低輻射劑量CT血管成像評估老年患者冠狀動脈支架

程勁松　李　鏑　劉　東　韓雪立　范　哲

(錦州市中心醫院放射科，遼寧　錦州　121000)

目前多排螺旋CT冠狀動脈成像是篩查冠心病的常用檢查手段〔1，2〕。冠狀動脈支架成形術是治療冠狀動脈狹窄的重要方法之一。CT血管成像作為無創檢查冠狀動脈的影像學手段，在保證有效評估冠狀動脈支架的同時，對降低老年患者所受輻射劑量具有重要意義。目前臨床工作中常用的以管電壓120 kVp回顧性心電圖(ECG)門控的掃描方式輻射劑量較高,本研究擬探討使用低輻射劑量掃描方式評估冠狀動脈支架置入術后的可行性方法。

1　資料與方法

1.1研究對象選擇2014年1月至2016年12月冠狀動脈支架置入術后在錦州市中心醫院擬行冠狀動脈CT血管成像檢查的老年患者53例。體重指數(BMI)<28 kg/m2，心率≤70次/min，男38例，女15例，年齡61～89歲，平均(70.3±5.7)歲。排除對碘對比劑過敏、腎功能不全、非竇性心律及BMI≥28 kg/m2者。隨機分成A、B、C 3組，A組17例以管電壓100 kVp行前瞻性ECG門控檢查，男11例，女6例，年齡(71.7±11.2)歲，BMI(26.0±2.1)kg/m2，心率(56.2±6.5)次/min；B組18例以管電壓100 kVp行回顧性ECG門控檢查，男13例，女5例，年齡(69.7±8.7)歲，BMI(25.6±2.3)kg/m2，心率(59.8±9.2)次/min；C組18例以管電壓120 kVp行前瞻性ECG門控檢查，男14例,女4例，年齡(70.4±10.0)歲，BMI(25.8±2.7)kg/m2，心率(57.2±5.6)次/min。患者均簽署知情同意書。3組一般資料差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2檢查方法檢查均在Philips256層iCT上完成,患者仰臥,雙手上舉,掃描范圍自氣管隆突水平至心臟膈面下約1 cm。檢查前控制患者心率為55～70次/min(心率過快者檢查前半小時服用倍他樂克25～75 mg)，指導患者進行嚴格的呼吸訓練，檢查前5 min舌下含服硝酸甘油0.25 mg擴張冠狀動脈血管〔3〕。使用雙筒高壓注射器,經右肘靜脈以5～6 ml/s速率注入碘帕醇(370 mgI/ml)對比劑50～60 ml，另加生理鹽水30 ml用以減少上腔靜脈干擾〔4〕,采用降主動脈跟蹤觸發方式進行掃描，觸發閾值設為100 HU，延遲時間5 s。掃描參數：機架轉速0.35 s/r，電壓100 kV、120 kV，重組層厚0.625 mm，視野250 mm×250 mm，回顧性心電門控行R-R間期全期相掃描，前瞻性心電門控行R-R間期60%～80%期相掃描。

1.3圖像后處理掃描后將數據上傳至工作站由兩名影像科診斷醫生用心臟血管高級分析軟件處理圖像，選擇最佳期相進行重建。圖像的后處理包括容積重組、多平面重組、最大密度投影及冠狀動脈探針技術。

1.4圖像質量評定由兩位有影像診斷經驗的高年資醫生用雙盲法對53例患者95枚冠狀動脈支架的圖像質量進行分級評價，對于意見不一致的圖像經兩人商討后得到最終結果。分別測量冠狀動脈支架近端管腔內CT值、支架內CT值，支架腔內吸收值增加比率(SAIR)〔5〕=(支架內CT值-支架近端冠狀動脈CT值)/支架近端冠狀動脈CT值。測量主動脈根部強化后的平均CT值為信號值，圖像噪聲以標準差表示，感興趣區(ROI)設定為1 cm2，以鄰近脂肪組織的CT值作為對比信號值。信噪比=信號值/圖像噪聲，對比噪聲比=(信號值-對比信號值)/圖像噪聲〔6〕。測量支架內ROI時范圍盡量大，但要避開密度明顯不均區及管腔閉塞處，計算兩位醫師所測值的平均值以減少誤差。采用改良Likert 4分法對冠狀動脈CT圖像質量進行評分〔7〕，1分：優，管壁連續完整，支架及支架內管腔顯示清晰，無偽影；2分：良，管壁連續完整，支架及支架內管腔顯示尚可，管壁輕度偽影；3分：中，管壁連續，支架及支架內管腔顯示欠清，管壁中度偽影，不影響管腔評價；4分：差，管腔出現錯層、中斷，支架及支架內管腔顯示不清，無法觀察管腔內情況。

1.5輻射劑量評價評估冠狀動脈CT血管成像的心臟輻射劑量指標包括容積CT劑量指數(CTDIvol)、劑量長度積(DLP)=局部劑量(CTDI)×掃描長度(L)、有效劑量(ED)及體型特異性劑量估計值(SSDE)。CTDIvol、DLP由機器自動生成，ED=DLP×k，其中k為轉換系數，k=0.014 mSv·mGy-1·cm-1〔8〕，SSDE=轉換因子×CTDIvol，單位mGy〔9〕。

1.6統計學方法應用SPSS16.0軟件進行秩和檢驗。

2　結　果

2.1支架顯示情況53例患者共置入95枚冠狀動脈支架，其中右冠狀動脈33枚，左前降支39枚，回旋支15枚，其他分支8枚。3組圖像采用改良Likert 4分法評價圖像質量，A組的圖像質量評分略低于B組及C組，B組圖像質量評分略低于C組(圖1)，差異無統計學意義(P>0.05)，但均可達到滿足診斷要求的圖像評分。

圖1　改良Likert 4分法評價圖像質量

2.23組測量值比較A組及B組的冠狀動脈支架近端管腔CT值、支架內的CT值均大于C組，差異有統計學意義(P<0.01)，A組和B組差異無統計學意義(P>0.05)；3組SAIR比較差異無統計學意義(P>0.05)。A組及B組噪聲均大于C組，差異有統計學意義(P<0.05)，A組與B組比較差異無統計學意義(P>0.05)，A組的信噪比和對比噪聲比均低于B組及C組，B組低于C組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2.3輻射劑量比較A組CTDIvol、DLP、ED均低于B組及C組，B組均高于C組，差異有統計學意義(P<0.05)，3組SSDE值差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表1　3組冠脈動脈支架圖像質量比較

與A組比較：1)P<0.01,2)P<0.05；與B組比較：3)P<0.01,4)P<0.05

表2　3組輻射劑量比較

與A組比較：1)P<0.05；與B組比較：2)P<0.05

3　討　論

冠心病是嚴重威脅老年人健康和生命的疾病,其發病率呈逐年上升趨勢〔10〕,冠狀動脈支架置入術作為主要治療手段，其術后支架通暢情況的評估成為重要的課題。目前多排螺旋CT冠狀動脈成像廣泛應用于臨床，特別是高性能CT機的出現使其成為有效評估冠狀動脈的檢查方法〔11〕。然而冠狀動脈CT血管成像高輻射劑量可能帶來的不良后果不容忽視，如何在保證圖像質量和降低輻射劑量之間尋找一個平衡點是目前放射科醫生亟待解決的問題〔12,13〕。

冠狀動脈CT血管成像通常認為：心率控制在≤70次/min，BMI<28 kg/m2的患者，掃描參數的合理設置和改良操作技術能有效減少受檢者接受的輻射劑量〔14〕。研究表明管電壓的大小決定X射線的能量，輻射劑量與管電壓值的平方呈正相關，降低管電壓值可有效地減少患者接受的輻射劑量〔15〕，但圖像噪聲與管電壓呈反比〔16〕，因此不能盲目降低管電壓。本研究顯示CT值隨著管電壓值的升高而降低，這與管電壓越大圖像衰減值越低相符〔17〕。由于管腔內CT值增加可以使非鈣化性斑塊、內膜增厚等改變襯托得更清楚，因此A組及B組在評估冠狀動脈支架內再狹窄方面較C組更具有優勢。理論上，低管電壓掃描會增加圖像噪聲及冠狀動脈支架放散狀偽影，通過測量SAIR值可間接提示支架內CT值的變化情況。本研究提示前瞻性ECG門控冠狀動脈CT血管成像可抵消部分低管電壓掃描所致的副作用，改善冠狀動脈支架放散狀偽影，能較客觀地反映支架內管腔情況，與文獻報道〔18〕相仿。此外，有專家認為前瞻性ECG門控掃描適用于需要接受輻射檢查的相對高位人群及心律齊且心率較低的患者，這也是目前減少輻射劑量的最為有效的方法〔19〕。本研究結果表明，采用100 kVp管電壓、前瞻性ECG門控冠狀動脈CT血管成像評估老年患者冠狀動脈支架不僅輻射劑量得到有效降低，而且圖像質量可滿足臨床診斷要求。

1Kolh P,Wijns W,Danchin N,etal.Guideline on myocardial revascularization〔J〕.Eur J Cardio-thoracic Surg,2010;38(4):264-7.

2Sabarudin A,Sun Z,Ng KH.Coronary computed tomography angiography with prospective electrocardiography triggering:a systematic review of image quality and radiation dose〔J〕.Singapore Med J,2013;54(1):15-23.

3Zhang P.Influence of Nitroglycerin on coronary artery CT imaging in cardiovascular diseases〔J〕.Cell Biochem Biophys,2015;72(2):497-501.

4蓋青竹,劉旭林,張光輝,等.手動觸發技術在冠狀動脈CTA中的應用價值研究〔J〕.醫學影像學雜志,2011;21(4):629-32.

5Yang WJ,Pan ZL,Zhang H,etal.Evaluation of coronary artery instent restenosis with prospectively ECG-triggered axial CT angiography versus retrospective technique:a phantom study〔J〕.Radiol Med,2011;116(2):189-96.

6袁訓偉,遲淑萍,李磊,等.100kV條件下前瞻性與回顧性心電門控冠狀動脈CTA的圖像質量與輻射劑量對比分析〔J〕.中國中西醫結合影像學雜志,2016;14(2):169-72.

7Shumcn WP,Branch KR,May JM,etal.Whole-chest 64-MDCT of emergency department patients with nonspecific chest pain：radiation dose and coronary artery image quality with prospective ECG triggering versus retrospective ECG gating〔J〕.Am J Roentgenol,2009;192(6):1662-7.

8江杰,何波,康紹磊,等.正弦圖確定迭代重建在評價冠狀動脈支架中的應用〔J〕.中國醫學影像技術,2013;29(6):1023-7.

9姜健,劉建新,王霄英,等.前瞻性心電觸發掃描模式應用于心律不齊患者冠狀動脈CTA檢查的可行性研究〔J〕.放射學實踐,2014;29(3):264-7.

10Kalra DK,Heo R,Valenti V,etal.Role of Computed tomography for diagnosis and risk stratification of patients with suspected or known coronary artery disease〔J〕.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2014;34(6):1144-54.

11劉紅艷,曾慶千,楊棟梁,等.320排CT冠狀動脈成像:100kV對不同體質量者圖像質量、噪聲及劑量的影響〔J〕.臨床放射學雜志,2013;32(8):1189-92.

12Brenner DJ,Hall EJ.Computed tomography-an increasing source of radiation exposure〔J〕.New Eng J Med,2007;357(22):2277-84.

13王慧明,方佳,杜向東,等.16層螺旋CT冠狀動脈成像與選擇性冠狀動脈造影對比研究〔J〕.實用放射學雜志,2011;27(3):345-8.

14Halliburton SS,Abbara S,Chen MY,etal.SCCT guidelines on radiation dose and dose-optimization strategies in cardiovascular CT〔J〕.J Cardiovasc Comput Tomogr,2011;5(4):198-224.

15曹劍,易妍,王怡寧,等.70KV超低管電壓低對比劑用量冠狀動脈CTA研究〔J〕.放射學實踐,2014;29(6):589-92.

16孫戈,余林,李樹欣,等.320排CT低管電壓結合低濃度對比劑在冠狀動脈成像中的應用〔J〕.中國老年學雜志,2015;35(24):7067-70.

17江杰,謝曉潔,吳莉,等.雙源CT低管電壓結合迭代重建評估冠狀動脈支架成像的可行性〔J〕.中國醫學影像學雜志,2015;23(4):289-92.

18Ebersberger U,Tricarico F,Schoepf UJ,etal.CT evaluation of coronary artery stents with iterative image reconstruction:improvements in image quality and potential for radiation dose reduction〔J〕.Eur Radiol,2013;23(1):125-32.

19中華放射學雜志心臟冠狀動脈多排CT臨床應用協作組.心臟冠狀動脈多排CT臨床應用專家共識〔J〕.中華放射學雜志,2011;45(1):9-17.