描CCTA中,團(tuán)注跟蹤術(shù)血管強(qiáng)化程度高,且使用更少的對(duì)比劑用量和更低的有效輻射劑量,具有一定的優(yōu)勢(shì)。本研究存在局限性,首先,本研究是根據(jù)管電壓選擇對(duì)應(yīng)的對(duì)比劑注射流速,沒(méi)有考慮心輸出量的相關(guān)因素,需要進(jìn)一步的研究和優(yōu)化;其次,本研究是延用Bae理論公式測(cè)算的延遲時(shí)間,沒(méi)有依據(jù)第三代雙源CT的特點(diǎn)進(jìn)行改良,需要進(jìn)一步的研究;最后,這是一項(xiàng)小型的單中心研究,本研究的假設(shè)需要在大規(guī)模多中心的前瞻性研究中進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估。