雙能量CT支架內(nèi)碘含量診斷PCI術后支架內(nèi)再狹窄的初步研究

梁 莉，陳梓嫻，郭奇虹，盧星如，郭順林，王 剛*

（1.蘭州大學第一醫(yī)院放射科，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省智能影像醫(yī)學工程研究中心，甘肅 蘭州 730000；3.精準影像協(xié)同創(chuàng)新甘肅省國際科技合作基地，甘肅 蘭州 730000）

冠心?。–oronary Heart Disease，CHD）的發(fā)病率逐年上升[1]，冠狀動脈經(jīng)皮介入（Percutaneous Coronary Intervention，PCI）是其最有效的治療方法之一。而支架腔內(nèi)再狹窄（in-stent restenosis，ISR）是該介入術后最常見的并發(fā)癥，將嚴重影響患者預后及生存質(zhì)量。研究顯示，金屬裸支架PCI術后再狹窄率為11%-40%，藥物洗脫支架可降低再狹窄率，但仍不可忽視[2]。冠狀動脈血管造影（Coronary Angiography，CAG）是評價PCI術后ISR的“金標準”[3]，但其有創(chuàng)，不適用于PCI術后隨訪。因此，無創(chuàng)的冠狀動脈CT血管造影（Coronary CT angiography，CCTA）已成為PCI術后患者復查的首選檢查，但由于支架造成的偽影，一定程度上會影響ISR評價的準確性。雙源雙能量CT具有兩套球管和探測器，掃描后通過后處理技術，可得到反映組織器官碘含量的碘圖，由此實現(xiàn)了病變的無創(chuàng)、定量評估。但目前有關碘含量在冠脈支架方面的研究較少。本研究旨在通過測量支架腔內(nèi)的碘含量，定量分析其評價支架腔內(nèi)再狹窄的可行性及準確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2015年11月～2017年12月于我院行雙能量CT掃描的PCI術后患者110例。納入標準：（1）冠心病PCI術后復查患者；（2）同期（2～18 d）內(nèi)行CAG檢查。排除標準：（1）碘造影劑過敏；（2）嚴重心律失常；（3）嚴重肝、腎功能不全。

1.2 掃描方案

使用德國西門子第2代雙源CT掃描機。選擇雙能量模式；回顧性心電門控；兩球管管電壓均為100/Sn140kVp；管電流自動調(diào)節(jié)；開啟CARE Dose 4D；180°半寬；準直器寬度為32×2×0.6 mm；轉(zhuǎn)速為0.28s/r；螺距為0.2～0.43（心率自適應）；FOV：150×150～200×200 mm；矩陣512×512。先行心臟定位掃描，隨后應用對比劑示蹤法行血管增強掃描。

對比劑注射方案：優(yōu)維顯（碘普羅胺）或歐乃派克（碘佛醇）70～80 mL；注射速率5 ml/s；同流速追加生理鹽水40 mL。掃描范圍自氣管隆突下1 cm至心臟膈面，患者屏氣時間9～12 s。

1.3 圖像后處理、數(shù)據(jù)測量及分析

使用西門子后處理工作站，多時相重建選取最佳冠狀動脈支架圖像，卷積核I46f，層厚0.6 mm，間隔0.4 mm。采用曲面重組和多平面重組技術，按照2016版CAD-RADSTM冠脈狹窄分級[4]標準，目測直徑法[5]評價ISR。

選取最佳舒張期圖像，應用Dual Energy－Heart PBV處理軟件生成碘圖[6]。分別測量左冠狀動脈開口層面主動脈根部碘含量，支架血管標準軸位層面支架腔內(nèi)及支架近端、遠端（5 mm范圍內(nèi)）血管腔軸位層面的碘含量。若支架腔內(nèi)可見病變，則測量病變區(qū)和非病變區(qū)兩處碘含量；若支架腔內(nèi)未見病變，則測量支架近、中、遠段三處碘含量。ROI在保證避開血管壁及支架的前提下盡可能取最大，每個部位連續(xù)測量3次取平均值。最后將每個部位所測碘含量分別與主動脈根部碘含量相比即為標化碘含量（normalized iodine content，nIC）。

1.4 nIC評估ISR的方法

當支架及周圍5 mm區(qū)域內(nèi)的nIC值明顯較支架以近、以遠血管腔內(nèi)nIC值低時，或者支架以遠nIC值明顯較支架以近及支架腔內(nèi)值低時定義為ISR。具體方法：運用單因素方差分析進行比較，（1）支架腔內(nèi)有可見病變時，將支架以近、支架腔內(nèi)病變區(qū)、支架腔內(nèi)無病變區(qū)及支架以遠血管腔內(nèi)的nIC值進行比較，差異有統(tǒng)計學意義，則認為有顯著性狹窄；（2）支架腔內(nèi)未見病變時，將支架以近、支架腔內(nèi)近、中、遠段及支架以遠血管腔內(nèi)的nIC值進行比較，差異有統(tǒng)計學意義，則認為支架腔內(nèi)有顯著性狹窄。

1.5 CAG檢查及ISR評價方法

使用美國GE公司大型C臂DSA機，由2名高年資心內(nèi)醫(yī)生在不知CCTA結果情況下評估ISR。記錄ISR數(shù)目，并統(tǒng)計顯著性狹窄的支架數(shù)目。

1.6 重復性檢驗及盲法

所有數(shù)據(jù)測量及分析由2名放射科主任及副主任醫(yī)師在對其他結果均不知情的前提下獨立重復判斷，當2位醫(yī)師意見不一致時，由二人共同認定的結果作為最終結果。

1.7 圖像質(zhì)量評價

采用5分半定量法對所得圖像進行評分：1分，即支架及腔內(nèi)顯示清晰，無明顯偽影；2分，即支架及腔內(nèi)顯示清晰，有少量偽影，但不影響管腔觀察；3分，即支架及腔內(nèi)顯示尚可，有偽影，輕度影響管腔觀察；4分，即支架及腔內(nèi)顯示欠清晰，有明顯偽影，明顯影響管腔觀察；無法觀察管腔為5分[7]。

1.8 統(tǒng)計學分析

所有的統(tǒng)計學分析均采用SPSS 21.0，計量資料用均數(shù)±校準差表示，計數(shù)資料用百分比表示。不同部位nIC值比較采用單因素方差分析。以CAG結果為金標準，計算不同方法診斷ISR的敏感度、特異度及診斷準確度。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 研究對象的基本資料

110例患者中，排除圖像偽影較重者2例，最終納入108例PCI術后患者，共194枚支架（右冠62枚，左前降支75枚，左旋支44枚，對角支11枚，鈍緣支2枚）。男性87例（80.56%），年齡40-76歲，有效輻射劑量（10.15±2.81）mSv（表1）。

表1 研究對象基本資料（n=108）

2.2 圖像質(zhì)量評價

108例患者圖像質(zhì)量評分范圍為1～4分，平均1.96±0.74分。其中，1分53/194（27.32%）；2分99/194（51.03%）；3分38/194（19.59%）；4分4/194（2.06%）；所有圖像均可觀察管腔，故5分者為0個。

2.3 CAG及ISR的診斷結果

CAG檢查的194枚支架中，無狹窄者97枚（50.00%）；輕微狹窄者35枚（18.04%）；輕度狹窄者23枚（11.86%）；中度狹窄者10枚（5.15%)；重度狹窄者15枚(7.73%)；完全閉塞者14枚(7.22%)。其中，顯著狹窄支架39枚(20.10%)。

常規(guī)目測法共檢出未狹窄支架120枚（61.86%）、輕微狹窄23枚（11.86%）、輕度狹窄15枚（7.73%）、中度狹窄7枚（3.60%）、重度狹窄17枚（8.76%）、完全閉塞12枚（6.19%）；其中，顯著狹窄支架36枚（18.56%）。診斷敏感度、特異度及準確度分別為71.79%、94.84%、90.21%。

194枚支架中189枚碘圖未見明顯病變，其支架近端血管腔，支架近、中、遠段腔內(nèi)及支架遠端血管腔nIC值分別為1.02±0.17、0.90±0.24、0.84±0.23、0.79±0.23、0.75±0.25。在可見病變的5枚支架中，其支架近端血管腔碘含量、支架腔病變區(qū)碘含量、支架腔非病變區(qū)碘含量以及支架遠端血管腔nIc值分別為0.94±0.20、-0.04±0.40、0.87±0.14、0.81±0.27。單因素方差分析結果顯示：nIC值診斷ISR中，38/194（19.59%）為顯著性狹窄（圖1）。與CAG對照，其診斷顯著狹窄的真陽性、假陰性、假陽性及真陰性分別為24、15、11、144。診斷敏感度、特異度及準確度分別為61.54%、92.90%、86.60%。完全閉塞組14枚支架中，6枚（42.86%）支架遠端血管腔內(nèi)碘值高于近端（圖2）。

圖1 右冠狀動脈PCI術后ISR患者雙能量CT圖

注：女性，72歲，PCI術后5月，ISR。A：右冠狀動脈曲面重建圖像：支架近段腔內(nèi)偏心性充盈缺損，局部管腔中度狹窄；B：支架短軸橫斷面雙能量碘圖：支架腔病變區(qū)碘含量3.5 mg/mL，非病區(qū)碘含量21.8 mg/mL；C：支架長軸雙能量碘圖：支架近段、病變區(qū)、非病變區(qū)及遠段碘含量分別為：20.1 mg/mL,6.4 mg/mL,17.6 mg/mL,19.0 mg/mL。

圖2 左前降支PCI術后支架內(nèi)閉塞患者雙能量CT圖

注：男性，76歲，PCI術后9個月，支架腔內(nèi)完全閉塞。A:LAD曲面重建圖像示：支架腔內(nèi)充盈缺損；圖B：LAD支架長軸碘圖示：支架腔內(nèi)不同節(jié)點碘值無差異，支架腔內(nèi)閉塞；圖C：支架以遠近端血管腔軸位碘圖：血管腔內(nèi)碘值：0.6 mg/mL；圖D：支架以遠遠端血管腔軸位碘圖:血管腔內(nèi)碘值：3.3 mg/mL。

常規(guī)法加nIC定量分析檢出ISR支架46枚（23.71%），診斷顯著狹窄的真陽性、假陰性、假陽性及真陰性分別為34、5、12、143，敏感度、特異度及診斷準確度分別為87.18%、92.26%、91.24%。

3 討 論

冠狀動脈內(nèi)支架植入是治療冠心病的常用方法[8]。但PCI術后1～6個月是ISR發(fā)生的高峰時期，對病情的發(fā)展及治療效果非常不利。Mahnken等[9]研究指出，植入金屬裸支架，6個月內(nèi)的平均再狹窄率為46%，藥物涂層支架可抑制血管新生內(nèi)膜增生而減少ISR的發(fā)生，但仍存在3%～20%的再狹窄。CAG是診斷ISR的金標準，但其有創(chuàng)，費用高，可能出現(xiàn)穿刺部位出血、血腫、心律失常、急性心肌梗死、栓塞等并發(fā)癥，不易于PCI術后患者的隨訪。而CCTA無創(chuàng)且安全，在術后患者的隨訪中發(fā)揮著重要的作用[10]。但是支架的材質(zhì)、結構、壁厚度及直徑等因素均會影響支架腔內(nèi)的顯示，運動、金屬及部分容積效應造成的偽影是影響ISR評價的主要因素。

雙源CT具有較高的時間分辨率，使其冠狀動脈成像不再受患者心率的影響，從而降低了運動偽影的發(fā)生，提高了支架圖像質(zhì)量，本研究共納入194枚支架，圖像質(zhì)量評分平均為1.96±0.74分，所有支架的評分均在1～4分內(nèi)。其中，絕大多數(shù)（78.35%）的圖像質(zhì)量均較高。其次，雙源CT雙能量掃描可以較敏感的識別出物質(zhì)的不同化學組成[11]，尤其更容易區(qū)分兩種原子序數(shù)差距較大的物質(zhì)的成分[12]。CT血管造影所用的對比劑為碘化物，組織衰減遠遠大于其他組織，利用這一特性，可將其單獨提取出來[13-14]，然后反映出不同物質(zhì)強化程度的差異。在我們的先前研究中，已實現(xiàn)了正常人心肌碘含量的定量測量[15]。本研究在前期研究的基礎上，通過測量支架腔內(nèi)碘含量來定量分析ISR的情況，一定程度上避免了金屬暈狀偽影對支架腔內(nèi)的影響。結果顯示，碘含量單獨診斷ISR的敏感度及特異度均較常規(guī)法略低，究其原因可能與線束硬化偽影及部分支架直徑較小所致測量誤差有關，但常規(guī)法與碘含量二者結合可使診斷的準確度從90.21%提高到91.24%，提高了ISR的診斷效能，為臨床提供更可靠的依據(jù)。

支架完全閉塞是ISR最嚴重的類型，將嚴重影響患者預后，因此早期、準確診斷支架腔內(nèi)完全閉塞尤為重要。部分支架因支架腔內(nèi)評價受限，只能評價支架遠端血管，但是支架遠端顯影并不代表支架通暢，有一部分是閉塞后的側(cè)枝血管形成的逆向血流，此時表現(xiàn)為造影劑逆向梯度，即遠端CT值高于近端CT值[16]。但是傳統(tǒng)單能量CT對于造影劑逆向梯度的顯示不敏感，有時很難確定是否存在側(cè)枝循環(huán)，而側(cè)枝循環(huán)的有無對于是否開通閉塞支架及術中入路的選擇具有重要的意義。本組完全閉塞的14枚支架中，我們通過測量支架以遠血管腔的碘含量，發(fā)現(xiàn)6枚存在逆向梯度變化，從而證實可能存在側(cè)枝循環(huán)，為臨床開通閉塞支架提供了更多的信息和信心。

本研究存在很多局限性。為單中心回顧性研究，無法確定ISR的具體時間；其次，本研究結果顯示ISR比例明顯高于既往研究，分析其原因主要為來我院就診的患者多為有癥狀患者，因此存在較大的選擇性偏倚。另外，顯著狹窄的病例數(shù)目較少，有待進一步擴大樣本量，進行多中心長期隨訪的前瞻性研究。

總之，雙源CT雙能量掃描可清晰直觀地顯示支架的解剖位置及支架內(nèi)管腔充盈情況，通過碘圖測量碘含量，可實現(xiàn)ISR的定量分析。與常規(guī)目測法聯(lián)合可提高診斷的準確性。另外，對于支架腔內(nèi)完全閉塞病變以遠血管側(cè)枝循環(huán)的形成具有重要的提示意義。