基于同济指数法结合等渗对比剂行CCTA的优势研究

高思抗, 管汉雄，夏黎明，万维佳，黄文华

选择性冠脉造影术(selective coronary arteriography，SCA)是目前被公认的诊断冠心病的金标准[1]，但其费用高昂、操作复杂、有创等缺陷限制了其临床应用。冠状动脉CT血管造影(coronary computed tomographic angiography，CCTA)技术发展迅速，且因其无创性及诊断准确率高[2]，已经成为冠状动脉病变影像检查的首选方法[3]，但检查过程中大剂量碘对比剂的注入给受检者带来了发生过敏性反应、毒性反应的风险[4,5]。因此，如何在保证图像质量的前提下降低对比剂的浓度，成为了一个重要的研究方向。本研究旨在探讨低浓度对比剂(270 mg I/mL的碘克沙醇)在CCTA检查中的可行性及其优势，以期为受检者创造相对舒适且安全的检查条件提供参考。

材料与方法

1.病例资料

回顾性分析2016年6月-2017年6月在我院行CCTA检查且图像质量满足诊断标准的131例受检者，搜集其年龄、性别、身高、体重等一般资料。

2.对比剂的使用与分组

本研究收集的所有病例在对比剂的使用上均采用同济指数(Tongji index,TJI)计算优化，同济指数的计算公式为：TJI=(W+H-100)/2，其中W为体重，单位为kg；H为身高，单位为cm。

受检者随机采用我院常规使用的两种浓度对比剂，且根据检查中使用的对比剂浓度不同分为270组(270 mg I/mL碘克沙醇)和370组(370 mg I/mL碘海醇)。

以下为两组受检者依据同济指数TJI分别计算对比剂使用流率的方法：270 mg I/mL碘克沙醇组为(TJI×0.8-1.0ml/kg)÷10s，370 mgI/mL碘海醇组为(TJI×0.7-0.9ml/kg)÷10s

3.检查方法

CCTA检查采用Canon Aquilion Vision320排CT扫描仪，Mallinckrodt对比剂高压注射器。将触发点设在降主动脉，触发阀值设为260 HU，达到阈值后延迟5.2 s开始扫描，扫描方向为头-足方向。扫描参数：100 kV，智能mAs，旋转速度0.275 s/r，volume扫描，准直0.5 mm×160～320，重建层厚0.5 mm，间距0.25 mm，矩阵512×512，视野150～350 mm，确保心脏能完全包下的前提下应选用较小的视野，达到尽可能高的图像空间分辨率。扫描范围为气管隆突下1～2 cm到心底，扫描时间0.5～3.8 s。

4.数据收集及图像评价

分别记录使用不同对比剂的受检者检查前一分钟、检查中平稳期、检查后一分钟的收缩压、舒张压及心率，同时记录对比剂的注射压力。

由两位具有5年以上工作经验的放射诊断医师采用双盲法对各组图像质量进行主观评价，意见不一致时，由两名医师共同商议后确定分级。参照文献[6]对图像质量进行评分，将图像质量分为4级：1级，优；2级，良；3级，中；4级，差(表1)。3级及以上的图像质量能满足诊断要求，4级图像质量不能满足诊断。

表1 CCTA主观评价标准

分别测定各组图像左冠主干、左旋支、右冠主干、右后降支、左冠窦开口、室间隔的CT值，ROI测量时大小要尽量保持一致，血管测定要大于管腔的1/2，同时避开钙化性及非钙化性斑块，每处测量3次，取平均值。

5.统计学处理

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。受检者年龄、性别、体重、身高、收缩压、舒张压、心率、注射压力以及影像图像各检测点的CT值以均数±标准差表示，并分别采用卡方检验、单因素方差分析和独立样本t检验等统计学方法进行组间比较。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.一般资料比较

两组受检者之间的年龄、性别、体重和身高等一般资料比较，差异均无统计学意义(P值均>0.05，表2)。

表2 两组受检者的一般资料比较

2.收缩压、舒张压、心率及注射压力的组间比较

两组受检者之间检查前、中、后期的收缩压、舒张压比较差异无统计学意义(P>0.05)；两组受检者之间检查前期心率比较差异无统计学意义(P>0.05)，而检查中期与后期心率差异有统计学意义(P<0.05)；两组受检者之间对比剂的注射压力差异有统计学意义(P<0.05，表3)。提示使用两种浓度的对比剂进行CCTA检查对受检者心率产生的影响程度不一；同时，低浓度对比剂由于其粘滞度低，所需注射压力相应降低，提高了受检者在检查过程中的舒适度。

表3 两组受检者收缩压、舒张压、心率及注射压力比较

3.图像质量主观评价

270组92例病例中图像质量达到1级的有54例，2级有35例，3级有3例，没有4级的病例；370组39例病例中图像质量达到1级的有25例，2级有13例，3级有1例，没有4级的病例(表4)。两组病例的评分等级均在3级及以上，因此，270组和370组均能满足诊断要求。

表4 主观评分结果 (例)

4.图像质量客观评价

采集左冠主干、左旋支、右冠主干、右后降支、左冠窦开口以及室间隔的CT值，对各组CT值的平均值进行统计学分析，270组与370组除了左旋支(P=0.04)以外，其他测量点差异均无统计学意义(P值均>0.05，表5)。两组病例相应检测点的CT值均表明图像质量符合诊断要求。

表5 两组病例各测量点CT值比较 (HU)

讨 论

据世界卫生组织报道以及联合国会议显示，心血管疾病已经成为全球非传染性疾病致死率之首[7,8]，早诊断早治疗已是关注热点。CCTA检查作为一种无创性影像学检查手段，拥有经济快捷的优势，临床应用广泛，其图像质量是诊断疾病不可或缺的前提[9，10]，而心率过快或心律不齐等因素导致运动伪影的产生是影响图像质量的主要因素。有文献报道[11]，对比剂依其短暂的血流动力学效应，能影响受检者的心率及血压。本研究结果显示使用低浓度对比剂的受检者在检查中和检查后的心率均值明显低于使用高浓度对比剂的受检者，而收缩压、舒张压变化两组间差异无统计学意义。这说明低浓度组受检者心率波动相对较小，较容易获取到高质量的冠状动脉影像，且由于心率的变化幅度较小，不足以明显改变收缩压和舒张压。在高心率情况下，随着心率的增加，收缩末期所持续的时间逐渐缩短，只有提高时间分辨率才能保证图像质量[12]。本研究结果显示低浓度组的注射压力显著低于高浓度组。对比剂的注射压力越大，注射流率越快，容易导致回心压力增大，心脏前负荷增加，致反流的机会增加，反流量亦增加；同时，对比剂注射流率过快，对于一些血管弹性差、脆性大的老年患者，要承受血管破裂引发对比剂外渗导致检查失败的风险，也增加了轻度不良反应的发生率[13]；加之不同浓度对比剂除了碘浓度不同，渗透压及粘滞度也不同，对比剂浓度越高，血浆渗透压和血容量随之增加，血管内皮细胞渗透性失水，可引起局部疼痛和灼热感，疼痛等不舒适感亦导致受检者不自主运动，从而产生运动伪影，影响图像质量[11]。因此，对比剂浓度的差异与受检者的心率息息相关，也极大影响着受检者的舒适感及图像质量。

对比剂的毒副作用可以影响全身各个系统，出现程度不同的各类反应，如全身热感、恶心、呕吐甚至喉头水肿、过敏性休克等[14,15]，对机体的损伤主要体现在以下两个方面：神经毒性，包括癫痫、脑水肿、意识模糊、精神障碍、短暂的失忆等[16,17]；其对肾脏的损伤，导致对比剂肾病的产生[18-20]。其发生与对比剂的渗透性、粘滞度、水溶性和内在的分子毒性等有关，也与对比剂剂量有关[21]。

高渗对比剂的注入，会促使大脑毛细血管、小静脉及小动脉内皮细胞中的水渗透到细胞外，内皮细胞发生皱缩，血脑屏障受损导致对比剂外渗到脑组织间隙，神经细胞将受对比剂化学毒性的损伤，可引起抽搐和惊厥[16,22]。抽搐或惊厥不仅会使受检者产生强烈的不适感，还会引起受检者不自主的运动，产生运动伪影。

高浓度对比剂会增加肾小管和血管中的液体粘度，由于对比剂的高渗，红细胞和血管内皮细胞发生渗透性失水，在肺微血管内皱缩和聚集，可引起局部灼热感和疼痛。同时，对比剂的粘滞度过高，会阻碍肾小球滤过和肾小管中液体的流动，从而延长了细胞毒性对比剂的肾内滞留，会增加毒性对比剂与管状上皮细胞、血管内皮细胞的接触时间，直接损伤细胞，产生氧自由基，出现髓质低氧、缺血损伤和肾小管细胞死亡等，与对比剂肾病的发生有一定关系[11,19,23,24]。

本研究采用的270 mg I/mL碘克沙醇是一种较低浓度的非离子型碘对比剂，具有等渗、低黏滞度(黏度值仅为5.8 mPas，37℃)的特点，而370 mg I/mL碘海醇是一种高渗对比剂，渗透压和粘滞度的增高加大了发生不良反应的概率，因此，使用270 mg I/mL碘克沙醇行CCTA检查，对比剂肾病及其他不良反应的发生率会相应降低。

虽然有研究表明，血管内对比剂浓度越高，对比效果越好，图像显示质量越高[25]。然而，也有研究表明，对比剂的注射浓度越高，粘滞度越高，其流动阻力增加，所需注射压力增加，且相同时间到达血管的浓缩量可能更低[26]。目前，公认的扫描方式基本以患者的体重为计算对比剂注射量的参考标准，认为体重是决定对比剂注射量的重要指标，与图像质量息息相关[27]。而本研究中采用TJI优化计算出的对比剂注射量，不仅考虑了体重在检查过程中的影响，还结合身高，综合考虑受检者的体型，以TJI来乘以相应的系数(≤1)，制定相应的对比剂注射量，更加全面，而且对比剂的注射量会比单纯考虑实际体重计算的量相应减少，本研究结果也很好地证实了其可行性和优势。

主观评分结果表明使用两种浓度对比剂进行检查得到的图像质量均能很好地满足诊断要求，对左冠主干、左旋支、右冠主干、右后降支、左冠窦开口以及室间隔CT值的测量，表明对比剂的注射浓度和注射量能满足取得符合诊断标准的高质量图像，且对270组与370组进行比较，发现除了左旋支(P=0.04)外，其他测量点差异均无统计学意义。由于270 mg I/mL碘克沙醇为等渗对比剂，在注射过程中对血管的刺激小、热感不明显，能相应提高受检者的主观舒适程度，也会降低发生不良反应的风险。因此，本研究结果表明使用等渗对比剂优于高渗对比剂。

综上所述，结合同济指数法使用270 mg I/mL碘克沙醇对比剂行CCTA检查，在显著提高受检者检查过程中的主观舒适度，降低发生不良反应风险的同时，也能使CCTA图像质量满足诊断要求。