鄧靈波,朱熠,袁知東,成官迅
血管性疾病無論是動脈粥樣硬化,還是免疫性或遺傳性的血管炎,都是一類全身的病變,其中動脈粥樣硬化是全球死亡率和致殘率最常見的原因之一[1,2]。15%~30%的動脈粥樣硬化患者表現(xiàn)為多部位的血管病變,并可以導致嚴重后果,包括腦卒中、心肌梗死、缺血性腎病和間歇跛行等。存在間歇性跛行的患者心臟病發(fā)病的死亡率高達75%,比正常人高出3~4倍[3]。多部位心血管病變預示后果不良?;颊叽嬖?個部位的血管病變,其心血管事件發(fā)生率是12.6%;存在2個部位的病變,心血管事件發(fā)生率是21.1%;3個部位病變,心血管事件發(fā)生率是26.3%[4],所以有必要對高?;颊哌M行全身血管狀況的評估。既往常規(guī)臨床評估僅限于單一血管區(qū)域,當患者需要進行多部位的血管評估時,需要多次到醫(yī)院就診并行多次檢查。全面、準確、簡便的評估全身動脈血管狀態(tài),將為血管性疾病患者提供更合理、更全面的治療策略[5]。近年來,隨著多層螺旋CT時間分辨率的提高和迭代重建算法的應用,使多部位CTA的聯(lián)合掃描成為可能。一次注入對比劑可以完成多部位血管的檢查,其簡便快捷的掃描方法已得到廣泛認可,而且能降低檢查費用和對比劑用量,可以作為血管性疾病患者診斷和治療后復查的首選影像學方法。本研究旨在探討Revolution CT在全身CTA一站式成像中的臨床應用價值。
1.研究對象
回顧性搜集 2017年1月-2019年3月在北京大學深圳醫(yī)院應用Revolution CT行頭頸、主動脈及下肢動脈 CTA一站式成像的患者14例,定為A組;B組為同時段隨機匹配的行頭頸CTA單部位掃描的患者18例;C組為同時段隨機匹配的行雙下肢動脈CTA單部位掃描的患者15例,共47例患者。其中男31例,女16例,年齡25~83歲,平均62.8歲。排除標準:碘對比劑過敏、嚴重的肝腎功能不全、下肢動脈支架術后及下肢關節(jié)置換術后的患者。本研究獲得北京大學深圳醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者檢查前均簽署知情同意書。
2.掃描方法
采用GE Revolution CT機進行掃描?;颊呷⊙雠P位,頭先進,雙手上舉過頭。A組患者掃描方案:使用雙筒高壓注射器經(jīng)患者右側肘正中靜脈注射對比劑碘帕醇(370 mg/mL),流率0.075 mL/kg·s,注射時間18~20 s。采用人工智能觸發(fā)掃描,觸發(fā)層面為主動脈弓水平,觸發(fā)閾值120 HU,觸發(fā)后延遲6 s啟動掃描。第一次掃描為從頭頂水平至腘窩水平,掃描結束后延遲5 s,再次從腘窩水平掃描至足底。掃描參數(shù):管電壓100 kVp,管電流為智能毫安秒,0.625 mm×128i,機架轉速0.3 s/r,螺距0.984(圖1)。B組掃描方案:使用雙筒高壓注射器經(jīng)患者右側肘正中靜脈注射對比劑碘帕醇(370 mg/mL),流率0.075 mL/kg·s,注射時間7~8 s。采用人工智能觸發(fā)掃描,觸發(fā)層面為主動脈弓水平,觸發(fā)閾值120 HU,觸發(fā)后延遲3 s啟動掃描,掃描順序為主動脈弓水平至頭頂。掃描參數(shù):管電壓100 kVp,管電流為智能毫安秒,0.625 mm×128i,機架轉速0.5 s/r,螺距0.984(圖2)。C組掃描方案:使用雙筒高壓注射器經(jīng)患者右側肘正中靜脈注射對比劑碘帕醇(370 mg/mL),流率0.075 mL/kg·s,注射時間16~18 s。采用人工智能觸發(fā)掃描,觸發(fā)層面為腹主動脈末端(主動脈分支水平上方2 cm),觸發(fā)閾值350 HU,觸發(fā)后延遲12 s啟動掃描,掃描順序為腹主動脈末端水平至足底。掃描參數(shù): 管電壓100 kVp,管電流為智能毫安秒,0.625 mm×64i,機架轉速1.0 s/r,螺距0.984(圖3)。掃描結束進行頭頸部、雙下肢圖像重建,重建層厚0.625 mm,重建間隔0.625 mm。將原始圖像傳至工作站后行MPR、MIP及VR圖像重建(圖1~3)。記錄3組由CT機自動生成的CT容積劑量指數(shù)(volume CT dose index,CTDIvol)和劑量長度乘積(dose length product,DLP)。由兩位有10年以上CT診斷經(jīng)驗的影像科醫(yī)師在PACS工作站對圖像進行評價和分析,取2位醫(yī)師數(shù)據(jù)測量的平均值作為最終結果。
圖1 男,69歲患者,高血壓,糖尿病史10余年,雙下肢跛行半年余。A組患者行頭頸、主動脈及雙下肢CTA多部位一站式掃描。a)頭頸部動脈VR重建圖;b)主動脈至腘動脈水平的VR重建圖;c)小腿動脈的VR重建圖。圖像質量評分為4分,滿足診斷要求。 圖2 女,50歲,頭暈20余天。B組患者行頭頸部CTA掃描,頭頸部動脈VR重建圖,圖像質量評分為4分,滿足診斷要求。 圖3 男,64歲,糖尿病10余年。C組患者行雙下肢CTA掃描,雙下肢動脈VR重建圖,圖像質量評分為4分,滿足診斷要求。
3.圖像客觀評價
在0.625 mm層厚的橫軸面圖像上進行數(shù)據(jù)測量。在A組和B組頭頸部CTA圖像分別測量雙側頸總動脈(common carotid artery,CCA)(環(huán)狀軟骨水平)、頸內動脈(internal carotid artery,ICA)C1段、頸內動脈海綿竇段(ICA,C4)、大腦中動脈(middle cerebral artery,MCA)M1段和椎動脈(vertebral artery,VA)起始處這9段血管的CT值,同時測量咬肌的CT值及標準差(standard deviation,SD),計算圖像的對比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR)=(右側頸內動脈C1段CT值-咬肌CT值)/咬肌標準差。在A組和C組雙下肢CTA圖像上分別測量腹主動脈末端(主動脈分叉上方2cm)、髂總動脈(common iliac artery,CIA)、髂外動脈(external iliac artery,EIA)、股總動脈(common femoral artery,CFA)、股淺動脈(superficial femoral artery,SFA)、腘動脈(popliteal artery,PA)和脛腓干(artery of the calf)這13段血管的CT值。同時測量腹主動脈末端水平一側腰大肌CT值及標準差。計算圖像的CNR=(腹主動脈末端CT值-腰大肌CT值)/腰大肌標準差。每個層面測量3次,取平均值。
4.圖像質量主觀評價
將每位患者的重建圖像由兩名研究者采用4分法評價圖像質量,意見不一致時協(xié)商解決。4分,圖像質量良好,血管清晰;3分,圖像質量尚可,不影響分析;2分,圖像質量較差,影響分析;1分,圖像質量很差,無法觀察血管。
5.統(tǒng)計學分析
所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學處理。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差表示。并進行獨立樣本t檢驗分析患者各段血管的CT值、CNR、輻射劑量及圖像質量。
頭頸部CTA圖像比較 A組及B組頭頸部CTA 9段血管的CT值、圖像質量、CNR和CTDIvol和DLP結果見表1。
表1 A組和B組患者頭頸部動脈各參數(shù)值比較
兩組各段血管的C值、圖像質量及CNR差異無統(tǒng)計學意義。A組的CTDIvol低于B組,但兩者差異無統(tǒng)計學意義。A組的DLP明顯高于B組,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.01)。
雙下肢CTA圖像比較 A組及C組雙下肢CTA 13段血管的CT值、圖像質量及CNR和CTDIvol和DLP結果見表2。兩組各段血管的CT值、圖像質量及CNR差異無統(tǒng)計學意義。A組的CTDIvol稍低于B組,但差異無統(tǒng)計學意義。A組的DLP高于B組,但差異無統(tǒng)計學意義(P=0.11)。
根據(jù)患者的體重,流率及注射時間間接估算對比劑用量,其中A組患者對比劑用量明顯高于B組患者,但是A組患者對比劑用量與B組患者接近,A組患者對比劑用量少于B組及C組對比劑用量之和。
表2 A組和C組患者雙下肢動脈各參數(shù)值比較
CTA越來越多的用在動脈粥樣硬化患者病情診斷、評估和隨訪中,盡管CT掃描是一個相對安全、無創(chuàng)、簡便的檢查方法。但長期以來,由于我國現(xiàn)行的醫(yī)院分科室管理模式,對于動脈粥樣硬化這類全身性疾病缺乏整體管理,對于需要評估多部位血管情況的患者,要行多次CT檢查,既增加了醫(yī)療成本,又增加了患者的輻射劑量和對比劑用量。隨著多層螺旋CT時間分辨率的提高和迭代重建算法的應用,CTA的圖像質量進一步提高,患者所接受的輻射劑量和對比劑用量也逐漸減少。相比于傳統(tǒng) CT,寬體探測器CT的Z軸最大覆蓋范圍為160 mm,球管旋轉時間0.28 s,所以患者無需屏氣、無需鎮(zhèn)靜、一鍵定位后,即可超快速的行大范圍掃描,簡便快捷的完成多部位的一站式掃描。尤其針對心血管快速成像,可以不受心率、呼吸自主運動的限制,任意狀態(tài)下都可以完成掃描,極大的提高了檢查的成功率。使全身多部位血管的一站式檢查成為可能[6]。
以往頭頸部、主動脈及雙下肢CTA檢查需要分3次進行,輻射劑量高,對比劑用量大,操作相對復雜,患者需要多次來院檢查?,F(xiàn)在隨著CT機器時間分辨率的提高,多部位血管的聯(lián)合掃描已經(jīng)成為可能。心腦血管CT聯(lián)合掃描,能一次完成頭、頸、心臟多個部位血管的檢查,其簡便快捷的掃描方法在臨床上已得到廣泛認可[7-10]。但由于頭頸、主動脈及雙下肢全身血管掃描范圍較廣,掃描難度較大,臨床上還沒有廣泛開展。腹主動脈及雙下肢動脈CTA聯(lián)合掃描可獲得較好的圖像質量[11]。心臟、頭頸部血管聯(lián)合掃描在不增加輻射劑量和對比劑用量的條件下,亦可獲得較好的圖像質量[12-14]。
本研究采用GE Revolution CT在頭頸部、主動脈及雙下肢血管的一站式聯(lián)合掃描,結果顯示:①掃描成功率高,頭頸部及雙下肢血管圖像的主、客觀質量均與單掃頭頸部、雙下肢圖像質量相當,均達到診斷要求;②聯(lián)合掃描的對比劑用量高于單掃頭頸部血管用量,但和單掃雙下肢的用量相當;③聯(lián)合掃描圖像噪聲與單次掃描的噪聲無明顯差異;④聯(lián)合掃描的輻射計量高于單次掃描,但聯(lián)合掃描與雙下肢掃描的差異無統(tǒng)計學意義。
盡管本研究因病例偏少,且未按臨床癥狀分組及未對動脈狹窄程度進行評估。但總的來說,采用GE Revolution CT行全身CTA的一站式聯(lián)合掃描圖像質量好,成功率高,對比劑用量少,輻射劑量低,操作簡便,值得臨床推廣應用。