张湘敏，吕 梁，宋 巍，刘兴利，杜自宏，杨净松

(云南省第一人民医院放射科 昆明理工大学附属医院，云南 昆明 650032)

冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)严重危害人类生命健康，发病率和死亡率在全球范围内均居前列，在我国居民疾病死亡原因中居于首位[1]。对于冠心病，冠状动脉CT血管造影(coronary CT angiography, CCTA)的诊断价值与被视为 “金标准”的冠状动脉血管数字减影术(digital subtraction angiography, DSA)相当，并可加强对冠心病危险因素的积极干预，有效延缓或阻止冠心病发生及发展，已成为临床评估冠状动脉狭窄的重要手段[2-5]。第3代双源CT可实现更低管电压(kV)扫描和对比剂用量，可在保证冠状动脉图像质量的前提下受检者辐射剂量；扫描过程采用高浓度碘对比剂碘美普尔(典迈伦400，400 mgI/ml)可在一定程度上降低注射流率和总量。本研究观察典迈伦400联合Turbo Flash模式行低对比剂流率、用量及低管电压CCTA(即“三低”CCTA)的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2019年3—5月120例接受CCTA患者，男52例，女68例，年龄21～74岁，平均(53.9±11.4)岁；既往无碘对比剂不良反应史或急慢性肾功能不全史。排除标准：①心律不齐；②无法配合屏气；③妊娠、哺乳期及备孕妇女。本研究经院伦理委员会批准(批准号：KHLL2019-KY034)，患者均签署知情同意书。将患者随机分为试验组(n=60)和对照组(n=60)。

1.2 仪器与方法 采用Siemens SOMATOM Force双源CT，配备心电门控系统。嘱患者仰卧，扫描方向为头足向，扫描范围自气管杈以下20 mm水平至心脏膈面。分别以Turbo Flash模式及常规Sequence模式对试验组与对照组行CCTA。采用z轴飞焦点技术采集，准直96×0.6 mm，层厚0.75 mm，螺距3.2，机架旋转速度0.25 s；管电压及管电流应用Care Dose自动模式，管电压范围为70 kV或 80 kV。以双筒高压注射器经肘正中静脉推注对比剂，于升主动脉根部设定触发ROI，阈值为100 HU，触发后延迟4 s扫描。试验组对比剂为典迈伦400(400 mgI/ml)28 ml，流率4 ml/s，碘总量为11.2 g，HR<60次/min时选择70%舒张期、HR>60次/min时选择30%收缩期采集数据。对照组对比剂为碘佛醇320(320 mgI/ml)40 ml，流率5 ml/，s碘总量为12.8 g。

扫描结束后采用Siemens syngo via软件进行容积再现(volume rendering, VR)、最大密度投影(maximal intensity projection, MIP)、曲面重建(curved plannar reconstruction, CPR)及多平面重组(multiplanar reformation, MPR)，重建层厚0.6 mm，间距0.4 mm。

1.3 图像质量评估

1.3.1 主观评估 由2名具有5年以上心血管影像学诊断经验的主治医师采用双盲法分析图像，意见不一致时与另1名上级医师协商后决定。根据美国心血管CT协会冠状动脉分段法[6]，将冠状动脉树分为18个节段，并以李克特量表[7]评价图像显影、噪声及运动伪影进行评分。图像显影评分标准：1分，显影极差；2分，显影不良，但可诊断；3分，显影一般；4分，显影良好；5分，显影优秀。图像噪声评分标准：1分，图像颗粒感极强，噪声极高；2分，图像颗粒感强，噪声高；3分，图像颗粒感一般，噪声一般；4分，图像颗粒感较弱，噪声较弱；5分，图像颗粒感弱，噪声弱。图像运动伪影评分标准：1分，运动伪影明显，无法评估冠状动脉段情况；2分，运动伪影明显，可评估冠状动脉段情况；3分，轻微运动伪影，可评估冠状动脉段情况；4分，无运动伪影，冠状动脉段清晰。统计右冠状动脉(right coronary artery, RCA)、左冠状动脉主干(left main artery, LMA)、左前降支(left anterior descending, LAD)及左回旋支(left circumflex, LCX)图像最低评分，分为5分(4分)和<5分(<4分)2类。

1.3.2 客观评估 于升主动脉根部水平、RCA近段、LMA、LAD近段、LCX近段及心包脂肪组织放置ROI，使之尽可能大且避开斑块，心包脂肪组织ROI面积为0.5 cm2，测量其CT值(HU)和标准差(standard deviation, SD)；以SD值为图像噪声值，根据下列公式计算信噪比(signal-noise ratio, SNR)和对比噪声比(contrast-to-noise ratio, CNR)：SNR=HU动脉/SD，CNR=(HU动脉-HU脂肪)/SD[8-9]。

1.4 辐射剂量 扫描结束后获得单次检查CT容积剂量指数(CT dose index volume, CTDLovl)和剂量长度乘积(dose-length product, DLP)，并计算有效辐射剂量(effective radiation dose, ED)：ED(mSv)=DLP×0.014[10]。

1.5 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。符合正态分布的计量资料以±s表示，计数资料以频数表示。以t检验比较2组一般资料、图像客观评价指标及ED；以χ2检验比较图像质量主观评分分布差异。对冠状动脉18个节段的主观评价最低分进行Kappa检验，评估2名医师评价结果的一致性：Kappa≤0.20为一致性较差，0.21

表1 组间CCTA辐射剂量相关参数比较(±s)

表1 组间CCTA辐射剂量相关参数比较(±s)

组别CTDLvol(mGy)DLP(mGy·cm)ED(mSv)试验组(n=60)2.03±0.5834.26±9.680.47±0.13对照组(n=60)13.87±8.13204.76±141.872.86±1.98t值-7.96-6.57-6.58P值<0.01<0.01<0.01

表2 组间CCTA图像显影评分比较(例)

表3 组间CCTA图像噪声评分比较(例)

表4 组间CCTA图像运动伪影评分比较(例)

2 结果

2.1 2组一般资料及辐射剂量相关参数比较 试验组男24例，女36例，年龄21～74岁，平均(55.6±12.3)岁；体质量指数(body mass index, BMI)19.29～29.72 kg/m2，平均(24.33±2.56)kg/m2；心率51～87次/分，平均(66.36±9.84)次/分。对照组男28例，女32例，年龄22～72岁，平均(52.1±10.3)岁；BMI 18.30～29.90 kg/m2，平均(22.90±3.12)kg/m2；心率52～80次/分，平均(65.73±7.68)次/分。2组患者年龄、BMI、心率差异无统计学意义(t=1.17、1.92、0.28，P=0.25、0.06、0.78)。试验组ED较对照组低约84%(P<0.01)，见表1。

2.2 图像质量比较

2.2.1 主观评分比较 2名医师对图像显影、图像噪声、图像运动伪影评价结果的一致性好(Kappa=0.87、0.84、0.83，P均<0.05)。试验组RCA图像噪声和LCX图像运动伪影评分均高于对照组(P均<0.05)，其余冠状动脉主观评分组间差异均无统计学意义(P均>0.05),见表2～4。2组冠状动脉在图像显影方面差异无统计学意义(P>0.05)，见图1、2。

2.2.2 图像客观评价比较 2组间CT值、SNR及CNR差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表5～7。

3 讨论

CCTA快速、无创，可为临床诊断及治疗冠心病提供重要信息。Sequence模式需采集3～4个心动周期图像，而Turbo Flash模式单扇区时间分辨率提高至66 ms，具有扫描螺距大、机架旋转速度快、探测器更宽等优势。

本研究试验组RCA图像噪声及LCX图像运动伪影评分均高于对照组，组间其余冠状动脉主观评分差异均无统计学意义。Turbo Flash模式仅需扫描1个心动周期，无须憋气，而Sequence模式因受探测器和心脏体积限制，需要患者保持屏气状态，且需扫描3～4个心动周期才能覆盖整个心脏图像，部分患者因憋气不佳出现图像模糊、断层等伪影，本组以LCX最明显。MEYER等[11]及HELL等[12]采用Turbo Flash模式行CCTA，平均ED分别为(0.44±0.1)mSv及(0.3±0.03)mSv。本研究试验组ED较对照组下降约84%，与前者相符而较后者稍高，可能与患者BMI有关。第3代双源CT系统可根据患者BMI选择最低管电压和管电流组合，患者BMI较高时，管电压或/和管电流增高，ED随之升高。

表5 组间动脉CT值比较(±s)

表5 组间动脉CT值比较(±s)

组别CT值(HU)升主动脉RCALMALADLCX试验组521.96±147.63448.73±120.26483.88±139.03449.96±127.85405.30±105.04对照组470.76±91.19429.69±69.51457.80±83.07430.53±41.02353.50±107.20t值1.500.700.820.741.76P值0.140.490.420.460.09

表6 组间动脉SNR值比较(±s)

表6 组间动脉SNR值比较(±s)

组别SNR升主动脉RCALMALADLCX试验组20.70±6.2016.18±5.3416.79±4.7416.55±4.9813.19±4.00对照组18.83±7.1315.62±5.2315.36±5.2015.34±5.6712.03±5.50t值1.010.381.030.820.86P值0.320.700.310.420.39

表7 组间动脉CNR值比较(±s)

表7 组间动脉CNR值比较(±s)

组别升主动脉RCALMALADLCX试验组25.05±7.5420.21±6.3920.47±5.8920.68±5.3316.55±4.47对照组21.21±8.2419.04±6.3017.96±6.0518.68±7.3214.46±6.03t值1.750.661.521.131.42P值0.090.510.140.270.16

图2 患者男，39岁，LAD心肌桥，管腔轻度狭窄，碘佛醇联合Sequence模式采集CCTA 患者屏气不佳导致动脉出现断层伪影(箭) A.心脏VR图像； B.冠状动脉VR图像； C.RCA的CPR 图像； D.LAD的CPR 图像； E.LCX的CPR 图像

增强CT对比剂外渗发生率与注射流率及对比剂用量呈正相关[13]。碘流率(iodine delivery rate, IDR)=1.6 gI/s可获得较好图像，根据公式：IDR=碘浓度(mgI/ml)×流率(v/s)，在满足IDR=1.6 gI/s的前提下，可将对比剂典迈伦400注射流率降至4 ml/s，确保IDR不变，以保持图像CT值恒定。不同成像条件下，随着管电压下降，X线能量更接近碘的k-衰减边缘，碘对比剂的CT值随之升高。相比低浓度碘对比剂，单位容积内高浓度碘对比剂带来的CT值升高幅度更大，可相应减少对比剂用量，故外渗发生率降低。本研究采用Turbo Flash模式触发后延迟扫描时间约为7 s，典迈伦400注射流率为4 ml/s，用量为28 ml，恰好保证扫描时对比剂剂量足量使冠状动脉处于充盈状态；试验组每例患者碘总量为11.2 g，低于对照组的12.8 g，且2组低于既往研究[14-15]报道。

本研究的局限性：对于①心律不齐患者，Turbo Flash扫描模式单期扫描失败率较高，需行前瞻性门控断层扫描以保证检查成功；②未根据BMI计算对比剂用量，结果的普适性有待观察；③高浓度对比剂未致患者发生对比剂不良反应，但样本量较少，需扩大样本量验证其临床适用性。

综上所述，对心律齐的冠心病患者，采用典迈伦400联合Turbo Flash 扫描模式行“三低”CCTA可在保证图像质量的同时显著降低ED。