莫广盛 余水全 刘锋 韦彩琴 黄鸣宇
(广州中医药大学附属中山医院医学影像科, 广东 中山 528400)
下肢动脉闭塞性病变(Arteriosclerosis obliterans,ASO)是动脉硬化疾病的常见类型,受动脉粥样硬化影响,病变部位血管的管腔直径和血管功能发生异常改变,表现为血管腔逐渐狭窄甚至闭塞,下肢血液循环障碍和血氧代谢障碍,引起下肢麻木、皮肤温度下降、肿胀和疼痛等症状。随着ASO病情进展,可引起间歇性跛行、趾端缺血发黑甚至肢体残疾等不良后果[1-2]。因此ASO的早发现、早诊断和早治疗是减缓肢体不适症状、抑制病情进展和避免不必要截肢的关键。下肢动脉血管成像(CT-Angiography,CTA)技术为ASO临床诊断提供了重要影像学依据,能较好观察血管结构和判断狭窄程度[3]。但随着下肢CTA检查的广泛使用后发现,常规注射扫描方案的下肢CTA图像的显影效果存在明显局限性,有动脉部分节段显影不良、静脉显影干扰等现象,不利于临床准确诊断,造成ASO的误诊和漏诊[4-5]。本科室配备先进的CTA仪器设备,科室成员的CTA技术经验丰富,为解决常规注射扫描方案存在的问题,创新性自拟新注射扫描方案用于下肢CTA检查。为明确新注射扫描方案在ASO下肢CTA检查的应用价值,本研究进行了深入探究,现报告如下。
1.1 一般资料 选取2020年1月~2021年5月我院收治的108例疑似下肢ASO患者作为研究对象。纳入标准:①患者因下肢肿胀、酸胀麻木、皮肤温度下降或间歇性跛行等疑似下肢ASO症状就医。②无下肢CTA或DSA检查禁忌。③患者意识正常,知晓并自愿参与配合本研究涉及的相关检查。排除标准:①碘对比剂过敏。②妊娠或哺乳期妇女。③肝肾功能不全。④拒绝参与配合研究者。108例疑似下肢ASO患者按随机数表法分为A组和B组各54例。A组、B组入组时相关资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。本研究经我院伦理委员会审核批准[伦理审查批件号:2021ZSZY-LLK-(005--127)]并患者知情同意。
表1 两组疑似下肢ASO患者相关资料比较Table 1 Comparison of relevant data between two groups of patients with suspected lower extremity ASO
1.2 方法
1.2.1 下肢CTA检查 仪器采用飞利浦256层CT(Brilliance 256 iCT,PhilipsHealthcare),患者取仰卧位进行下肢CTA检查,足先进。CTA扫描参数:管电压100 kV,管电流298 mAs,层厚为1.5 mm,层间距为 0.75 mm,螺距为0.76,窗宽600~800,窗位300。扫描范围:腹主动脉下端分叉处一直往下至足趾末端。
1.2.2 对比剂注射扫描方案 采用双筒高压注射器经肘正中静脉注入非离子型对比剂碘帕醇,对比剂注射总量100 mL。A组采用常规注射扫描方案,第一期盐水25 mL,流速3.5 mL/s;第二期对比剂 100 mL,流速3.5 mL/s;第三期盐水 50 mL,流速2.5 mL/s。B组采用本科室自拟的新注射扫描方案,第一期盐水20 mL,流速4.5 mL/s;第二期对比剂 30 mL,流速 4.5 mL/s;第三期对比剂70 mL,流速 3 mL/s;第四期盐水20 mL,流速3.0 mL/s;四期连续无间断注射。均使用对比剂跟踪自动触发技术进行自动触发扫描方案,触发阈值设定为110 Hu,监测位置设定在腘动脉。
1.2.3 图像处理 所得的轴位薄层图像上传至飞利浦后处理工作站,图像软件配合自动去骨功能并加以人工修剪可得到完好的血管VR图像。采用多平面重建(Multiplanar reconstruction,MPR)、曲面重建(Curved planar reformaion,CPR)、容积重建(Volume reconstructio,VR)以及最大密度投影(Maintensity projection,MIP)多种图像后处理方式,并结合原始轴位图像,分析下肢血管病情。所有疑似下肢ASO患者的CTA图像均由两名资深放射科医师双盲条件下阅片进行图像质量分析和影像学诊断,两者意见不一致时以资历较高者的诊断结果为准。
1.2.4 DSA检查 所有疑似下肢ASO患者于入院1周内接受DSA检查,DSA造影结果能准确了解下肢动脉血管的狭窄闭塞程度。DSA造影观察下肢动脉管腔狭窄程度,以狭窄闭塞最严重处狭窄程度≥50%作为ASO的诊断依据,>75%表示重度狭窄甚至完全闭塞[6]。
1.3 观察指标
1.3.1 下肢CTA图像显影效果 CTA动脉树可分成腹主—髂动脉、股—腘动脉、小腿动脉和足部动脉4个区域,包括髂总动脉、髂外动脉、髂内动脉、股动脉、股浅动脉、股深动脉、胫前动脉、胫后动脉、足背动脉、足底内外侧动脉等共40个动脉部分节段。若观察区域的CTA图像中发现任一动脉部分节段未显影,则判断为动脉节段显影不良,计算两组4个区域的动脉节段显影不良发生率。同时统计两组CTA图像中下肢静脉显影的发生情况,如下肢CTA检查常见的股总静脉、大隐静脉显影等,1例疑似下肢ASO患者CTA图像可能出现多处静脉显影,CTA静脉显影发生率=(出现静脉显影的例数/总例数)×100%。
1.3.2 下肢CTA图像质量评分 对腹主—髂动脉、股—腘动脉、小腿动脉和足部动脉4个区域分别进行图像质量评分,评分标准[7-8]:①动脉分支的显影级别采用0~5分评价,0分为未显影,1分为仅主干部位显影,2分为直接分支显影,3分为2级分支可显影,4分为3级分支可显影,5分为≥4级别分支可显影。评分越高,表示CTA图像对动脉分支的显影越清晰,图像质量越好。②动脉血管边缘情况显影级别采用0~3分评价,0分为未显示;1分为虽能显示血管边缘结构,但图像明显欠清晰,有变形或者阶梯状伪影;2分为血管边缘结构显示基本清晰,但图像有轻微变形或伪影;3分为血管边缘结构能清晰显示,图像质量佳,未发现变形或伪影。评分越高,表示CTA图像对动脉边缘情况的显影越清晰,图像质量越好。
1.3.3 诊断效果 以DSA检查结果为临床诊断金标准,观察A组、B组对ASO的狭窄程度分级和诊断效果,计算诊断ASO的敏感度、特异度和准确度。
2.1 两组下肢CTA图像动脉节段数显影不良率比较 两组CTA图像对腹主—髂动脉、股-腘动脉的节段数显影较好,差异无统计学意义(P>0.05)。B组小腿动脉、足部动脉区域的动脉节段数显影不良率低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 两组下肢CTA图像动脉节段数显影不良率比较[n,n(×10-2)]Table 2 Comparison of the number of arterial segments in CTA images of lower limbs between the two groups
2.2 两组下肢CTA图像静脉显影发生率比较 A组有8例下肢CTA图像出现静脉显影,其中5例有静脉显影,但尚可满足影像学阅片诊断,3例静脉显影较明显,影响影像学阅片诊断,静脉显影发生率为14.81%(8/54)。B组仅有1例出现静脉显影,但不影响阅片诊断,静脉显影发生率为1.85%(1/54)。B组下肢CTA图像的静脉显影发生率明显低于A组,差异有统计学意义(2=4.364,P=0.037)。典型病例见图1。
图1 下肢CTA显影图Figure 1 CTA development of lower limb注:A.男,65岁,常规注射扫描方案,可见左右髂总静脉及分支有多处静脉显影,此外左右股动脉中上段、股-腘动脉部分可见显影不良;B.男,67岁,采用自拟的新注射扫描方案,可见下肢CTA动脉树全段显影清晰,且无静脉显影
2.3 两组下肢CTA图像动脉分支显影级别评分比较 A组、B组腹主—髂动脉、股-腘动脉的动脉分支、血管边缘显影评分比较,差异无统计学意义(P>0.05),B组小腿动脉、足部动脉区域的动脉分支、血管边缘显影评分均高于A组,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。
表3 两组下肢CTA图像动脉分支显影级别评分比较Table 3 Comparison of arterial branch development level scores on CTA images of lower limbs between the two groups
2.4 两组下肢CTA图像对动脉狭窄程度分级诊断的符合率比较 108例疑似下肢ASO患者经DSA检查,参照DSA结果,A组、B组的动脉狭窄程度诊断符合率分别为81.48%(44/54)、94.44%(51/54),B组动脉狭窄程度诊断符合率高于A组(2=4.285,P=0.038),差异有统计学意义(P<0.05),见表4、5。
表4 A组下肢CTA图像的狭窄程度分级情况(n)Table 4 Classification of stenosis degree of CTA images of lower limbs in group A
表5 B组下肢CTA图像的狭窄程度分级情况(n)Table 5 Classification of stenosis degree of CTA images of lower limbs in group B
2.5 两组参考DSA结果的ASO诊断效果比较 参照DSA诊断结果,B组诊断下肢ASO的敏感度、准确度均高于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表6。
表6 两组参考DSA结果的ASO诊断效果比较[n,n(×10-2)]Table 6 Comparison of ASO diagnostic effects between the two groups with reference to DSA results
ASO是外周血管阻塞性病变(Peripheral vascular obstructive disease,PAD)的常见类型,近些年随着人口老龄化进程加快,发病率有升高趋势。ASO发病隐匿,早期症状不典型,且病情易进展,增加肢体生理不适,降低活动能力和生活质量,若诊治处理不当,可引起溃疡炭疽、截肢等严重后果。近些年血管腔内介入技术和CTA技术均得到明显进步[9-10],在ASO介入治疗成功率不断提高的背景下,不断完善ASO的临床诊断显得尤为重要。本研究从放射学诊断角度,寻找提高ASO诊断效果的可行方案,具有临床意义和社会意义。
下肢CTA与其他ASO影像学诊断方法比较,虽然DSA是公认ASO诊断金标准,能准确了解管腔狭窄程度、位置和血流状况等,但DSA的弊端也不可忽视,有创性检查和存在并发症风险可能不易被患者所接受,尤其是高龄ASO患者,操作时间长,DSA检查需谨慎评估[11]。此外DSA只能显示管腔投影,而对管腔结构却无法评价,不能准确反映动脉内偏心型斑块。核磁共振血管成像(Magnetic resonance angiography,MRA)检查虽然对下肢血管病变具有较好无创诊断价值,但操作相对复杂,对操作者的经验要求较高,而且检查费用较下肢CTA明显昂贵,不宜作为首选[12-13]。
尽管CTA技术得到明显进步,比如动脉树形结构无创成像、照射剂量下降等,对PAD诊断有较好敏感度和特异度,但PAD是全身血管性病变,常常累及心血管,引起心功能的改变,如心率减慢、心排血量降低,导致血管显影延迟,造成血管显影不良[14-16]。目前CTA诊断ASO面临的突出难题是:下肢动脉血管的行程较长,CTA扫描成像对对比剂的达峰时间要求更为严格,对比剂达峰时间影响因素复杂,除上述提及的心功能改变的因素外,还与ASO患者自身血管情况、病理生理变化、体重、体位和对比剂浓度和对比剂注射速率等有关[17-18],其中对比剂注射速率对CTA显影效果和图像质量的影响日益受到临床重视,成为影像工作者思考和探究的热点。结合文献报道[19-20]和临床实际,对比剂注射速率过快,可能造成动脉部分节段的显影不良。对比剂注射速率过慢,流速较低,易错过血管内对比剂达峰值时间,对比剂浓度无法达到CTA清晰成像和满足诊断需求,而且常出现静脉显影,比如常见的股总静脉、大隐静脉、股深静脉、股浅静脉、小隐静脉、腘静脉、胫腓干静脉、胫前静脉、胫后静脉、腓静脉等部位,静脉显影会降低CTA图像的精确性,对阅片者诊断ASO造成干扰,这也是ASO误诊和漏诊的重要原因[21]。
下肢CTA诊断ASO的最佳对比剂注射扫描方案尚无权威定论,值得探究。本研究A组采用常规注射扫描方案,此方案操作简单,基层医院应用尤为普遍,但对比剂注射速率偏低,全程仅3.5 mL/s,部分ASO患者的显影效果欠佳,尤其是腘动脉以下的CTA图像[22]。本研究显示,A组对小腿动脉、足部动脉区域的动脉节段数显影不良率均高达14.81%,明显高于B组0.00%和1.85%,静脉显影发生率14.81%也明显高于B组1.85%,且A组有3例静脉显影比较明显,已影响影像学判断。本研究上述结论与已往研究[23-24]有相通之处。分析认为,自拟新注射方案更加符合下肢动脉的走行和分布特点,临床实际中,下肢CTA小腿动脉、足部动脉显影不良的原因与此区域动脉节段数较多有关,尤其是小腿动脉,动脉节段分布密集,而常规注射扫描方案无法达到局部满意的对比剂浓度,若对比剂浓度偏低或稳定性较差,易造成CTA图像动脉显影不良和静脉显影干扰。
本研究显示,B组在下肢CTA图像质量方面优于A组,表现在小腿动脉、足部动脉区域的动脉分支显影级别、血管边缘显影评分均高于A组,也充分说明自拟新注射扫描方案在CTA图像质量方面有明显优势。分析原因是因为,本研究自拟新注射扫描方案使用不同速率多期注射对比剂,前半部分对比剂流速为4.5 mL/s,可满足血管阻塞诊断要求的高速率,维持血管内对比剂的足够浓度,提高动脉节段显影和减少静脉显影干扰,后半部分对比剂流速3.0 mL/s,也可兼顾ASO患者心功能改变所致显影延迟所要求的低流速[25-26]。本研究进一步比较A组、B组的诊断价值,发现B组的敏感度、准确度分别为97.73%、96.30%,明显高于A组82.22%、83.33%,表明本研究自拟新注射扫描方案可为影像诊断专家提供更好的下肢CTA图像,动脉节段显影充分,静脉显影干扰小,动脉分支和血管边缘结构显影清晰,是提高ASO影像学诊断效果的关键[27]。
本研究自拟新注射方案能提高ASO的下肢CTA显影效果和图像质量,提高ASO的诊断准确性,具有临床推广应用价值。