郭小超,邱建星,蒋学祥,王霄英
64层螺旋CT作为冠状动脉支架置入术后复查的首选影像学检查方法,已经逐渐被临床接受[1-2]。但由于CT设备采样率、空间分辨力、射线硬化伪影、部分容积效应、支架段钙化、支架本身材质及支架管径等因素的影响,仍然有相当一部分支架及支架腔内情况无法准确评估[3-5]。近期,随着CT技术的改进,高清采集模式应用于临床,其通过提高图像的空间分辨力及对比,能更清晰地显示支架腔内情况。本研究通过与传统64层CT比较,评价64层CT高清采集模式显示冠状动脉支架的价值。
常规64层CT扫描资料:回顾性收集2010年10月-2010年12月于我院冠状动脉支架置入术后接受64层螺旋CT冠状动脉成像检查的患者36例(共73枚支架)。其中男28例(77.8%),女8例(22.2%),年龄51~84岁,中位年龄67岁。扫描时患者平均心率为62.58次/分(50~72次/分)。
高清模式CT扫描资料:连续性收集2011年3月-2011年4月于我院冠状动脉支架置入术后接受CT高清模式扫描冠状动脉成像检查的患者23例(共41枚支架)。其中男17例(73.9%),女6例(26.1%),年龄49~78岁,中位年龄64岁。扫描时患者平均心率为59.89次/分(51~67次/分)。其中7例(共15枚支架)既往冠脉支架置入术后行传统64层CT冠脉成像检查,两次CT检查间隔时间平均为16个月(11~23个月),期间未再次进行介入治疗或冠脉血管重建手术。
检查前准备:检查前6h禁食;监测患者心率,对于心率<70次/分的患者可以接受检查,对于心率较快的患者嘱其口服25~50mgβ受体阻断剂;对所有患者进行呼吸训练,嘱吸气后屏气10s;检查前向患者简要叙述检查过程,说明注射对比剂时可能出现的不良反应。
传统64层CT扫描及重组技术:采用Philips Brilliance 64层扫描机,扫描使用后心电门控采集,重建算法为心脏标准算法。扫描参数:管电压120kV,管电流800~1000mAs,准直宽度40mm,层厚0.625mm,螺距0.24,机架转速0.42s/r,矩阵512×512,重组视野为250mm×250mm。
高清模式CT扫描及重组技术:采用GE Discovery CT750HD扫描机,扫描使用高清模式,后心电门控采集,重建算法为高清标准算法(HD-STD),管电压120kV、管电流220~650mA,自适应统计迭代重建算法(ASIR)为30%,准直宽度40mm,层厚0.625mm,螺距0.20~0.22,机架转速为0.35s/r,矩阵512×512,重组视野为250mm×250mm。
对比剂注射方案:使用双筒高压注射器,经肘正中静脉以4.5~5.0ml/s的流速注入50~70ml非离子型对比剂(碘普罗胺370mg I/ml),之后追加20~30ml生理盐水。选取气管分叉以下1cm主动脉根部为感兴趣区,注射对比剂同时用智能追踪(Smart-Prep)技术对感兴趣区进行智能跟踪检测,当CT峰值达到50HU后触发扫描。
将冠脉CTA支架影像质量分为三级:Ⅰ级,支架腔内情况显示良好,无伪影,可以明确做出诊断;Ⅱ级,支架腔内显示不清,存在硬化伪影,诊断困难;Ⅲ级,支架腔内情况不能显示,存在明显硬化伪影,不能做出诊断,影像质量为Ⅰ级和Ⅱ级的支架认为可以评估。所有患者的冠脉CTA影像均传输至GE AW 4.4工作站,应用后处理软件对图像进行三维重组,支架显示的方法包括横轴面影像、多平面重组及曲面重组。由两位具有一年以上心脏CT影像诊断经验的医师对支架影像进行评估,结果不一致时由两人商议决定。
对于7例既往行传统64层CT冠脉成像又行高清模式CT扫描的患者,其数据测量方法为:以距支架近端1mm处为起点,距支架远端1mm处为终点,把两点间支架平均分为两段,共获得3个标志点,分别在3个标志点位置上获得支架垂直的横截面影像,测量支架内径并取平均值,测量图像窗宽为1500HU,窗位为400HU。计算直径变化率=(CT高清模式扫描测量值-传统64层CT测量值)/传统64层CT测量值。记录每位患者两次CT检查的图像噪声(主动脉根部CT值的标准差,ROI约100mm2)、CT剂量指数(CTDIvol)及总剂量长度体积(TDLP),根据有效剂量(ED)=转换系数(k)×TDLP。公式中k值按照胸部计算取0.014mSv/(mGy·cm)。
支架内径测量均值采用配对样本t检验,支架成像质量采用非参数检验Wilcoxon法,图像噪声、辐射剂量(CTDI、DLP及ED)采用非参数配对秩和检验,因为样本量较小(n=7),因此采用精确P值计算。使用SPSS 15.0软件进行分析,P<0.05表示差异具有统计学意义。
CT高清模式扫描检查的23名患者共置入41枚金属支架,分别位于右冠状动脉(RCA)及分支15枚,前降支(LAD)及分支17枚,回旋支(LCX)及分支9枚。支架直径2.25~3.5mm,中位数3mm。
表1 CT高清模式扫描与传统64层CT扫描支架成像质量比较 (枚)
41枚支架中成像质量为Ⅰ级22枚(22/41,占53.7%);Ⅱ级13枚(13/41,占31.7%);Ⅲ级6枚(6/41,占14.6%),可评估率为85.4%(35/41)。成像质量为Ⅰ级的支架比例及支架可评估率CT高清模式扫描均高于传统64层CT扫描(表1)。
行两种CT扫描模式检查的7例患者(15枚支架)自身对照情况见表2。CT高清模式扫描较传统64层CT扫描支架内径测量平均值增加19.9%(-1.1%~150.0%),两组支架内径测量值比较具有统计学差异(t=4.405,P=0.001),成像质量比较具有统计学差异(Z=-2.830,P=0.005,图1~3)。
两种CT扫描模式检查的辐射剂量比较见表3。两组间图像噪声及CTDIvol比较没有统计学差异(P均为0.297);DLP及ED比较具有统计学差异(P均为0.016),CT高清模式扫描平均ED为10.54mSv,传统64层CT平均ED为13.27mSv。
64层螺旋CT作为冠状动脉支架置入术后复查的首选影像学检查手段,已在临床中得到广泛应用[6-7]。虽然64层螺旋CT具有较高空间分辨力及时间分辨力,但其对冠状动脉支架的诊断仍存在一定限度[8-11]。CT技术的进步,使其在高清晰成像方面取得很大的进展,新的探测器材料,使采样率提高为7131Hz,空间分辨力达0.23mm,再加上先进的数据采集系统(DAS),ASIR重组技术等,使CT成像链的各个环节得到提升,在降低辐射剂量的同时,获得更加清晰的冠状动脉及支架的影像。据文献报道[12],与传统CT比较,高清CT扫描对于支架腔内情况的显示更为清晰,评估支架内径更接近真实值,但此结论是通过冠脉支架模体实验得到的。
Tanami等[13]通过体模研究证实,与传统64层螺旋CT比较,CT高清模式扫描对支架的测量准确性可提高12.1%~12.6%。本研究则是在临床实践中进一步证实CT高清采集模式对冠状动脉支架术后评估的价值。本研究CT高清模式扫描的41枚支架中,22枚支架成像质量为Ⅰ级(22/41,占53.7%),支架总体可评估率达85.4%,与传统64层CT扫描相比支架的成像质量有所提高。
支架大小仍然是影响冠脉CTA评估支架的一个重要决定因素。有报道称[14]直径3.5mm或以上的支64层CT扫描平均ED为13.27mSv,前者较后者降低21%。两种CT扫描模式的CTDIvol比较没有统计学差异,由此可以推断,本研究中CT高清模式扫描与传统64层CT扫描相比辐射剂量的降低,与曝光范围的精确控制及CT高清模式下较小的过扫描范围有关。
表2 CT高清模式扫描与传统64层CT扫描支架自身对照比较
表3 CT高清模式扫描与传统64层CT扫描图像噪声及辐射剂量比较
图1 男,79岁,冠脉动脉与支架置入术后。a)传统64层CT示LAD近段支架,成像质量为Ⅰ级(箭);b)CT高清模式扫描示相同支架,成像质量为Ⅰ级,但支架内径显示更为清晰(箭)。 图2 男,64岁,冠脉支架置入术后。a)传统64层CT示RCA支架,成像质量为Ⅲ级(箭);b)CT高清模式扫描示相同支架,成像质量为Ⅱ级(箭)。图3 男,68岁,冠脉支架置入术后。a)传统64层CT示LCX支架(箭),成像质量为Ⅱ级,测量支架内径为1.54mm;b)CT高清模式扫描示相同支架(箭),成像质量为Ⅰ级,测量支架内径为1.72mm。
本研究存在的局限性:样本量较少,所得结论仍需要大样本病例的进一步验证。另外本研究只测量了两种CT扫描模式检查相同支架的内径,并比较其差异,而支架内横截面积、支架内CT值、支架壁厚度等参数并未纳入研究中,有待今后进一步研究。最后,本研究并没有取得传统冠脉造影结果作为金标准,因此不能评价CT高清模式扫描能否提高支架再狭窄的诊断效能。
综上所述,与传统64层CT相比,CT高清采集模式能显著减低部分容积效应及硬化伪影等因素对冠脉支架成像质量的影响,作为冠脉支架置入术后评价的有效手段具有广阔的临床应用前景。架可评估率为100%,直径3mm支架可评估率为80%,直径小于3mm的支架可评估率仅为33%。一般认为部分容积效应和射线束硬化伪影是影响小直径冠脉支架可评估率的主要因素。CT高清采集模式可以更清晰地显示支架腔内结构,进一步减低部分容积效应及硬化伪影的影响,提高对小直径冠脉支架的显示能力。本研究中15枚同时行CT高清模式扫描与传统64层CT扫描自身对照的支架中,支架内径测量平均值增加19.9%,5枚直径为2.5mm的支架,其中3枚支架成像质量为Ⅰ级。
本研究中行两种CT扫描模式的自身对照的7例患者CT高清模式扫描平均ED为10.54mSv,传统
[1]Antoniucci D,Valenti R,Santoro GM,et al.Restenosis after coronary stenting in current clinical practice[J].Am Heart J,1998,135(3):510-518.
[2]Mehran R,Dangas G,Abizaid AS,et al.Angiographic patterns of in-stent restenosis:classification and implications for long-term outcome[J].Circulation,1999,100(18):1872-1878.
[3]Funabashi N,Komiyama N,Komuro I.Patency of coronary artery lumen surrounded by metallic stent evaluated by three dimensional volume rendering images using ECG gated multislice computed tomography[J].Heart,2003,89(4):382-388.
[4]Maintz D,Juergens KU,Wichter T,et al.Imaging of coronary artery stents using multislice computed tomography:in vitro evaluation[J].Euro Radiol,2003,13(4):830-835.
[5]Hong C,Chrysant GS,Woodard PK,et al.Coronary artery stent patency assessed with in-stent contrast enhancement measured at multi-detector row CT angiography:initial experience[J].Radiology,2004,233(1):286-291.
[6]孔令燕,金征宇,王怡宁,等.64排螺旋CT冠状动脉成像评价冠状动脉支架通畅性[J].中国医学科学院学报,2006,28(1):32-35.
[7]Schuijf JD,Bax JJ,Jukema JW,et al.Feasibility of assessment of coronary stent patency using 16-slice computed tomography[J].Am J Cardiol,2004,94(1):427-430.
[8]Maintz D,Seifarth H,Raupach R,et al.64-slice multidetector coronary CT angiography:in vitro evaluation of 68different stents[J].Eur Radiol,2006,16(4):818-826.
[9]Maintz D,Burg MC,Seifarth H,et al.Update on multidetector coronary CT angiography of coronary stents:in vitro evaluation of 29different stent types with dual-source CT[J].Eur Radiol,2009,19(1):42-49.
[10]Schlosser T,Scheuermann T,Ulzheimer S,et al.In-vitro evaluation of coronary stents and 64-detector-row computed tomography using a newly developed model of coronary artery stenosis[J].Acta Radiol,2008,49(1):56-64.
[11]Sun Z,Almutairi AM.Diagnostic accuracy of 64multislice CT angiography in the assessment of coronary in-stent restenosis:a meta-analysis[J].Eur J Radiol,2010,73(2):266-273.
[12]Min JK,Swaminathan RV,Vass M,et al.High-definition multidetector computed tomography for evaluation of coronary artery stents:comparison to standard-definition 64-detector row computed tomography[J].J Cardiovasc Comput Tomogr,2009,3(4):252-256.
[13]Tanami Y,Jinzaki M,Yamada M,et al.Improvement of in-stent lumen measurement accuracy with new high-definition CT:comparison with conventional 64detector-row CT[J].Int J Cardiovasc Imaging,2012,28(2):337-342.
[14]Sheth T,Dodd JD,Hoffmann U,et al.Coronary stent assessability by 64slice multi-detector computed tomography[J].Catheter Cardiovasc Interv,2007,69(7):933-938.