申太忠，李 寶，謝靈爭，王淑荔

(北京航空總醫(yī)院影像科，北京 100012)

近年來，隨多排螺旋CT技術(shù)的不斷更新與進(jìn)步，冠狀動(dòng)脈CT血管成像(CT angiography，CTA)檢查憑借無創(chuàng)、操作簡便、準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(coronary heart disease，CHD)診斷過程中得到臨床廣泛應(yīng)用[1-3]。但冠狀動(dòng)脈CTA檢查具有較高輻射劑量，據(jù)報(bào)道，冠狀動(dòng)脈CTA檢查患者由發(fā)射線輻射所致惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)為1/114，同時(shí)，對(duì)比劑使用會(huì)增大腎臟負(fù)擔(dān)[4-5]。研究顯示，與常規(guī)管電壓100 kV或120 kV掃描比較，70 kV掃描輻射劑量較低，有助于滿足對(duì)比劑濃度低的要求，避免損傷腎功能[6]。然而低千伏掃描可能會(huì)對(duì)圖像(signal to noise ratio，SNR)造成一定影響[7]。基于此，本研究嘗試探究超低劑量寬探測器CT掃描模式對(duì)冠狀動(dòng)脈CTA檢查患者輻射劑量、圖像優(yōu)良率的影響及對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄的診斷價(jià)值。報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取我院2018年1月—2020年5月疑似CHD患者85例作為研究對(duì)象，無檢查禁忌證；心率50～80次/min；自主行為能力良好，能配合完成本研究相關(guān)檢查；排除需行急診手術(shù)治療者；惡性腫瘤者；合并肝腎功能器質(zhì)性損害者；存在碘對(duì)比劑過敏或伴有過敏體質(zhì)者；血液系統(tǒng)疾病者；屏氣不良或不全者；精神失常者。其中男性47例，女性38例，年齡52～75歲，平均(61.89±2.33)歲；體重指數(shù)(body mass index,BMI)19～24，平均22.18±0.63。所有患者均行東芝320排螺旋CT常規(guī)檢查和超低劑量檢查，常規(guī)組采取100 kV管電壓檢查，超低劑量組采取70 kV管電壓檢查。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)經(jīng)審核評(píng)議通過，所有研究對(duì)象均知情，并簽訂同意書。

1.2方法 ①檢測方法：85例疑似CHD患者均應(yīng)用Aquilion One320排螺旋CT(購自日本東芝公司)，16 cm寬探測器，0.35 s轉(zhuǎn)速。掃描前囑咐受檢者禁食4～8 h，掃描前5 min應(yīng)用硝酸甘油擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，教會(huì)患者呼吸配合方式。采用前瞻性心電門控模式，啟動(dòng)冠狀動(dòng)脈CTA檢查。按照心臟大小(12～16 cm)檢查Z軸范圍。結(jié)合受檢者年齡、BMI、定位圖體形與密度及預(yù)先定義圖像噪聲指數(shù)通過自動(dòng)曝光控制技術(shù)對(duì)輻射劑量進(jìn)行調(diào)控。噪聲指數(shù)為25。掃描參數(shù)設(shè)置如下：常規(guī)組采取100 kV管電壓檢查，超低劑量組采取70 kV管電壓檢查，設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)管電流，探測器準(zhǔn)直為320 mm×0.5 mm，轉(zhuǎn)速為0.35 s，掃描視野為FOV-M。利用基于模型迭代重建進(jìn)行掃描重建，迭代重建因子控制在50%。當(dāng)升主動(dòng)脈近端感興趣區(qū)CT值達(dá)160 Hu閾值時(shí)，延遲8 s后開啟實(shí)時(shí)跟蹤觸發(fā)掃描。根據(jù)體型，經(jīng)肘靜脈以高壓注射器注射碘帕醇對(duì)比劑(40～50 mL)，注射速率為4.0～5.0 mL/s，并以相等速率注射生理鹽水(30 mL)。②輻射劑量評(píng)估方法：記錄所有患者檢查時(shí)機(jī)器自動(dòng)生成的容積CT劑量指數(shù)(CT dose index，CTDIvol)及劑量長度乘積(dose-length product，DLP)，并計(jì)算輻射劑量(effective dose，ED)，ED=DLP×k[k=0.014mSv/(mGy·cm)]。③圖像客觀評(píng)價(jià)：于左冠狀動(dòng)脈發(fā)出層面對(duì)主動(dòng)脈根部CT值(CT主動(dòng)脈)與噪聲(Standard deviation，SD)(SD主動(dòng)脈)、心包脂肪間隙CT值(CT脂肪)與SD值(SD脂肪)進(jìn)行測量，SNR=CT主動(dòng)脈/SD主動(dòng)脈；噪聲對(duì)比度(contrast to-noise ratio，CNR)=(CT主動(dòng)脈-CT脂肪)/SD主動(dòng)脈。④圖像質(zhì)量判斷方法[8]：經(jīng)2名資深影像診斷醫(yī)師以雙盲法對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)估，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：分值范圍1～4分，4分(優(yōu))：均滿足下述4項(xiàng)條件，即冠狀動(dòng)脈顯示>13節(jié)段、>3級(jí)分支，血管邊緣光平滑銳利，管腔內(nèi)對(duì)比劑顯示清晰；3分(良)：上述4項(xiàng)中任意一項(xiàng)不符；2分(一般)：上述4項(xiàng)中任一兩項(xiàng)不符；1分(差)：上述4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均不符。取2名影像診斷醫(yī)師評(píng)分的平均值為最終評(píng)分。⑤冠狀動(dòng)脈狹窄程度判斷方法：根據(jù)美國心臟學(xué)會(huì)冠狀動(dòng)脈分段法選取左主干、左前降支近、中及遠(yuǎn)段、左旋支近、遠(yuǎn)段，右冠狀動(dòng)脈近、中及遠(yuǎn)段共9個(gè)節(jié)段評(píng)估狹窄程度，其中血管最狹窄處與相鄰兩端正常血管橫徑均值比值為0%為無；0%<血管最狹窄處與相鄰兩端正常血管橫徑均值比值≤49%為輕度；49%<血管最狹窄處與相鄰兩端正常血管橫徑均值比值≤69%為中度；69%<血管最狹窄處與相鄰兩端正常血管橫徑均值比值<100%為重度；血管最狹窄處與相鄰兩端正常血管橫徑均值比值100%為閉塞。

1.3觀察指標(biāo) ①比較兩組輻射劑量、檢查過程中平均心率，其中輻射劑量包括CTDIvol、DLP、ED。②比較兩組圖像客觀評(píng)價(jià)參數(shù)，包括SNR、CNR。③比較兩組圖像質(zhì)量評(píng)分、圖像優(yōu)良率。④分析超低劑量檢查冠狀動(dòng)脈狹窄程度與數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)的一致性。⑤分析超低劑量檢查對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥50%(中度及以上)的診斷價(jià)值。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)；一致性采用Kappa分析；計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic curve，ROC)判斷診斷效能，采用Hanley-McNeil方法比較ROC曲線下面積(areas under the curve，AUC)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1兩組輻射劑量以及檢查過程中平均心率比較 超低劑量組CTDIvol、DLP、ED低于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩組檢查過程中平均心率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組輻射劑量以及檢查過程中平均心率比較Table 1 Comparison of radiation dose and mean heart rate between two groups

2.2兩組圖像客觀評(píng)價(jià)參數(shù)比較 超低劑量組SNR、CNR高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組圖像客觀評(píng)價(jià)參數(shù)比較Table 2 Comparison of objective evaluation parameters of images between two groups

2.3兩組圖像質(zhì)量比較 超低劑量組圖像質(zhì)量評(píng)分為(3.26±0.31)分，與常規(guī)組(3.30±0.34)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.802，P=0.424)；兩組圖像優(yōu)良率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 兩組圖像質(zhì)量比較Table 3 Comparison of image quality between two groups (n=85，例數(shù)，%)

2.4超低劑量檢查冠狀動(dòng)脈狹窄程度與DSA一致性 在冠狀動(dòng)脈CT血管成像檢查2周之內(nèi)進(jìn)行DSA檢查，DSA于85例疑似CHD患者中共采集760支冠狀動(dòng)脈，超低劑量檢查時(shí)均可獲取。DSA檢查證實(shí)，760支冠狀動(dòng)脈中，無狹窄616支，輕度狹窄90支，中度狹窄36支，重度狹窄12支，閉塞6支。超低劑量檢查顯示，760支冠狀動(dòng)脈中，無狹窄619支，輕度狹窄89支，中度狹窄34支，重度狹窄12支，閉塞6支。超低劑量組、常規(guī)組檢查冠狀動(dòng)脈狹窄程度與DSA一致性較高(P<0.05)，見表4。

表4 超低劑量檢查冠狀動(dòng)脈狹窄程度與DSA一致性Table 4 The consistency of ultra-low-dose examination of coronary stenosis and DSA

2.5超低劑量檢查對(duì)冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥50%(中度及以上)的診斷價(jià)值 以DSA為金標(biāo)準(zhǔn)，超低劑量檢查診斷冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥50%(中度及以上)的AUC為0.939，95%CI：0.919～0.955，Z=20.243，P<0.001，診斷敏感度為88.89%(48/54)，特異度為98.87%(698/706)，準(zhǔn)確度為98.16%(746/760)。

3 討 論

近年來，我國CHD發(fā)生率呈逐漸升高趨勢，嚴(yán)重威脅人類尤其是老年患者的生命健康[9-10]。因此，及早檢出并予以早期針對(duì)性治療，對(duì)預(yù)防CHD發(fā)生、促進(jìn)預(yù)后改善具有積極效應(yīng)。

目前，臨床診斷CHD多采用DSA檢查，但其存在有創(chuàng)性，易出現(xiàn)栓塞、靜脈痙攣等并發(fā)癥，且對(duì)輕度冠狀動(dòng)脈狹窄診斷敏感度較低，故在臨床應(yīng)用普及中存在一定限制[11]。冠狀動(dòng)脈CTA檢查在CHD診斷中已趨于成熟，不僅可通過血管分析軟件包進(jìn)行曲面重建、容積再現(xiàn)技術(shù)及最大密度投影重建，為評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄提供循證解剖結(jié)果信息，還能提供血管壁上非阻塞性斑塊的相關(guān)信息[12-13]。葉紅等[14]研究認(rèn)為，冠狀動(dòng)脈CTA檢查是目前冠狀動(dòng)脈硬化篩查的常用方法。但冠狀動(dòng)脈CTA檢查掃描時(shí)要求層厚薄、小螺距，易增加冠狀動(dòng)脈射線輻射劑量。CT輻射劑量是由多種因素綜合作用所致，減少管電壓、探測器等CT硬件工藝提高、前瞻性心電門控模式等均是目前臨床減少射線輻射劑量的常用方法。既往研究證實(shí)，管電壓平方與輻射劑量存在正相關(guān)性，且將管電壓從120 kV降至80 kV，可減少60.0%輻射劑量[15]。本研究結(jié)果顯示，超低劑量組CTDIvol、DLP、ED低于常規(guī)組?？梢娕c常規(guī)100 kV管電壓檢查比較，采取70 kV管電壓更能減少輻射劑量，考慮這可能歸因于管電壓下降可降低X線能量，減弱X線穿透碘對(duì)比劑能力，增加碘對(duì)比劑吸收X線量，改善光電效應(yīng)，提高碘對(duì)比劑CT值，從而減少超低劑量寬探測器CT掃描模式輻射劑量[16]。

相關(guān)研究認(rèn)為，良好的圖像質(zhì)量是準(zhǔn)確診斷CHD的重要前提。然而有學(xué)者指出，管電壓下降可降低X線穿透組織能力，加大圖像噪聲，進(jìn)而降低圖像質(zhì)量[17]。本研究結(jié)果顯示，超低劑量組SNR、CNR高于常規(guī)組。這可能是由于管電壓下降可增強(qiáng)光電效應(yīng)，調(diào)節(jié)X線光子呈現(xiàn)平均能量，提高高原子序數(shù)物質(zhì)對(duì)X線的衰減值，強(qiáng)化血管與周圍組織對(duì)比度，利于清除噪聲，獲取校正后圖像。由此推測，超低劑量寬探測器CT掃描模式具有更高降噪能力，可在更低輻射劑量下獲取更優(yōu)圖像質(zhì)量。本研究通過2名資深影像診斷醫(yī)師以雙盲法對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示管電壓100 kV或70 kV圖像質(zhì)量評(píng)分、圖像優(yōu)良率的影響比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明與常規(guī)100 kV管電壓比較，超低劑量寬探測器CT掃描模式同樣可獲得達(dá)到臨床診斷要求的圖像。另外，通常認(rèn)為，冠狀動(dòng)脈管腔內(nèi)CT值為325～500 Hu，最利于冠狀動(dòng)脈疾病的診斷[18]。本研究以DSA檢查為金標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示超低劑量寬探測器CT掃描模式與DSA診斷冠狀動(dòng)脈狹窄程度具有較高一致性。進(jìn)一步繪制ROC曲線，顯示超低劑量寬探測器CT掃描模式診斷冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥50%(中度及以上)的AUC>0.9，且診斷準(zhǔn)確率達(dá)98.16%，由此可見，超低劑量寬探測器CT掃描模式可為臨床判斷患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度、開展對(duì)癥處理提供良好影像學(xué)技術(shù)支持。

綜上可知，超低劑量寬探測器CT掃描模式具有圖像客觀評(píng)價(jià)較高、對(duì)圖像優(yōu)良率影響小等優(yōu)勢，有助于減少冠狀動(dòng)脈CTA檢查患者輻射劑量，指導(dǎo)臨床評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度，實(shí)施個(gè)性化治療方案。但本研究未探討管電壓下降在BMI>24的患者中輻射劑量減少的情況，今后需進(jìn)一步收集病例研究。