趙磊，包麗麗，王澤鋒，劉挨師

64層螺旋CT胸痛三聯(lián)排查掃描的新掃描協(xié)議設計與可行性研究：全主動脈、冠狀動脈與肺動脈一站式成像

趙磊，包麗麗，王澤鋒，劉挨師

目的：評價64層螺旋CT改良胸痛三聯(lián)排查（TRO）掃描（覆蓋整個主動脈）的圖像質量、輻射劑量及其臨床價值。方法：連續(xù)選取2013年1月-2015年8月行改良TRO掃描的17例患者作為實驗組，另連續(xù)選取2014年3月-2015年8月行常規(guī)TRO掃描的37例患者作為對照組，所有研究對象心率≤70次／分。采用秩和檢驗與兩獨立樣本t檢驗比較兩組的圖像質量、輻射劑量及對比劑劑量。結果：實驗組與對照組冠狀動脈評分分別為（4.56±0.66）和（4.62± 0.56）分（Z=-0.558，P=0.557）。實驗組與對照組主動脈根部CT值分別為（385.88±42.36）和（364.46±40.62）HU（t=1.748，P=0.091），肺動脈根部CT值分別為（354.29±68.44）和（332.46±49.97）HU（t=1.324，P=0.191）。實驗組與對照組有效劑量分別為（33.99±9.07）和（24.39±8.70）mSv（t=3.715，P=0.000）；實驗組與對照組對比劑劑量分別為（145.76±9.71）和（112.62±15.11）m L（t=8.269，P=0.000）。結論：改良TRO對于低心率患者是可行且有效的，可以提高64層螺旋CT的適用范圍，具有一定臨床價值。

體層攝影術，X線計算機；主動脈疾??；胸痛；輻射劑量

急性主動脈綜合征（acute aortic syndrome，AAS）是一類需要緊急診斷和治療的主動脈疾病，包括主動脈夾層（aortic dissection，AD）、主動脈壁間血腫、穿透性主動脈潰瘍以及有破裂風險的不穩(wěn)定主動脈瘤［1］。而最為兇險的疾病為急性AD，其臨床表現(xiàn)缺乏特異性，胸痛和腹痛為常見癥狀，造成鑒別診斷的困難。由于AD早期死亡率高，因此臨床診斷需要快速、準確。胸痛三聯(lián)排查掃描（triple-rule-out，TRO）具有準備簡單、掃描快速的優(yōu)點，并且能夠獲得有價值的信息，廣泛應用于急性胸痛的診斷與鑒別診斷。由于64層螺旋CT的特性，目前TRO僅可進行胸部血管成像，腹部血管無法評價，因而對于AAS尤其是AD不能提供評價疾病預后與選擇治療方案的依據，尤其是無法滿足血管內修復的方案選擇與精準測量，而且短時間內需要加做全主動脈CTA，顯著降低了臨床處理的安全性，具有一定局限性。本研究基于64層螺旋CT TRO掃描方案進行了一定改良，使得方案可以覆蓋整個全主動脈，同時評價其圖像質量與輻射劑量，明確其臨床價值。

材料與方法

1.病例資料

連續(xù)選取2013年1月-2015年8月的17例患者作為實驗組，行改良胸痛三聯(lián)排查掃描，另連續(xù)選取2014年3月-2015年8月行常規(guī)胸痛三聯(lián)排查的37例患者作為對照組。入選病例中位年齡55歲（38～76歲），男24例，女30例，排除標準為腎功能不全、碘對比劑過敏、HR＞70 bpm、心律不齊（HRv＞5 bpm）及屏氣不良。

2.檢查設備與方法

采用GE Lightspeed VCT-XT機，對比劑采用優(yōu)維顯（370 mg I／m L）。

改良TRO：患者取仰臥位，首先拍攝定位片。其次測定肘靜脈-主動脈循環(huán)時間，流率依據體質量采用4.0～5.5 m L／s注入20 m L對比劑及等量生理鹽水。在降主動脈（主動脈粗隆水平）與肺動脈干設置興趣區(qū)（ROI）測定循環(huán)時間，以主動脈峰值-肺動脈峰值之差作為肺-主動脈循環(huán)時間。同一序列掃描順序：第一相-TRO，第二相-腹主動脈CTA。據心率自動調整回顧門控pitch值0.20～0.24，開啟ECG管電流調制技術，35%～85%期相依據患者體質量指數（body mass index，BMI）選擇管電流（400～600 m A），非診斷期相設定最低m A輸出（設置m A量的1／5）。機架轉速0.35 s／r，準直器寬度0.625 mm×64層，管電壓100～120 k V，重建層厚0.625 mm，重建層間隔0.625 mm，矩陣512×512。掃描范圍為隔下2 cm至肺尖。腹主動脈CTA掃描參數：機架轉速0.8 s／r，準直器寬度0.625 mm×64層，管電壓120 k V，管電流400 m A，重建層厚0.625 mm，重建層間隔0.625 mm，矩陣512× 512。掃描范圍為膈下至坐骨結節(jié)水平。依據患者體質量設定冠狀動脈期相流率4.0～5.5 m L／s，注射時間14 s；肺動脈期相流率統(tǒng)一采用3 m L／s，注射時間為肺-主動脈循環(huán)時間；腹主動脈期相流率統(tǒng)一采用4 m L／s，注藥時間10 s。第一相掃描延遲時間為主動脈峰值時間+4 s；第一相注射時間為16.5 s（＜16.5 s時加上額外延遲時間以達到16.5 s）+第一相掃描時間。

常規(guī)TRO：同改良TRO第一相掃描。

圖像處理：掃描結束后以心臟為中心進行小視野靶重建。改良TRO全主動脈重建方法：第一相與第二相采集數據設置相同中心點與DFOV進行重建。所有重建數據均傳入AW4.4工作站進行圖像后處理，即對冠狀動脈每支血管均挑選最佳期相進行曲面重組，結合橫軸面圖像選出圖像質量最佳者用于冠狀動脈評分；對主動脈與肺動脈進行VR、CPR與MPR處理。

3.輻射劑量與對比劑劑量評價

由計算機自動生成劑量長度乘積（dose length product，DLP）記錄實驗組與對照組輻射劑量。實驗組另按相同掃描條件模擬由肺尖至坐骨結節(jié)范圍的回顧性心電門控與非心電門控主動脈CTA的輻射劑量。有效劑量（effect dose，ED）為DLP×k，其中k為劑量轉換系數，本研究k取值0.017［2］。

記錄實驗組與對照組對比劑劑量。

4.圖像質量評分

冠狀動脈評價：按照美國心臟協(xié)會（Ameirican Heart Association，AHA）的冠狀動脈15段分段法進行評價。冠狀動脈圖像質量分級采用l～5級評分法：分別為5分（無運動偽影，對比劑充盈良好），4分（有輕度運動偽影或對比劑充盈尚可），3分（較多運動偽影、對比劑充盈欠佳但不影響管腔評價），2分（運動偽影嚴重或對比劑充盈不良影響管腔評價），1分（明顯運動偽影或對比劑無充盈致管腔無法評價）。由兩位從事胸部CTA診斷6年的放射醫(yī)師對全部患者的冠脈節(jié)段進行評價及對比，不一致時協(xié)商后取得一致。

胸主動脈、肺動脈、腹主動脈評價：在主動脈、肺動脈根部、腹主動脈主要分支（腹腔干、腸系膜上動脈、右腎動脈、左腎動脈、腸系膜下動脈）開口、腹主動脈分叉部層面設置ROI測量CT值。

5.統(tǒng)計學分析

采用SPSS 18.0軟件包進行統(tǒng)計學分析，所有計量資料以均數±標準差表示。對于服從正態(tài)分布的計量資料采用兩獨立樣本t檢驗，對于不服從正態(tài)分布的計量資料采用兩獨立樣本秩和檢驗。多個樣本均數比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法。計數資料采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。

結 果

1.患者基線資料

將對照組與實驗組的基本資料進行對比，對照組的年齡較實驗組大，實驗組的掃描長度明顯高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（P=0.035、0.000，表1）。

表1 患者基線資料

2.實驗組與對照組圖像質量比較

實驗組共顯示冠狀動脈節(jié)段220根，對照組共顯示冠狀動脈節(jié)段496根。實驗組與對照組冠脈評分分別為（4.56±0.66）和（4.62±0.56）分，差異無統(tǒng)計學意義（Z=-0.558，P=0.557）；實驗組與對照組主動脈根部CT值分別為（385.88±42.36）和（364.46± 40.62）HU，差異無統(tǒng)計學意義（t=1.748，P= 0.091）；實驗組與對照組肺動脈根部CT值分別為（354.29±68.44）和（332.46±49.97）HU，差異無統(tǒng)計學意義（t=1.324，P=0.191，圖1）。

3.輻射劑量與對比劑劑量比較

實驗組與對照組有效劑量分別為（33.99±9.07）和（24.39±8.70）mSv，差異有統(tǒng)計學意義（t=3.715，P=0.000）。改良TRO輻射劑量與門控、非門控CTA有效劑量分別為（33.99±9.07）、（79.16±16.45）和（24.42±5.29）mSv，差異有統(tǒng)計學意義（F= 114.506，P=0.000）。改良TRO輻射劑量低于低于門控CTA但高于非門控CTA（P=0.000、0.017）；門控CTA高于非門控CTA（P=0.003，圖2）。實驗組與對照組對比劑劑量分別為（145.76±9.71）和（112.62±15.11）m L，t=8.269，P=0.000。

4.腹主動脈測量層面CT值

腹主動脈測量層面CT值為（323.64±46.21）HU（范圍198～443 HU）。CT值＜200 HU者1層，200 HU≥CT值＞250 HU者8層，250 HU≥CT值＞300 HU者15層，300 HU≥CT值＞350 HU者53層，350 HU≥CT值＞400 HU者19層，400 HU≥CT值＞450 HU者6層（圖3）。腹主動脈主要分支（腹腔干、腸系膜上動脈、右腎動脈、左腎動脈、腸系膜下動脈）開口、分叉部層面CT值分別為（316.06±54.43）、（315.94±48.57）、（321.71±47.51）、（327.64± 43.43）、（329.82±42.59）及（330.65±44.02）HU（圖4～5）。

圖1 實驗組與對照組主、肺動脈根部CT值箱式圖。 圖2 改良TRO、門控與非門控CTA輻射劑量條形圖。 圖3 改良TRO腹主動脈測量層面CT值直方圖。

討 論

急性AD有兩種解剖分類方法，分別為De Bakey和Stanford分型。常用的是Stanford分型，它可以直接作為后繼治療方向的依據［3］。Stanford分型分A、B兩型。A型是指累及升主動脈（接近頭臂干動脈起始），包括或不包括主動脈弓和降主動脈（以左鎖骨下動脈起始為界）［4］。A型會導致嚴重并發(fā)癥，早期死亡率極高，需要及時診斷與外科手術干預。B型的定義為不累及升主動脈，但會累及降主動脈，在沒有恰當治療干預的前提下，B型夾層的早期死亡率也較高［4-5］，并且B型夾層也有進展為A型夾層的可能性。

血管內修復可以有效應用于A、B兩型，其主要目的為封閉假腔破口，使得假腔血栓形成、退化。通過主動脈分支支架置入可以改善終末器官的缺血灌注情況，同時進行主動脈開窗術可以緩解假腔對真腔的壓迫［1］。MDCT在指導血管內修復方案選擇與具體參數測量中具有重要價值［3］。目前急性胸痛患者均可以通過TRO獲得診斷與鑒別診斷，但由于64層螺旋CT的硬件限制，行TRO只能兼顧胸主動脈、冠狀動脈及肺動脈，無法評價腹主動脈、雙側髂總動脈的累及情況及主要腹腔臟器的血流灌注情況，不能為臨床處理如血管內修復等提供更多的信息，因此在累及腹主動脈的急性AD（如DebakeyⅠ、ⅢB型）中價值有限［6-7］。本研究通過對TRO方案進行改良，可以在盡量控制輻射劑量與對比劑劑量的情況下獲得可評估的影像（主、客觀圖像質量均無差異，P＞0.05），并且通過掃描序列與圖像重建技術的優(yōu)化額外形成全主動脈一體化的容積數據，以便于后續(xù)臨床干預的精準評價與測量。

MDCT血管造影術診斷急性AD的敏感度和特異度接近100%［8］，而心血管系統(tǒng)的同步搏動在非心電門控MDCT血管造影術中容易造成假陽性結果。心電門控MDCT血管造影術同非門控CT掃描相比可以顯著降低升主動脈的搏動偽影［9］，改善升主動脈、主動脈弓、主動脈竇和冠狀動脈的圖像質量［10］，并且還可以改善觀察內膜初始撕裂的位置、內膜片擺動的范圍、累及主動脈分支情況，本研究實驗組與對照組冠狀動脈圖像質量差異無統(tǒng)計學意義（Z=-0.558，P= 0.557），并且腹主動脈CT值＜250 HU者占8.82%（9／102），說明本方案的圖像質量滿足臨床評價。心電門控可以有效提高時間分辨力，然而大范圍掃描會顯著增加輻射劑量與掃描時間［1，9］。本研究與實驗組相同掃描條件的心電門控CTA模擬劑量達到了79 mSv，而本研究采用的掃描方案輻射劑量僅為33 mSv，同時對比劑用量增加有限（約30%）。目前雙源CT采用的心電門控大螺距螺旋掃描技術由于時間分辨力高，運動偽影極少，輻射劑量顯著降低［11-13］。李宇等［14］采用320排CT行全主動脈及冠狀動脈掃描，由于Z軸覆蓋范圍較大（16 cm），顯著提高了橫軸面掃描長度、降低步進移床次數，因此患者輻射劑量與對比劑劑量可以控制在合理的范圍。鑒于掃描模式的特殊性，胸痛三聯(lián)排查掃描需要依照具體的CT掃描裝置實施掃描計劃，本研究基于64層螺旋CT進行掃描方案與注射方案設計可以提高該掃描裝置的適用范圍。

圖4 女，65歲，因急性胸痛入院，行改良TRO掃描。a）De BakeyⅢB型AD的VR圖；b）降主動脈胸段真假腔與肺動脈CT強化值（真腔、假腔和肺動脈CT值分別為407、394和351HU）；c）腹主動脈真假腔CT強化值（真腔261HU，假腔268HU）；d）前降支近中段輕度狹窄；e）右冠狀動脈近段一處狹窄約57%（箭）。 圖5 男，40歲，De BakeyⅢB型夾層保守治療后，改良TRO掃描。a）前降支CPR圖像；b）回旋支CPR圖像；c）右冠狀動脈CPR圖像；d）肺動脈MIP圖像；e）全主動脈、肺動脈、心臟VR圖；f）腹主動脈及左側髂總動脈、髂外動脈游離內膜片顯示清晰。

局限性：①雖然該研究為可行性研究，但樣本量仍然過少，尤其是實驗組樣本量過少，這將影響統(tǒng)計推斷的準確性；②本研究輻射劑量與對比劑劑量稍高，平均有效劑量約34 mSv，是常規(guī)TRO的1.4倍，是非心電門控CTA的1.3倍；對比劑劑量為146 m L，是常規(guī)TRO的1.3倍。但是改良TRO具有診斷與評價疾病的雙重優(yōu)勢，相比發(fā)現(xiàn)AD后進一步加掃全主動脈CTA，可以提高安全性，降低醫(yī)療成本支出。輻射劑量與對比劑劑量稍大的原因還可能是入選患者BMI稍大（平均約27 kg／m2）?？傮w來講，改良TRO提高了群體輻射劑量與對比劑劑量，本研究僅是新技術的可行性研究，目前暫不推薦常規(guī)胸痛三聯(lián)排查+腹主動脈CTA一體化掃描，但是筆者認為臨床傾向AAS的急性胸痛可以采用。另一方面，本研究的難點在于第一相與第二相掃描和注射的銜接需要合理設計，基于此，第一相與第二相可以間隔（延遲）較長時間（如＞1 min），當第一相（TRO）原始圖像重建并觀察完畢后決定是否保留第二相（腹主動脈CTA），兼顧了有效與安全。③本研究較為謹慎，未采用"雙低"（低輻射劑量與低對比劑劑量）措施，主要是考慮到本方案的一些不確定性，避免對圖像質量造成影響，在后續(xù)的研究中將采用"雙低"措施并提高樣本量。

總之，本研究證明了改良TRO的可行性與有效性，可以提高64層螺旋CT的適用范圍，具有一定臨床價值。

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Design and feasibility study of a new protocol based on triple-rule-out technique for chest pain patients using 64-slice CT：one stop imaging for aorta，coronary artery and pulmonary artery

ZHAO Lei，BAO Li-li，WANG Ze-feng，et al.Department of Radiology，the Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010050，China

Objective：To evaluate the image quality，radiation dose and clinical value of upgraded Triple-rule-out（TRO）technique of computed tomographic angiography for chest pain patients using 64-slice spiral CT.Methods：The experimental group included 17 consecutive patients using upgraded TRO in the period from January 2013 to August 2015. The control group included 37 consecutive patients using conventional TRO in the period from March 2014 to August 2015. The image quality，radiation dose and contrast media dose of the two groups were compared using Mann-Whitney U-test and unpairedt-test.All subjects had the heart rate≤70bpm.Results：For coronary artery，the score of the experiment group and control group was 4.56±0.66 and 4.62±0.56 respectively（Z=-0.558，P=0.557）.The CT values in aortic root of the experimental group and control group was（385.88±42.36）HU and（364.46±40.62）HU respectively（t=1.748，P= 0.091）；in pulmonary artery trunk was（354.29±68.44）and（332.46±49.97）HU respectively，（t=1.324，P=0.191）. The mean effective radiation dose was（33.99±9.07）mSv for the experimental group and（24.39±8.70）mSv for the control group（t=3.715，P=0.000）.The contrast media dose was（145.76±9.71）mL for the experimental group and（112.62±15.11）m L for the control group，with statistical differences（t=8.269，P=0.000）.Conclusion：The upgraded TRO CT angiography could offer assessable image quality for patients with low heart beat，which could improve the range of application for 64 slice CT and provide valuable clinical usage.

Tomography，X-ray computed；Aortic diseases；Chest pain；Radiation dosage

R814.42；R543.1

A

1000-0313（2016）11-1066-05

10.13609／j.cnki.1000-0313.2016.11.010

2015-12-14）

010050 呼和浩特，內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院影像診斷科（趙磊、王澤鋒、劉挨師）；010059 呼和浩特，內蒙古醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院（包麗麗）

趙磊（1984-），男，內蒙古呼和浩特人，碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事CT血管成像研究。

劉挨師，E-mail：liuaishi＠sina.com

內蒙古自治區(qū)衛(wèi)生和計劃生育委員會科研項目（201301050）；內蒙古醫(yī)科大學青年創(chuàng)新基金項目（YKD2013QNCX024）