双源CT在冠状动脉旁路移植术后随访中的应用价值

张义忠, 王 勇, 吴奇勇, 张 明, 李春和

(南京医科大学附属常州第二人民医院, 1. 胸心外科; 2. 影像科, 江苏 常州, 213003)

目前，冠心病已经成为人们死亡的主要原因之一，冠状动脉旁路移植术作为治疗冠心病的重要方法，具有重建血运完全，缓解心绞痛效果确切并能延长患者生命的优点，尤其对于左主干病变和三支血管病变患者的效果更加明显。一直以来，导管法冠状动脉造影被认为是评价桥血管和自体冠状动脉狭窄的金标准，但其作为有创检查，术后病人不容易接受，而双源CT作为无创检查[1], 并发症少，在评价桥血管及自体冠状动脉狭窄上具有极高的准确性[1-2], 可避免冠脉造影时出现遗漏，预测心血管事件发生，同时降低患者的辐射剂量[3]及并发症的发生率。既往由于钙化斑块、金属钛夹、呼吸运动、心动过速及心律不齐等血管成像干扰因素的影响而限制了螺旋CT在冠状动脉旁路移植术后随访中的应用，但随着双源CT时间分辨率和空间分辨率的提高，上述问题已基本得到解决[4-7]。本文将结合国内外进展进行综述。

1 双源CT的技术特点及后处理技术

1.1 技术特点

1.1.1 时间分辨率: 双源CT由两个X线管及其相对应的探测器组成，它们呈90°安置在机架上。一个采集周期球管和探测器组只需旋转90°即可实现单源下旋转180°的效果，一代双源及二代双源CT的时间分辨率分别达到83 ms及75 ms[8], 时间分辨率提高了一倍。

1.1.2 空间分辨率：通过飞焦点技术，在0.6 mm的准直器宽度下实现任意螺距下0.33 mm的 z轴分辨率。

1.1.3 覆盖范围: 多层螺旋CT(MSCT)中螺距设置≤1.5 pitch, 如超过1.5 pitch就容易出现z轴方向上的图像信息缺失[9]。而在双源CT中，第2个X射线管可用来获取旋转床快速移动时的图像信息丢失[10], 因此可以将螺距因子提高到3.4 pitch, 从而在Z轴方向上获得更大的覆盖范围。

1.2 后处理技术

包括容积再现技术(VRT)、最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)。先用容积再现技术立体观察桥血管与自体冠状动脉走行情况及吻和口情况，接着用最大密度投影评估血管钙化及金属钛夹，最后用轴位片及曲面重建进一步评估软斑块情况及定量测量病变冠脉及桥血管的狭窄程度。

2 双源CT对桥血管和自体冠状动脉的评价

2.1 桥血管

2.1.1 来源: 源于自身血管，包括动脉桥(最常用的是乳内动脉，其次为桡动脉、胃网膜右动脉)和静脉桥(常用大隐静脉)。

2.1.2 吻合方式: 乳内动脉桥即将带蒂或游离的乳内动脉与冠状动脉狭窄远端吻合；大隐静脉桥即将游离的大隐静脉倒转，两侧分别吻合于升主动脉和冠状动脉狭窄的远端。

2.1.3 吻和口情况: ① 近端吻合口 一般为2个，必要时3个，位于升主动脉中段前方，右冠桥血管吻合口稍偏右，左冠则稍偏左(一般而言，吻合口高度：回旋支>对角支>前降支>右冠)，吻合点不可过高或过低; ② 远端吻合口 左主干狭窄时一般采取升主动脉和左前降支及对角支吻合，前降支狭窄吻合于中远1/3交界处，回旋支狭窄吻合于钝缘支，右冠则吻合于后十字交叉分出后降支前或后降支上；左乳内动脉吻合于前降支或对角支。

2.1.4 通畅率：动脉桥的远期通畅率高于静脉桥，但精细的手术静脉桥亦能获得较好的远期通畅率。据文献报道，搭桥术后一年的通畅率，大隐静脉桥为92.1%, 动脉桥为91.0%[11]; 搭桥术后十年的通畅率，大隐静脉桥为81%, 桡动脉桥为83%, 左乳内动脉桥为95%[12]。

2.1.5 与自体冠状动脉的差异: ① 随心脏运动的幅度比较小[13]; ② 管径相对较大(特别是静脉桥); ③ 钙化斑块比较少。

2.2 血管节段划分

通过血管节段的划分，对所有桥血管及直径≥1.5 mm的自体冠状动脉节段进行评估[14], 闭塞血管以远节段不记入分析，每一个序贯桥被看做是具有多个远端吻和口的单一桥血管。一般分四个部分进行评价：原位桥血管起始部或桥血管近端吻合口；桥血管体部；桥血管远端吻合口；自体冠状动脉。自体冠状动脉根据美国心脏协会的15分段法[15]进行评价，即右冠分为1～4段，分别为近段、中段、远段、后降支；第5段为左主干；前降分为6～10段，分别为近段、中段、远段，第1对角支，第2对角支；回旋支分为11～15段，分别为近段，钝缘支，远段，后外侧支，后降支。

2.3 图像质量分级

按照4分法评估图像质量[16]。4分：优秀，即血管显示清晰、连续、边缘锐利且无伪影; 3分: 良好，即血管显示连续、边缘少量伪影但不影响管腔评价; 2分: 中等，即血管显示连续、边缘中度伪影、管腔模糊，难以评价; 1分: 差，重组图像上血管错位、中断，边缘严重伪影，管腔不能评价。评分≥3分为图像质量合格的节段。

2.4 狭窄程度评价

采用冠状动脉狭窄评估软件进行评估，结合目测直径法计算血管狭窄程度，计算公式：血管狭窄程度=(狭窄血管近心端正常血管直径一狭窄处直径)/狭窄近心端血管直径×100%。可分为五级，即Ⅰ级: 管径狭窄<25%; Ⅱ级：管径狭窄25%～50%; Ⅲ级: 管径狭窄51%～74%; Ⅳ级: 管径狭窄75%～89%; Ⅴ级：管径狭窄100%。将在两个正交平面上管腔直径狭窄≥50%者定义为有意义狭窄。

3 双源CT在冠状动脉旁路移植术后随访中的应用价值

3.1 准确判断血管狭窄程度

既往由于各种伪影对图像质量的影响，限制了多层螺旋CT在评估桥血管及自体冠状动脉狭窄中的应用。随着CT技术的发展，时间分辨率和空间分辨率的提高，问题逐步得到解决。64层螺旋CT应用飞焦点技术使得z轴分辨率达到0.33 mm, 能很好地解决关胸钢丝和金属钛夹造成的线束硬化伪影，同时对血管壁轻中度钙化的患者可用锐利组织卷积核重建图像(B46f)来补偿伪像以减轻线束硬化伪影。双源CT的出现，时间分辨率进一步提高，冠状动脉成像受心率的影响明显减小，当心率不齐时可采用自适应性心电前门控序列扫描模式[7]或回顾性心电门控扫描模式[17]以及删除、插入、移位等心电编辑方法，使得患者在检查前不服用降心率药物亦能获得满意的图像，避免出现阶梯状伪影。另外双源CT使用前瞻性心电门控扫描模式扫描，扫描时间仅约5.7～8.4 s, 可避免因呼吸运动造成的阶梯状伪影。

3.1.1 桥血管的判断: 64层MSCT在评估桥血管显著狭窄和闭塞上具有很高的诊断准确性，Nazeri等采用64层MSCT评估桥血管狭窄≥50%的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为98%、97%、95.5%、99% 。Gorantla等和Lee等采用64层MSCT评估桥血管狭窄≥50%和闭塞的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为95%～94.1%、98.5%～97.6%、75%～88.9%、99.4%～98.8%和100%、100%、100%、100%。64层MDCT由于时间分辨率的限制，冠脉造影检查前需予降心率药物控制心室率，而双源CT时间分辨率已达到亚秒级，无需控制心率或心律[1]即可获得质量良好的图像。Weustink等采用双源CT评估桥血管狭窄≥50%的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为100%、100%、100%、100%。Sahiner等采用双源CT评估静脉桥血管和动脉桥血管狭窄≥50%的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为98.3%、99.3%、98.3%、99.3% 和100%, 95.5%, 98.0%, 100%。

3.1.2 自体冠状动脉的判断：搭桥术后患者再发心绞痛，可能由于桥血管发生狭窄，而更常见的原因是自体冠状动脉病变的进展[18]。自体冠状动脉因为运动伪影，特别是血管钙化的存在而难以准确评估血管狭窄程度，但以上情况已通过时间及空间分辨率的提高解决。Laynez-Carnicero等采用64层MSCT评估自体冠状动脉狭窄≥50%的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为93.5%、94.8%、79.6%、98.5%; 而Weustink等[2]采用双源CT评估自体冠状动脉桥血管远端、移植节段、非移植节段狭窄的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为95%、100%、100%、99%; 100%、96%、97%、100%和97%、92%、83%、99%。

3.2 寻找桥血管开口及闭塞血管

导管法冠状动脉造影可能由于对桥血管近端吻和口选择性衔接的失败而导致不能显示所有移植血管[3], 而冠状动脉CT血管成像对移植血管的视野范围大，可明确桥血管数量、位置及吻合口的部位，不但能够防止遗漏，还可使桥血管的造影更具有针对性。

3.3 预测心血管事件的发生

通过CT值推测斑块组成，从而将软斑块或血栓与纤维斑块区分开来[19]。Motoyama[20]等根据CT值的大小将斑块分为3类: <30 HU(脂质斑块), 30～150 HU(纤维斑块), >220 HU(钙化斑块)。发现冠脉血管同时存在正性重构和低密度斑块的患者，两年内22.2%的人将发生急性冠脉综合征，有冠脉斑块但既无正性重构又无低密度斑块的患者只有0.5%发生[21]。Benedek等[22]发现，不稳定的冠脉肇事病变常具有点状钙化、更大的斑块体积、更高的重构指数、更多的低密度斑块或坏死核心。对于体积大于6 mm, CT值<30 HU的斑块需考虑到发生急性冠脉综合征的可能；而体积大于20 mm, CT值<30 HU的斑块则需考虑到患者发生非ST段抬高性心梗的可能性将大于不稳定型心绞痛。

3.4 降低辐射剂量

研究发现，过量的CT检查将增加患癌症的风险，一次有效剂量为10 mSv的CT检查可能与增加接近1/2 000的致命性癌症发生率有关[23-24]; 患者年纪越轻，患癌的风险性越大且女性在各年龄段的发病率均高于男性[25]。Huda等[26]研究发现，当辐射剂量达到20～31 mSv时，男性和女性的敏感器官患癌症风险的中位数将分别达到0.065%和0.17%。MSCT的辐射剂量可通过降低管电压、管电流，使用心电脉冲血流调节技术，改变扫描模式的方式来调节。前瞻性心电触发高螺距螺旋扫描模式，作为第二代双源CT特有的扫描模式，避免了螺旋CT中的重叠扫描，其辐射剂量仅(2.3±0.3) mSv, 相比64排MSCT回顾性心电门控扫描模式扫描的17.2±6.5 mSv[27]和导管法冠状动脉造影的9.7±3.5 mSv[27-28], 辐射剂量大幅度的降低。

3.5 减少并发症发生率

一项多中心的研究表明[23], 病情平稳患者用导管法冠状动脉造影检查的死亡率及重大并发症发生率(心肌梗死，中风及严重的脉管炎)分别为0%和0.67%(2635位患者)，而对于非计划急诊患者则高达0.6%和1.3%(311位患者)。通过双源螺旋CT可避免因有创操作可能带来的并发症。

4 局限性

4.1 难以排除广泛钙化的影响

冠脉管壁广泛钙化产生的线束硬化伪影使得管腔难以清晰显示，从而高估病变冠脉的狭窄程度[29]。

4.2 对细小分支的显示不清

空间分辨率与导管法冠状动脉造影相比仍有差距，前间隔支、圆锥支、窦房结支、房室结支等冠脉细小分支仍不能全部显影，尤其是难以显影冠脉的细小侧支循环及由侧支供血的病变血管，而后者恰恰是术中需定位的靶血管。

4.3 对右冠中远段、回旋支远段显示不佳

右冠和回旋支走行于房室沟内，由于心房与心室的不同步收缩，导致其运动幅度较大而易产生运动伪影[30]。

4.4 远端吻合口评价困难

靶血管相对细小，同时旁路血管远端吻合口紧贴心脏表面，易受到心脏搏动的影响。

4.5 高估狭窄程度

部分容积效应降低CT的空间分辨率，钙化伪影导致CT值衰减，同时因CT值相差不大难以将弹性膜从动脉外膜区分开来，从而高估冠脉正性重构的发生率及冠脉犯罪节段中斑块和血栓的面积。

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