王 濤,唐 瀅,張小勇,周 鵬,王榮品*
(1.貴州省人民醫(yī)院放射科,貴州 貴陽 550002;2.貴州省智能醫(yī)學(xué)影像分析與精準(zhǔn)診斷重點實驗室,貴州 貴陽 550025;3.貴州省德江縣人民醫(yī)院放射科,貴州 德江 565200)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS)最常累及冠狀動脈、頸動脈及腦動脈,且是多數(shù)心腦血管事件發(fā)生的基礎(chǔ)[1]。對AS患者進行冠狀動脈及頭頸部血管CTA檢查有助于全面了解冠狀動脈及頭頸動脈情況,評估心、腦血管事件發(fā)生風(fēng)險,具有重要臨床意義。本研究探討采用第三代雙源CT頭頸心一站式掃描模式對AS患者進行冠狀動脈及頭頸動脈一次性檢查的可行性,及其相對于常規(guī)檢查在輻射劑量、對比劑用量方面的優(yōu)勢。
1.1 一般資料 前瞻性收集2016年3月—2017年12月就診于貴州省人民醫(yī)院的120例成年AS患者,男76例,女44例,年齡37~95歲,平均(66.8±12.0)歲,隨機分為2組,每組60例。A組男36例,女24例,年齡44~82歲,平均(67.2±11.8)歲;B組男40例,女20例,年齡37~95歲,平均(66.3±12.1)歲。A、B組患者體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)分別為(23.47±3.08)kg/m2和(24.64±4.78)kg/m2,心率分別為(84.13±10.84)次/分和(79.37±12.67)次/分。A組接受頭頸心一站式掃描(圖1),B組于1周內(nèi)分別接受冠狀動脈CTA及頭頸部CTA掃描。檢查前均簽署知情同意書,并經(jīng)心電圖及相關(guān)實驗室檢查排除嚴(yán)重心律不齊、嚴(yán)重心功能不全、肝腎功能障礙、甲狀腺功能亢進及碘對比劑過敏者。
1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom Definition Force CT掃描儀。囑患者掃描前5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg。先行剪影法掃描,開啟管電壓(CARE kV)和管電流自動調(diào)節(jié)功能(CARE Dose 4D);而后以雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入10 ml生理鹽水,流率4 ml/s,隨后以同樣流率注射非離子型碘對比劑(碘帕醇,370 mgI/ml),A組對比劑用量為40 ml,B組對比劑用量為1.0~1.5 ml/kg體質(zhì)量,之后追加注入20 ml生理鹽水沖管,分別進行不同模式掃描。對A組行頭頸心一站式掃描,掃描過程中患者自由呼吸,掃描范圍自心尖至頭頂,采用回顧性心電門控掃描,層厚0.75 mm,層間距0.5 mm,探測器寬度38.4 mm,螺距3.2∶1.0,準(zhǔn)直192×0.6 mm,ADMIRE全迭代重建算法,強度3級;根據(jù)患者心率自行選擇掃描時相,心率<70次/分時以65%時相掃描,心率≥70次/分則以30%時相掃描。對B組采用常規(guī)方法分別掃描冠狀動脈及頭頸動脈,時間間隔<1周:冠狀動脈CTA采用回顧性心電門控掃描,層厚0.75 mm,層間距0.5 mm,Kernel值B26,ADMIRE全迭代重建算法,強度3級;頭頸動脈CTA采用剪影法,掃描范圍自肺動脈主干至顱頂,層厚0.75 mm,層間距0.5 mm。
1.3 圖像后處理 將所有重建圖像均調(diào)入Siemens syngo.via 工作站,采用Neuro vascular及冠狀動脈專用軟件,剪影去骨并進行MPR、MIP及VR等后處理,用于圖像分析與評估。
1.4 圖像質(zhì)量評價
1.4.1 主觀評價 由2名高年資影像學(xué)診斷醫(yī)師采用雙盲法對圖像質(zhì)量進行評分:同時滿足血管邊緣銳利、血管內(nèi)對比劑顯影清楚、冠狀動脈及頭頸動脈二級以上分支顯示清楚時記3為分,滿足其中2項記為2分,出現(xiàn)管腔邊緣模糊、錯層中斷偽影記為1分。2名醫(yī)師評分不一致時,經(jīng)協(xié)商達成共識。
1.4.2 客觀評價 分別測量左冠狀動脈主干、右冠狀動脈中段、頸總動脈近分叉處、頸內(nèi)動脈C1段、大腦中動脈M1段血管內(nèi)CT值(即SI血管)及噪聲[CT設(shè)備自動生成,以標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation, SD)代表噪聲]、脊柱旁肌肉CT值(即SI肌肉),測量選取的ROI面積均>2/3血管截面;分別計算各動脈SNR及CNR,其中SNR=SI血管/SD,CNR=(SI血管-SI肌肉)/SD,取平均值作為最終SNR及CNR。
1.5 輻射劑量評價 記錄CTA檢查的掃描時間、掃描長度、劑量長度乘積(dose-length product, DLP)。根據(jù)不同病變部位轉(zhuǎn)換系數(shù)計算有效劑量(effective doseage, ED),轉(zhuǎn)換系數(shù)K1(胸部)=0.014、K2(頸部)=0.005 9,K3(頭部)=0.002 1。A組ED(即EDA)=K1×1/3DLP+K2×1/3DLP+K3×1/3DLP。對B組分別計算冠狀動脈及頭頸動脈ED(即EDc及EDh)后,相加獲得B組ED(即EDB),EDc=K1×DLP,EDh=K2×1/2DLP+K3×1/2DLP,EDB=EDc+EDh。
表1 2組CTA掃描長度、時間及DLP、ED比較(±s,n=60)
表1 2組CTA掃描長度、時間及DLP、ED比較(±s,n=60)
組別掃描長度(m)掃描時間(s)DLP(mGy·cm)ED(mSv)A組0.84±0.091.30±0.12146.03±13.050.88±0.32B組0.89±0.074.08±0.69435.04±134.144.62±1.64t值-1.351-2.831-6.743-4.056P值0.6210.006<0.001<0.001
1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示,計數(shù)資料以百分率表示。2組間患者年齡、BMI、心率、客觀及主觀圖像質(zhì)量評價指標(biāo)、輻射劑量指標(biāo)比較采用獨立樣本t檢驗,患者性別比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2組間患者性別(χ2=0.57,P=0.45)、年齡(t=0.686,P=0.496)、BMI(t=1.265,P=0.211)及心率(t=1.148,P=0.346)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。
A組圖像質(zhì)量評分為(2.88±0.37)分,主觀評分為3分54例、2分4例、1分1例;B組圖像質(zhì)量評分為(2.78±0.51)分,主觀評分為3分、2分、1分者分別為50例、7例及3例。2組間圖像質(zhì)量評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.596,P=0.283)。A組2例冠狀動脈圖像出現(xiàn)嚴(yán)重偽影;B組2例冠狀動脈圖像存在嚴(yán)重鋸齒狀偽影,1例血管邊緣模糊、變形。2組頭頸動脈CTA圖像質(zhì)量均良好,可滿足診斷要求。
A組動脈血管SNR及CNR分別為28.04±6.23和13.21±4.85,B組分別為24.61±9.07和11.39±3.67,2組間SNR及CNR差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.828、0.761,P=0.104、0.089)。
2組間CTA掃描長度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.351,P=0.621),但與B組相比,A組掃描時間更短,且DLP及ED明顯減低,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05),見表1。
AS是全身性、系統(tǒng)性血管病變,心腦血管粥樣硬化是導(dǎo)致心源性死亡及腦卒中的重要原因[2]。頭頸動脈AS程度及斑塊易損性與冠狀動脈病變嚴(yán)重程度相關(guān)[3-4]。對AS患者行冠狀動脈及頭頸部血管檢查以全面評估病情,實屬必要。通過大螺距、前瞻心電門控雙源CT掃描可一次性完成冠狀動脈及頭頸動脈CTA掃描,在一定程度上替代傳統(tǒng)血管造影[5]。
既往受限于CT探測器寬度及掃描速度,需分別掃描獲得冠狀動脈及頭頸動脈CTA圖像,存在掃描時間長、輻射劑量大的弊端[6],且對患者心率要求較高。近年來,隨著寬體探測器及智能心電門控的出現(xiàn),即使不控制心率,也能獲得較高質(zhì)量的冠狀動脈圖像[7]。本研究采用的第三代雙源CT探測器寬度為38.4 mm,Turbo Flash大螺距模式螺距為3.2∶1.0,一次掃描可覆蓋全心及頭頸部,并能有效避免心率和呼吸的影響。本研究結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)掃描方法(B組)相比,頭頸心一站式掃描(A組)可有效縮短掃描時間,降低患者輻射劑量,與汪芳等[8]的結(jié)論相似,驗證了第三代雙源CT頭頸心一站式掃描的可行性。此外,本研究發(fā)現(xiàn)A組圖像質(zhì)量評分與B組差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但B組7例主觀評分為2分、3例主觀評分為1分,而A組中主觀評分2分及1分者僅為5例和2例,原因可能為A組采用大螺距掃描方案,患者無需屏氣,而B組圖像質(zhì)量受呼吸偽影的干擾較大。
不同掃描方式冠狀動脈CTA輻射劑量有較大差別,非螺旋掃描前瞻性門控輻射劑量低,而螺旋掃描回顧性門控輻射劑量高[9-11]。采用雙源CT設(shè)備[12]、大螺距掃描模式[13]、低管電壓及迭代算法[14]均能有效降低冠狀動脈CTA的輻射劑量。ADMIRE全迭代重建算法更有利于低管電壓掃描,從而減少輻射[15]。本研究采用前瞻性門控掃描,根據(jù)患者心率自行選擇掃描時相,且應(yīng)用管電流及管電壓自動調(diào)節(jié)技術(shù)、ADMIRE全迭代重建算法,使得ED降至(0.88±0.32)mSv,明顯低于常規(guī)掃描模式。
研究[16]報道,在低管電壓條件下降低對比劑的碘濃度對CTA圖像質(zhì)量無明顯影響。本研究頭頸心一站式掃描采用單次注射對比劑大范圍掃描,對比劑用量僅為40 ml,在一定程度上降低了單位時間碘濃度,在短的掃描時間內(nèi),也獲得較為滿意的圖像質(zhì)量。今后將著眼于進一步優(yōu)化后處理算法和改善重建方法,降低對比劑用量。
本研究的不足:①2組患者個體差異可能對輻射劑量結(jié)果產(chǎn)生一定影響;②頭頸心一站式掃描僅采集單時相冠狀動脈數(shù)據(jù);③未分析患者不同心率對圖像質(zhì)量及檢查成功率的影響。
綜上所述,第三代雙源CT頭頸心一站式掃描可作為檢查AS患者冠狀動脈及頭頸部血管病變的手段,且可在獲得較高質(zhì)量圖像的前提下有效縮短檢查時間并降低輻射劑量,值得臨床推廣應(yīng)用。