中国中西医结合影像学杂志   2024, Vol. 22 Issue (4): 390-395
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宽探测器CT联合小剂量测试法在四腔心增大胸痛三联征中的应用 [PDF全文]
王科鑫 , 秦文恒 , 尹思远 , 李冲冲 , 王培洁 , 万小辉 , 陈月芹
济宁医学院附属医院医学影像科,山东 济宁 272001
摘要目的: 探讨宽探测器CT联合小剂量测试法对四腔心增大胸痛三联征(TRO)患者的应用价值。方法: 前瞻性收集60例四腔心增大TRO患者,随机分为观察组和对照组各30例。观察组采用宽探测器CT联合小剂量测试法,对照组采用阈值触发法,并对图像质量进行主观和客观分析。主观分析由2位高年资影像医师采用4分制评分法完成,2位医师主观评分一致性采用Kappa检验,组间比较采用独立样本t检验或Wilcoxon秩检验。结果: 观察组肺动脉主干、左肺动脉干、右肺动脉干、左冠状动脉(冠脉)前降支近中段、左冠脉回旋支近中段、右冠脉近中段的CT值、SNR和CNR均高于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。观察组冠脉的主观评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);2组肺动脉及主动脉主观评分差异均无统计学意义(均P>0.05)。2位医师主观评分一致性好(K>0.75)。结论: 对四腔心增大TRO患者行宽探测器CT联合小剂量测试法检查,图像质量明显提高,具有一定临床应用价值。
关键词体层摄影术,X线计算机    小剂量测试    四腔心增大    
Application of wide detector CT combined with low dose test in triple-rule-out with four-chamber cardiac enlargement
WANG Kexin , QIN Wenheng , YIN Siyuan , LI Chongchong , WANG Peijie , WAN Xiaohui , CHEN Yueqin
Department of Medical Imaging, Affiliated Hospital of Jining Medical University, Jining 272001, China
Abstract: Objective: To explore the importance of wide detector CT combined with low dose test for triple-rule-out (TRO) in patients with four-chamber heart enlargement. Methods: A prospective collection of 60 patients with four-chamber heart enlargement were randomized into the observation and control groups, with 30 patients in each group. Wide detector CT combined with low dose test was used in the observation group and threshold trigger method was used in the control group to analyze the image quality. CT value, SNR and CNR were analyzed and compared using independent sample t test. Subjective score was completed by 2 senior radiologists according to 4-point method, and the consistency was performed by Kappa test, the scores between the two groups were compared using Wilcoxon rank test. Results: The CT values, SNR and CNR of the main pulmonary artery, left and right pulmonary arteries, proximal and middle segments of left anterior descending coronary artery, proximal and middle segments of left circumflex coronary artery, proximal and middle segments of right coronary artery and the subjective score of coronary artery in the observation group were all higher than those in the control group (all P<0.05). The subjective scores of pulmonary artery and aorta in the two groups had no statistical differences (both P>0.05). The subjective scores of the two radiologists were in good consistency (K>0.75). Conclusions: The combination of wide detector CT and low dose test method significantly improves the image quality of TRO patients with four-chamber heart enlargement. It has a certain value in clinical application.
Key words: Tomography, X-ray computed    Low dose test    Four chamber cardiac enlargement    

胸痛三联征(chest pain triple‐rule‐out,TRO)是由急性冠脉综合征、肺动脉栓塞和主动脉夹层3种疾病引起的以胸痛为主要临床表现的疾病[1]。CTA是临床诊断TRO的主要方式,目前检查方案主要有小剂量测试和团注追踪法,团注追踪采用阈值触发的方式,操作较简单,小剂量测试需注射10~20 mL对比剂,获得肺动脉、主动脉达峰时间,操作较复杂,耗时较长[2]。宽探测器CT对TRO常规采用阈值触发后的肺动脉-冠状动脉(冠脉)-主动脉联合扫描,四腔心增大患者(心脏房室腔内径超过正常参考值)因心功能改变无法准确预测肺动脉阈值触发后的延迟时间[3-5],造成肺动脉及右心房室腔内对比剂大量滞留,冠脉CT值太低无法满足诊断需求[6]。本研究采用宽探测器CT联合小剂量测试法对四腔心增大的TRO患者进行研究,以期获得最佳血管图像,提高检查成功率。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2021年8月至2022年10月四腔心增大(超声结果或临床病史得知)TRO患者60例。随机分为观察组和对照组各30例,观察组男14例,女16例;年龄38~86岁,平均(65.00±13.28)岁;BMI(24.49±4.42)kg/m2;心率(76.18±16.68)次/min;心脏射血分数(56.41±6.63)%。对照组男15例,女15例;年龄38~82岁,平均(64.47±11.16)岁;BMI(24.93±3.31)kg/m2;心率(74.27±17.29)次/min;射血分数(57.06±7.71)%。患者或家属签署检查知情同意书。排除有严重肝、肾功能不全,以及碘对比剂过敏及甲状腺功能亢进患者。

1.2 仪器与方法

采用GE 256层Revolution CT扫描仪。多期联合扫描方案:第1期肺动脉(胸廓入口至肋膈角),第2期冠脉(气管隆突下1 cm至心底),第3期胸主动脉(胸廓入口至横膈下2 cm),肺动脉和胸主动脉为螺旋扫描,冠脉为轴扫。扫描参数:固定管电压100 kV,Smart mA 200~600 mA(根据患者体质量),探测器宽度160/140/120 mm(根据冠脉扫描范围),ASiR-V权重50%,采用冠脉追踪冻结技术,转速0.28 s/r,螺距0.992:1,准直宽度256×0.625 mm,矩阵512×512,层厚及层距均为0.625 mm。

观察组采用小剂量测试法,经右肘正中静脉以流率5 mL/s注射对比剂碘普罗胺(碘浓度370 mg/mL)和生理盐水各15 mL,在肺动脉干和升主动脉行ROI动态扫描,根据TDC获得肺动脉干和升主动脉峰值时间。肺动脉延迟扫描时间为P(P=肺动脉干峰值时间+1 s),冠脉延迟扫描时间为C(C=升主动脉峰值时间-肺动脉延迟扫描时间-肺动脉扫描时间+2 s),胸主动脉和冠脉间隔时间为3 s(球管最低转换时间),给药同时触发自动扫描。对比剂用量1.2 mL/kg体质量,平均剂量95 mL(含小剂量测试)+55 mL生理盐水(含小剂量测试),注射流率与小剂量测试一致。对照组采用阈值触发法,ROI置于肺动脉干,触发阈值80 HU,触发延迟时间为3 s,肺动脉与冠脉间隔10~13 s,冠脉与主动脉间隔3 s,对比剂剂量1.2 mL/kg体质量,平均用量80 mL(碘浓度370 mg/mL碘普罗胺)+40 mL生理盐水。2组注射流率均为5.0 mL/s。

1.3 图像处理及质量评价 1.3.1 图像处理

冠脉利用自动相位(Smart Phase)和冠脉追踪冻结技术获取最佳图像,在Awserver工作站对2组图像行VR、MPR、CPR和MIP[7]

1.3.2 客观评价

测量2组的肺动脉主干、左右肺动脉干、左冠脉前降支近中段、左冠脉回旋支近中段、右冠脉近中段、升主动脉根部和降主动脉的平均CT值和标准差(standard deviation,SD),同时测量上述血管同层面背景脂肪的平均CT值和SD,计算血管的SNR和CNR[8]。SNR=CT血管/SD血管,CNR=(CT血管-CT背景)/SD背景。血管ROI的选取避开血管壁、血管中的钙化及粥样斑块等,各数值均测量3个连续层面取平均值[9]

1.3.3 主观评价

2位高年资影像医师采取双盲法对原始图像、MIP、MPR、VR等图像进行主观评价。主动脉和肺动脉采用4分制评分法:4分为血管连续性好,CT值>300 HU,无运动伪影;3分为血管连续性好,CT值>300 HU,有少量运动伪影;2分为血管CT值低,管壁边缘有节段性模糊现象,影响诊断;1分为血管模糊,运动伪影重,无法诊断[10]。冠脉图像质量根据美国心脏协会标准,将冠脉分为15个节段,采用4分制评分法进行评价:4分为血管清晰,无运动伪影;3分为血管周围稍模糊,微运动伪影;2分为血管不连续,运动伪影重,影响管腔评价;1分为血管CT值低或运动伪影重,无法诊断[11]。图像优秀率=(3分节段数+4分节段数)/总节段数×100%。

1.4 统计学分析

应用SPSS 20.0软件进行统计分析。2组图像的CT值、SNR、CNR及患者辐射剂量以x±s表示,组间比较采用独立样本t检验;图像主观评分比较采用Wilcoxon秩和检验。2位医师的主观评分一致性行Kappa检验,K<0.40为一致性差;0.40≤K<0.75为一致性中等;K≥0.75为一致性好[13]。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 图像质量客观评价

观察组肺动脉主干、左右肺动脉干、左冠脉前降支近中段、左冠脉回旋支近中段、右冠脉近中段、升主动脉根部、降主动脉的CT值、SNR、CNR均较对照组高,差异均有统计学意义(均P<0.05);2组升主动脉根部及降主动脉的CT值、SNR、CNR差异均无统计学意义(均P>0.05)(表 12图 12)。

表 1 2组图像CT值比较(HU,x±s

表 2 2组图像SNR、CNR比较(x±s

注:患者,女,53岁,冠状动脉粥样硬化性心脏病,突发胸痛。图 1a~1c分别为采用阈值触发法的肺动脉、主动脉、冠状动脉(冠脉)图像。肺动脉、主动脉的CT值>300 HU,满足诊断需求;对比剂仍滞留在右心房和右心室,冠脉CT值约100 HU,无法满足诊断;图 1d为患者心率图 图 1 阈值触发法胸痛三联征图像

注:患者,女,69岁,急性冠脉综合征,突发后背疼痛。图 2a,2b分别为小剂量测试法得到肺动脉和升主动脉的TDC。图 2c,2d分别为小剂量测试法得到肺动脉、主动脉的CT值>300 HU能满足诊断需求。图 2e~2h分别为小剂量测试法得到四腔心及LAD、LCX、RCA图像。右心房明显增大,四腔心对比剂充盈较好,且右心房和右心室的CT值明显低于左心房和左心室(图 2e);LAD、LCX及RCA显示较好,CT值>300 HU均能满足临床诊断。LAD为左冠脉前降支,LCX为左冠脉回旋支,RCA为右冠脉。图 2i为患者心率图 图 2 小剂量测试法胸痛三联征图像

2.2 图像质量主观评价

2组间肺动脉及主动脉图像质量主观评分差异均无统计学意义(均P>0.05)(表 3)。观察组冠脉图像质量优秀率[91.56%(412/450)]明显高于对照组[61.78%(278/450)],差异有统计学意义(Z=-10.849,P<0.001)(表 4)。2位医师间主观评分均具有较好一致性(表 5)。

表 3 2组肺动脉和主动脉图像质量主观评分

表 4 2组冠脉图像质量主观评分 

表 5 2位医师对2组图像主观评价的一致性分析

3 讨论

TRO-CTA是临床筛选急性主动脉夹层、肺动脉栓塞及心肌梗死的首选检查方案,主要采用操作相对简单、耗时较短的阈值触发法[14-16]。冠状动脉粥样硬化性心脏病、四腔心增大等的患者因突发胸痛需行TRO-CTA检查。四腔心增大患者因心功能改变,影响正常血液循环,医师无法准确预判血液从肺动脉循环至主动脉的时间间隔,而阈值触发法会增加检查的失败率,影响临床治疗。经验丰富的医师将肺动脉和冠脉的间隔时间延长至10~13 s,但此方法过度依赖于个人经验和主观因素。将肺动脉触发阈值设为80 HU,延迟时间3 s,CT值均能在250 HU以上,满足诊断需求,且主动脉期可进行有效的诊断补充。

小剂量测试法需提前注入少量对比剂,预测目标血管的对比剂达峰时间,目前已应用于颅脑、肺动脉及下肢的CTA等临床检查,临床效果较好[17-20]。本研究将小剂量测试法应用于四腔心增大TRO患者,提前注入少量对比剂,通过多次预扫描获得肺动脉及主动脉的对比剂达峰时间,把握扫描时机,提高检查成功率。但有关小剂量测试用于提高四腔心增大TRO患者检查成功率的研究未见相关报道。

本研究中观察组肺动脉、冠脉的CT值、SNR、CNR均明显高于对照组,差异均有统计学意义;而主动脉2组差异无统计学意义。因为观察组通过小剂量测试准确预测了肺动脉、主动脉的对比剂达峰时间,即肺动脉及冠脉的CT值较高。对照组采用肺动脉阈值触发法,根据经验值,肺动脉与冠脉间隔时间设为10~13 s,但四腔心增大患者的循环时间与正常心功能者不同,其从阈值触发至对比剂达峰值时间比一般患者长且无法预判。因此,2组肺动脉及冠脉CT值差异有统计学意义,主动脉差异无统计学意义。

2组肺动脉及主动脉主观评分差异无统计学意义,冠脉差异有统计学意义,且观察组图像优秀率高于对照组。原因是肺动脉CT值高于200 HU,主动脉CT值高于250 HU即可满足诊断,CT值要求相对较低,而冠脉CT值要求较高,需高于300 HU才可满足诊断需求[1, 21-23]

本研究的局限性:①样本量较小,需更大样本进一步验证研究结果;②观察组因行小剂量测试,对比剂用量高于对照组,增加患者肾脏代谢负担和过敏风险;③由于选择层面和ROI时可能会出现差异,导致图像质量的评价可能有一定误差;④本研究是根据Revolution CT的特有扫描方式所设计,具有一定的局限性。

综上所述,对四腔心增大TRO患者行宽探测器CT联合小剂量测试法检查,图像质量及检查成功率明显提高,值得临床推广应用。

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