李德永 黃旭勝 周順厚 郝風(fēng)華 黃潭玉

冠狀動脈粥樣硬化不僅發(fā)病率高,而且病死率高,非鈣化斑塊具有不穩(wěn)定性特點(diǎn),容易發(fā)生破裂脫落現(xiàn)象,這也是引發(fā)冠心病畸形事件的一個重要原因［1］。能譜CT 不僅具備科學(xué)掃描技術(shù),同時(shí)具備科學(xué)圖像后處理技術(shù),可以得到冠狀動脈解剖信息,同時(shí)可以獲得相關(guān)病理信息,因此在臨床中應(yīng)用廣泛,特別是使用低能量單能量圖像可以使組織間對比度提高,對低對比組織結(jié)構(gòu)有良好的診斷,如非鈣化斑塊等［2,3］。本文探析CT 能譜單能量成像技術(shù)評價(jià)冠狀動脈非鈣化斑塊的臨床價(jià)值,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 擇取30 例36 段非鈣化斑塊的狹窄度50%(有意義狹窄)患者,其中男18 例,女12 例；年齡42～71 歲,平均年齡(53.85±10.23)歲；其中10 段為右側(cè)冠狀動脈、20 段為左前降支、6 段為左回旋支。

1.2 方法 患者檢查前,靜坐休息30 min,心率高者使用倍他樂克控制心率在＜65 次/min,波動＜5 次/min。能譜CT 檢查使用寶石能譜CT(GE 公司生產(chǎn)的Discovery CT 750HD)進(jìn)行檢查,采用前瞻性心電門控。患者取仰臥舒適體位,足先進(jìn),叮囑其中等量吸氣后屏氣。取氣管隆突下2 cm 至膈下2 cm 作為掃描范圍。掃描參數(shù)設(shè)置：管電壓為瞬時(shí)切換模式(0.5 ms 內(nèi)80/140 kV 高低能量切換)；管電流630 mA；球管轉(zhuǎn)速0.35 s；掃描模式：軸掃；探測器打開寬度：40 mm。對比劑注射方案：經(jīng)高壓注射器由右肘靜脈將對比劑碘帕醇(370 mgI/ml)60～80 ml 注入,流速為4.5～5.5 ml/s,監(jiān)測點(diǎn)選擇主動脈根部層面,閾值達(dá)到120 Hu 后延遲6 s 開始掃描。掃描結(jié)束后重建為層厚0.625 mm 的70 keV 單能量圖像(攜帶能譜數(shù)據(jù))和混合能量QC 圖,重建間距均為0.625 mm。將圖像發(fā)送到后處理工作站AW4.6 進(jìn)行圖像分析。

1.3 觀察指標(biāo) 對比單能量圖像噪聲值、對比噪聲比、信噪比,并選取單能量成像最佳對比噪聲比和最佳信噪比,對比最佳單能量圖像與混合能量圖像質(zhì)量,通過配對分析法分析組間差異。

1.4 圖像分析 根據(jù)美國AHA 標(biāo)準(zhǔn),將冠狀動脈細(xì)分為15 個節(jié)段：右冠(RCA)1～4 段,左主干(LM)5 段,前降支(LAD)6～10 段,回旋支(LCX)11～15 段。所有直徑＞1.5 mm 的血管均納入評價(jià)。所有圖像的后重建及分析工作由2 名放射副主任醫(yī)師執(zhí)行,意見不統(tǒng)一時(shí),進(jìn)行協(xié)商取得一致的結(jié)果。每一節(jié)段的質(zhì)量評價(jià)均參照以下四點(diǎn)分級法進(jìn)行：4 分：冠狀動脈節(jié)段清晰顯示,未出現(xiàn)任何偽影；3 分：冠狀動脈節(jié)段出現(xiàn)輕度偽影,血管邊緣略模糊；2 分：冠狀動脈節(jié)段存在明顯偽影,但管腔仍可以觀察,評價(jià)不受影響；1 分：冠狀動脈節(jié)段呈現(xiàn)嚴(yán)重偽影,診斷和評價(jià)無法進(jìn)行。診斷性圖像質(zhì)量為≥2 分。統(tǒng)計(jì)2～4 分圖像的冠狀動脈節(jié)段數(shù)及相應(yīng)的比例。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t 檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 單能量圖像噪聲值、對比噪聲比、信噪比情況36 段12 組單能量成像中,噪聲值隨keV 降低而增高,75 keV 噪聲最低,40 keV、45 keV、50 keV、55 keV、60 keV、65 keV、70 keV 的噪聲比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；75 keV、80 keV、85 keV、90 keV、140 keV 的噪聲比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；病變區(qū)域中,對比噪聲比最高、信噪比最高均為65～75 keV,70 keV 最高。見圖1,圖2。65 keV、70 keV、75 keV 信噪比比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；70 keV、75 keV 對比噪聲比比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1,表2。

2.2 最佳單能量圖像與混合能量圖像對比 兩種圖像積分4 分(最優(yōu))的圖像最佳單能量占86.7%,混合能量占53.3%。最佳單能量圖像質(zhì)量評分為(3.86±0.34)分,高于混合能量的(3.47±0.62)分,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。最佳單能量圖像重建VR 圖(見圖3)與混合能量重建的圖VR圖(見圖4)進(jìn)行局部對比,圖3 顯示較圖4 血管分支更清楚、表面更平滑細(xì)膩。

圖1 CT 能普曲線：顯示非鈣化斑塊的最佳對比信噪比為70 KeV

圖2 CT 橫軸位圖像：顯示ROI1 為非鈣化斑塊中央,background 為胸壁肌肉組織

表1 36 段病變血管12 組單能量圖像噪聲比(±s)

表1 36 段病變血管12 組單能量圖像噪聲比(±s)

表2 36 段單能量成像最佳對比噪聲比和最佳信噪比分布區(qū)(n=36)

表3 兩種圖像質(zhì)量評分的分布與比較(n,±s,分)

表3 兩種圖像質(zhì)量評分的分布與比較(n,±s,分)

注：與混合能量比較,aP＜0.05

圖3 最佳單能量圖像重建的冠狀樹VR 圖

圖4 混合能量重建的冠狀樹VR 圖

3 討論

在CT 圖像中,空間分辨率會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響,密度分辨率也會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響,噪聲、對比噪聲比以及信噪比作為比較客觀的衡量指標(biāo),其中利用對比噪聲比可以有效將低密度病變檢出,而要想提高圖像質(zhì)量,則需要使用提高成像技術(shù)、圖像后處理技術(shù)水平［4］。據(jù)相關(guān)研究指出,背景噪聲控制在28 Hu 左右時(shí),圖像質(zhì)量的主觀滿意度比較高［5］。本次研究中,針對36 個病灶進(jìn)行不同單能量圖像的分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),keV 在60 以上時(shí),背景噪聲通常都在28 Hu以下,keV 在75 時(shí)背景噪聲最低,背景噪聲在(12±4)Hu 時(shí),可以獲得良好的對比噪聲比以及信噪比,圖像質(zhì)量良好,可以清楚地觀察到斑塊、管腔及其周圍組織。混合能量背景噪聲通常在(22±4)Hu,盡管圖像質(zhì)量尚可,但與keV 為65～75 keV 時(shí)單能量圖像相比仍存在明顯差異。由此可見在冠狀動脈非鈣化性斑塊診斷中,背景噪聲≤20 Hu,可以獲得滿意圖像。低輻射劑量、低造影劑量檢查中,可以通過使keV 降低的方式,使管腔造影劑信息量提高,對比噪聲比、信噪比增強(qiáng)過程中,不僅需要增加背景噪聲,還需要調(diào)整keV。

在常規(guī)CT 檢查中,通常采用的X 線為混合能量,高低能量射線的效應(yīng)不同,可能會因低能射線被濾掉而出現(xiàn)線束偽影,使圖像噪聲增加,進(jìn)而使圖像質(zhì)量降低。能譜CT通過管電壓80/140 kVp 瞬間切換技術(shù),可以通過得到從40～140 keV單能量圖像,每組圖像噪聲不同,高對比噪聲比、低噪聲可以保證病灶成像質(zhì)量。

針對冠狀動脈非鈣化斑塊,CT 能譜單能量成像技術(shù)具有顯著臨床價(jià)值,能譜65～75 keV 單能量圖像的對比噪聲比、信噪比均比較高,對于類脂性斑塊,70 keV 具有較高的敏感性,低劑量低輻射量檢查價(jià)值顯著。