双源CT大螺距前瞻性双次扫描模式在冠状动脉旁路移植术后随访中的应用
2018-02-01侯小玲李丽君何柏郭凯陈韵岱
侯小玲,李丽君,何柏,郭凯,陈韵岱
冠状动脉旁路移植(coronary artery bypass grafts,CABG)是目前治疗冠心病的主要手段之一[1]。CABG后的评价方法主要包括冠状动脉造影(coronary angiography,CAG)和冠状动脉CT成像(coronary computed tomography angiography,CCTA)[2]。冠状动脉造影检查是评价CABG术后桥血管的金标准,但该检查存在一定的风险,包括死亡(0.11%)、心肌梗死(0.05%)、中风(0.07%)及血管相关并发症(0.43%)等[2-3]。近年来,双源CT已被临床广泛应用于CABG术后桥血管的随访评估,并被证实是一种有效的无创检查方法[4]。本中心前期的两项回顾性研究结果显示,双源CT大螺距前瞻性心电门控双次(Double Flash)扫描模式可在较低的辐射剂量下保证较高的冠状动脉成像质量[5-6]。因此,本研究拟通过运用Double Flash扫描模式评估CABG桥血管的通畅性,探讨其在CABG患者术后随访中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 连续收集2012年4月-2014年12月在解放军总医院行CCTA检查的CABG术后患者61例,研究方案经过解放军总医院伦理委员会批准实施。检查前所有患者均签署知情同意书。病例纳入标准:心率70次/min以内,窦性心律。排除标准:对含碘造影剂过敏者,严重心律不齐、心功能不全者,严重肝、肾功能不全者,屏气不佳者,安装起搏器者。61例CABG患者中,男49例,女12例,年龄61.4±9.6岁。采用SPSS 13.0软件将患者进行编号,在随机号码表上任意规定抽样的起点和抽样的顺序,依次从随机号码表上抽取样本号码,采用随机数字表法将61例患者随机分为A组(Double Flash扫描模式,30例)和B组(回顾性心电门控螺旋扫描模式,31例)。
1.2 仪器与方法 所有患者均采用西门子第二代双源CT(Somatom definition flash)行冠脉CTA检查。患者取仰卧位,扫描方向从头至脚,范围为自胸廓入口至心脏膈面下20mm。扫描前均做屏气训练,无硝酸甘油禁忌证者常规舌下含服硝酸甘油0.5mg,按标准位置于患者前胸壁粘贴电极,连接导线,显示动态心电图。于肘前静脉穿刺连接双筒高压注射器,并选用非离子型对比剂碘普罗胺(370mgI/ml)。回顾性心电门控螺旋扫描模式:采用双筒高压注射器以5.0ml/s的流率注入50~70ml对比剂和50ml生理盐水,应用对比剂示踪法,在主动脉根部层面选择CT值,当升主动脉根CT值达到100HU时,延迟5s自动触发扫描,全剂量曝光范围在30%~80% R-R间期。Double Flash扫描模式:采用双筒高压注射器以5.0ml/s的流率注入15ml对比剂和20ml生理盐水,测定升主动脉根部峰值时间,将此时间加4s作为扫描延迟时间再行增强扫描,启用flash扫描,静脉团注50~70ml对比剂和50ml生理盐水,流率为5.0ml/s,螺距为3.4,触发时相预设在60%和30% R-R间期[7]。扫描参数的设置:准直器2mm×128mm×0.6mm,层厚0.6mm,旋转时间128ms,开启自动调节管电压(Care kV)技术,参考毫安秒量320mAs/r。
1.3 图像后处理 两组患者的图像数据均采用单扇区重建,重建层厚为0.75mm,层间距为0.5mm,卷积核为B26f,支架层间距0.3mm,卷积核B46f。图像分析在后处理工作站(Syngo Circulaion)进行,采用曲面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)、容积再现(VR)等技术。
1.4 图像评价 图像分析采用盲法评价,由两名经验丰富的高年资医师(均未参加本研究)采用4分法评价图像质量,如存在差异经协商后得出一致结论。评分标准[8]如下:1分,血管显示优异,边界清晰,无阶梯样伪影及血管中断;2分,血管有轻度伪影,节段轻微模糊;3分,血管有中度伪影但没有节段不连续;4分,血管显示不清,节段走行不连续,有严重阶梯样伪影。其中图像质量评为1~3分的血管可供诊断,为可评价血管,图像质量评为4分的血管无法满足诊断要求,为不可评价血管。
1.5 辐射剂量 根据每例患者扫描时CT设备上显示的数据,记录该患者总的剂量长度乘积(dose length product,DLP)和CT容积剂量指数(volume CT dose index,CTDIvol),并计算有效辐射剂量(effective radiation dose,ED),计算公式为ED=DLP×0.014,单位为mSv[9]。
1.6 统计学处理 采用SPSS 13.0软件进行统计分析。计量资料以±s表示,组间比较采用t检验,如不服从正态分布的采用中位数(Median)及极差(Range)表示,组间比较采用Mann-WhitneyU检验;计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 两组患者的一般资料 A组30例,男23例,女7例,年龄60.7±9.8岁,体重指数(BMI)25.1±3.2kg/m2;B组31例,男26例,女5例,年龄62.1±9.5岁,BMI 25.3±2.6kg/m2。两组患者的性别、年龄、BMI及危险因素(高血压、糖尿病、高脂血症、吸烟、冠心病家族史)比较差异无统计学意义(P>0.05,表1),具有可比性。
2.2 辐射剂量 A组的ED和CTDIvol(分别为4.34±1.88mSv和5.70±2.36mGy)明显低于B组(分别为17.07±2.13mSv和40.95±3.12mGy),差异均有统计学意义(P<0.001)。
2.3 图像质量评分 61例患者冠状动脉移植血管共139根,其中动脉桥血管闭塞12根,静脉桥血管闭塞7根。A组冠状动脉移植血管69根,其中动脉桥25根,闭塞7根;静脉桥44根,闭塞2根。B组冠状动脉移植血管70根,其中动脉桥29根,闭塞5根;静脉桥41根,闭塞5根。A组移植血管图像质量评分为1.22±0.57分,其中1分的移植血管为58根(84.1%,图1),2分的为8根(11.6%),3分的为2根(2.9%),4分的为1根(1.4%);B组移植血管图像质量评分为1.21±0.61分,其中1分的移植血管为60根(85.7%),2分的为7根(10%),3分的为1根(1.4%),4分的为2根(2.9%)。A、B两组图像质量评分比较差异无统计学意义(P=0.975,表2)。
表1 两组一般资料比较Tab.1 General data of the two groups
图1 应用Double Flash螺旋扫描技术评分为1分的一位68岁男性患者CABG术后2年7个月的复查图像Fig.1 Images with very good image quality (score 1) using Double Flash spiral mode in a 68-year-old male patient 2 years and 7 months after CABG surgery
表2 两组的图像质量分析(4分法)Tab.2 Image quality analysis (4-point scale) of the two groups
3 讨 论
CABG是目前治疗冠心病的重要手段。双源多层螺旋CT是评估CABG术后桥血管的一种有效的无创检查方法。国外研究表明,CT诊断CABG术后桥血管狭窄的敏感度达93%~100%,特异度达97%~100%[10-14]。但是,CT电离辐射的致癌风险逐渐成为社会广泛关注的焦点。因此,如何在保证图像质量的同时有效降低曝光辐射剂量成为研究的热点。大量研究证实,与传统扫描模式相比,大螺距前瞻性心电门控(Flash)螺旋扫描可明显降低有效辐射剂量,但临床发现,单次Flash扫描模式图像容易产生运动伪影,而Double Flash模式的两次扫描结果的图像可相互补充,弥补了单次Flash单一期相重建的不足[5-6]。本研究应用双源CT的Double Flash扫描模式评估CABG术后的桥血管,发现该模式不仅可保证良好的图像质量,而且相比传统回顾性心电门控螺旋扫描模式,辐射剂量明显下降。
传统的CCTA的扫描模式主要包括回顾性心电门控螺旋扫描和前瞻性心电门控序列扫描。回顾性心电门控螺旋扫描模式在临床上应用最为广泛,虽然其图像质量高,但是由于需要采集3~4个心动周期的数据成像,因此辐射剂量也相应较高[15]。本研究中,回顾性心电门控螺旋CT扫描模式在CABG术后患者中的平均辐射剂量为17.07mSv,与国外文献报道的18.9mSv相当[16]。Double Flash螺旋扫描是通过持续且快速的球管运动,在一次心动周期内完成心脏2个期相的图像采集。本研究中,Double Flash扫描模式在CABG术后患者的平均辐射剂量为4.3mSv,明显低于传统的回顾性心电门控螺旋扫描模式。
Double Flash模式由于获得了两组不同期相的图像,两次扫描的图像可互相补充,因此减少了单次Flash扫描可能产生的伪影干扰,提高了诊断的准确性。本研究中Double Flash组有1例出现静脉桥血管吻合口处伪影,普通螺旋扫描组有2例桥血管伪影,1例左侧乳内动脉伪影,1例静脉桥血管吻合于钝圆支吻合口伪影。研究显示,Flash螺旋扫描的图像质量受到患者心率(>71次/min)的影响较大时,桥血管远端吻合口伪影发生率明显增加[17]。本中心的一项研究也发现,当患者心率>65次/min时,单次Flash扫描模式的冠状动脉图像质量低于Double Flash扫描模式[6]。
本研究仍存在一定的局限性。首先,本研究未采用冠脉造影作为金标准进行准确性分析,而仅采用4分法评价图像质量,因此,图像质量的评价可能产生偏倚。其次,Double Flash模式的辐射剂量虽然较传统回顾性心电门控螺旋扫描模式明显下降,但较单次Flash扫描模式的辐射剂量会有所提高。最后,本研究的样本量较小,而且目前国内外关于Double Flash扫描的文献较少,因此,还需要更大样本量的多中心研究进一步证实。
综上所述,与回顾性心电门控螺旋扫描模式相比,双源CT Double Flash扫描模式可在保证图像质量的同时明显降低辐射剂量。采用双源CT Double Flash扫描模式对于CABG患者的随访具有临床可行性。
[1]Liu JJ, Wang YF, Ma YH,et al. Short-term and medium-term outcomes after off-pump coronary artery bypass grafting in patients with renal functional damage[J]. Med J Chin PLA,2017, 42(6): 545-548. [刘金金, 王岳锋, 马月华, 等. 肾功能损害患者行不停跳冠脉搭桥术的短中期预后分析[J]. 解放军医学杂志, 2017, 42(6): 545-548.]
[2]Scanlon PJ, Faxon DP, Audet AM,et al. ACC/AHA guidelines for coronary angiography. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on practice guidelines (Committee on Coronary Angiography). Developed in collaboration with the Society for Cardiac Angiography and Interventions[J]. J Am Coll Cardiol, 1999, 33(6): 1756-1824.
[3]Ma C, Fa XE, Liu B,et al. Risk factors of severe neurological complications after coronary artery by-pass graft[J]. J Zhengzhou Univ (Med Sci), 2015, 50(3): 404-406. [马超, 法宪恩, 柳兵, 等. 冠状动脉旁路移植术后严重神经系统并发症发生的危险因素[J]. 郑州大学学报(医学版), 2015, 50(3):404-406.]
[4]Laspas F, Roussakis A, Kritikos N,et al. Imaging of coronary artery bypass grafts by computed tomography coronary angiography[J]. Curr Probl Diagn Radiol, 2013, 42(6): 241-248.
[5]Hou XL, Wang Q, Yang X,et al. Clinical evaluation of prospectively ECG-triggered high-pitch double protocol spiral in coronary artery imaging[J]. Chin J Health Care Med, 2014,16(2): 104-106. [侯小玲, 汪奇, 杨霞, 等. 双源CT Double flash螺旋扫描模式在评价冠状动脉成像中的应用[J]. 中华保健医学杂志, 2014, 16(2): 104-106.]
[6]Yang XB, Yang JJ, Tian F,et al. High-pitch dual-source CT in prospectively electrocardiogram-triggered spiral double scanning mode for diagnosing coronary artery patency[J]. J South Med Univ, 2013, 33(11): 1605-1610. [杨晓波, 杨俊杰, 田峰, 等. 双源CT大螺距前瞻性双次扫描模式在冠心病诊断中的价值[J]. 南方医科大学学报, 2013, 33(11): 1605-1610.]
[7]Goetti R, Feuchtner G, Stolzmann P,et al. High-pitch dualsource CT coronary angiography: systolic data acquisition at high heart rates[J]. Eur Radiol, 2010, 20(11): 2565-2571.
[8]Leschka S, Stolzmann P, Desbiolles L,et al. Diagnostic accuracy of high-pitch dual-source CT for the assessment of coronary stenoses: first experience[J]. Eur Radiol, 2009, 19(8): 2896-2903.
[9]Srichai MB, Lim RP, Donnino R,et al. Low-dose, prospective triggered high-pitch spiral coronary computed tomography angiography: comparison with retrospective spiral technique[J].Acad Radiol, 2012, 19(5): 554-561.
[10]Pache G, Saueressig U, Frydrychowicz A,et al. Initial experience with 64-slice cardiac CT: non-invasive visualization of coronary artery bypass grafts[J]. Eur Heart J, 2006, 27(8): 976-980.
[11]Ropers D, Pohle FK, Kuettner A,et al. Diagnostic accuracy of noninvasive coronary angiography in patients after bypass surgery using 64-slice spiral computed tomography with 330-ms gantry rotation[J]. Circulation, 2006, 114(22): 2334-2341.
[12]Dikkers R, Willems TP, Tio RA,et al. The benefit of 64-MDCT prior to invasive coronary angiography in symptomatic post-CABG patients[J]. Int J Cardiovasc Imaging, 2007, 23(3): 369-377.
[13]Jabara R, Chronos N, Klein L,et al. Comparison of multidetector 64-slice computed tomographic angiography to coronary angiography to assess the patency of coronary artery bypass grafts[J]. Am J Cardiol, 2007, 99(11): 1529-1534.
[14]Meyer TS, Martinoff S, Hadamitzky M,et al. Improved noninvasive assessment of coronary artery bypass grafts with 64-slice computed tomographic angiography in an unselected patient population[J]. J Am Coll Cardiol, 2007, 49(9): 946-950.
[15]Scheffel H, Alkadhi H, Leschka S,et al. Low-dose CT coronary angiography in the step-and-shoot mode: diagnostic performance[J]. Heart, 2008, 94(9): 1132-1137.
[16]Hermann F, Martinoff S, Meyer T,et al. Reduction of radiation dose estimates in cardiac 64-slice CT angiography in patients after coronary artery bypass graft surgery[J]. Invest Radiol,2008, 43(4): 253-260.
[17]Goetti R, Leschka SS, Plass A,et al. Low dose high-pitch spiral acquisition 128-slice dual-source computed tomography for the evaluation of coronary artery bypass graft patency[J]. Invest Radiol, 2010, 45(6): 324-330.