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 | ![]() |
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 1,2;图 1,2)。
表 1 2组图像CT值比较(HU,x±s) |
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表 2 2组图像SNR、CNR比较(x±s) |
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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 |
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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 |
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表 4 2组冠脉图像质量主观评分 |
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表 5 2位医师对2组图像主观评价的一致性分析 |
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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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