100kVp条件下低流率双源CT冠脉造影价值研究

赵原，蒲红

（四川省医学科学院·四川省人民医院，成都610072）

冠状动脉粥样硬化是当今常见的致残致死性疾病，相对传统的选择性冠状动脉造影（SCA），CT冠状动脉造影（CTA）以其无创、安全、便利成为重要的临床检查手段。但随着CT分辨率及清晰度的提高，高电离辐射日益成为人们关注的问题，在保障影像质量的前提下，如何降低辐射剂量成为学界研究的热点之一。本研究采用低电压（100kV）、低流率对比剂（双低）条件下行双源CT（DSCT）冠脉造影，分析其与传统金标准SCA的一致性，并研究其诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2013年10月～2014年5月四川省人民医院放射科检查出的冠心病发病史患者25名，年龄40～76岁，平均64.8岁，分别做DSCT冠脉造影和SCA，其间隔时间分别为1～5w。

1.2 方法

1.2.1 DSCT扫描方法 1）扫描前患者心率为53～109次／分，平均79次／分，所有患者均阅读并签署书面知情同意书；去除患者胸部金属异物，训练患者呼吸，使其能够在扫描期间很好地配合屏气；使用双筒高压注射器在患者肘前静脉注入对比剂，4 mL／s，平均总量70mL；采用对比剂自动跟踪触发技术，触发点置于升主动脉根部，触发阈值100 HU，当升主动脉根部CT值达到阈值后，机器延迟5s自动开始扫描，对比剂注射完成后以相同流率加注50mL生理盐水。2）所有心脏CTA检查均使用德国西门子DSCT机（Somatom Definition）；扫描管电压100kV，最大电流560mA；CT扫描参数：进床速度27.5mm／r，球管旋转时间为0.33s／r，螺距值设为0.2～0.45，根据心率情况调整，扫描层厚0.6mm；扫描范围自气管分叉上约1cm至心脏隔面，扫描方向从头到脚；扫描结束后，经Siemens Medical Solutions处理软件，经过多平面重建（multi－planar reformats，MPR）、曲面重建（curved planar reformats，CPR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、容积再现技术（volume rendering technique，VRT）和心血管优化分析软件等图像处理后，筛选出最佳CT图像用于血管评价。

1.2.2 SCA方法 采用德国西门子公司Artis zee III ceiling血管造影机，常规经股动脉穿刺插入6F的冠状动脉造影导管。先至升主动脉，然后分别进入左右冠状动脉开口处，依次行右和左冠状动脉造影，剂量4～8mL／次，团注。右冠状动脉造影采用2～3个体位进行投照，左冠状动脉造影采用4～6个体位进行投照。

1.3 图像评价方法

2名CT及介入室放射医师依据图像显示情况分别独立打分，以5点赋分法进行评分：5分：血管边缘清晰，显示良好，可用于诊断；4分：冠脉血管及其属支显示较好，可用于诊断；3分：分血管及主要分支显示较好，远端及小分支显示欠佳，可用于诊断；2分：主血管边缘显示毛糙，分支远端显示差，诊断较困难；1分：主干、分支显示不佳，无法诊断。采用美国心脏学会（AHA）－15冠状动脉分段法［1］，冠状动脉的3级分支，显示清晰无伪影，与冠状静脉区别明显，则该图像判读为优良。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件进行数据处理，计算DSCT冠状动脉造影图像狭窄≥50%节段，与1～5 w后该患者群的SCA结果分析比较，判断DSCT诊断的敏感度与特异度、阳性预测值和阴性预测值。计数资料采用χ2检验，计量资料采用t检验，相关性分析采用等级变量秩相关分析，假阴性及假性错误情况评判采用分类配对资料的Bowker检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

25名患者DSCT冠脉造影，患者共显示血管365段，其中显示优良为339段，优良率为92.9%。两种方法图像质量均符合诊断要求，双低条件下DSCT组中5分18例，4分5例，3分2例；SCA组中5分20例，4分4例，3分1例，两组图像主观评分比较差异无统计学意义（P＝0.47）。

DSCT冠脉造影与同样本患者SCA结果比较（见表1）。以SCA为金标准，与DSCT冠脉造影对照，将各支造影结果合并（见表2），以≥50%狭窄节段为界，双低条件下DSCT冠脉造影诊断的敏感度91.5%，特异度95%，阳性预测值83.2%，阴性预测值97.9%。等级变量秩相关分析对比SCA，其相关系数r＝0.84。Bowker检验分析有20个节段误判，其中假阳性14个节段，假阴性6个节段，分布不对称，差异有统计学意义（P＜0.001）。

表1 DSCT冠脉造影与SCA结果比较

表2 各支造影结果合并比较

3 讨论

SCA作为有创性冠状动脉狭窄的检查手段，风险高、费用贵，难以成为常规的检查方法［2］，目前替代性检查手段日益多样，其中CT冠脉造影因其便利、低风险性和有效性，临床应用日趋广泛。而DSCT因双放射源扫描，极大提高了时间空间分辨率，较好解决了心脏搏动性伪影等问题，因而在心脏扫描方面优势独特［3，4］。但双放射源的使用是否会带来放射剂量相应成倍增加的风险，也成为学界较为热门的课题之一。CT检查最常用降低辐射剂量的手段有降低管电压和电流、增加螺距及层厚、减少扫描长度、前瞻性心电触发扫描以及新的重建算法等［5］。DSCT可在放射源旋转90°后完成常规CT旋转1周的扫描量，且可根据患者体质量等自动调节扫描参数以减少辐射量。目前新一代大螺距双源Flash CT更达到了亚秒级的采集扫描方式，最快可0.25s扫描完心脏，并且其时间分辨率也进一步提高，从而为低剂量对比剂的使用提供可能。

心脏造影时，扫描范围内存在乳腺等对X线较敏感的组织器官，因此更需要合理降低辐射剂量，减少对患者的危害，本研究探讨在双低条件下使用DSCT扫描。传统CT为提高图像清晰度、降低信噪比，须保持足够的管电压，尤其随着心率的增加，为达到相应的时间分辨率，必然加大辐射剂量。而DSCT因扫描时间缩短，螺距自动匹配技术、心电门控扫描技术、心脏步进扫描技术等特定技术的使用保障了在100kV条件下的图像质量，同时明显降低了电离辐射量。张龙江等［6］研究表明，常规平均有效剂量为3.6mSv，而应用DSCT进行CTA检查的平均有效剂量仅为3.1mSv。本研究发现，应用100kV管电压行前瞻性CTA序列扫描时有效剂量约为1.1mSv，几乎是常规扫描方案的2／3。对于中度以上狭窄节段，检查优良率达到92.9%，与SCA比较两者评分差异无统计学意义（见表1），说明其临床应用具有可行性。

目前在CTA检查中，另一个引起人们关注的问题是对比剂引发的不良反应问题。除对比剂的过敏问题外，其对肾脏的毒性也引起了临床及放射医师的重视，研究［7］表明，大剂量尤其是高渗性离子型对比剂对肾脏具有较大的毒副作用。对此，在不影响图像可读性的前提下如何减少对比剂造成的风险，成为值得研究的热门课题之一。对比剂的浓度、剂量和注射流率均可影响CT增强扫描的图像质量，而在对比剂浓度、剂量恒定的情况下，减小注射流率，有利于减少对血管的冲击，特别是对心脑血管系统的影响，因而降低了使用对比剂的相关风险。CTA检查的常规注射流率为5～6mL／s，而本研究采用4mL／s的注射流率，即使血管条件不好，患者也可以进行CTA检查。在CT常规扫描条件下，因低流速注射，冠脉内血液含碘量减少，降低管内CT值，影响造影清晰度，但由于本研究配合100kV扫描，增加了X线的衰减率，补偿了CT值的降低。另外，因管电压低，图像的SNR（信噪比）下降，采用迭代重建算法进行处理，提高了100kV条件下的图像质量。另有研究表明，根据患者年龄、身高、体质量及平均心率个性化地使用对比剂，更利于减少毒副作用，达到合理用药的目的，但如何制定具体方案与模式，在今后的研究中值得进一步探索。

本研究中，与SCA进行对比，对≥50%狭窄的节段，双低条件下DSCT冠脉诊断的敏感度为91.5%，特异度为95%，阳性预测值83.2%，阴性预测值97.9%，具有较好的诊断价值。同时两者相关分析时，其等级秩相关系数较高，达到r＝0.84，临床意义较大（见表2），与国内外有关研究［8，9］类似。在今后研究中，可应用双源双能量的特点，在双低条件下，增加对比剂与血管内膜斑块的对比显影，使其在冠状动脉狭窄的细节分析中体现更多优势。

总之，在双低条件下行DSCT冠脉造影，可降低患者使用对比剂带来的风险，同时在影像质量上与SCA具有较高的一致性，因而其临床价值较高。但考虑到造影质量存在错综复杂的人机影响因素，优化造影方案、实施个性化配置，是进一步深化临床研究的重要方向。

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