冠狀動(dòng)脈CTA中基于瘦體重的對(duì)比劑注射方案與基于體重方案的比較

徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像科(江蘇 徐州 221000)

劉忠嘯 謝麗響 徐 凱

隨著醫(yī)學(xué)影像成像技術(shù)的日益發(fā)展，心電門控冠狀動(dòng)脈CT血管造影憑借其無創(chuàng)、快速、準(zhǔn)確的特性，廣泛應(yīng)用于心血管疾病的診斷中[1-4]。而隨著CT成像設(shè)備的快速發(fā)展，擁有高時(shí)間分辨率、寬探測(cè)器覆蓋的64層及以上的多層螺旋CT(multislice computed tomography,MSCT)逐步面世，使得CCTA的成像時(shí)間大為縮短，同時(shí)也使對(duì)比劑的用量顯著降低[5-8]。但是如何精準(zhǔn)地個(gè)性化定制個(gè)體的對(duì)比劑用量，減少對(duì)比劑劑量過高或過低對(duì)于成像質(zhì)量的影響，同時(shí)降低應(yīng)用過量對(duì)比劑對(duì)于腎臟的損害，也是目前的研究熱點(diǎn)之一。本研究主要探討基于瘦體重的對(duì)比劑注射方案在冠狀動(dòng)脈CT血管造影中的成像效果，比較該方案與傳統(tǒng)方案在成像效果和均一程度上的差異。

1 資料和方法

1.1 臨床資料2016年2月到2016年4月因懷疑有冠狀動(dòng)脈疾病的患者前來檢查的患者200例，其中男性102例，女性98例，平均年齡56.8歲，年齡范圍為31～81歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：臨床懷疑有冠狀動(dòng)脈疾病的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)包括明確有碘過敏史、腎功能不全、先天性心臟病和瓣膜疾病、嚴(yán)重的心律失常、冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后的患者。

1.2 檢查方法采用西門子Somatom Definition 64排雙源CT進(jìn)行檢查，患者取仰臥位，連接好心電監(jiān)護(hù)監(jiān)測(cè)心率，掃描前對(duì)患者進(jìn)行嚴(yán)格的屏氣訓(xùn)練。對(duì)于無青光眼及低血壓者，舌下含服1mg硝酸甘油。

199名患者隨機(jī)分配到A、B兩組，其中A組(99人)，對(duì)比劑的劑量根據(jù)體重計(jì)算，每公斤體重給予0.4g碘，即每公斤體重1.14ml對(duì)比劑(碘海醇，350mg I/ml)；B組(101人)，利用體脂測(cè)量?jī)x(歐姆龍TBF-306)測(cè)量體脂率，按體重*(1-體脂率)計(jì)算出瘦體重，男性每公斤瘦體重給予0.53g碘，即每公斤瘦體重1.52ml對(duì)比劑，女性每公斤瘦體重給予0.67g碘，即每公斤瘦體重1.63ml對(duì)比劑。對(duì)比劑注射速度按照以下公式計(jì)算[9]：FR=CM/(ST+8)，其中，F(xiàn)R為注射速率(ml/s)，CM為對(duì)比劑劑量(ml)ST為掃描時(shí)間(s)。采用Ulrich高壓注射器進(jìn)行對(duì)比劑注射，對(duì)比劑注射完成后以相同的速度注射生理鹽水40ml。

管電壓120kVp，管電流380-420mAs(CARE Dose軟件自動(dòng)調(diào)整)，探測(cè)器寬度64×0.6mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.33s，螺距根據(jù)心率調(diào)整，與最低心率相適應(yīng)，范圍0.2～0.5，矩陣512×512，掃描范圍從氣管隆突下1～2cm至心臟膈面以下約2cm，從頭向足掃描。掃描時(shí)間由掃描范圍和螺距確定，采用回顧性心電門控方式掃描，利用團(tuán)注追蹤程序(Bolus Tracking)自動(dòng)觸發(fā)技術(shù)，在氣管隆突下層面選擇升主動(dòng)脈作為興趣血管，放置ROI監(jiān)測(cè)CT值，觸發(fā)閾值設(shè)置為100HU，觸發(fā)后延遲6s進(jìn)行掃描。

1.3 圖像處理方法所有掃描均重建收縮期圖像，層厚0.75mm，層間隔0.4mm，重建算法B26f，由系統(tǒng)自帶軟件計(jì)算出最佳期相，如不能較好顯示主要的冠脈血管，則另行挑選合適的期相進(jìn)行重建。重建完成后，利用冠狀動(dòng)脈分析軟件進(jìn)行冠脈的三維重建和血管分析，將冠狀動(dòng)脈主干及其主要分支以及病變的情況顯示出來。利用冠脈四分法評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)主要的三支血管(LAD、LCX、RCA)的成像質(zhì)量定量評(píng)價(jià)。由兩名影像診斷醫(yī)師分別對(duì)每例患者CCTA圖像進(jìn)行分段觀察并做出評(píng)分。然后在橫斷位圖像上進(jìn)行測(cè)量，分別將感興趣區(qū)(ROI)放置在鄰近冠狀動(dòng)脈開口處的升主動(dòng)脈，左主干、左前降支、左回旋支和右冠狀動(dòng)脈近段的中心，并小心避開管壁的鈣化及斑塊。其中升主動(dòng)脈的ROI面積在100mm2左右，其余ROI面積在1mm2左右(圖1)。之后計(jì)算出各支血管密度的離均差絕對(duì)值，計(jì)算方法為患者各血管的密度值減去本組內(nèi)該血管密度的平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理由兩名分別具有5年、7年臨床經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生進(jìn)行圖像評(píng)分和ROI測(cè)量，測(cè)得的數(shù)據(jù)采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件處理?；颊叩囊话阕兞孔髅枋鲂越y(tǒng)計(jì)，正態(tài)分布的定量資料用(±s)表示，用Kappa一致性檢驗(yàn)比較兩位影像診斷醫(yī)師對(duì)CCTA圖像的評(píng)分。在兩組結(jié)果的比較中，符合正態(tài)分布及方差齊性的定量資料采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的采用秩和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，P＜0.05被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

兩組患者年齡、性別、體重、身高、體重指數(shù)、人體脂肪率、測(cè)量瘦體重和計(jì)算瘦體重間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。注射劑量A組大于B組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表1。

利用Kappa檢驗(yàn)對(duì)兩位醫(yī)師的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，κ=0.83，一致性較好。對(duì)各組各支冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分進(jìn)行比較，差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。

表1 患者基本資料比較(±s)

表1 患者基本資料比較(±s)

A組 B組 P年齡（歲） 57.0±9.8 56.6±10.7 0.239性別（男/女） 41/43 51/50 0.922體重（公斤） 68.1±10.1 69.5±10.7 0.775身高（厘米） 164.3±7.9 163.7±7.8 0.532心率（次/分） 72.65±14.0 74.0±13.9 0.339體重指數(shù)（千克/平方米） 25.1±2.8 25.9±3.05 0.151人體脂肪率（%） 30.5±5.6 30.9±5.3 0.313測(cè)量瘦體重（公斤） 47.1±7.8 48.0±7.8 0.792計(jì)算瘦體重（公斤） 50.2±7.9 50.6±8.0 0.192注射劑量（毫升） 77.8±11.4 72.6±13.8 0.017

表2 冠狀動(dòng)脈各支圖像評(píng)分(±s)

表2 冠狀動(dòng)脈各支圖像評(píng)分(±s)

血管名稱 A組 B組 P左前降支 3.58±0.60 3.56±0.65 0.591左回旋支 3.56±0.63 3.59±0.67 0.638右冠狀動(dòng)脈 3.58±0.66 3.60±0.65 0.248平均 3.58±0.56 3.59±0.56 0.421

表3 各血管內(nèi)CT值(±s，單位HU)

表3 各血管內(nèi)CT值(±s，單位HU)

血管名稱 A組 B組 P升主動(dòng)脈 382.6±49.0 369.5±50.3 0.139左主干 391.9±52.8 372.7±60.6 0.115左前降支 379.4±58.6 368.1±60.5 0.391左回旋支 393.4±60.7 377.4±63.7 0.383右冠狀動(dòng)脈 409.3±61.0 398.4±67.1 0.119

對(duì)測(cè)量的各血管內(nèi)CT值進(jìn)行分析，各血管內(nèi)強(qiáng)化程度在各組間均未表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表2。

對(duì)各個(gè)血管密度的離均差絕對(duì)值進(jìn)行比較后，A組各個(gè)血管密度的離均差絕對(duì)值的均值大于B組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表3。

為了評(píng)估肥胖患者血管內(nèi)強(qiáng)化程度是否與非肥胖患者有差異，分別對(duì)四組體重指數(shù)≥28的肥胖人群和＜28的非肥胖人群的血管密度進(jìn)行對(duì)比，可見肥胖患者中A組各主要血管內(nèi)密度均高于B組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而非肥胖患者中各組件血管內(nèi)密度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表4-5。

表4 各血管內(nèi)密度的離均差的絕對(duì)值(±s，單位HU)

表4 各血管內(nèi)密度的離均差的絕對(duì)值(±s，單位HU)

注：*表示與其他三組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P＜0.05

血管名稱 A組 B組 P升主動(dòng)脈 51.9±41.3* 39.4±31.1 0.042左主干 61.9±46.3* 51.3±31.9 0.011左前降支 65.5±49.4* 48.5±35.8 0.003左回旋支 66.9±52.4* 51.5±37.2 0.014右冠狀動(dòng)脈 69.1±50.6* 54.9±38.2 0.012

表5 肥胖患者（BMI≥28g/m2）平均血管密度的對(duì)比(±s，單位HU)

表5 肥胖患者（BMI≥28g/m2）平均血管密度的對(duì)比(±s，單位HU)

注：*表示與其他三組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P＜0.05

血管名稱 A組 B組 P升主動(dòng)脈 394.2±47.5* 378.5±50.6 0.001左主干 401.7±49.6* 380.4±62.4 0.008左前降支 405.2±48.1* 372.8±63.0 0.002左回旋支 406.6±64.5* 388.2±66.9 0.030右冠狀動(dòng)脈 433.1±65.0* 399.0±66.0 0.002

表6 非肥胖患者（BMI＜28g/m2）平均血管密度的對(duì)比(±s，單位HU)

表6 非肥胖患者（BMI＜28g/m2）平均血管密度的對(duì)比(±s，單位HU)

血管名稱 A組 B組 P升主動(dòng)脈 376.0±49.3 366.3±50.2 0.516左主干 385.2±54.0 369.8±60.1 0.104左前降支 370.4±57.0 366.4±59.8 0.841左回旋支 385.0±60.1 373.4±62.5 0.276右冠狀動(dòng)脈 398.6±57.8 398.2±67.1 0.625

圖1-5 血管內(nèi)CT值的測(cè)量方法。圖1 升主動(dòng)脈；圖2 左主干；圖3 左前降支；圖4回旋支；圖5 右冠狀動(dòng)脈。其中，Ar代表ROI面積，Av代表ROI內(nèi)平均CT值。

3 討 論

以往認(rèn)為，動(dòng)脈內(nèi)血管內(nèi)對(duì)比劑濃度越高，其產(chǎn)生的對(duì)比強(qiáng)化效果越強(qiáng)，能夠更好地顯示血管官腔情況。但近年來的研究表明，在冠狀動(dòng)脈CT血管造影中，血管中對(duì)比劑濃度過高或過低均會(huì)影響對(duì)血管的分析和對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄的診斷[10-12]，診斷冠狀動(dòng)脈疾病的血管內(nèi)密度不應(yīng)過高或過低，最適合的密度應(yīng)該在350HU[13]左右。本次研究中，兩組患者的AA、LM、LAD、LCX、RCA中的動(dòng)脈平均密度均接近此數(shù)值，并且能夠滿足對(duì)冠脈疾病的診斷。然而，即使采用了按體重比例計(jì)算對(duì)比劑劑量的方案，在一些患者中，仍然出現(xiàn)了冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)密度過大或過小的情況。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要因素是對(duì)比劑在人體內(nèi)的分布主要和總血容量有關(guān)，而總血容量與體重的0.425次方成正比[14]。因此，為了降低或者消除按體重比例計(jì)算對(duì)比劑用量而導(dǎo)致患者間血管內(nèi)密度差異的現(xiàn)象，需要利用其他的體型參數(shù)計(jì)算對(duì)比劑用量。

Ho等人[15]的研究利用瘦體重作為調(diào)整對(duì)比劑用量的參數(shù)，分別用標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)乘以瘦體重得出對(duì)比劑用量，從而降低了患者間實(shí)質(zhì)器官?gòu)?qiáng)化的差異。標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)通過在體重計(jì)算方案中標(biāo)準(zhǔn)體重和脂肪率的成年男女每公斤瘦體重接受的對(duì)比劑劑量得到標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)，進(jìn)而應(yīng)用到瘦體重計(jì)算方案中。另外Ho等人對(duì)測(cè)量得出的瘦體重和用公式計(jì)算得出的瘦體重分別進(jìn)行了研究，得出了測(cè)量瘦體重應(yīng)用于對(duì)比劑劑量的計(jì)算可以更顯著地降低患者間實(shí)質(zhì)臟器對(duì)比強(qiáng)化的差異。本研究也利用標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)，分別將根據(jù)測(cè)量到的體脂率得出的瘦體重乘以系數(shù)得出對(duì)比劑用量，并與按體重比例計(jì)算方案進(jìn)行對(duì)比，B組的離均差絕對(duì)值的均值均小于A組，差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說明根據(jù)瘦體重計(jì)算的對(duì)比劑注射方案在患者間血管內(nèi)密度的差異要小于按體重計(jì)算對(duì)比劑的方案。

本研究還比較了不同注射方案在不同體型患者中冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)密度的差異。Yanaga等人[16]研究得出，分別利用體重和瘦體重計(jì)算對(duì)比劑用量的方案進(jìn)行CCTA的掃描，在體重低于60公斤和體脂率小于30%的患者當(dāng)中，兩種方法得到的主動(dòng)脈內(nèi)密度都無顯著差異；而在體重高于60公斤和體脂率高于30%的患者當(dāng)中，利用體重計(jì)算的方案其血管內(nèi)密度顯著大于利用瘦體重計(jì)算的方案，說明對(duì)于體型較胖的患者，利用體重計(jì)算的對(duì)比劑用量會(huì)被高估。本研究中，采用同樣的思路，根據(jù)衛(wèi)生部疾病控制司發(fā)布中國(guó)成人肥胖標(biāo)準(zhǔn)，選定BMI≥28作為分界，對(duì)比各組中各血管內(nèi)密度的差異，BMI＜28的患者中血管內(nèi)密度無顯著差異，而BMI≥28的患者中A組的各支血管內(nèi)平均密度均大于B組，說明對(duì)于肥胖或者脂肪含量高的患者，基于體重計(jì)算對(duì)比劑劑量的方案在CCTA中冠脈血管內(nèi)密度會(huì)偏高，對(duì)比劑用量被高估。

本研究還有很大的局限性。首先，雖然利用了CCTA掃描時(shí)間來確定注射時(shí)間和注射速率的方法來降低患者心率對(duì)心輸出量的影響，但是這一方法本身可能也會(huì)產(chǎn)生額外的患者間差異，而本研究尚未分析此項(xiàng)因素。其次，本研究CCTA檢測(cè)出的冠狀動(dòng)脈狹窄病變并未與侵入性冠狀動(dòng)脈造影進(jìn)行對(duì)照觀察。

總之，在CCTA的成像中，利用瘦體重計(jì)算對(duì)比劑用量可以達(dá)到良好的診斷效果，同時(shí)可以能使患者間冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)強(qiáng)化程度的差異降低。

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