寬體探測器CT在冠狀動脈旁路移植術(shù)后復(fù)查中的應(yīng)用及圖像質(zhì)量評估

王紫薇，趙利娜，王恒，何光錫，帥桃，李真林

四川大學(xué)華西醫(yī)院 放射科，四川 成都 610041

引言

冠狀動脈旁路移植（Coronary Artery Bypass Grafts，CABG）是解決冠脈問題的方法之一，每年全世界進(jìn)行CABG的手術(shù)人數(shù)大約有80萬人，在中國每年有超過9800例實施CABG手術(shù)的患者，術(shù)后橋血管的再狹窄和堵塞是造成術(shù)后心肌缺血復(fù)發(fā)的重要原因[1‐4]。因此對于CABG術(shù)后橋血管的評估有較大的需求，對CABG術(shù)后的血管評估，金標(biāo)準(zhǔn)為介入導(dǎo)管造影，但此方法為有創(chuàng)，存在心肌梗塞、移植血管夾層、心率不齊、中風(fēng)，甚至死亡等風(fēng)險[5‐6]。隨著影像檢查技術(shù)以及檢查設(shè)備的發(fā)展，多層螺旋CT及寬體探測器等的出現(xiàn)，CT對CABG進(jìn)行評估已經(jīng)成為臨床常見的有效無創(chuàng)的檢查方法，且多層螺旋CT對CABG橋血管的評估有較高的敏感度和特異度[7‐8]。過往64排多層螺旋CT對CABG的檢查受限于時間分辨率，對心率較快患者有一定限制，256排多層螺旋CT最小時間分辨率為0.28 s，探測器寬度為16 cm，對于CABG患者檢查的心率寬容度和成功率都有所提高[9]。本文使用寬體探測器CT前瞻性心電門控對CABG術(shù)后患者進(jìn)行冠脈檢查，對搭橋血管進(jìn)行質(zhì)量分析，同時評估圖像質(zhì)量和心率的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 研究對象

回顧性分析2018年1月至2019年6月到我院進(jìn)行冠脈CT檢查，同時進(jìn)行過CABG手術(shù)的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 有CT檢查禁忌癥；② 腎功受損患者；③ 對比劑過敏；④ 不能配合檢查患者；⑤ 孕婦。所有患者都順利完成CT檢查，共107例，其中男性90例（84.1%），女性17例（15.9%），搭橋數(shù)量1～5根，合計266根，其中動脈橋75（28.2%）根，閉塞6根，參與評價69根；靜脈橋191（71.8%）根，閉塞10根，參與評價181根；合計參與評價橋血管250根?；颊呋A(chǔ)資料及與掃描相關(guān)參數(shù)資料，見表1。

表1 患者基礎(chǔ)資料

1.2 掃描方法

采用GE revolution寬體探測器CT進(jìn)行掃描，管電壓120 kV，管電流使用智能毫安模式，球管旋轉(zhuǎn)時間為0.28 s，掃描時間為0.72×2 s，探測器寬度為16 cm，層厚和層間隔均為0.625 mm，迭代重建技術(shù)（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction，ASIR‐V）為50%，掃描方式為前瞻性心電門控。掃描采用閾值觸發(fā)法，在降主動脈起始部設(shè)置興趣區(qū)（Region of Interest，ROI）進(jìn)行監(jiān)測，觸發(fā)閾值為200 HU，達(dá)到閾值后延遲3.1 s開始掃描。掃描范圍從鎖骨下動脈至心底，掃描方向從頭至足側(cè)。

對比劑注射方案，對比劑采用碘帕醇（370 mgI/mL），總量為0.9 mL/kg+10 mL，注射流率為4.5 mL/s，注射方式為高壓注射器經(jīng)肘正中靜脈注入，對比劑注射完后以流率為4.5 mL/s追加注射30 mL生理鹽水。

1.3 圖像評價

1.3.1 主觀圖像質(zhì)量評價

選擇兩位高年資放射科醫(yī)師對圖像進(jìn)行質(zhì)量評分，對存在爭議的圖像進(jìn)行討論決定。評分采用4分法：1分為血管有重度偽影影響；2分為血管有中度偽影影響；3分為部分節(jié)段血管有輕度偽影影響；4分為優(yōu)，整段血管無偽影影響[10]。評價橋血管分為近端及近端吻合（距近端吻合口1 cm處），中段，遠(yuǎn)端及遠(yuǎn)端吻合口（距遠(yuǎn)端吻合口至1 cm處）[5]。

1.3.2 客觀圖像質(zhì)量評價

測量橋血管近端及近端吻合口，遠(yuǎn)端及遠(yuǎn)端吻合口和中段血管CT值和同層面肌肉標(biāo)準(zhǔn)差（Standard Deviation，SD）、計算信噪比（Signal Noise Ratio，SNR）和對比噪聲比（Contrast To Noise Ratio，CNR）。SNR=血管的CT值/同層面肌肉標(biāo)準(zhǔn)差SD；CNR=（血管CT值‐同層面肌肉CT值）/同層面肌肉SD。

1.4 輻射劑量計算

有效劑量（Effective Dose，ED）=計量長度乘積（Dose Length Product，DLP）×組織權(quán)重因子W，W取胸部（0.014）進(jìn)行計算[11]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，橋血管近端、中段、遠(yuǎn)端主觀評分比較采用Friedman檢驗，兩兩比較使用Bonferroni校正；橋血管近端、中段、遠(yuǎn)端CT值、SD、CNR和SNR比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法，條件不滿足方差分析時采用Friedman檢驗，兩兩比較使用Bonferroni校正；動脈橋和靜脈橋之間主觀評分、SNR和CNR比較采用Mann‐Whitney檢驗，P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。分析年齡、BMI、心率和心率變化值與圖像質(zhì)量主觀評分相關(guān)性采用Logistic回歸。

2 結(jié)果

2.1 圖像主觀評價

動脈橋圖像主觀評分（χ2=51.907，P<0.001），兩兩比較近端與中段差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.609，P=0.001），近端與遠(yuǎn)端差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.957，P<0.001），中段與遠(yuǎn)端差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.348，P=0.123）。近端評分（3.55±0.76）高于中段（2.87±0.84）和遠(yuǎn)端（2.5±0.93）評分（表2）。

表2 動脈橋和靜脈橋主觀評分節(jié)段評分構(gòu)成[n (%)]

靜脈橋圖像主觀評分（χ2=78.205，P<0.001），兩兩比較，近端與中段差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.481，P<0.001），近端與遠(yuǎn)端差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.539，P<0.001），中段與遠(yuǎn)端差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.058，P=0.581）。近端評分（3.86±0.44）高 于 中 段（3.51±0.66） 和 遠(yuǎn) 端（3.45±0.694） 評 分。

動脈橋與靜脈橋主觀評分比較，近端（Z=‐4.100，P<0.001）、中段（Z=‐6.896，P<0.001）和遠(yuǎn)端（Z=‐5.765，P<0.001）差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，對應(yīng)近端、中段、遠(yuǎn)端靜脈橋評分高于動脈橋。

2.2 圖像客觀評價

動脈橋CT值比較（F=59.106，P<0.001），兩兩比較，近端與中段（P<0.001），近端與遠(yuǎn)端（P<0.001），中段與遠(yuǎn)端（P=0.046）差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，近端高于中段，中段高于遠(yuǎn)端；動脈橋SD值比較（F=32.376，P<0.001），兩兩比較，近端與中段（P<0.001），近端與遠(yuǎn)端（P<0.001），中段與遠(yuǎn)端（P=0.009）差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，近端高于中段，遠(yuǎn)端高于中段，近端高于遠(yuǎn)端；SNR（χ2=21.913，P<0.001）和 CNR（χ2=17.942，P<0.001）比較中，近端和中段差異無統(tǒng)計學(xué)意義（SNR，t=0.261，P=0.376；CNR，t=0.246，P=0.444)，近端與遠(yuǎn)端（SNR，t=0.783，P<0.001；CNR，t=0.710，P<0.001），中段和遠(yuǎn)端（SNR，t=0.522，P=0.007；CNR，t=0.464，P=0.019)，近端高于遠(yuǎn)端，中段高于遠(yuǎn)端，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，見表3。

表3 動脈橋和靜脈橋的客觀測量參數(shù)值

靜脈橋CT值、SNR、CNR比較，近端、中段及遠(yuǎn)端差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，近端高于中段，中段高于遠(yuǎn)端，近端高于遠(yuǎn)端（CT值，F(xiàn)=53.024，P<0.001，兩兩比較，近端與中段P<0.001，近端與遠(yuǎn)端P<0.001，中段與遠(yuǎn)端P=0.005；SNR，χ2=76.608，P<0.001，兩兩比較，近端與中段，t=0.514，P<0.001，近端與遠(yuǎn)端，t=0.912，P<0.001，中段與 遠(yuǎn) 端，t=0.348，P=0.003；CNR，χ2=85.072，P<0.001，兩兩比較，近端與中段，t=0.619，P<0.001，近端與遠(yuǎn)端，t=0.956，P<0.001， 中 段 與 遠(yuǎn) 端，t=0.337，P=0.004）；SD近端、中段及遠(yuǎn)端差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=2.90，P=0.235）。

動脈橋和靜脈橋比較SNR和CNR，靜脈橋近端、中段、遠(yuǎn)端分別高于動脈橋近端、中段、遠(yuǎn)端，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（SNR統(tǒng)計結(jié)果：近端Z=‐7.362，P<0.001；中段Z=‐4.691，P<0.001；遠(yuǎn)端 Z=‐5.767，P<0.001；CNR 統(tǒng)計結(jié)果：近端 Z=‐7.272，P<0.001；中段 Z=‐5.256，P<0.001；遠(yuǎn)端Z=‐6.092，P<0.001）。冠脈搭橋圖，見圖 1。

圖1 冠脈搭橋圖

2.3 相關(guān)性分析

橋血管主觀評分1～2分定義為血管顯示差，3～4分定義為血管顯示優(yōu)，使用Logistic回歸分析年齡、BMI、心率和心率變化值與冠脈橋血管主觀評分相關(guān)性。結(jié)果顯示心率和橋血管主管評分存在相關(guān)性，OR為0.973（P<0.001，CI 0.958～0.988）；年齡、BMI、心率變化值與主觀評分沒有相關(guān)性（表4）。

表4 Logistic回歸分析結(jié)果

2.4 對比劑用量和輻射劑量

對比劑使用量（69.02±9.46）mL，輻射劑量CTDI為（18.92±4.32）mGy，DLP 為（446.84±123.35）mGy·cm，ED 為（6.26±1.73）mSv（表 1）。

3 討論

CABG患者掃描范圍需要包括搭橋血管，動脈橋血管大多從鎖骨下動脈進(jìn)行，因此掃描范圍大于無搭橋的冠脈掃描，掃描時間增加，對心率以及患者閉氣要求更高，既往研究中由于掃描設(shè)備條件的限制，對心率要求較高，檢查前要求口服降心率的藥物控制心率。在Chan等[12]的研究中發(fā)現(xiàn)>64排的多層螺旋CT的檢查時間大約在0.9～5 s，64排多層螺旋CT掃描時間在10～15 s，掃描時間的縮短能夠有效地減少呼吸運動導(dǎo)致的偽影，同時更寬的探測器覆蓋范圍能夠減少心率變化導(dǎo)致的階梯狀偽影，研究也發(fā)現(xiàn)>64排的CT在冠脈搭橋血管成像上敏感度和特異度均高于64排CT。本研究中均未對患者心率進(jìn)行控制，使用前瞻性心電門控掃描過程中需進(jìn)行一次移床，整個掃描過程時間為0.72×2 s。圖像分析發(fā)現(xiàn)對診斷影響較大的偽影主要出現(xiàn)在手術(shù)開胸后安置于胸壁上的金屬夾（8例），影響到的主要為內(nèi)乳動脈橋和靜脈橋搭橋至前降支的橋血管；錯層導(dǎo)致的偽影出現(xiàn)于內(nèi)乳動脈橋中段和靜脈橋的近端（3例）；還有一部分橋血管固定的金屬夾所產(chǎn)生的偽影對對應(yīng)位置橋血管的影響（4例）；當(dāng)注射對比劑與內(nèi)乳動脈橋在同一側(cè)時，對內(nèi)乳動脈橋開口會有一定影響（2例）。本研究中，橋血管的主觀評分動脈橋和靜脈橋均為近端圖像優(yōu)于中段和遠(yuǎn)端，中段和遠(yuǎn)端差異無統(tǒng)計學(xué)意義?？陀^評價動脈橋和靜脈橋的搭橋血管CT值從近端至遠(yuǎn)端降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；動脈橋的SNR和CNR，近端和中段差異無統(tǒng)計學(xué)意義，且均高于遠(yuǎn)端；靜脈橋的SNR和CNR，近端高于中段，中段高于遠(yuǎn)端，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

本研究未對搭橋血管的CTA檢查結(jié)果和介入造影比較分析，僅分析了256排寬體探測器冠脈搭橋檢查圖像質(zhì)量。Mushtaq等[9]研究發(fā)現(xiàn)寬體探測器CT對于冠狀動脈搭橋患者的檢查圖像，搭橋血管和自身冠脈與金標(biāo)準(zhǔn)介入冠脈造影比較都有較高的敏感度和特異度[13]。過往對冠脈搭橋患者CTA分析多見于16排及64排多層螺旋CT檢查。在Markwardt[7]和Chan等[12]的研究中，大于64排的CT比例較小，隨著CT設(shè)備的發(fā)展，更高排數(shù)及寬體探測器CT的出現(xiàn)，而且以其更高的時間分辨率給高心率和房顫患者的冠脈搭橋CTA檢查可提供了更多的可能性[14‐15]。

設(shè)備性能的提升，使得過往由于心率和閉氣等條件限制的冠脈搭橋患者的橋血管檢查及質(zhì)量分析成為可能，也拓寬了CT檢查在心臟上的應(yīng)用范圍。本文的研究中尚存在以下不足：沒有和其他設(shè)備進(jìn)行比較來分析寬體探測器CT和其他設(shè)備在圖像上的差異；沒有對高心率患者圖像進(jìn)行對照分析，僅對心率進(jìn)行了相關(guān)性分析；后續(xù)的研究中將進(jìn)行相關(guān)方向的分析。

4 結(jié)論

綜上所述，寬體探測器對CABG患者橋血管CTA檢查，圖像質(zhì)量與心率有相關(guān)性，較高的時間分辨率也為高心率的搭橋患者進(jìn)行檢查提供了可能性。