楊琴，何其舟，余飛，張艷麗，斯光晏

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(簡(jiǎn)稱(chēng)冠心病)是心血管系統(tǒng)的常見(jiàn)疾病，近年來(lái)其發(fā)病率逐年上升并呈年輕化趨勢(shì)[1]。冠狀動(dòng)脈造影是評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈狹窄程度的金標(biāo)準(zhǔn)，但限于其為有創(chuàng)性檢查，尚不能作為常規(guī)篩查手段[2]。近年來(lái)，隨著影像技術(shù)的發(fā)展，冠脈CT血管造影(CT angiography，CTA)彌補(bǔ)了該領(lǐng)域的空白。然而臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，若冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度過(guò)低，與周?chē)M織結(jié)構(gòu)對(duì)比欠佳，易導(dǎo)致漏診或誤診，若強(qiáng)化程度過(guò)高，則易產(chǎn)生線束硬化偽影，不利于顯示微小病灶，表明冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度是影響冠脈成像質(zhì)量的主要因素[3]。以往冠脈CTA成像方案并未考慮患者自身的相關(guān)因素，可能是導(dǎo)致冠脈強(qiáng)化程度存在個(gè)體差異的主要原因[4]。近年來(lái)個(gè)體化冠脈CTA受到研究者的廣泛關(guān)注，患者自身相關(guān)因素尤其是體重(body weight，BW)和體表面積(body surface area，BSA)等對(duì)血管強(qiáng)化程度的影響頗為顯著[5-7]。本研究探討了基于BW、BSA的個(gè)體化對(duì)比劑注射方案對(duì)冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2016年1－12月西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院門(mén)診疑似冠心病患者300例，均行冠脈CTA檢查，年齡35～78歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床懷疑冠心??；②無(wú)碘過(guò)敏史；③無(wú)心功不全、腎功能不全等病史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①冠脈介入術(shù)后、起搏器植入術(shù)后；②合并其他嚴(yán)重心血管系統(tǒng)疾病。所納入研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。本課題獲西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 臨床基線資料收集 詳細(xì)記錄患者年齡、性別、身高、體重、既往史等基線資料，計(jì)算體重指數(shù)(body mass index，BMI)、BSA[8]等。

1.3 實(shí)驗(yàn)分組 將研究對(duì)象隨機(jī)分為如下3組。對(duì)照組：固定注射75ml體積的對(duì)比劑(碘佛醇320注射液，碘濃度320mg/ml，滲透壓710mOsm/kgH2O)，固定流速5ml/s；BW調(diào)節(jié)組：對(duì)比劑劑量0.9ml/kg×BW(kg)，流速0.6ml/(s.kg)×BW(kg)；BSA調(diào)節(jié)組：對(duì)比劑劑量36.5ml/m2×BSA(m2)，流速為2.4ml/(s.m2)×BSA(m2)。

對(duì)比劑劑量是基于碘流率1.4gI/s計(jì)算獲得[3]。當(dāng)?shù)饬髀蕿?1.4gI/s時(shí)，注射時(shí)間15s，機(jī)體總碘量為21g，成人平均體表面積為1.8m2，故單位體表面積碘量為11 667mg/m2。BSA調(diào)節(jié)組對(duì)比劑劑量的計(jì)算公式為[11 667mg/m2×BSA(m2)]/碘濃度，即36.5ml/m2×BSA(m2)；BSA調(diào)節(jié)組對(duì)比劑流速的計(jì)算公式為[11 667mg/m2×BSA(m2)]/(濃度×15s)，即2.4ml/(s.m2)×BSA(m2)。

1.4 冠脈CTA掃描 所有研究對(duì)象行冠脈CTA檢查前均禁食4h。采用西門(mén)子CTSOMATOM Definition Flash進(jìn)行掃描。根據(jù)冠心病患者心率選擇不同掃描模式。心率≤60次/min者，采用前瞻性心電觸發(fā)大螺距掃描，R-R間期為60%；心率＞60次/min者，采用前瞻性心電觸發(fā)自適應(yīng)性序列掃描，其中心率61～70次/min者，R-R間期為65%～75%，心率71～90次/min者，R-R間期為35%～45%。根據(jù)冠心病患者BMI選擇掃描參數(shù)，其中BMI＜22.5kg/m2者，管電壓80kV，管電流370mAs；22.5kg/m2≤BMI≤28kg/m2者，管電壓100kV，管電流350mAs；BMI＞28kg/m2者，管電壓120kV，管電流320mAs。觸發(fā)點(diǎn)為主動(dòng)脈根部層面，觸發(fā)閾值100HU，達(dá)閾值后延遲5s開(kāi)始掃描。從頭至足方向掃描，從氣管分叉下2cm到膈肌水平，且大于心緣10～20mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.28s/周，準(zhǔn)直寬度為2×128×0.6mm，大螺距螺旋掃描時(shí)螺距為3.2～3.4，重建層厚為0.60mm，層間距為0.4mm。

1.5 圖像定量評(píng)價(jià) 數(shù)據(jù)上傳至圖像存檔和傳輸系統(tǒng)，由兩名高年資放射科醫(yī)生采用16節(jié)段法分別在人體水平、血管水平和節(jié)段水平獨(dú)立、雙盲地評(píng)估圖像質(zhì)量及管腔狹窄程度。如果意見(jiàn)不一致，由另一名高年資放射科醫(yī)生盲法讀片，三人商議并達(dá)成一致后確定。采用5分評(píng)分法。1分：大量運(yùn)動(dòng)偽影，圖像不能診斷；2分：較多運(yùn)動(dòng)偽影，影響診斷；3分：有運(yùn)動(dòng)偽影，尚可診斷；4分：少量運(yùn)動(dòng)偽影，圖像質(zhì)量良好；5分：無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影，圖像質(zhì)量很好。分別計(jì)算三組主動(dòng)脈根部噪聲、信噪比(SNR)及CT值。以主動(dòng)脈根部圖像CT值標(biāo)準(zhǔn)差作為圖像噪聲，其中＜20HU為優(yōu)秀，20～30HU為良好，30～40HU為圖像質(zhì)量差，≥40HU為檢查失敗。另外，評(píng)估3組有效輻射劑量(effective dose，ED)和劑量長(zhǎng)度乘積(dose-length product，DLP)。ED(Sv)＝DLP(mGy·cm)×0.014。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以表示，組間比較采用單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t法；計(jì)數(shù)資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)　果

2.1 一般臨床資料 3組冠心病患者一般臨床資料見(jiàn)表1，各組間性別、年齡、身高、心率、BW、BSA、BMI等差異均無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表1 一般臨床資料比較(n=100)Tab.1 The general clinical data (n=100)

2.2 三組冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化值比較 三組冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化值分別為401.34±154.01、445.43±104.25和478.45±83.24HU。BSA調(diào)節(jié)組與BW調(diào)節(jié)組冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化值均明顯大于對(duì)照組(P＜0.05)。BSA調(diào)節(jié)組冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化值明顯大于BW調(diào)節(jié)組(P＜0.05)，且其標(biāo)準(zhǔn)差明顯小于BW調(diào)節(jié)組(P＜0.05，圖1A)。

2.3 三組冠狀動(dòng)脈CTA成像質(zhì)量比較 如圖1B所示，三組冠狀動(dòng)脈CTA評(píng)分分別為3.65±0.87、3.92±0.74和4.02±0.62分，三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。BSA調(diào)節(jié)組冠脈CTA評(píng)分明顯高于對(duì)照組(P＜0.05)，但BSA調(diào)節(jié)組與BW調(diào)節(jié)組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，BW調(diào)節(jié)組與對(duì)照組間差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

圖1 三組冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化值(A)及CTA成像質(zhì)量評(píng)分(B)比較Fig.1 Comparison of the enhancement of coronary artery (A) and the quality score of coronary CTA imaging (B) in 3 groups

2.4 三組對(duì)比劑劑量及流速比較 三組對(duì)比劑劑量分別為75.00±0.00、61.43±8.23、60.00±7.53ml。三組流速分別為5.00±0.00、4.02±0.45、4.11±0.38ml/s。與對(duì)照組比較，BW調(diào)節(jié)組和BSA調(diào)節(jié)組對(duì)比劑劑量、流速均明顯下降(P＜0.05，圖2)，而B(niǎo)W調(diào)節(jié)組與BSA調(diào)節(jié)組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

2.5 安全性評(píng)價(jià) 三組DLP分別為289.67±88.61、291.33±84.23、292.13±81.92mGy.cm。三組ED分別為4.04±1.01、291.33±84.23、292.13±81.92 mSv。三組間DLP、ED比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

圖2 三組對(duì)比劑劑量(A)及流速(B)比較Fig.2 The dose (A) and flow rate(B) of contrast agent in 3 groups

3 討　論

研究顯示，患者機(jī)體自身因素對(duì)血管內(nèi)強(qiáng)化程度及達(dá)峰時(shí)間有明顯影響[9]。以往冠脈造影方案未考慮患者自身因素，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度或成像質(zhì)量存在較大差異。研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)強(qiáng)化程度與患者BW間存在明顯負(fù)相關(guān)性，因此建議根據(jù)患者體重制定個(gè)體化對(duì)比劑用量方案[10]。然而臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，即使相同體重的患者給予相同對(duì)比劑用量，造影強(qiáng)化程度仍存在差異。單純根據(jù)體重調(diào)節(jié)對(duì)比劑用量是基于體重與血容量間的線性關(guān)系，但兩者相關(guān)性較差，且患者其他重要機(jī)體因素如體表面積、脂肪含量等也存在明顯差異[11-12]。因此，單純根據(jù)體重尚不能準(zhǔn)確制定個(gè)體化對(duì)比劑用量方案。研究表明，機(jī)體血容量與BSA呈正相關(guān)，且相關(guān)性明顯高于BW，故推測(cè)BSA可能在制定個(gè)體化對(duì)比劑用量方案中具有潛在指導(dǎo)價(jià)值[13]。

本研究基于BW和BSA調(diào)節(jié)個(gè)體化對(duì)比劑注射方案，探討其對(duì)冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度、成像質(zhì)量、對(duì)比劑劑量與流速以及安全性等指標(biāo)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，固定對(duì)比劑劑量方案的冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度變異較大，其中肥胖者冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度較低，常達(dá)不到診斷要求，而較瘦者冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度過(guò)高，易造成線性硬化偽影[14-15]。經(jīng)BW和BSA調(diào)節(jié)，冠狀動(dòng)脈成像更清晰，強(qiáng)化程度更均勻，其中BSA調(diào)節(jié)效果最佳，無(wú)論瘦者或肥胖者均可得到清晰、高強(qiáng)化程度的成像，且強(qiáng)化程度變異性最小，故BSA調(diào)節(jié)方案CTA成像質(zhì)量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)固定對(duì)比劑用量方案，能更好地觀察心臟細(xì)小動(dòng)脈斑塊及狹窄程度。

以往研究提示，在CTA成像中，碘流率對(duì)冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度的影響比對(duì)比劑碘濃度更大[3,16]。然而在臨床實(shí)踐中，對(duì)比劑的碘濃度有限，且對(duì)比劑濃度差異對(duì)冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化衰減無(wú)明顯影響，而碘流率則可通過(guò)改變流速進(jìn)行調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)化碘流率和掃描相關(guān)因素后給予不同濃度的對(duì)比劑，可獲得相似的血管內(nèi)強(qiáng)化程度[17]。本研究BSA調(diào)節(jié)方案對(duì)比劑劑量與流速均明顯下降，同時(shí)不同方案間輻射劑量并無(wú)差異，表明降低對(duì)比劑劑量或者注射速度，雖然不能明顯降低輻射劑量，但獲得的冠脈CTA成像質(zhì)量并未明顯降低。

本研究根據(jù)患者冠脈CTA檢查前平均心率制定了個(gè)體化掃描模式和重建時(shí)相，發(fā)現(xiàn)少數(shù)患者掃描時(shí)心率波動(dòng)幅度變大，以致掃描時(shí)心率與預(yù)設(shè)掃描模式不完全匹配，但冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化程度、搏動(dòng)偽影、信噪比以及成像質(zhì)量卻未受到明顯影響，其可能的原因?yàn)椋孩倩颊咝穆时旧泶嬖谙鄬?duì)較大的波動(dòng)范圍，對(duì)比劑刺激或注射對(duì)比劑后血流量改變均可導(dǎo)致心率發(fā)生變化；②不排除預(yù)先設(shè)定的心率區(qū)間相對(duì)較窄，未來(lái)可擴(kuò)大心率區(qū)間予以驗(yàn)證。

本研究還存在以下局限：①樣本數(shù)量較少，未來(lái)需加大樣本量；②僅采用單一對(duì)比劑碘佛醇，且恒定濃度進(jìn)行研究，未來(lái)需擴(kuò)大對(duì)比劑種類(lèi)或濃度區(qū)間進(jìn)一步研究；③僅在一定程度上降低了心率和BMI對(duì)冠狀動(dòng)脈CTA成像的影響，但對(duì)于其他自身相關(guān)因素，如心輸出量、身高等，目前尚未找到有效的方法予以調(diào)整或標(biāo)準(zhǔn)化，須進(jìn)一步優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

綜上所述，基于BSA調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)個(gè)體化對(duì)比劑注射方案，既可減少冠脈成像對(duì)比劑用量和流速，又可提高冠脈強(qiáng)化程度及強(qiáng)化效果，有望成為冠心病早期篩查、早期診斷甚至早期干預(yù)的重要技術(shù)手段。

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