双能量CT支架内碘含量诊断PCI术后支架内再狭窄的初步研究

梁莉 陈梓娴 郭奇虹

【摘要】目的 以冠状动脉血管造影（CAG）为金标准，评价双能量CT支架内碘含量诊断支架内再狭窄的可行性及准确性。方法 回顾性分析2015年11月～2017年12月于我院行双能量CT扫描的PCI术后患者110例，共入选108例患者，194枚支架。其中，男性87例，平均年龄61.21±9.28岁。应用Heart PBV后处理软件测量支架腔内碘含量并计算标化碘含量（nIC），以CAG为金标准，评价不同方法诊断ISR的准确性。图像质量采用5分半定量法评估。P<0.05为差异有统计学意义。结果 108例患者图像质量评分为1～4分，平均1.96±0.74分。常规目测法及nIC定量分析检出显著狭窄（狭窄程度≥50%）支架36枚（18.56%）和38枚（19.59%），诊断的敏感度、特异度及准确度分别为71.79%和61.54%，94.84%和92.90%，90.21%和86.60%。二者联合诊断显著狭窄支架46枚（23.71%），诊断敏感度、特异度及准确度分别为87.18%、92.26%、91.24%。结论 支架腔内碘含量可定量分析PCI术后患者支架内再狭窄，与常规目测法联合可提高显著狭窄的诊断准确性。

【关键词】碘含量;支架内再狭窄;冠心病

【中图分类号】R541.4 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095.6681.2019.25..04

冠心病（Coronary Heart Disease，CHD）的发病率逐年上升[1]，冠状动脉经皮介入（Percutaneous Coronary Intervention，PCI）是其最有效的治疗方法之一。而支架腔内再狭窄（in-stent restenosis，ISR）是该介入术后最常见的并发症，将严重影响患者预后及生存质量。研究显示，金属裸支架PCI术后再狭窄率为11%-40%，药物洗脱支架可降低再狭窄率，但仍不可忽视[2]。冠状动脉血管造影（Coronary Angiography，CAG）是评价PCI术后ISR的“金标准”[3]，但其有创，不适用于PCI术后随访。因此，无创的冠状动脉CT血管造影（Coronary CT angiography，CCTA）已成为PCI术后患者复查的首选检查，但由于支架造成的伪影，一定程度上会影响ISR评价的准确性。双源双能量CT具有两套球管和探测器，扫描后通过后处理技术，可得到反映组织器官碘含量的碘图，由此实现了病变的无创、定量评估。但目前有关碘含量在冠脉支架方面的研究较少。本研究旨在通过测量支架腔内的碘含量，定量分析其评价支架腔内再狭窄的可行性及准确性。

1 资料与方法

1.1  一般资料

回顾性分析2015年11月～2017年12月于我院行双能量CT扫描的PCI术后患者110例。纳入标准：（1）冠心病PCI术后复查患者;（2）同期（2～18 d）内行CAG检查。排除标准：（1）碘造影剂过敏;（2）严重心律失常;（3）严重肝、肾功能不全。

1.2  扫描方案

使用德国西门子第2代双源CT扫描机。选择双能量模式;回顾性心电门控;两球管管电压均为100/Sn140kVp;管电流自动调节;开启CARE Dose 4D;180°半宽;准直器宽度为32×2×0.6 mm;转速为0.28s/r;螺距为0.2～0.43（心率自适应）;FOV：150×150～200×200 mm;矩阵512×512。先行心脏定位扫描，随后应用对比剂示踪法行血管增强扫描。

对比剂注射方案：优维显（碘普罗胺）或欧乃派克（碘佛醇）70～80 mL;注射速率5 ml/s;同流速追加生理盐水40 mL。扫描范围自气管隆突下1 cm至心脏膈面，患者屏气时间9～12 s。

1.3  图像后处理、数据测量及分析

使用西门子后处理工作站，多时相重建选取最佳冠状动脉支架图像，卷积核I46f，层厚0.6 mm，间隔0.4 mm。采用曲面重组和多平面重组技术，按照2016版CAD-RADSTM冠脉狭窄分级[4]标准，目测直径法[5]评价ISR。

选取最佳舒张期图像，应用Dual Energy-Heart PBV处理软件生成碘图[6]。分别测量左冠状动脉开口层面主动脉根部碘含量，支架血管标准轴位层面支架腔内及支架近端、远端（5 mm范围内）血管腔轴位层面的碘含量。若支架腔内可见病变，则测量病变区和非病变区两处碘含量;若支架腔内未见病变，则测量支架近、中、远段三处碘含量。ROI在保证避开血管壁及支架的前提下尽可能取最大，每个部位连续测量3次取平均值。最后将每个部位所测碘含量分别与主动脉根部碘含量相比即为标化碘含量（normalized iodine content，nIC）。

1.4  nIC评估ISR的方法

当支架及周围5 mm区域内的nIC值明显较支架以近、以远血管腔内nIC值低时，或者支架以远nIC值明显较支架以近及支架腔内值低时定义为ISR。具体方法：运用单因素方差分析进行比较，（1）支架腔内有可见病变时，将支架以近、支架腔内病变区、支架腔内无病变区及支架以远血管腔内的nIC值进行比较，差异有统计学意义，则认为有显著性狭窄;（2）支架腔内未见病变时，将支架以近、支架腔内近、中、远段及支架以远血管腔内的nIC值进行比较，差异有统计学意义，则认为支架腔内有显著性狭窄。

1.5  CAG检查及ISR评价方法

使用美国GE公司大型C臂DSA机，由2名高年资心内医生在不知CCTA结果情况下评估ISR。记录ISR数目，并统计显著性狭窄的支架数目。

1.6  重复性检验及盲法

所有数据测量及分析由2名放射科主任及副主任医师在对其他结果均不知情的前提下独立重复判断，当2位医师意见不一致时，由二人共同認定的结果作为最终结果。

1.7  图像质量评价

采用5分半定量法对所得图像进行评分：1分，即支架及腔内显示清晰，无明显伪影;2分，即支架及腔内显示清晰，有少量伪影，但不影响管腔观察;3分，即支架及腔内显示尚可，有伪影，轻度影响管腔观察;4分，即支架及腔内显示欠清晰，有明显伪影，明显影响管腔观察;无法观察管腔为5分[7]。

1.8  统计学分析

所有的统计学分析均采用SPSS 21.0，计量资料用均数±校准差表示，计数资料用百分比表示。不同部位nIC值比较采用单因素方差分析。以CAG结果为金标准，计算不同方法诊断ISR的敏感度、特异度及诊断准确度。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1  研究对象的基本资料

110例患者中，排除图像伪影较重者2例，最终纳入108例PCI术后患者，共194枚支架（右冠62枚，左前降支75枚，左旋支44枚，对角支11枚，钝缘支2枚）。男性87例（80.56%），年龄40-76岁，有效辐射剂量（10.15±2.81）mSv（表1）。

2.2  图像质量评价

108例患者图像质量评分范围为1～4分，平均1.96±0.74分。其中，1分53/194（27.32%）;2分99/194（51.03%）;3分38/194（19.59%）;4分4/194（2.06%）;所有图像均可观察管腔，故5分者为0个。

2.3  CAG及ISR的诊断结果

CAG检查的194枚支架中，无狭窄者97枚（50.00%）;轻微狭窄者35枚（18.04%）;轻度狭窄者23枚（11.86%）;中度狭窄者10枚（5.15%）;重度狭窄者15枚（7.73%）;完全闭塞者14枚（7.22%）。其中，显著狭窄支架39枚（20.10%）。

常规目测法共检出未狭窄支架120枚（61.86%）、轻微狭窄23枚（11.86%）、轻度狭窄15枚（7.73%）、中度狭窄7枚（3.60%）、重度狭窄17枚（8.76%）、完全閉塞12枚（6.19%）;其中，显著狭窄支架36枚（18.56%）。诊断敏感度、特异度及准确度分别为71.79%、94.84%、90.21%。

194枚支架中189枚碘图未见明显病变，其支架近端血管腔，支架近、中、远段腔内及支架远端血管腔nIC值分别为1.02±0.17、0.90±0.24、0.84±0.23、0.79±0.23、0.75±0.25。在可见病变的5枚支架中，其支架近端血管腔碘含量、支架腔病变区碘含量、支架腔非病变区碘含量以及支架远端血管腔nIc值分别为0.94±0.20、-0.04±0.40、0.87±0.14、0.81±0.27。单因素方差分析结果显示：nIC值诊断ISR中，38/194（19.59%）为显著性狭窄（图1）。与CAG对照，其诊断显著狭窄的真阳性、假阴性、假阳性及真阴性分别为24、15、11、144。诊断敏感度、特异度及准确度分别为61.54%、92.90%、86.60%。完全闭塞组14枚支架中，6枚（42.86%）支架远端血管腔内碘值高于近端（图2）。

常规法加nIC定量分析检出ISR支架46枚（23.71%），诊断显著狭窄的真阳性、假阴性、假阳性及真阴性分别为34、5、12、143，敏感度、特异度及诊断准确度分别为87.18%、92.26%、91.24%。

3 讨 论

冠状动脉内支架植入是治疗冠心病的常用方法[8]。但PCI术后1～6个月是ISR发生的高峰时期，对病情的发展及治疗效果非常不利。Mahnken等[9]研究指出，植入金属裸支架，6个月内的平均再狭窄率为46%，药物涂层支架可抑制血管新生内膜增生而减少ISR的发生，但仍存在3%～20%的再狭窄。CAG是诊断ISR的金标准，但其有创，费用高，可能出现穿刺部位出血、血肿、心律失常、急性心肌梗死、栓塞等并发症，不易于PCI术后患者的随访。而CCTA无创且安全，在术后患者的随访中发挥着重要的作用[10]。但是支架的材质、结构、壁厚度及直径等因素均会影响支架腔内的显示，运动、金属及部分容积效应造成的伪影是影响ISR评价的主要因素。

双源CT具有较高的时间分辨率，使其冠状动脉成像不再受患者心率的影响，从而降低了运动伪影的发生，提高了支架图像质量，本研究共纳入194枚支架，图像质量评分平均为1.96±0.74分，所有支架的评分均在1～4分内。其中，绝大多数（78.35%）的图像质量均较高。其次，双源CT双能量扫描可以较敏感的识别出物质的不同化学组成[11]，尤其更容易区分两种原子序数差距较大的物质的成分[12]。CT血管造影所用的对比剂为碘化物，组织衰减远远大于其他组织，利用这一特性，可将其单独提取出来[13-14]，然后反映出不同物质强化程度的差异。在我们的先前研究中，已实现了正常人心肌碘含量的定量测量[15]。本研究在前期研究的基础上，通过测量支架腔内碘含量来定量分析ISR的情况，一定程度上避免了金属晕状伪影对支架腔内的影响。结果显示，碘含量单独诊断ISR的敏感度及特异度均较常规法略低，究其原因可能与线束硬化伪影及部分支架直径较小所致测量误差有关，但常规法与碘含量二者结合可使诊断的准确度从90.21%提高到91.24%，提高了ISR的诊断效能，为临床提供更可靠的依据。

支架完全闭塞是ISR最严重的类型，将严重影响患者预后，因此早期、准确诊断支架腔内完全闭塞尤为重要。部分支架因支架腔内评价受限，只能评价支架远端血管，但是支架远端显影并不代表支架通畅，有一部分是闭塞后的侧枝血管形成的逆向血流，此时表现为造影剂逆向梯度，即远端CT值高于近端CT值[16]。但是传统单能量CT对于造影剂逆向梯度的显示不敏感，有时很难确定是否存在侧枝循环，而侧枝循环的有无对于是否开通闭塞支架及术中入路的选择具有重要的意义。本组完全闭塞的14枚支架中，我们通过测量支架以远血管腔的碘含量，发现6枚存在逆向梯度变化，从而证实可能存在侧枝循环，为临床开通闭塞支架提供了更多的信息和信心。

本研究存在很多局限性。為单中心回顾性研究，无法确定ISR的具体时间;其次，本研究结果显示ISR比例明显高于既往研究，分析其原因主要为来我院就诊的患者多为有症状患者，因此存在较大的选择性偏倚。另外，显著狭窄的病例数目较少，有待进一步扩大样本量，进行多中心长期随访的前瞻性研究。

总之，双源CT双能量扫描可清晰直观地显示支架的解剖位置及支架内管腔充盈情况，通过碘图测量碘含量，可实现ISR的定量分析。与常规目测法联合可提高诊断的准确性。另外，对于支架腔内完全闭塞病变以远血管侧枝循环的形成具有重要的提示意义。

参考文献

[1] Vaccarino V，Badimon L，Bremner JD，et al.Depression and coronary heart disease：2018 ESC position paper of the working group of coronary pathophysiology and microcirculation developed under the auspices of the ESC Committee for Practice Guidelines[J].Eur Heart J，2019，DOI：10.1093/eurheartj/ehy913.

[2] Stefanini GG，Byrne RA，Windecker S，et al.State of the art：coronary artery stents-past，present and future[J].EuroIntervention，2017，13（6）：706-716.DOI：10.4244/EIJ-D-17-00557.

[3] Chung SH，Kim YJ，Hur J，et al.Evaluation of coronary artery in-stent restenosis by 64-section computed tomography：factors affecting assessment and accurate diagnosis[J].J Thorac Imaging，2010，25（1）：57-63.DOI：10.1097/RTI.0b013e3181b5d813.

[4] Cury RC，Abbara S，Achenbach S，et al.CAD-RADS（TM）Coronary Artery Disease-Reporting and Data System.An expert consensus document of the Society of Cardiovascular Computed Tomography（SCCT），the American College of Radiology（ACR）and the North American Society for Cardiovascular Imaging（NASCI）.Endorsed by the American College of Cardiology[J].J Cardiovasc Comput Tomogr.2016，10（4）：269-281.

[5] Kido T，Watanabe K，Saeki H，et al.Adenosine triphosphate stress dual-source computed tomography to identify myocardial ischemia：comparison with invasive coronary angiography[J].Springerplus，2014，3：75.DOI：10.1186/2193-1801-3-75.

[6] Kido T，Watanabe K，Saeki H，et al.Adenosine triphosphate stress dual-source computed tomography to identify myocardial ischemia：comparison with invasive coronary angiography[J].Springerplus.2014，3（4）：75-77

[7] Andreini D，Mushtaq S，Pontone G，et al.Rationale and design of advantage（additional diagnostic value of CT perfusion over coronary CT angiography in stented patients with suspected in-stent restenosis or coronary artery disease progression）prospective study[J].J Cardiovasc Comput Tomogr，2018，12（5）：411-417.DOI：10.1016/j.jcct.2018.06.003.

[8] Piccolo R，Giustino G，Mehran R，et al.Stable coronary artery disease：revascularisation and invasive strategies[J].Lancet，2015，386（9994）：702-713.DOI：10.1016/S0140-6736（15）61220-X.

[9] Mahnken AH，Buecker A，Wildberger JE，et al.Coronary artery stents in multislice computed tomography：in vitro artifact evaluation[J].Invest Radiol，2004，39（1）：27-33.DOI：10.1097/01.rli.0000095471.91575.18.

[10] Andreini D，Pontone G，Bartorelli AL，et al.High diagnostic accuracy of prospective ECG-gating 64-slice computed tomography coronary angiography for the detection of in-stent restenosis：in-stent restenosis assessment by low-dose MDCT[J].Eur Radiol，2011，21（7）：1430-1438.DOI：10.1007/s00330-011-2085-7.

[11] Aran S，Shaqdan KW，Abujudeh HH.Dual-energy computed tomography（DECT）in emergency radiology：basic principles，techniques，and limitations[J].Emerg Radiol，2014，21（4）：391-405.DOI：10.1007/s10140-014-1208-2.

[12] Johnson TR.Dual-energy CT：general principles[J].AJR Am J Roentgenol，2012，199（5 Suppl）：S3-8.DOI：10.2214/AJR.12.9116.

[13] Ratajczak P，Serafin Z，S-awińska A，et al.Improved imaging of colorectal liver metastases using single-source，fast kVp-switching，dual-energy CT：preliminary results[J].Pol J Radiol，2018，83：e643-643e649.DOI：10.5114/pjr.2018.80347.

[14] van Assen M，Lavra F，Schoepf UJ，et al.Iodine quantification based on rest/stress perfusion dual energy CT to differentiate ischemic，infarcted and normal myocardium[J].Eur J Radiol，2019，112：136-143.DOI：10.1016/j.ejrad.2019.01.017.

[15] 陳梓娴，王刚，梁莉，等.双源CT双能量心肌首过灌注成像测量正常人左心室心肌碘含量的初步研究[J].中华心血管病杂志，2017，45（5）

[16] Yang ZK，Shen Y，Hu J，et al.Impact of coronary collateral circulation on angiographic in-stent restenosis in patients with stable coronary artery disease and chronic total occlusion.Int J Cardiol.2017.227：485-489.

本文编辑：吴 卫