周瀚 梁魯 姚碧輝 宋磊
下肢深靜脈血栓(deep vein thrombosis,DVT)會引起多種并發(fā)癥,如肺動脈栓塞(pulmonary embolism,PE),血栓栓塞后綜合征(PTS)、慢性血栓性肺動脈高壓等[1]。有學者研究利用下肢深靜脈多普勒超聲、下肢磁共振血管成像(magnetic resonance venography,MRV)評價下肢DVT穩(wěn)定性,但局限性較大,且多局限于漂浮血栓的研究[2-5]。我們擬利用SOMATOM Force CT下肢靜脈成像(CTA)的能譜曲線分析評價下肢DVT的血栓能譜CT值與血液值的關(guān)系,分析血栓內(nèi)主要成分的含量及血栓類型,進而分析血栓的穩(wěn)定性,以期為不穩(wěn)定血栓做早期預(yù)防及治療。
選擇2015年12月~2017年1月在包頭市中心醫(yī)院行SOMATOM Force CT下肢血管成像的住院病人21例,其中男性13例,女性8例,年齡19~82歲,平均年齡(59.14±16.57)歲。除1例檢查結(jié)果正常外,其余均確診為下肢DVT(結(jié)合癥狀、體征、查體、實驗室檢查、雙下肢超聲和CT血管成像等)。
納入標準:臨床上行SOMATOM Force CT下肢血管成像的疑似下肢DVT病人。排除標準:(1)CT檢查禁忌證如對比劑(碘)過敏、肝/腎功能不全、心源性休克、急性心肌梗死急性期、失代償性心功能不全等。(2)所有受試者在采血行實驗室檢查前接受放化療、或接受輸血治療等可能導致血液成分發(fā)生變化的病人。
1.實驗方法:所有入組受試者在行下肢深靜脈Force CT掃描前需空腹,并空腹行采血實驗室檢查。釆用全自動生化分析儀(日本日立)定量測量并記錄被檢查者靜脈血液中血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、紅細胞(red blood cell,RBC)、血小板(platelet,PLT)的含量。在此期間所有受試者均不能輸入血液制品及接受放療、化療等可引血液成分改變的臨床治療等。
2.Force CT掃描方法:采用德國Siemens公司的第三代雙源CT(SOMATOM Force CT)掃描。下肢深靜脈掃描方式:雙能量掃描,雙能量管電壓分別為100 kV和Sn 140 kV,自動調(diào)節(jié)電流的技術(shù),準直器寬度192 mm×0.60 mm,螺距0.7,球管旋轉(zhuǎn)一周0.25 s。病人采取仰臥足先進的體位進行掃描,掃描方向為由頭至足,行髂靜脈至踝部靜脈掃描,層厚5 mm。先常規(guī)平掃,然后在上肢肘靜脈注射對比劑60~80 ml,速度3 ml/s,濃度為270 mg/ml,對比劑注射后行增強掃描,通過跟蹤對比劑來觸發(fā)延遲,延遲時間是120~150 s。
3.圖像分析與測量:圖像在掃描完成后將被轉(zhuǎn)至Siemens設(shè)備的syngo.via工作站的處理器,進行三維圖像重建,圖像重建的方法包括曲面重建(curved planarreformation,CPR)、容積重現(xiàn)(volume rendering,VR)及最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)等。
使用Force CT的Vascular能譜軟件的單能量ROI來分析圖像,從而獲得從40~190 Kev的16個不同能量圖像。在患肢的血栓部位(大小視血栓部位及大小而定)選定感興趣區(qū)(region of interest,ROI),注意在選取放置ROI時盡量避免靠近靜脈血管壁及周圍正常組織(纖維、脂質(zhì)等)(圖1)。同時在對側(cè)正常腿相同位置取同大小的ROI作為對照,雙側(cè)血栓者不做對照。得到在單能量下,血栓部位及對側(cè)正常靜脈的CT能譜曲線。該曲線左側(cè)縱坐標是各Kev下的CT值(HU),橫坐標是40~190 Kev,間隔10 Kev,右側(cè)縱坐標為對比噪聲比(contrast noise ratio,CNR)。病人圖像的重建及能譜分析均需要有2位至少8年以上的影像科工作、閱CT片經(jīng)驗的主治、副主任醫(yī)師一起閱讀分析圖像,并共同商討并評價圖像質(zhì)量的分級。
圖1 ROI位置示意圖
圖像質(zhì)量可分為三級:Ⅰ級,下肢靜脈所有都顯影出來,同樣靜脈瓣良好顯示,對比劑均勻混合,血管增強好;Ⅱ級,下肢靜脈顯影長度在1/2以上,靜脈瓣顯影較差,管腔內(nèi)填充不均勻。Ⅲ級,下肢靜脈未顯影長度超過1/2。
1.單能量下正常血液能譜曲線及CT值:(1)單能量下正常血液能譜曲線:所有受試者正常下肢靜脈對應(yīng)血液的能譜曲線見圖2,在40~190 Kev之間,隨著Kev不斷增大,血液CT值不斷減小,而且CT減小的幅度越來越小,在40~90 Kev之間CT值減小幅度顯著,而在90~190 Kev之間CT趨于一直線,較平緩。(2)單能量下正常血液CT值及血液指標與CT值的關(guān)系:通過多元逐步回歸分析法可發(fā)現(xiàn),在40~190 Kev之間,正常下肢靜脈血CT值與所檢測部分血常規(guī)指標可以建立回歸方程,同時所建立的回歸方程自變量(部分血常規(guī))不完全相同。所有的多元回歸方程的統(tǒng)計結(jié)果經(jīng)方差分析,差異均有統(tǒng)計學意義(F=6.42~7.47,P=0.00<0.05)。根據(jù)血液指標與正常下肢深靜脈血液的CT值建立的回歸方程,經(jīng)t檢驗發(fā)現(xiàn)只有自變量Hb的偏回歸系數(shù)b有統(tǒng)計學意義(t=10.60~10.97,P<0.05)。
表1 21例受試者CT和超聲檢測下肢DVT血管數(shù)(支)
圖2 血液對應(yīng)的能譜曲線圖(正常血液)
根據(jù)多元回歸方程統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn),在40~190 Kev中,只有血紅蛋白與血液CT值有統(tǒng)計學關(guān)系,說明只有Hb對正常下肢深靜脈血液的CT值影響較顯著。并且在120 Kev時,Hb對正常下肢深靜脈血液的CT值影響最大,所計算出的調(diào)整決定系數(shù)(adjusted R-square,adjusted R2)為0.51,說明血紅蛋白對血液CT值的貢獻達51%。120 Kev時的多元回歸方程為:CT值(120 Kev)=66.31+0.27×Hb,由統(tǒng)計結(jié)果可說明,在正常下肢深靜脈中,Hb是影響正常血液CT值的主要因素,而RBC和PLT對正常血液的CT值影響不明顯。
2.在不同單能量下的血栓能譜曲線、CT值:(1)不同單能量下的血栓能譜曲線:受試者患有血栓的下肢深靜脈處血栓能譜曲線見圖3,從能譜圖可見在40~190 Kev之間,隨著Kev的值不斷變大,相反血栓的CT值不斷減低,并且CT值減低的幅度從大轉(zhuǎn)小,在40~110 Kev之間CT值減小幅度明顯,而在110~190 Kev之間CT值趨于不變,曲線較平緩。(2)單能量下血栓CT值及血液指標與CT值的關(guān)系:通過多元逐步回歸分析法可發(fā)現(xiàn),在40~190 Kev之間DVT的CT值與所檢測部分血常規(guī)指標可以建立回歸方程,并且回歸方程的自變量(部分血常規(guī)結(jié)果)不完全相同。所有的多元回歸方程的統(tǒng)計結(jié)果經(jīng)方差分析,差異無統(tǒng)計學意義(F=1.12~3.14,P>0.05)。根據(jù)血液指標與血栓CT值建立的回歸方程,經(jīng)t檢驗發(fā)現(xiàn)所有自變量的偏回歸系數(shù)b比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
圖3 下肢血栓的能譜圖(血栓)
經(jīng)過多元逐步回歸分析表明,40~190 Kev各單能量DVT的CT值與RBC、Hb、PLT建立回歸方程,結(jié)果可見所有的回歸方程差異均無統(tǒng)計學意義(F=1.12~3.14,P>0.05),顯示血栓的能譜CT值與血液中RBC、Hb、PLT無明顯相關(guān)性。
目前對于超聲評價DVT的穩(wěn)定性,局限于一種較特殊的DVT-漂浮血栓(FFT)。研究發(fā)現(xiàn),漂浮血栓發(fā)生PE的概率為20%,遠高于普通血栓發(fā)生率[6]。下腔靜脈FFT由于不穩(wěn)定的血流動力,被認為是最易導致PE的一種類型。有研究發(fā)現(xiàn),下腔靜脈FFT形成可能原因為下腔靜脈管腔大、髂靜脈與其匯合形成的夾角較小,血栓在髂靜脈形成后,在往下腔靜脈延伸過程中,血栓頭部可能無法黏附在靜脈管壁上,引起血栓頭部漂浮于血管腔內(nèi)[7]。核磁共振成像(MRV)由于其無輻射、無創(chuàng)性檢測等優(yōu)點,在診斷下肢DVT中應(yīng)用廣泛,MRV對于盆腔靜脈血栓的敏感度可達91.5%,遠高于超聲[3]。Brodmann等[3]評價了下腔靜脈FFT的穩(wěn)定性,不同的是通過MRV來進行研究評價。綜上,MRV、超聲評價血栓穩(wěn)定性局限于FFT,而且MRV費用較高。
CT的能譜曲線能反映不同器官的病變特征、組織的特征性,能反映選定的ROI特異性物質(zhì)的(在不同Kev下)變化曲線,這樣通過CT能譜曲線的不同,達到對不同的組織和病變的病理類型區(qū)別的目的。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),CT能譜特征,如能譜曲線特征及某一特定Kev單能量的CT分布,在區(qū)分一些組織性質(zhì)方面有臨床應(yīng)用價值:腫瘤性質(zhì)、淋巴結(jié)病變等[8-9]。此外,有學者通過CT能譜曲線分析頸動脈斑塊的性質(zhì)及穩(wěn)定性[10]。
研究表明,血液成分中影響CT值的主要成分是蛋白質(zhì)和RBC,而RBC中的主要成分Hb,RBC是影響血液CT值的主要因素[11]。國內(nèi)外學者通過研究動脈血中Hb含量與血液CT的關(guān)系,評價病人是否貧血,血液中Hb含量越少,CT值越低[12-13]。不過,通過CT判斷貧血誤診率較高,冷琦等[14]在研究評價貧血的誤診率與準確性時,結(jié)果誤診率為28.1%。
本實驗無陽性結(jié)果可能原因如下:(1)樣本量限制,統(tǒng)計結(jié)果不足以完全說明問題。在后續(xù)的研究中應(yīng)繼續(xù)加大病例數(shù)。(2)本實驗收集的血栓病人病程長短不同,有急性期血栓,亞急性、慢性期血栓,也有輕、中、重型血栓,未進行系統(tǒng)分類比較,統(tǒng)計結(jié)果存在誤差。(3)在選取ROI時,可能選取的位置包含了血管壁或周圍正常組織,對實驗結(jié)果帶來影響。在今后的實驗中,應(yīng)該在同一位置多取幾次取平均值。
目前國內(nèi)外關(guān)于下肢DVT的穩(wěn)定性的研究僅限于超聲及MRI對于漂浮血栓(FFT)的相關(guān)報道研究。本研究雖因多種原因?qū)е陆Y(jié)果無統(tǒng)計學意義,但為下一步研究提供了經(jīng)驗借鑒。隨著越來越多的實踐經(jīng)驗和臨床積累,越來越充足的病例,這項技術(shù)必定會在血栓成分的分析、血栓穩(wěn)定性的評價及對不穩(wěn)定的血栓早期預(yù)防方面迎來長足的發(fā)展。