雙源CT血管迭代重建算法在老年冠狀動脈支架置入中的應(yīng)用

李才林 盛瑾 范奇文

(遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，貴州 遵義 563000)

冠狀動脈支架置入術(shù)后約有31.7%的患者支架內(nèi)會出現(xiàn)再次狹窄，即使經(jīng)藥物洗脫支架的再狹窄發(fā)生率約為10.5%〔1〕。目前，選擇性冠狀動脈造影(CAG)是診斷冠狀動脈支架再狹窄及狹窄程度的“金標(biāo)準(zhǔn)”，能夠顯著反映對比劑在血管內(nèi)的流通過程，進(jìn)而清晰觀察血管狹窄程度〔2〕。但有報道顯示，因CAG可對患者造成一定程度的損傷，且檢查費用較為昂貴，故臨床應(yīng)用有一定局限性〔3〕。CT冠狀動脈成像(CTA)是現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用的診斷冠狀動脈支架術(shù)后改變的檢查方式之一，Mannil等〔4〕表明，CT圖像質(zhì)量是評估支架情況的關(guān)鍵性指標(biāo)。迭代重建算法及常規(guī)濾波反射投影法是CT重建中處理數(shù)據(jù)的基本方法，但常規(guī)濾波反射投影法重建圖像可產(chǎn)生偽影，會影響診斷結(jié)果〔5〕。管學(xué)春等〔6〕研究指出，在冠狀動脈血管成像中經(jīng)迭代重建算法利于消除偽影，提高圖像清晰度。但將迭代重建算法應(yīng)用于冠狀動脈支架中能否獲得理想診斷結(jié)果尚不清楚，且經(jīng)迭代重建算法圖像診斷能否獲得與CAG相近的診斷結(jié)果目前仍缺少相關(guān)報道。本研究主要探討老年冠狀動脈支架置入經(jīng)雙源CT血管迭代重建算法的臨床應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2016年7月至2019年8月遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院接受選擇性CAG支架置入術(shù)后老年患者100例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均為冠狀動脈支架置入術(shù)后患者；②年齡≥60周歲；③檢查前1 w內(nèi)均未服用任何藥物的患者；④患者及其家屬均知曉研究內(nèi)容且簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有重要器官異常者；②無法配合屏氣的患者；③嚴(yán)重心律失常的患者。本次研究設(shè)計內(nèi)容經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)同意實施。

1.2實驗分組及檢查方法 (1)分組：采用數(shù)字奇偶法將入選者分為迭代重建組(奇數(shù))與常規(guī)組(偶數(shù))，各50例。迭代重建組中男24例，女26例；年齡62～73歲，平均年齡(67.13±2.15)歲；心率73～85次/min，平均心率(79.12±2.41)次/min。常規(guī)組中男27例，女23例；年齡61～74歲，平均年齡(66.98±2.11)歲；心率72～86次/min，平均心率(78.87±2.23)次/min。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可對比性。(2)檢查方法：告知全部患者于檢查前1 h到CT室候檢，并指導(dǎo)患者平穩(wěn)呼吸，囑患者取平臥位后指導(dǎo)其呼吸訓(xùn)練，采用雙源CT(Siemens definition Flash，DSCT型)掃描患者的氣管隆嵴下1.0～1.5 cm至心臟膈面，經(jīng)高壓注射器于患者的肘正中靜脈注射對比劑碘海醇注射液(北京北陸藥業(yè)股份有限公司，國藥準(zhǔn)字H20053800)50～65 ml，注射速度為4～5 ml/s，注射結(jié)束后以相同注射速度注射0.9%氯化鈉溶液50 ml，監(jiān)測患者主動脈根部層面選擇感興趣區(qū)(ROI)監(jiān)測CT值，方法采用對比劑示蹤法，當(dāng)CT值達(dá)到100 HU，延遲7 s自動觸發(fā)掃描；采用前瞻性心電門控技術(shù)，曝光窗寬度依據(jù)心率情況自動設(shè)定；準(zhǔn)直=128×0.6 mm，掃描層厚=0.75 mm，旋轉(zhuǎn)時間=0.28 s，依據(jù)心率情況自動設(shè)定螺距(范圍0.2～0.4)；管電壓120 kV，管電流252～310 mA。(3)圖像重建：圖像重建時期為圖像運動偽影最小期相，常規(guī)組掃描方式原始圖像采用常規(guī)濾波反射投影法處理數(shù)據(jù)，迭代重建組掃描方式原始圖像采用迭代重建算法處理數(shù)據(jù)(IRIS，SIEMENS)；卷積核選擇I26f，進(jìn)行同一最佳期相重建，重建層厚=0.75 mm，間隔=0.5 mm；重建后的圖像數(shù)據(jù)傳至獨立后處理工作站，并應(yīng)用Circulation及Viewing軟件進(jìn)行圖像后處理，經(jīng)多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)及容積再現(xiàn)(VR)進(jìn)行圖像重建。(4)冠狀動脈造影：采用德國西門子Angiostar數(shù)字減影血管造影機(jī)，患者取仰臥位，局部浸潤麻醉后，采用Seldinger法常規(guī)經(jīng)股動脈穿刺，行選擇性冠狀動脈造影，顯示左主干、左前降支、左回旋支、右冠狀動脈。判斷支架內(nèi)再狹窄的依據(jù)為：支架內(nèi)的管腔直徑縮小程度≥50%。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1圖像的信號噪聲比(SNR)、對比噪聲比(CNR) 分別測量患者主動脈根部、右冠狀動脈支架的管腔及鄰近結(jié)締組織成分CT值，ROI應(yīng)盡可能大且應(yīng)避開管壁及鈣化灶；以主動脈根部ROI內(nèi)平均CT值的標(biāo)準(zhǔn)差作為圖像噪聲(SDimage noise)；CTlumen表示冠狀動脈支架腔內(nèi)ROI平均CT值。CTconnective tissue表示血管周圍組織3～4 mm2ROI的平均值，SNR和CNR的計算公式：SNR=CTlumen/SDimage noise；CNR=(CTlumen-CTconnective tissue)/ SDimage noise。

1.3.2圖像質(zhì)量評分 依據(jù)檢查圖像的清晰度對兩種算法圖像進(jìn)行評分，總分為1～4分，評分越高表明該種檢查方法越清晰。

1.3.3診斷結(jié)果 觀察并記錄兩組支架數(shù)，并記錄支架內(nèi)再狹窄發(fā)生個數(shù)，支架再狹窄發(fā)生率=發(fā)生再狹窄支架數(shù)/總支架數(shù)×100%；記錄兩組檢查結(jié)果，并計算、分析其診斷結(jié)果及診斷效能。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS24.0軟件，計量資料行獨立樣本t檢驗、配對t檢驗，計數(shù)資料行χ2檢驗，若期望值<5，則采用連續(xù)校正χ2檢驗，理論樣本量T<1或n<40，采用Fisher精確檢驗。

2 結(jié) 果

2.1SNR、CNR及圖像質(zhì)量評分 迭代重建組SNR、CNR及圖像質(zhì)量評分均顯著高于常規(guī)組(均P<0.05)。見表1。

表1 兩種不同算法SNR、CNR及圖像質(zhì)量評分比較

2.2支架內(nèi)再狹窄發(fā)生情況 迭代重建組中支架數(shù)為64個，發(fā)生支架內(nèi)再狹窄19個(29.69%)；常規(guī)組中支架數(shù)為62個，發(fā)生支架內(nèi)再狹窄18個(29.03%)，兩組支架再狹窄發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.267，P=0.606)。見表2。

2.3支架內(nèi)再狹窄診斷結(jié)果 迭代重建組診斷支架內(nèi)再狹窄的準(zhǔn)確率為92.19%(59/64)，顯著高于常規(guī)組〔41.94%(26/62),χ2=37.105，P<0.001〕。

表2 兩種不同算法支架內(nèi)再狹窄診斷結(jié)果(n)

2.4支架內(nèi)再狹窄診斷效能 迭代重建組診斷效能顯著高于常規(guī)組(P<0.05)。見表3。

表3 兩種不同算法支架內(nèi)再狹窄診斷效能〔%(n/n)〕

3 討 論

Tocci等〔7〕指出，冠狀動脈粥樣硬化最有效的治療措施為支架置入，但術(shù)后支架內(nèi)再狹窄問題仍是當(dāng)前臨床治療中不可忽視的問題之一。且Amanuma等〔8〕研究顯示，支架置入術(shù)后經(jīng)藥物洗脫支架仍會有部分患者發(fā)生術(shù)后支架內(nèi)再狹窄。因此，如何采取有效的檢查方式對支架置入術(shù)后冠狀動脈粥樣硬化患者評估尤為重要。

研究顯示〔9〕，CAG可經(jīng)相關(guān)后處理方式獲得高質(zhì)量圖像，有助于臨床診斷。但李光芒〔10〕指出，CAG會對受檢者造成一定程度損傷，檢查過程中伴隨一定風(fēng)險，且大部分患者均易出現(xiàn)不耐受現(xiàn)象，故臨床應(yīng)用仍有局限性。因此，探尋一種能夠取代CAG，且具有無創(chuàng)性的檢查方式對術(shù)后支架內(nèi)再狹窄進(jìn)行評估是必然趨勢。CTA是將多種CT技術(shù)相融合，經(jīng)多種有效處理技術(shù)處理后，能夠清楚地反映患者全身各組織、器官〔11〕。CTA檢查具有無創(chuàng)、操作簡便等優(yōu)勢，其對血管性疾病具有較好的診斷價值〔12〕。研究表明〔13〕，射束化偽影是影響冠狀動脈支架CTA檢查評估的關(guān)鍵性因素之一，若要保證檢查的準(zhǔn)確性，還需要在檢查期間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。目前，主要的CTA檢查中數(shù)據(jù)處理的基本方法包括迭代重建算法及常規(guī)濾波反射投影法。本研究結(jié)果表明迭代重建算法可顯著提高圖像質(zhì)量，減少噪聲，利于診斷。分析其原因可能為，迭代重建算法是將整個數(shù)據(jù)處理過程分為若干次迭代，每次迭代都與相關(guān)檢查數(shù)據(jù)的仿真投影數(shù)據(jù)比較，同時結(jié)合已知相關(guān)信息處理部分圖像，進(jìn)而不僅達(dá)到平滑圖像的作用，而且可保存各項結(jié)構(gòu)的對比信息，故迭代重建算法能夠在低對比度的情況下減少噪聲，具有高分辨率的特性，繼而提高圖像質(zhì)量〔14，15〕。本文提示迭代重建算法可獲得與CAG相近的檢查結(jié)果。相關(guān)調(diào)查顯示〔16〕，要求支架置入術(shù)的患者再次接受有創(chuàng)檢查時，患者在經(jīng)濟(jì)及心理層面上均表現(xiàn)抵抗性態(tài)度。CTA是一種無創(chuàng)性檢查方式，可經(jīng)多種圖像后處理技術(shù)清晰地反映支架的位置及特征，該檢查中的使用迭代重建算法可避免常規(guī)CTA在觀察支架時的盲區(qū)，提高診斷準(zhǔn)確率，更具無創(chuàng)性，患者抵抗性態(tài)度相對輕微，接受度也更好〔17〕。但值得注意的是，有研究顯示〔18〕，低輻射劑量條件下CTA迭代重建算法對冠狀動脈支架評估優(yōu)于常規(guī)劑量，而本文并未對其展開相關(guān)研究，基于此，希望在未來開展相關(guān)研究加以探討。