劉志敏 LIU Zhimin
高劍波 GAO Jianbo
劉 杰 LIU Jie
張永高 ZHANG Yonggao
冠心病對人類健康造成巨大威脅,其患病率呈逐漸增加趨勢。64排螺旋CT冠狀動脈血管造影(computed tomography angiography,CTA)成像技術(shù)已作為高危人群篩查的首選方法,其特點是簡便快捷、無創(chuàng)傷且有效,能夠顯示斑塊性質(zhì)及狹窄程度,在判定狹窄程度方面與冠狀動脈數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)的符合率較高,陰性預(yù)測值達99%[1]。多排螺旋CT冠脈成像影響因素較多,掃描過程比較關(guān)鍵,所以要客觀分析冠脈掃描過程中的影響因素,才能達到延遲掃描時間的合理優(yōu)化選擇。本研究旨在通過timing bolus預(yù)測延遲掃描時間,分析64排螺旋CT冠狀動脈CTA成像延遲掃描時間的影響因素,以達到延遲掃描時間的優(yōu)化合理選擇。
1.1 一般資料 2010-02~05行64排螺旋CT冠狀動脈CTA檢查的可疑冠心患者150例,其中男70例,女80例;年齡最大88歲,最小31歲,平均54歲,掃描前控制受檢者心率,心率高于75次/min者舌下含化25~75mg美托洛爾,訓練受檢者的屏氣能力。
1.2 CT掃描 采用GE Light Speed VCT 64排螺旋CT進行掃描,受檢者取平臥位,屏氣后掃描定位像。
1.2.1 timing bolus掃描 在升主動脈根部層面,進行小劑量對比劑timing bolus,掃描參數(shù):探測器覆蓋范圍為5mm,球管轉(zhuǎn)速為1s/r,管電壓、管電流分別為120kV、100mA,經(jīng)肘前靜脈用雙筒高壓注射器以5.0ml/s流率注射對比劑碘海醇(350mgI/ml)20ml,同速追加20ml生理鹽水,注藥后延遲10s在升主動脈根部層面間隔2s進行多次重復(fù)掃描,待此層面主動脈的CT值由低變高又由高逐漸變低后停止掃描,根據(jù)升主動脈時間-密度曲線,測算延遲掃描時間,即升主動脈達峰時間加4s即為冠狀動脈造影劑濃度達最高的時間[2]。
1.2.2 冠狀動脈CTA掃描 掃描范圍自氣管隆突下1cm至橫膈水平,根據(jù)時間-密度曲線確定延遲掃描時間,采用回顧性心電門控掃描技術(shù),單扇區(qū)重建(心率大于75次/min時用雙扇區(qū)),曝光前10s左右囑患者屏氣,曝光時間為6~8s;掃描參數(shù):探測器覆蓋范圍為40mm,掃描野為250mm,矩陣512×512,螺距0.22~0.24,層厚0.625mm,球管轉(zhuǎn)速0.35s/r,管電壓120kV,根據(jù)體重指數(shù)(body mass index, BMI)[BMI=體重(kg)/身高(m)2]確定管電流,范圍在200~650mA,經(jīng)肘前靜脈用雙筒高壓注射器以5.0ml/s流率注射對比劑碘海醇(350mgI/ml)70ml,同速追加40ml生理鹽水。
1.3 圖像重建及后處理 將原始數(shù)據(jù)按RR間期5%~95%,間隔5%位相進行重建,薄層圖像傳至ADW 4.3工作站進行圖像處理及血管分析。
1.4 測量方法 150例受檢者小劑量對比劑timing bolus掃描后,依據(jù)timing bolus掃描預(yù)測延遲時間,行冠狀動脈CTA掃描,選擇其75%時相,在冠狀動脈(左冠狀動脈開口水平)測量該部位的CT值大小,每一部位測量3次取平均值。掃描前紀錄受檢者個人信息,包括性別、年齡、身高、體重、心率、達峰時間、延遲掃描時間。
1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 15.0軟件,對各組數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗及方差齊性檢驗,數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,方差齊,采用逐步多元回歸分析探討性別、年齡、體重指數(shù)、心率與冠狀動脈CTA延遲掃描時間及冠狀動脈達峰CT值的相關(guān)性,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 冠狀動脈達峰時間及冠狀動脈達峰CT值 timing bolus掃描時,冠脈達峰時間最大為28s,最小為14s,平均(18.43±2.54)s;升主動脈達峰CT值最大為297.27Hu,最 小 為 108.24Hu, 平 均(197.21±40.09)Hu;冠脈CTA掃描,冠狀動脈達峰CT值最大為612.46Hu,最小為 284.89Hu,平均(454.11±75.26)Hu。見圖1~3。
2.2 冠狀動脈達峰時間及達峰CT值相關(guān)影響因素由表1可見,在年齡、性別、心率、體重指數(shù)因素中,體重指數(shù)對冠狀動脈達峰時間影響差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),性別的標準回歸系數(shù)為-0.395,對冠狀動脈達峰時間影響最大;其次是年齡,影響最小為心率。對回歸模型進行方差分析顯示回歸模型成立(R2=0.512,P<0.001)。
由表2可見,年齡、性別、心率、體重指數(shù)因素中,心率對冠狀動脈達峰CT值影響差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),性別的標準回歸系數(shù)為0.462,對冠狀動脈達峰CT值影響較大,其次為體重指數(shù),影響最小為年齡。對回歸模型進行方差分析顯示回歸模型擬合性較好(R2=0.699,P<0.001)。
女性一般身高較男性低,體型較男性小,所以利用相同對比劑劑量時,對比劑到達女性冠脈峰值時間較男性短。心率越快,在相同的射血量時,每分心輸出量將會增加,對比劑到達冠脈的達峰時間將會縮短。文獻報道,心率越快,所需的對比劑用量越少,在相同對比劑下,達峰時間隨心率增加而減少相一致[3]??梢愿鶕?jù)心率設(shè)置大致藥量。隨著年齡增長,心臟的舒縮功能下降,左心室射血能力隨年齡增長而減退。所以對比劑到達老年人升主動脈峰值時間延長。女性冠狀動脈達峰CT值較男性高;年齡與冠狀動脈達峰CT值呈正相關(guān),冠狀動脈供血為心臟舒張期供血[4],動脈舒張壓的高低和心舒期的長短是影響冠脈血流量的重要因素,所以心舒期延長使得冠狀動脈內(nèi)對比劑濃度聚集更多。本研究未對心臟功能進行深入研究,但是心臟功能影響造影劑到達冠狀動脈峰值時間的因素主要是心率[5],未對血壓進行研究是本研究的不足之處。
冠狀動脈CTA檢查中影響對比劑到達冠狀動脈的延遲掃描時間有很多因素,本研究中冠狀動脈掃描用的對比劑量及濃度是固定的,注射速率及注射部位固定,故排除這幾種因素的干擾,本研究未對上述因素進行深入研究,文獻已有較多報道[6,7]。
圖1 timing bolus掃描得出時間-密度曲線,冠狀動脈CTA掃描延遲掃描時間為[(2×5)+10+4]s。圖2 timing bolus掃描升主動脈達峰時CT值大小。圖3 冠狀動脈CTA掃描后測得主動脈根部冠竇開口水平CT值大小。圖1~3為同一患者測量圖像
表1 冠狀動脈達峰時間影響因素的多元回歸分析
表2 冠狀動脈達峰CT值影響因素的多元回歸分析
在冠狀動脈CTA檢查中,從肘靜脈注射生理鹽水后,肘靜脈進入左心的時間均在10s以上。對于大多數(shù)患者,該時間差在4s以上時,才能有效地去除上腔靜脈及右心腔偽影[8],如果延遲掃描時間過晚,出現(xiàn)冠狀靜脈漏,將會對冠狀動脈造成偽影,影響診斷。
測試點選擇在左冠狀動脈開口處,測得的CT值接近冠狀動脈CT值,能夠反映冠狀動脈顯影情況,且測量選擇層面容易掌握,與右冠狀動脈開口水平比較,周圍偽影影響較小,所以測量誤差相對較小。
冠狀動脈CTA成像中,行timing bolus掃描后,根據(jù)升主動脈時間-密度曲線,以升主動脈達峰時間加4s測算出冠狀動脈CTA掃描延遲時間,在臨床工作中,對于老年、男性、心率較慢者仍然按照上述方法掃描時,往往是冠狀動脈CT值未完全達峰,其結(jié)果給診斷帶來較大誤差。
總之,冠狀動脈成像中延遲掃描時間及冠狀動脈達峰CT值影響因素的相關(guān)性分析對于多排螺CT冠狀動脈成像有重要指導意義。但臨床上在冠狀動脈掃描中,要綜合考慮上述相關(guān)因素的影響,對老年、男性、心率較慢者,應(yīng)綜合考慮,適當增加延遲掃描時間。
[1]Gaemperli O, Valenta I, Schepis T, et al.Coronary 64-slice angiography predicts outcome in patients with known or suspected coronary artery disease.Eur Radiol, 2008,18(6):1162-1173.
[2]Mahnken AH, Rauscher A, Klotz E, et al.Quantitative prediction of contrast enhancement from test bolus data in cardiac MSCT.Eur Radiol, 2007, 17(5): 1310-1319.
[3]綦維維, 武靖, 杜湘珂, 等.64層螺旋CT 心臟冠狀動脈查質(zhì)量控制和掃描參數(shù)優(yōu)化研究.中華放射學雜志,2006, 40(12): 1322-1325.
[4]徐晤, 吳建東, 張超群, 等.冠脈內(nèi)多普勒超聲評價倍他樂克對豬急性心肌梗死相關(guān)冠脈血流的影響.中國醫(yī)學影像技術(shù), 2007, 23(5): 652-654.
[5]朱曉梅, 王德杭, 劉希勝.對比劑到達腹主動脈的峰值時間與影響因素.醫(yī)學影像學雜志, 2006, 16(12):1280-1283.
[6]崔燕海, 黃關(guān)萍, 梁長虹.64層螺旋CT冠脈CTA對比劑注射方案優(yōu)化.中國醫(yī)學影像技術(shù), 2008, 24(3):374-377.
[7]Awai K, Hiraishi K, Hori S, et al.Effect of contrast material injection duration and rate on aortic peak time and peak enhancement at dynamic CT involving injection protocol with dose tailored to patient weight.Radiology, 2004,230(1): 142-150.
[8]張光輝, 張國偉, 劉旭林, 等.自動跟蹤、手動觸發(fā)技術(shù)在64層CT冠狀動脈造影中的應(yīng)用.中國醫(yī)學影像技術(shù),2009, 25(9): 1703-1706.