急性胸痛“一站式”三联CT血管造影检查技术的应用研究
2018-10-30潘兆春于小利崔延安
陈 岩 潘兆春 于小利 崔延安
急性胸痛是一组疾病共同的临床表现,心血管源性急性胸痛主要包括急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)、急性主动脉综合征(acute aortic syndrome,AAS)和肺栓塞,称为胸痛三联征,是引发急性胸痛且严重危及性命的重要原因[1]。近年来随着MSCT高时间分辨率,高空间分辨率,大Z轴覆盖范围,低剂量等技术的应用,多排螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography,MSCT) “一站式成像”使得 CTA已经成为一种快速、准确的无创性的评估方法,在急性胸痛综合征中病因诊断中起着非常重要的作用[2]。
资料与方法
1.临床资料 收集2017年6月至2017年12月,行128层螺旋CT三联CTA检查的急性胸痛患者共37例,由急诊科急诊收治或住院患者突发胸痛症状送检,年龄30~82岁,男性22例,女性15例。检查前去除内衣、饰品等异物,进行呼吸训练。三联征CTA检查禁忌证:包括临床不稳定性、严重心律失常;肾衰竭;甲亢;对比剂过敏;高心肌梗死溶栓评分(≥5分)的患者。相对禁忌证:64层MSCT:心率>70次/min;严重的冠状动脉钙化,冠状动脉钙化评(>1 000)。相对禁忌证能配合屏气的受检者纳入本研究。
2.仪器与扫描方法 采用 Philips Brillance 128层螺旋CT,EBW后处理工作站等。对心率≤60次的患者采用前瞻性心电门控技术,心率>60次的患者采用回顾性心电门控技术:螺距0.3;120 kV,200mAs,准直器64 mm×0.625 mm, 扫描参数:管电压120 kV,参考电流650mAs/slice;球管转速0.4S,螺距0.2~0.3,对比剂跟踪触发扫描,监测点置于主动脉气管分叉处,阈值100Hu。扫描前进行呼吸训练,监测心电图,必要时给予降心率药物,扫描范围从胸骨上凹至左肾上极,长度200~350mm;扫描时10~15s,深吸气后屏气扫描。
3.造影剂注射参数 使用双筒高压注射器,于上肢浅静脉注射非离子型碘对比剂(碘普罗胺,370mgI/mL)。对比剂注射方案:第一期以4.5~5.5mL/s流率注射50~70mL对比剂;第二期以3.0mL/s流率注射对比剂30mL,第三期则以3.0mL/s流率注射30mL 0.9%氯化钠溶液。
4.图像重建与后处理 (1)重建:肺动静脉、主动脉:重建层厚1 mm,间隔0.5 mm;重建视野350 mm,算法Sharp(c);图像矩阵768×768;心脏冠状动脉:重建层厚0.9 mm,间隔0.45mm;重建视野200 mm,算法Cardiac Standerd(CB);图像矩阵768×768,根据心率选择不同时相重建。
(2)容积数据后处理 利用Philips EBW工作站对数据进行多种后处理,如多平面重组(multiple planar reformation,MPR)、容积再现 (volume rendering,VR),表面遮盖阴影显示(shaded surface display,SSD)、曲面重建 (curved planar reconstruction,CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)等。对心脏数据使用Cadiac软件包,依次进行自动去骨、血管命名、血管分析、斑块分析等;对主动脉及肺动脉数据利用AVA软件包,进行去骨,三维显示,曲面显示等处理。
结 果
1.图像质量主观评价 由2名放射科副主任医师对图像进行后处理并作出诊断报告,同时对图像质量进行主观评价。评价标准如下:优,三组血管显示非常清晰,对比剂浓度很适当,无异物、运动伪影干扰;良,三组血管显示较清晰,对比剂浓度适当,无异物、运动伪影未对诊断产生影响;中,三组血管显示欠清晰,对比剂浓度过高或过低,有异物或运动伪影,勉强做出大部分诊断;差,三组血管显示模糊或中断,对比剂浓度太低无法识别,有异物或运动伪影,无法做出诊断。37例患者中,29例图像质量为优,8例为良,所有图像都能做出临床诊断。
2.诊断结果分析 主动脉病变为10例,(其中主动脉夹层5例、主动脉壁溃疡2例、主动脉瘤3例、主动脉夹层合并主动脉壁间血肿2例),肺栓塞6例,冠状动脉粥样硬化伴不同程度狭窄5例,冠心病伴肺栓塞1例,冠状动脉旁路移植术后再狭窄2例,其他胸部及胸廓病变(如肺炎,肿瘤等)3例,未见异常10例(图1~2)。
3.受检者有效剂量(ED) 根据机器扫描后自动生成的扫描参数剂量卡,计算出每位受检者的有效剂量,有效剂量ED=DLP*k(胸部转换因子k=0.014)。结果显示有效剂量范围15.1~25.5mSv;平均值(17.4±3.2)mSv。
图1 患者女性,82岁,胸痛入院行三联CTA A:轴位图像肺动脉、主动脉造影剂皆充盈良好;B:MIP图像显示胸主动脉钙化斑块;C:VR图像同时清晰显示肺动脉、主动脉及冠状动脉,各血管无移动伪影;D:冠状动脉曲面全景重建在同一平面展示各个分支情况;E:心脏三维再现清晰显示右冠情况;F:LAD左前降支CPR显示近 段混合型斑块,管腔轻度狭窄
图2 患者男性,53岁,冠状动脉旁路移植术加内膜剥脱术后1个月,突发胸痛头晕,行急诊三联CTA检查 A:轴位图像显示升主动脉、降主动脉夹层动脉瘤,箭头1示撕脱的内膜,箭头2示搭桥血管起源于真腔;C~D:MIP及VR三维显示原左右冠状动脉管壁多发钙化及明显狭窄,同时显示搭桥血管的起源及支配区域,管腔未见狭窄;B/E:为同一患者次日所行全主动脉检查,CPR及VR图像示DebakeyⅠ型 夹层动脉瘤,升主动脉至左侧髂外动脉内可见线状分隔及双腔征
讨 论
三联CTA检查对急诊胸痛患者诊断的意义。若临床和实验室检查难以明确胸痛病因,可能为胸痛三联征之一或需排除其他导致胸痛的疾病时,需行胸痛三联CTA检查。三联CTA检查可以对急性肺栓塞、AAS(包括主动脉夹层、溃疡、壁间血肿等等)、冠状动脉粥样硬化性病变的存在与否、严重程度和累及的范围等进行明确诊断,对肺部感染、气胸、肿瘤、肺不张、胸腔心包积液其他胸部疾病等也能确诊[3]。多位国内外学者的研究证实CT检查对ACS的阴性预测值很高,可排除非功能性(梗阻性)的冠状动脉狭窄[4]。国外学者研究运用CTA方法比无CT时的诊断流程,可以显著降低患者的就诊时间(由平均24h降为16h)、降低没必要的急诊转住院率(由79%降为48%)、同时提高对患者心血管主要不良事件(MACE)的预判能力[5]。疑诊PE的受检者,Wells临床决策规则对其症状和病史进行了危险分层:有下肢静脉血栓的病史和症状,3分;诊断肺栓塞大于其他可能的诊断,3分;心率>100次/min,1.5分;有>3天的制动或<4周的手术,1.5分;有肺栓塞或深静脉血栓史,1.5分;咳血,1分;恶性肿瘤(接受治疗、过去六个月内治疗或姑息治疗),1分。如果总积分≤4并且D-二聚体呈阴性,则诊断肺栓塞的几率很低,如果积分>4,则需要继续排查肺栓塞。肺血管CT造影因其无创、高特异性、快速等特点,成为排除肺栓塞的首选,若CT阴性,基本排除肺栓塞[6]。如果症状和实验室检查高度怀疑PE而CT阴性,可通过同位素肺通气/灌注扫描(nuclear ventilation/perfusion scan)判定外周细小肺动脉病变。AAS主要包括急性主动脉夹层、壁内血肿、主动脉穿透性溃疡、动脉粥样硬化性动脉瘤等。CTA可发现主动脉夹层的真腔和假腔、有无血栓形成、破口位置、夹层的累及范围、分支血管受累情况、有无累及主动脉瓣及相应脏器的异常灌注等做出准确的诊断,因而是主动脉病变最高效的影像检查及诊断方法。
三联检查的必要性与避免过度使用。危及生命的胸部疼痛是急诊医生目前面对的最重要问题之一,熟练而准确的评估包括患者的症状、病史和体格检查、连续监测心电图、血清生化实验室检查、标记物如肌钙蛋白、肺动脉栓塞压力测试,、心肌灌注成像、超声心动图和其他诊断测试等(如放射性核素肺扫描和介入血管造影)[7]。急诊室评估患者胸痛需要快速、准确、经济的方法。随着多层螺旋CT不断的更新换代, 让它不仅能够提供高质量的非侵入性冠状动脉造影,还能同时提供主动脉和肺动脉的信息,导致多层螺旋CT所谓的“三联”检查日益增多。多层螺旋CT用于检测最常见的危及生命的胸部动脉疾病的原因,即AAS、肺栓塞、冠心病。而三联协议被正当使用时,体现了非常高的潜在的成本效益[8]。同时,统计表明这项技术的过度使用已经上升,这可能使患者接受不必要的辐射和碘对比剂。三联检查最适合于急性胸痛的患者,但评判为较低风险冠状动脉综合征时,其胸痛症状也可能是急性主动脉病变或或肺动脉病变,此时应该结合其他相关检查,而多层螺旋CT不应作为常规的筛查程序。但随着MSCT宽探测器覆盖、大螺距、短扫描时间、和高空间分辨率的不断更新,伴随更有效的图像重建算法,患者受到的辐射剂量和对比剂容积将不断减少,这也导致多层螺旋CT“三联”扫描日益流行。
低辐射剂量三联CTA检查的应用研究。众所周知,以X光为介质的CT检查有低剂量的电离辐射,即使这种水平的低剂量电离辐射不会产生确定性效应,但是随机性效应发生的几率和辐射剂量成正比[9]。为了减少不必要的X线照射,CT扫描应遵从辐射防护最优化原则(as low as reasonably achievable, ALARA)原则,即在图像质量在满足诊断的前提下,尽一切可能减低辐射剂量[10]。CT扫描协议中有很多方法降低患者辐射剂量,包括使用心电图调制管电流、低管电压扫描、心电前瞻性扫描方式、前置滤过、大螺距低旋转时间扫描及迭代算法等[11-12],都能有效降低辐射。
对比剂流量流速设置及低对比剂技术。在对比剂的使用中结合64排CT的性能参数,设置100mL高碘浓度对比剂多期注射并0.9%氯化钠溶液冲注。文献中有同行使用高端CT(如双源、宝石、320排等),由于更快的扫描速度,对比剂用量减少至80mL甚至50mL[13],但是本人认为,对比剂的剂量不能无限制的减少,因为三联检查一般阈值触发设置在主动脉上,为保证触发扫描时右心室及肺动脉的对比剂,需要持续注射造影剂,而且流速不能过低以免肺循环系统内对比剂充盈欠佳。曹丽珍等研究,在团注对比剂后用对比剂-0.9%氯化钠混合物(比例为60:40)代替0.9%氯化钠溶液,可以更好地显示右心室心腔和左心室室壁,而不影响冠状动脉的成像效果[14]。崔燕海等使用64排MSCT行冠状动脉CTA检查时,证实不同浓度的对比剂在相同注射流速均能获得满足诊断的图像;高浓度对比剂可适当降低注射流速[15]。
综上所述,多排螺旋CT可以在较短的时间成本和高效的检出价值基础上,快速甄别急性胸痛的原因;在严格的质量控制下,128层螺旋CT可获得可满足诊断要求的三联CTA图像。总之,急性胸痛三联CTA检查,可以快速、无创的诊断胸痛的原因,为临床决策提供重要依据。在具体的检查实践中,要注意辐射剂量与对比剂用量的优化,力求高质量的图像质量的同时,降低辐射剂量,减少对比剂的使用。