双源CT低浓度对比剂联合低电压扫描在经导管主动脉瓣置换术前的应用价值

陈伯超，黄彦源，陆 东，郑小华，陈小平，石 林，蒲 红

(1.成都市第六人民医院放射影像科，四川 成都 610061；2.四川省医学科学院·四川省人民医院放射科，四川 成都 610072)

心脏瓣膜疾病通常由创伤、炎症、风湿性疾病、缺血性坏死及先天性发育异常所致，主要以瓣膜增厚、缩短、粘连、纤维化或钙化为主要病理改变[1]，其中尤以主动脉瓣狭窄最常见。由于外科手术治疗风险较高，目前临床多采用以经导管主动脉瓣置换术(TAVR)为代表的微创介入手段进行治疗。TAVR术前影像学筛查与评估是其顺利完成的重要前提条件，本研究旨在探索双源CT(DSCT)应用低浓度对比剂联合低管电压扫描模式在TAVR术前评估中的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料2013年4月自己2018年3月成都市第六人民医院收治的150例具备TAVR治疗指征并于术前行DSCT血管成像检查的患者，纳入标准：①符合主动脉瓣病变相关诊断标准[2]；②年龄60～85岁；③存在外科手术高危因素或禁忌证；④纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级≥Ⅱ级[3]；⑤预期寿命≥1年；⑥体质量指数(BMI)≤30 kg/m2。排除标准：①诊断为左心室内血栓、左心室流出道梗阻、心内膜炎、夹层动脉瘤其他心血管疾病引起的类似临床症状；②近1个月内有心肌梗死病史；③存在主动脉瓣单叶等主动脉根部解剖结构畸形；④未见主动脉瓣钙化；⑤任何原因需急诊外科手术；⑥合并肺、肝、肾、脑等脏器存在器质性病变、血流动力学无法控制良好或任何部位恶性肿瘤；⑦既往有主动脉相关外科手术及介入治疗史；⑧伴有甲状腺功能亢进、哮喘、过敏反应等对比剂禁忌证。根据对比剂浓度及管电压水平应用情况分为双低组(低对比剂浓度+低管电压，n=67)、对照组(标准对比剂浓度+标准管电压，n=83)。双低组男47例，女20例；年龄61～83岁[(72.18±6.90)岁]；BMI(22.15±1.93)kg/m2；NYHA心功能分级Ⅱ级18例，Ⅲ级38例，Ⅳ级11例；合并高血压47例，高脂血症37例，糖尿病8例。对照组男57例，女26例；年龄63～85岁[(72.93±6.82)岁]；BMI(22.26±1.85)kg/m2；NYHA心功能分级Ⅱ级22例，Ⅲ级47例，Ⅳ级14例；合并高血压58例，高脂血症45例，糖尿病10例。两组性别、年龄等基线资料比较差异无统计学意义(P> 0.05)，具有可比性。

1.2 设备与检查方法采用德国SIEMENS Healthcare公司提供的SOMATOM Definition Flash系列128排炫速扫描双源CT扫描成像系统，标准管电压120 kV，低管电压100 kV，管电流参考基准均为250 mAs，并采用心电门控自动管电流调制技术，层厚0.7 mm，层间距0.7 mm，螺距2.5，转速0.28 s/r；对比剂则选用碘海醇注射液(双北，生产企业：北京北陆药业股份有限公司，规格35 gI/100 ml，国药准字H20053800)，标准浓度配制为1.5 ml/kg，低浓度配制为0.9 ml/kg，均通过高压注射器于肘前静脉进行团注，注射速率为4.5 ml/s，随后再以相同速率注射60 ml生理盐水推进循环，追踪平面为腹主动脉两侧髂前上棘水平，扫描范围自甲状软骨上缘平面至趾骨联合下缘平面，兴趣区域CT值达到监测阈值180 Hu后，延迟6～7 s进行屏气扫描。

1.3 图像处理与评估扫描资料传入SIEMENS Syngo Via VA11后处理工作站中进行分析，采用多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)及容积重建(VR)技术处理后方可阅片，由2名经验丰富的医师采取双盲法进行判读，结论有出入时交由另1位资深医师予以判断。图像质量评估兴趣区域分别选取升主动脉部双肺动脉主干平面、腹主动脉部肾动脉平面、髂动脉部髂内动脉起始平面、股动脉部股深动脉起始平面，由阅片医师完成对图像的主观评分。5分：兴趣区域边缘清晰，未见运动伪影；4分：兴趣区域边缘较模糊，可见轻度运动伪影；3分：兴趣区域边缘清晰度较差，但未出现明显错层而不影响整体阅片；2分：图像整体噪声明显，存在局部运动伪影或错层；1分：图像整体噪声较大，存在广泛的运动伪影或错层。客观图像质量评估则尽可能避开动脉斑块，读取管腔CT值统计其均数与标准差，并计算其邻近组织或同一平面椎旁肌肉平均CT值，得出信噪比(SNR)=管腔平均CT值/管腔CT值标准差，对比噪声比(CNR)=(管腔平均CT值-邻近组织或同一平面椎旁肌肉平均CT值)/管腔CT值标准差。患者所受辐射情况主要根据垂直断层平面积分计算出的容积CT剂量指数(CTDIvol)推演有效辐射剂量(ED)，其中ED=CTDIvol×扫描长度×0.014，同时记录实际扫描时间进行表征。阅片结论以评估结局报告的形式向患者反馈，主要涵盖评主动脉瓣膜形态、瓣膜支架规格、入路方式等内容，并根据对比剂肾病(CIN)相关诊断标准[4]，回顾患者检查后3 d内CIN发生情况，对上述指标差异情况进行统计学分析。

1.4 统计学方法采用SPSS 20.0统计学软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验；计量资料比较采用t检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各平面图像质量比较两组图像各平面主观评分、SNR、CNR水平比较差异均无统计学意义(P> 0.05)，见表1，图1。

表1 两组图像各平面主观评分、SNR、CNR水平比较

图1 双低组与对照组DSCT图像比较 a、c：双低组图像；b、d：对照组图像

2.2 辐射情况比较两组扫描时间比较差异无统计学意义(P> 0.05)，而双低组CTDIvol、ED水平低于对照组(P< 0.05)，见表2。

表2 两组扫描时间、CTDIvol、ED水平比较

2.3 评估结局比较两组主动脉瓣膜形态、瓣膜支架规格、入路方式比较差异均无统计学意义(P> 0.05)，见表3。

2.4 CIN发生情况比较检查后3 d内，双低组发生CIN 1例(1.49%)，对照组发生CIN 10例(12.05%)，组间发病率比较差异有统计学意义(χ2=4.625，P= 0.032)。

3 讨论

TAVR术后常见并发症主要包括房室传导阻滞、瓣周漏、脑卒中、外周血管损伤、心肌梗死及冠状动脉阻塞等[5]，均与术前评估有误及术中操作不慎关系密切，故TAVR术前CT血管成像评估对改善患者预后意义重大。

表3 两组主动脉瓣膜形态、瓣膜支架规格、入路方式比较 [n(%)]

TAVR术前实施CT血管成像主要目的是对主动脉根部细致结构及外周大动脉通路情况进行了解，为瓣膜支架、入路方式的选择及手术难度的评估作出前瞻性分析与评估。有关学者指出，瓣膜支架与主动脉瓣环不匹配可导致术后主动脉根部破裂、支架移位及瓣周漏等并发症[6]；而入路血管壁存在钙化斑块则将限制血管伸缩性，导管通过困难且可引起血管损伤，甚至因其钙化物质脱落而循环至脑血管诱发脑卒中[7]，对患者预后危害极大。本研究中，两种扫描模式检测出的主动脉瓣膜形态、瓣膜支架规格、入路方式比较均不存在显著差异，这表明低浓度对比剂联合低电压扫描DSCT血管成像技术应用于TAVR术前评估可获得标准配置模式相似的结局。部分研究认为，经股动脉逆行途径是目前TAVR中应用最为成熟的入路方式，但通常将其管腔直径<7 mm或走行过于迂曲视为TAVR的禁忌证[8]，术前评估需引起足够重视。

与半侵入性的经食管超声心动图检查不同，CT血管成像为典型的无创检查技术且检查时间较短，凭借DSCT等技术成像效果不断提升，近年来在呈现心脏结构时时间与空间分辨率方面均表现出越来越大的临床应用优势。据相关文献报道，DSCT具备两套球管与两套探测器，对于心血管成像成像而言，无需通过预先给予控制心率药物，加之主动脉成像对心率要求不及主动脉严格[9]，因此是针对TAVR术前评估筛查相对合理的影像学手段。本研究中，两组图像质量比较均无显著差异，这表明DSCT采用低浓度对比剂联合低管电压扫描并未明显影响对主动脉各平面的成像质量，因此该模式亦具备一定可行性，初步猜测认为，尽管低浓度对比剂保持一定输注速率前提下，单位节段主动脉内含碘量较标准浓度降低明显，但通过降低管电压能提高表观CT值，故同样能获得较为理想的成像效果。有专家提出，单纯降低管电压可增加图像噪声，图像质量无法保障，尤其对肥胖患者而言，图像SNR降低更为显著[10]，因此采取低管电压模式扫描流程优化时需对患者BMI水平提出一定限制。

当代CT技术主要以探测器数目增多或扫描范围加宽、转速加快及球管容量增大为主流的发展趋势，尽管其分辨率可获得极大提升，但患者所受电离辐射亦随之增加。目前放射科主要采用的降低辐射剂量方法主要包括下调管电流与管电压、增加CT螺距等措施，由于辐射剂量与管电压数值平方成正比[11]，故降低管电压是目前主要的减少受检者辐射剂量途径。有关调查报告指出，CT辐照剂量每升高1 Sv，受检者患癌风险则提升4.1%[12]，对其远期预后构成严重威胁。本研究发现，双低组CTDIvol、ED水平及检查后3 d内CIN发生率均明显低于对照组，提示低对比剂浓度联合低管电压模式应用于TAVR术前DSCT血管成像检查可有效减少患者受到的电离辐射，并通过降低注入对比剂的渗透压与黏稠度减少其在体循环通过肾脏时造成的损害，有助于提高DSCT进行血管成像的安全性。韩磊等[13]认为，低浓度对比剂的应用可能将增加其输注体积，虽然对减少肾脏受损有积极意义，也使得对扫描延迟时间的要求变得更为宽松，但因探测器感应信号减弱，需结合低管电压维持CT值以保持灵敏的成像效果。

综上所述，低浓度对比剂联合低管电压扫描模式DSCT血管成像应用于TAVR术前评估可有效降低辐射剂量与CIN发病率，且能维持与标准配制模式相当的评估效果，对手术顺利进行及改善患者预后有积极意义。