Force CT评价下肢深静脉血栓CT值与血液成分的关系

周瀚 梁鲁 姚碧辉 宋磊

下肢深静脉血栓(deep vein thrombosis，DVT)会引起多种并发症，如肺动脉栓塞(pulmonary embolism，PE)，血栓栓塞后综合征(PTS)、慢性血栓性肺动脉高压等[1]。有学者研究利用下肢深静脉多普勒超声、下肢磁共振血管成像(magnetic resonance venography，MRV)评价下肢DVT稳定性，但局限性较大，且多局限于漂浮血栓的研究[2-5]。我们拟利用SOMATOM Force CT下肢静脉成像(CTA)的能谱曲线分析评价下肢DVT的血栓能谱CT值与血液值的关系,分析血栓内主要成分的含量及血栓类型，进而分析血栓的稳定性，以期为不稳定血栓做早期预防及治疗。

对象与方法

一、对象

选择2015年12月～2017年1月在包头市中心医院行SOMATOM Force CT下肢血管成像的住院病人21例，其中男性13例，女性8例，年龄19～82岁，平均年龄(59.14±16.57)岁。除1例检查结果正常外，其余均确诊为下肢DVT(结合症状、体征、查体、实验室检查、双下肢超声和CT血管成像等)。

纳入标准：临床上行SOMATOM Force CT下肢血管成像的疑似下肢DVT病人。排除标准：(1)CT检查禁忌证如对比剂(碘)过敏、肝/肾功能不全、心源性休克、急性心肌梗死急性期、失代偿性心功能不全等。(2)所有受试者在采血行实验室检查前接受放化疗、或接受输血治疗等可能导致血液成分发生变化的病人。

二、方法

1.实验方法：所有入组受试者在行下肢深静脉Force CT扫描前需空腹，并空腹行采血实验室检查。釆用全自动生化分析仪(日本日立)定量测量并记录被检查者静脉血液中血红蛋白(hemoglobin,Hb)、红细胞(red blood cell,RBC)、血小板(platelet,PLT)的含量。在此期间所有受试者均不能输入血液制品及接受放疗、化疗等可引血液成分改变的临床治疗等。

2.Force CT扫描方法：采用德国Siemens公司的第三代双源CT(SOMATOM Force CT)扫描。下肢深静脉扫描方式：双能量扫描，双能量管电压分别为100 kV和Sn 140 kV，自动调节电流的技术，准直器宽度192 mm×0.60 mm，螺距0.7，球管旋转一周0.25 s。病人采取仰卧足先进的体位进行扫描，扫描方向为由头至足，行髂静脉至踝部静脉扫描,层厚5 mm。先常规平扫，然后在上肢肘静脉注射对比剂60～80 ml，速度3 ml/s，浓度为270 mg/ml，对比剂注射后行增强扫描，通过跟踪对比剂来触发延迟，延迟时间是120～150 s。

3.图像分析与测量：图像在扫描完成后将被转至Siemens设备的syngo.via工作站的处理器，进行三维图像重建，图像重建的方法包括曲面重建(curved planarreformation,CPR)、容积重现(volume rendering,VR)及最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)等。

使用Force CT的Vascular能谱软件的单能量ROI来分析图像，从而获得从40～190 Kev的16个不同能量图像。在患肢的血栓部位(大小视血栓部位及大小而定)选定感兴趣区(region of interest，ROI)，注意在选取放置ROI时尽量避免靠近静脉血管壁及周围正常组织(纤维、脂质等)(图1)。同时在对侧正常腿相同位置取同大小的ROI作为对照，双侧血栓者不做对照。得到在单能量下，血栓部位及对侧正常静脉的CT能谱曲线。该曲线左侧纵坐标是各Kev下的CT值(HU),横坐标是40～190 Kev，间隔10 Kev，右侧纵坐标为对比噪声比(contrast noise ratio,CNR)。病人图像的重建及能谱分析均需要有2位至少8年以上的影像科工作、阅CT片经验的主治、副主任医师一起阅读分析图像，并共同商讨并评价图像质量的分级。

图1 ROI位置示意图

图像质量可分为三级：Ⅰ级，下肢静脉所有都显影出来，同样静脉瓣良好显示，对比剂均匀混合，血管增强好;Ⅱ级，下肢静脉显影长度在1/2以上，静脉瓣显影较差，管腔内填充不均匀。Ⅲ级，下肢静脉未显影长度超过1/2。

三、统计学分析

结果

1.单能量下正常血液能谱曲线及CT值：(1)单能量下正常血液能谱曲线：所有受试者正常下肢静脉对应血液的能谱曲线见图2，在40～190 Kev之间，随着Kev不断增大，血液CT值不断减小，而且CT减小的幅度越来越小，在40～90 Kev之间CT值减小幅度显著，而在90～190 Kev之间CT趋于一直线，较平缓。(2)单能量下正常血液CT值及血液指标与CT值的关系：通过多元逐步回归分析法可发现,在40～190 Kev之间，正常下肢静脉血CT值与所检测部分血常规指标可以建立回归方程，同时所建立的回归方程自变量(部分血常规)不完全相同。所有的多元回归方程的统计结果经方差分析，差异均有统计学意义(F=6.42～7.47,P=0.00<0.05)。根据血液指标与正常下肢深静脉血液的CT值建立的回归方程，经t检验发现只有自变量Hb的偏回归系数b有统计学意义(t=10.60～10.97，P<0.05)。

表1 21例受试者CT和超声检测下肢DVT血管数(支)

图2 血液对应的能谱曲线图(正常血液)

根据多元回归方程统计结果发现，在40～190 Kev中，只有血红蛋白与血液CT值有统计学关系，说明只有Hb对正常下肢深静脉血液的CT值影响较显著。并且在120 Kev时，Hb对正常下肢深静脉血液的CT值影响最大，所计算出的调整决定系数(adjusted R-square,adjusted R2)为0.51，说明血红蛋白对血液CT值的贡献达51%。120 Kev时的多元回归方程为：CT值(120 Kev)=66.31+0.27×Hb，由统计结果可说明，在正常下肢深静脉中，Hb是影响正常血液CT值的主要因素，而RBC和PLT对正常血液的CT值影响不明显。

2.在不同单能量下的血栓能谱曲线、CT值：(1)不同单能量下的血栓能谱曲线：受试者患有血栓的下肢深静脉处血栓能谱曲线见图3，从能谱图可见在40～190 Kev之间，随着Kev的值不断变大，相反血栓的CT值不断减低，并且CT值减低的幅度从大转小，在40～110 Kev之间CT值减小幅度明显，而在110～190 Kev之间CT值趋于不变，曲线较平缓。(2)单能量下血栓CT值及血液指标与CT值的关系：通过多元逐步回归分析法可发现，在40～190 Kev之间DVT的CT值与所检测部分血常规指标可以建立回归方程，并且回归方程的自变量(部分血常规结果)不完全相同。所有的多元回归方程的统计结果经方差分析，差异无统计学意义(F=1.12～3.14,P>0.05)。根据血液指标与血栓CT值建立的回归方程，经t检验发现所有自变量的偏回归系数b比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

图3 下肢血栓的能谱图(血栓)

经过多元逐步回归分析表明，40～190 Kev各单能量DVT的CT值与RBC、Hb、PLT建立回归方程，结果可见所有的回归方程差异均无统计学意义(F=1.12～3.14,P>0.05)，显示血栓的能谱CT值与血液中RBC、Hb、PLT无明显相关性。

讨论

目前对于超声评价DVT的稳定性，局限于一种较特殊的DVT-漂浮血栓(FFT)。研究发现，漂浮血栓发生PE的概率为20%，远高于普通血栓发生率[6]。下腔静脉FFT由于不稳定的血流动力，被认为是最易导致PE的一种类型。有研究发现,下腔静脉FFT形成可能原因为下腔静脉管腔大、髂静脉与其汇合形成的夹角较小,血栓在髂静脉形成后，在往下腔静脉延伸过程中，血栓头部可能无法黏附在静脉管壁上，引起血栓头部漂浮于血管腔内[7]。核磁共振成像(MRV)由于其无辐射、无创性检测等优点，在诊断下肢DVT中应用广泛，MRV对于盆腔静脉血栓的敏感度可达91.5%，远高于超声[3]。Brodmann等[3]评价了下腔静脉FFT的稳定性，不同的是通过MRV来进行研究评价。综上，MRV、超声评价血栓稳定性局限于FFT，而且MRV费用较高。

CT的能谱曲线能反映不同器官的病变特征、组织的特征性，能反映选定的ROI特异性物质的(在不同Kev下)变化曲线，这样通过CT能谱曲线的不同，达到对不同的组织和病变的病理类型区别的目的。国内外研究发现，CT能谱特征，如能谱曲线特征及某一特定Kev单能量的CT分布，在区分一些组织性质方面有临床应用价值：肿瘤性质、淋巴结病变等[8-9]。此外，有学者通过CT能谱曲线分析颈动脉斑块的性质及稳定性[10]。

研究表明，血液成分中影响CT值的主要成分是蛋白质和RBC，而RBC中的主要成分Hb，RBC是影响血液CT值的主要因素[11]。国内外学者通过研究动脉血中Hb含量与血液CT的关系，评价病人是否贫血,血液中Hb含量越少，CT值越低[12-13]。不过，通过CT判断贫血误诊率较高，冷琦等[14]在研究评价贫血的误诊率与准确性时，结果误诊率为28.1%。

本实验无阳性结果可能原因如下：(1)样本量限制，统计结果不足以完全说明问题。在后续的研究中应继续加大病例数。(2)本实验收集的血栓病人病程长短不同，有急性期血栓，亚急性、慢性期血栓，也有轻、中、重型血栓，未进行系统分类比较，统计结果存在误差。(3)在选取ROI时，可能选取的位置包含了血管壁或周围正常组织，对实验结果带来影响。在今后的实验中，应该在同一位置多取几次取平均值。

目前国内外关于下肢DVT的稳定性的研究仅限于超声及MRI对于漂浮血栓(FFT)的相关报道研究。本研究虽因多种原因导致结果无统计学意义，但为下一步研究提供了经验借鉴。随着越来越多的实践经验和临床积累，越来越充足的病例，这项技术必定会在血栓成分的分析、血栓稳定性的评价及对不稳定的血栓早期预防方面迎来长足的发展。