320排螺旋CT冠状动脉成像的对比剂剂量优化研究

郭靖，张娜，李硕峰

320排螺旋CT冠状动脉成像的对比剂剂量优化研究

郭靖1，张娜1，李硕峰1

目的 分析320排螺旋CT冠状动脉成像对比剂的最优剂量。方法 选取沧州市中心医院于2013年6月～8月间行320排螺旋CT冠状动脉检查的疑似冠状动脉病变住院患者90例，其中男性53例，女性37例，年龄28～87（58.7±6.2）岁。将患者随机分成A组（30例，对比剂用量为0.7 ml/kg）、B组（30例，对比剂用量为0.6 ml/kg）和C组（30例，对比剂用量为0.5 ml/kg），推注浓度为350 mgI/ml，注射速率均为5.0 ml/s，行冠状动脉CT成像检查，评价CT图像质量。同时行冠状动脉造影检查。结果 C组右冠状动脉远段和近段、左回旋支近段、左前降支近段、左冠状动脉主干的平均CT值均比A组和B组要低，差异具有统计学意义（P均＜0.05）；A组与B组上述指标比较，差异无统计学意义（P均＞0.05）。Ⅳ级图像957个（92.7%）、Ⅲ级图像54个（5.2%）、Ⅱ级图像21个（2.1%），图像质量较高。B组中30例患者行冠状动脉造影检查，冠状动脉CT成像显示≥50%狭窄共219段，左冠状动脉主干2段，右冠状动脉71段，左回旋支57段，左前降支89段，诊断的敏感度、特异度、阴性预测值、阳性预测值分别为92.6%、96.1%、98.0%、86.3%。结论 320排螺旋CT冠状动脉成像对比剂的最优剂量为0.6 mg/kg，推注浓度为350 mgI/ml，此剂量诊断冠状动脉病变的准确度较高。

对比剂；多排螺旋CT；冠状动脉成像；图像质量

近年来，多排螺旋CT技术呈现出快速发展的局面，因此，临床评价及筛查冠状动脉病变有了更为重要的手段—冠状动脉CT成像（CCTA）[1]。320排螺旋CT目前在临床应用较广，具有640层动态容积，一次采集640层亚毫米层厚的图像，真正地达到了单次非螺旋全器官容积扫描[2]。其时间和空间分辨力具有明显优势，因此，320排螺旋CT为冠心病患者首选的检查方法[3]。

研究发现，碘对比剂的用量影响其对肾功能的危害程度，同时使用对比剂有可能发生不良反应，防止不良反应需降低用量。在模式为非螺旋容积扫描的CCTA检查中，320排螺旋CT具有大幅度减少对比剂用量、采集数据时间更短以及扫描速度更快等优点[4]。本研究分析了320排CCTA的最优对比剂用量。

1 资料与方法

1.1 研究对象和分组 选取沧州市中心医院于2013年6月～8月间行320排螺旋CT冠状动脉成像的疑似冠状动脉病变住院患者90例，其中男性53例，女性37例，年龄28～87（58.7±6.2）岁。将患者随机分成A组（30例，对比剂用量为0.7 ml/kg）、B组（30例，对比剂用量为0.6 ml/kg）和C组（30例，对比剂用量为0.5 ml/kg），注射对比剂的速率均为5.0 ml/s，然后推注30 ml生理盐水冲管。排除：① 肝肾功能不全、癫痫、甲亢、碘对比剂过敏、妊娠、严重心功能不全；② 严重哮喘、具有冠状动脉搭桥或支架置入手术史；③ 使用美托洛尔后心率仍在75 次/min以上的体重超过85 kg的患者[5]。

1.2 扫描设备与相关参数 CCTA容积扫描采用Toshiba320排640层动态容积CT扫描仪，相关参数为：320×0.5 mm，350～550 mA，120kV，转速为0.35 s/圈[6]。对比剂使用非离子型碘佛醇注射液（马林克罗制药有限公司生产），推注浓度为350 mgI/ml，肘前静脉使用密闭式留置针，采用Nemoto双通道高压注射。扫描前3～5 min严格训练呼吸，然后舌下喷雾给予硝酸甘油气雾剂。扫描的延迟时间确定后，Surestart动态检测扫描（50 mA，120kV）层设置在扫描范围中央层面（四腔心切面），于降主动脉设置280 Hu的触发阈值，为第二触发阈值；左心室设置100 Hu的触发阈值，为第一触发阈值。扫描采集CCTA容积图像的过程中，CT值会首先到达左心室的第一触发阈值，此时患者需吸口气，然后屏息5 s，等待CT值到达降主动脉的第二触发阈值，此时患者的屏气状态较为理想，会自动触发扫描图像并采集（图1）。传送到工作站处理并评价质量的CCTA图像需要筛选最少运动伪影。采用美国GE公司的数字平板血管造影机INNOVA4100IQ，局麻后通过股动脉置入6F血管鞘，推注3000U肝素后行冠状动脉造影。通过计算机进行冠状动脉狭窄程度分析。

图1 Surestart动态监测扫描设置在四腔心切面，于左心室和降主动脉分别设置100和280 Hu为触发阈值

1.3 数据测量以及图像质量评价 测量并记录右冠状动脉远近段、左回旋支近段、左前降支近段、左冠状动脉主干、肺动脉干、降主动脉、升主动脉根部、左房、左室、右房以及右室的CT值。测量时应该避开狭窄、乳头肌、软斑块和钙化等因素影响。冠状动脉和心脏不同兴趣区的CT值分别取3次测量的平均值和2次测量的平均值。同时，所测量的冠状动脉其直径限定在2.5 mm以上，从而避免少数容积效应的影响。由放射科医生完成对CCTA图像质量的评价，其分级标准为：Ⅰ级：血管壁显示不清，血管不连续，运动伪影大，血管对比不好，噪声大，不能用于诊断；Ⅱ级：中度运动伪影、噪声，血管对比一般；Ⅲ级：轻度的运动伪影、噪声，血管对比好；Ⅳ级：无运动伪影，噪声小，血管对比很好。管壁狭窄程度≥50%的冠状动脉是有临床意义的病变血管。

1.4 统计学方法 数据分析采用SPSS 17.0软件包。计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，三组间比较采用单因素方差分析（ANOVA）。以冠状动脉造影结果为“金标准”，评价320排螺旋CT诊断冠心病的特异性、敏感性、阴性预测值、阳性预测值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组一般资料比较 三组患者的CT扫描参数（屏气时间、扫描时间、扫描延迟时间）以及一般临床资料比较，差异无统计学意义（P均＞0.05）（表1）。

2.2 冠状动脉不同兴趣区测量的CT值比较 C组右冠状动脉远段和近段、左回旋支近段、左前降支近段、左冠状动脉主干的平均CT值均比A组和B组要低，差异具有统计学意义（P均＜0.05）；A组与B组上述指标比较，差异无统计学意义（P均＞0.05）（表2）。

表1 三组患者CT扫描参数和一般临床资料比较

表2 三组患者冠状动脉不同兴趣区测量的CT值比较（Hu）

2.3 冠状动脉CT图像质量情况 Ⅳ级图像957个（92.7%）、Ⅲ级图像54个（5.2%）、Ⅱ级图像21个（2.1%），推测由于其空间分辨率高、扫描时间较短，避免了呼吸运动伪影产生（表3）。

2.4 320排螺旋CT诊断冠状动脉狭窄准确性 B组中30例患者行冠状动脉造影检查，CT冠状动脉成像显示≥50%狭窄共219段，其中LMCA 2段，RCA 71段，LCX 57段，LAD 89段。诊断的敏感度、特异度、阴性预测值、阳性预测值分别为92.6%、96.1%、98.0%、86.3%。提示320排螺旋CT适用于冠状动脉疾病的筛查及冠心病的初步诊断（图2～3）。

3 讨论

320排640层动态容积CT具有许多优点，在CCTA检查中非螺旋容积扫描的时间仅为0.35 s，有助于改善对比剂的利用率和冠状动脉的强化程度，减少运动伪影，提高CCTA图像质量[7]。由于心脏冠状动脉具有迂曲细小的特点，其CT值受到注射持续时间、对比剂浓度及用量、扫描延迟时间、注射速率以及患者自身等诸多因素影响[8]。

在CCTA检查中，冠状动脉成像要高于一定强化值[9]。考虑到患者的体重影响血容量，心血管系统被注入对比剂之后，若患者体重较大，强化程度会降低。有相关研究也报道了冠状动脉强化程度的主要影响因素为体重[10]。本研究中，三组对比剂用量均根据患者的体重有所调整，冠状动脉CT值在0.6～0.7 mg/kg的对比剂用量中并没有发生改变。

在注射速率不变的条件下，对比剂注射持续时间随着对比剂的减少而缩短，导致CCTA检查中冠状动脉远段和近段存在强化程度不均匀[11]。本研究中，对比剂的注射速率为5 ml/s，A组的注射持续时间为（9.85±1.54）s，B组为（8.52± 1.37）s，C组为（7.16±0.93）s。结果发现，右冠状动脉远段和近段的CT值，C组有差异，而A组和B组无明显差异。提示，在320排CCTA容积扫描中，C组冠状动脉强化程度可能不一致。A组屏气时间为（8.17±0.65）s，B组为（8.35± 0.64）s，C组为（8.42±0.77）s，对比传统的屏气方法后发现，患者的屏气时间缩短，对于不耐受的患者，有效避免呼吸运动伪影的产生。但本研究未考虑到冠状动脉强化峰值受患者心输出量的影响，后续应进行不同心输出量的不同对比剂方案研究[12]。

320排螺旋CT与冠状动脉造影结果对比，诊断的敏感度、特异度、阴性预测值、阳性预测值分别为92.6%、96.1%、98.0%、86.3%。320排螺旋CT具有无创简便、直观立体、多视角观察、安全可靠等优点，对冠状动脉狭窄诊断的准确率高，是评价冠状动脉病变的重要诊断与筛选方法。综上所述，在320排螺旋CT中，冠状动脉成像最优对比剂用量为0.6 mg/kg，推注浓度为350 mg/ml。若减少对比剂用量，将对冠状动脉容积成像和强化程度的均匀产生影响[13]。

表3 320排螺旋CT冠状动脉图像质量情况（n，%）

图2 320排螺旋CT提示冠状动脉前降支狭窄95%

图3 冠状动脉造影提示冠状动脉前降支狭窄95%

[1] 帅志峰,伏佳,曾伟华,等. 64排螺旋CT冠状动脉成像在冠脉主干慢性完全闭塞性病变中的应用[J]. 中国医师杂志,2013,15(6)：797-9.

[2] 常进,郭一清. 肝脏外周型胆管细胞癌的螺旋CT诊断[J]. 中国医师杂志,2012,14(4)：526-8.

[3] Mygind ND,Michelsen MM,Pena A,et al. Coronary microvascular function and myocardial fibrosis in women with angina pectoris and no obstructive coronary artery disease： the iPOWER study[J]. J Cardiovasc Magn Reson,2016,18(1)：76.

[4] 胡金发. 多排螺旋 CT 对脂肪肝背景下肝脏结节性疾病的诊断[J].中国实验诊断学,2014,4(7)：1128-30.

[5] Agostini D,Marie PY,Ben-Haim S,et al. Performance of cardiac cadmium-zinc-telluride gamma camera imaging in coronary artery disease： a review from the cardiovascular committee of the European Association of Nuclear Medicine (EANM)[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging,2016,43(13)：2423-32.

[6] 肖树恺,吴春慧,朱宇辉,等. 多排螺旋CT多平面重建在足踝隐匿性骨折诊断中的应用[J].实用放射学杂志,2011,27(8)：1236-8.

[7] Tandon A,AUID- Oho,Hashemi S,et al. Improved high-resolution pediatric vascular cardiovascular magnetic resonance with gadofosveset-enhanced 3D respiratory navigated, inversion recovery prepared gradient echo readout imaging compared to 3D balanced steady-state free precession readout imaging[J]. J Cardiovasc Magn Reson,2016,18(1)：74.

[8] 冯少仁,邹卫兵,肖琼,等. 64层螺旋CT冠状动脉成像评价隐匿型冠心病与危险因素的关系[J]. 中国全科医学,2014,2(29)：3435-8.

[9] 刘海峰,张东友,韩瑞,等. MSCT冠状动脉成像对左心房憩室的影像诊断及其临床意义[J].实用放射学杂志,2016,32(6)：920-2.

[10] 吕铁钢,刘挨师. 低剂量冠状动脉成像：前瞻性心电门控CTA与DSA对比研究[J]. 实用放射学杂志,2013,29(1)：112-5.

[11] Shah AH,Cusimano RJ,Ouzounian M. Coronary Fistula and Myocardial Ischemia： What is the Relationship[J]. J Invasive Cardiol, 2016,28(11)：1134-5.

[12] 韩本谊,顾立军,赵亚娥,等. 甲状腺癌多排螺旋CT诊断及鉴别诊断[J]. 中国医学影像学杂志,2011,19(10)：749-52.

[13] 杨红军,郭彬,侯锡银,等. 多排螺旋CT多期扫描在胰腺癌诊断中的价值[J]. 中国老年学杂志,2012,32(13)：2719-20.

本文编辑：姚雪莉

Optimization of contrast agent dose for 320-slice spiral computed tomography (320-slice CT) of coronary artery

Guo Jing*, Zhang Na, Li Shuofeng.
*Medical Image Center, Central Hospital of Cangzhou City, Hebei Province, Cangzhou 061001, China.
Corresponding author: Guo Jing, E-mail: guojingcf@163.com

Objective To analyze the optimize dose of contrast agent during imaging of 320-slice spiral computed tomography (320-slice CT) of coronary artery. Methods The patients with suspected coronary artery lesions (n=90, male 53, female 37, aged from 28 to 87 and average age=58.7±6.2) were chosen from the Central Hospital of Cangzhou City from June 2013 to Aug. 2013. All patients were randomly divided into group A (n=30, dose of contrast agent=0.7 ml/kg), group B (n=30, dose of contrast agent=0.6 ml/kg) and group C (n=30, dose of contrast agent=0.5 ml/kg) with injection concentration in 350 mgI/ml and injection rate in 5.0 ml/s. All groups were given coronary CT examination, and image quality was reviewed. At the same time all groups were given examination of coronary angiography (CAG). Results The average CT value of right distal and proximal coronary artery, proximal left circumflex of coronary artery (LCX), proximal left anterior descending branch and left main coronary artery (LMCA) was lower in group C than that in groups A and B (all P＜0.05), and the difference in the value had no statistical significance between group A and group B (all P＞0.05). There were 957 (92.7%) gradeⅣ images, 54 (5.2%) grade Ⅲ images and 21 (2.1%) grade Ⅱ images, and image quality was higher. After CAG examination in group B, there were 219 stenosis segments (≥50%) in coronary artery showed by CT, 2 in LMCA, 71 in right coronary artery, 57 in LCX and 89 in left anterior descending branch. The sensitivity of CT was 92.6%, specificity was 96.1%, negative predictive value was 98.0%, and positive predictive value was 86.3%. Conclusion The optimal dose of contrast agent is 0.6 mg/kg with injection concentration in 350 mgI/ml during imaging of 320-slice CT of coronary artery, and the dose is highly accuracy in diagnosis of coronary artery lesions.

Contrast agent; Multi-slice spiral computed tomography; Coronary artery imaging; Image quality

R816.2

A

1674-4055(2017)08-0974-04

1061001 沧州,河北省沧州市中心医院影像中心通讯作者：郭靖,E-mail：guojingcf@163.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2017.08.23