范麗娟 徐冬生 張計(jì)旺 孫鳳偉 張立仁

64排及后64排螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像能夠準(zhǔn)確地觀察冠狀動(dòng)脈的管壁及管腔，但對(duì)冠狀動(dòng)脈支架術(shù)后支架腔內(nèi)的顯示還存在一定限度。雖然選用的支架管徑與心臟固有冠狀動(dòng)脈的管徑大致相等，但由于CT的部分容積效應(yīng)及支架金屬壁線束硬化偽影影響，使得支架腔內(nèi)的觀察要困難得多，尤其對(duì)小于3.0mm的小管徑支架顯示不理想[1-3]。因此，對(duì)冠狀動(dòng)脈支架術(shù)后管腔的清晰顯示是CT冠狀動(dòng)脈成像支架復(fù)查所面臨的主要問(wèn)題。本研究擬通過(guò)對(duì)比HDCT的高清（HD）和非高清（NHD）掃描模式對(duì)國(guó)產(chǎn)支架體模成像效果的影響，探討冠狀動(dòng)脈CT支架成像的最佳掃描模式及該國(guó)產(chǎn)支架材料對(duì)MDCT成像的影響。

方 法

1.一般材料

冠狀動(dòng)脈支架與模型：采用型號(hào)為樂(lè)普316L和L605的支架各5枚，每種型號(hào)的支架標(biāo)稱(chēng)直徑分別為2.5mm、2.75mm、3.0mm、3.5mm和4.0mm。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹(shù)脂制成空心管狀結(jié)構(gòu)模擬冠狀動(dòng)脈，將支架分別置入每支模擬冠狀動(dòng)脈內(nèi)，注入稀釋后CT值為300HU（管電壓120kV時(shí)測(cè)量）的對(duì)比劑，封閉開(kāi)口后固定于一圓柱形塑料瓶外，并將瓶?jī)?nèi)注入同樣CT值的對(duì)比劑溶液模擬心腔，再將模型靜置于注滿(mǎn)水的塑料盒內(nèi)上機(jī)掃描。

2.儀器與方法

應(yīng)用GE Discovery CT750 HDCT對(duì)支架體模分別進(jìn)行HD模式和NHD模式掃描。采用前瞻性心電門(mén)控掃描，心電模擬規(guī)則心跳60次/min，曝光補(bǔ)償時(shí)間窗設(shè)為0ms，僅采集75% R-R間期時(shí)相，采用HD Detail（HD組）和Detail（NHD組）模式重建圖像。掃描參數(shù)如下：機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間350ms/rot，管電壓120kV，管電流450mA，準(zhǔn)直器寬度40mm（0.625mm×64），層厚0.625mm，SFOV 32.0mm，矩陣512×512。圖像傳至AW工作站，采用血管拉直的方法在同一支架的近、中、遠(yuǎn)3處橫斷面測(cè)量觀察值，包括支架的內(nèi)徑、支架腔內(nèi)CT值及鄰近支架模擬冠狀動(dòng)脈管腔CT值等。觀察的窗寬1200～1500HU，窗位300～500HU。兩種掃描模式的參數(shù)條件及圖像處理方法均相同。

3.支架顯示情況評(píng)價(jià)

用支架內(nèi)徑的測(cè)量值及支架內(nèi)腔顯示率評(píng)價(jià)支架的顯示。

3.1 支架內(nèi)徑：將研究的支架進(jìn)行血管拉直處理，在支架軸面圖像上勾畫(huà)支架壁的內(nèi)緣，測(cè)量支架的內(nèi)徑。對(duì)同一支架采用此方法分別在近中遠(yuǎn)三處測(cè)量支架的內(nèi)徑，取平均值為該支架的測(cè)量?jī)?nèi)徑（圖1）。

3.2 支架內(nèi)腔顯示率=（支架內(nèi)徑測(cè)量值）/（支架實(shí)際標(biāo)稱(chēng)值）×100%

兩名從事心血管影像診斷方向的放射科主治醫(yī)生，通過(guò)上述后處理重組圖像對(duì)支架的顯示情況進(jìn)行測(cè)量分析，不同直徑支架在測(cè)量時(shí)采用雙盲法。最終的支架內(nèi)腔顯示率取兩名醫(yī)師的平均值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。對(duì)10枚支架的HD組和NHD組支架管腔顯示率進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)；5枚316L支架按直徑分為2.5mm、2.75mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm共5組，對(duì)各組支架的兩種掃描方式進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

兩組掃描采用了相同的管電壓、管電流及掃描時(shí)間，因此，兩種掃描模式輻射劑量相同。

HD組支架內(nèi)腔平均顯示率為（49.2±8.9）%，NHD組為（45.9±10.0）%，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=－5.250；P＜0.05），HD組支架管腔顯示率較NHD組高約7.2%。316L組支架平均顯示率（50.3±7.3）%，L605組支架平均顯示率（44.8±10.7）%，兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.350；P＞0.05）。5枚316L支架中，兩種掃描模式在直徑2.5mm和4mm支架管腔顯示率上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.785和P=0.468），其他組則HD組的平均顯示率顯著優(yōu)于NHD組（表1）（圖2，3）。

圖1 A圖示支架軸面梁壁的勾畫(huà)線，B圖顯示此處支架內(nèi)徑2.6mm。圖2 體模支架橫斷面。A.為高清模式掃描Detail2重建的體模支架橫斷面圖像；B.為標(biāo)準(zhǔn)模式掃描Detail重建圖像。圖3 不同管徑316L支架拉直圖像。A.為HD模式掃描不同管徑316L支架拉直圖像；B.為NHD模式掃描相應(yīng)支架拉直圖像。

表1 316L組各徑線組支架管腔顯示率（%）

討 論

影響MDCT冠狀動(dòng)脈支架成像的因素較多，如支架內(nèi)徑、材質(zhì)、重建算法、線束硬化偽影、部分容積效應(yīng)等。本文從HDCT高清模式及國(guó)產(chǎn)不銹鋼和鈷鎢合金支架對(duì)CT成像影響兩個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比研究。

支架材質(zhì)不同對(duì)射線吸收系數(shù)存在差別，造成線束硬化偽影對(duì)支架管腔觀察的影響程度也不一樣。Maintz等[4]研究顯示，支架材質(zhì)是產(chǎn)生金屬偽影、影響支架腔內(nèi)觀察的主要因素之一。通過(guò)對(duì)比68種不同規(guī)格的支架，Maintz發(fā)現(xiàn)合金支架產(chǎn)生的金屬偽影較少，由于合金材料硬度較高，在支架編織時(shí)，可降低支架金屬絲的厚度，因而減少了金屬偽影，有利于支架腔內(nèi)結(jié)構(gòu)的顯示。但本研究中，國(guó)產(chǎn)樂(lè)普316L不銹鋼支架及L605鈷鎢合金支架顯示率差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與合金支架壁的厚度及合金中各種高原子序數(shù)金屬含量多少有關(guān)，原子序數(shù)高、支架壁厚者的金屬偽影會(huì)相應(yīng)增加，導(dǎo)致本組不銹鋼支架與合金支架的CT顯示率差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

目前影響冠狀動(dòng)脈支架CT成像的硬件因素包括運(yùn)動(dòng)偽影、線束硬化偽影、部分容積效應(yīng)[5]。后兩個(gè)因素可以通過(guò)提高圖像空間分辨率的方法改善[6]。HDCT采用寶石探測(cè)器材料，其X射線的透射速度是傳統(tǒng)CT探測(cè)器材料的百倍。超快速的透射速度可以獲得高質(zhì)量的圖像，適應(yīng)超快速的能量切換，并大大減少余輝效應(yīng)[7-8]。HDCT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣率達(dá)到7131Hz，數(shù)據(jù)采集速度及采樣率的提高也大大減少了偽影產(chǎn)生，提高了圖像空間分辨率。動(dòng)態(tài)變焦球管通過(guò)電磁場(chǎng)聚焦和偏轉(zhuǎn)，根據(jù)不同的圖像層厚和掃描野，動(dòng)態(tài)改變球管的焦點(diǎn)，這樣系統(tǒng)就可以根據(jù)不同條件自動(dòng)地選擇匹配的焦點(diǎn)，得到更好的圖像質(zhì)量，使得心臟成像的空間分辨率最高達(dá)到18.2lp/cm。支架管腔顯示的難度主要來(lái)自于線束硬化偽影及部分容積效應(yīng)，改善圖像空間分辨率是提高冠脈支架圖像質(zhì)量的重要方法之一。本研究中，HD模式掃描支架管腔的顯示率較NHD模式高7.2%，HD模式掃描的圖像能夠更真實(shí)反映支架壁的厚度，顯示支架腔內(nèi)情況。

支架內(nèi)徑也是影響成像的重要因素之一，支架直徑≥3.5mm可評(píng)估率為100%[9]，3.0mm則為80%，＜3.0mm僅為33%。Chung等[10]研究顯示支架內(nèi)徑明顯影響64排CT對(duì)冠狀動(dòng)脈支架的評(píng)估，且MSCT對(duì)≤2.75mm支架的評(píng)價(jià)能力受限。本研究中，對(duì)316L內(nèi)徑＜2.75mm的支架，由于支架內(nèi)徑小，線束硬化偽影對(duì)支架腔顯示的影響大，兩種掃描模式都不能清晰觀察管腔情況，二者無(wú)顯著差別；而對(duì)316L內(nèi)徑≥4.0mm的支架，支架管腔大，線束硬化偽影的影響小，兩種掃描模式均能觀察管腔，差別也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本組研究結(jié)果與之后的在體支架研究結(jié)果[11]一致。

本研究觀察了兩種掃描模式對(duì)支架腔的顯示情況，為體外靜態(tài)體模成像，結(jié)果提示HD掃描模式能夠更清楚地顯示支架及管腔。實(shí)驗(yàn)條件與在體情況有差別，我們又進(jìn)一步進(jìn)行了在體研究[11]。但最終仍需進(jìn)行冠狀動(dòng)脈支架內(nèi)的病變研究。

[1]Morice MC,Colombo A,Meier B,et al.Sirolimus-vs paclitaxeleluting stents in de novo coronary artery lesions:the REALITY trial:a randomized controlled trial.JAMA,2006,295:895-904.

[2]Wykrzykowska JJ,Arbab-Zadeh A,Godoy G,et al.Assessment of in-stent restenosis using 64-MDCT:analysis of the CORE-64 Multicenter International Trial.AJR,2010,194:85-92.

[3]Gilard M,Comily JC,Pennec PY,et al.Assessment of coronary artery stents by 16 slice computed tomography.Heart,2006,92:58-61.

[4]Maintz D,seifarth H,Ranupach R,et al.64-slice mutidetector coronary CT angiography:in vitro evaluation of 68 different stents.Eur Radiol,2006,16:818-826.

[5]Fischman DL,Leon MB,Baim DS,et al.A randomized comparison of coronary-stent placement and balloon angioplasty in the treatment of coronary artery disease.Stent Restenosis Study Investigators.N Engl J Med,1994,331:496-501.

[6]Kiemeneij F,Serruys PW,Macaya C,et al.Continued benefit of coronary stenting versus balloon angioplasty:5-year clinical followup of Benestent-I trial.J Am Coll Cardiol,2001,37:1598-1603.

[7]郝 濤,羅 宏.CT探測(cè)器的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì).中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2008,23:55-58.

[8]聶 聰.多層CT探測(cè)器的發(fā)展.中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2008,5:68-71.

[9]Sheth T,Dodd JD,Hoffmann U,et al,Coronary stent assessability by 64 slice multi-detector computed tomography.Catheter Cardiovasc Interv,2007,69:933-938.

[10]Chung SH,Kim YJ,Hur J,et al.Evaluation of coronary artery instent restenosis by 64-section computed tomography:Factors affecting assessment and accurate diagnosis.J Thorac Imaging,2010,25:57-63.

[11]孫鳳偉,徐冬生,范麗娟,等.高清晰度CT不同掃描模式顯示冠狀動(dòng)脈支架.中國(guó)介入影像與治療學(xué),2013,10:72-76.