動態增強CT評估糖尿病患者足底軟組織血流灌注的可行性

杜 梅，倪建明，徐慧婷，華冬英，張追陽

（南京醫科大學附屬無錫市第二人民醫院影像科，江蘇 無錫 214002）

外周動脈閉塞性疾病（PAOD）通過無創檢查統計發現在40～49歲人群中發生率為1.4%～1.9%。嚴重肢體缺血導致5年死亡率為46%；1年后嚴重肢體缺血導致的截肢發生率為27%[1]。足潰瘍是下肢截肢最常見的前兆之一，而糖尿病周圍神經病變及周圍血管病變是糖尿病足潰瘍形成的主要原因。由于糖尿病患者復雜的病理生理機制，下肢缺血癥狀往往不典型，目前反應軟組織灌注的非侵入的檢查方法，如：經皮氧分壓檢測、激光多普勒血流測定、甲襞微循環及核素掃描等，但均不能獨立提供定位、定量分析[2]。近年來，CT灌注成像的發展使得進行軟組織/實質器官灌注的快速定性和定量評價得以實現。最近研究中表明在健康志愿者肢體的全身CT灌注可以準確區分輕重度的血管損傷[3]。筆者對糖尿病足患者行雙足CT灌注成像，旨在評價CT灌注成像定量評估足部微循環技術的可行性和可重復性。

1 材料和方法

1.1 研究對象

本研究為前瞻性，通過倫理委員會批準，所有受試者檢查前均簽署了知情同意。

收集2016年1月—2017年12月我院內分泌科確診為糖尿病，并行CTA確診過血管病變的患者納入研究，男9例，女4例，平均年齡（63.5±11）歲。主要表現為不同程度的肢端發涼、靜息痛和（或）肢端潰瘍、壞疽。有充血性心力衰竭病史，既往心肌梗死病史或嚴重心律異常的患者排除在外。也排除了腎功能損害或嚴重腎損害或血清肌酸酐水平＞1.4 mg/dL或肌酐清除率（ClCr）＜60的患者以及不能配合的患者（精神疾病史，吸毒史，癡呆）。

1.2 CT灌注掃描方法

所有患者均采用配有專用雙筒Medrad高壓注射器的Toshiba Aquilion one 320排CT掃描機行雙足軟組織灌注掃描。受檢者當日清晨空腹，糖尿病患者于檢查前停用二甲雙胍48 h。受檢者采用仰臥位，足先進，足部用直角木質支架及綁帶固定，掃描范圍從踝部至足尖。采用20G套管針穿刺肘前靜脈建立靜脈通道，對比劑碘普羅胺（含碘370 mg/mL），注射流率4.0 mL/s注射40 mL，再以相同流率注射40 mL生理鹽水。注射開始后20 s開始行灌注掃描。掃描參數：電壓80 kV，智能電流，覆蓋范圍160°，掃描時間間隔3 s，總掃描時間為75 s。

1.3 圖像分析

根據研究目的，僅評估足部CT灌注圖像。CT灌注數據傳到東芝工作站（Vitra Enterpise Suite，東芝醫療系統公司），由兩位放射科醫師（1位具有6年血管成像經驗的介入放射學專家，1位具有放射學領域3年CT經驗的醫師），采用盲法使用商業CT軟件（CT-Perfusion 4，Toshiba Medical Systems，Milwaukee，WI，USA）進行后處理。為了評價觀察者內部的變異，兩位放射科醫師4～8周后重復評估灌注分析數據。

每個動態采集產生首次通過灌注彩色參數圖。首先，根據圖像選擇一條動脈和一條靜脈（圖1），然后自動生成灌注偽彩圖像，將感興趣區（ROI）放置在軟組織區域，在3個層面用鏡像選擇適宜的ROI（圖2）。通過軟件自動計算時間-密度曲線（TDC）及灌注參數，包括血容量（BV），血流量（BF），平均通過時間（MTT）和峰值時間（TTP）。

圖1 動脈和靜脈TDC。Figure 1.The TDC of the arterial and venous.

圖2 男，68歲，雙側足BF、BV、MTT、TTP偽彩灌注圖像。Figure 2.Male,68 years old.The BF,BV,MTT and TTP pseudo-color perfusion image of bilateral foot.

記錄各組受檢者肢體的灌注掃描參數。每個灌注參數值是通過考慮所有3個層面的平均值來計算的。

1.4 統計分析

采用SPSS 16.0軟件進行統計學分析。連續變量的數據以表示，使用T檢驗比較兩組患者灌注參數測量平均值，P＜0.05為差異有統計學意義。使用組內相關系數（95%置信區間）對每個觀察者和兩個觀察者的4個灌注參數（BV，BF，MTT，TTP）的計算評估觀察者內和觀察者間的一致性。

2 結果

圖3 A、B兩位醫生BV平均值的比較。Figure 3.Comparison of the average value of BV between doctor A and B.

圖5 A、B兩位醫生MTT平均值的比較。Figure 5.Comparison of the average value of MTT between doctor A and B.

患病足組與正常足組MTT、TTP差異有統計學意義，而兩組間BV及BF差異沒有統計學意義，結果見表1。A、B兩位醫生BV、BF、MTT、TTP測得平均值如圖3～6，兩個觀察者間相關系數分別為0.833、0.882、0.839、0.869，均明顯＞0.75。觀察者內也取得良好的一致性。

圖4 A、B兩位醫生BF平均值的比較。Figure 4.Comparison of the average value of BF between doctor A and B.

圖6 A、B兩位醫生TTP平均值的比較。Figure 6.Comparison of the average value of TTP between doctor A and B.

表1 2組雙足足底軟組織灌注參數均數比較（）

表1 2組雙足足底軟組織灌注參數均數比較（）

3 討論

糖尿病足潰瘍是導致截肢、影響糖尿病足潰瘍的預后以及住院費用提高主要病因之一。根據《中國2型糖尿病防治指南》的建議根據周圍神經病變篩查方法及靜息狀態ABI≤0.9的患者或靜息狀態≥0.9，但運動后降低15%～20%即可診斷為合并有PAOD[4]。然而，糖尿病患者的下肢缺血癥狀常不典型，目前臨床上對糖尿病合并PAOD仍沿用Fontaine分級或Rutherford分級對缺血的嚴重程度進行分類。通過臨床檢查（癥狀改善，脈搏檢查），跑步機步行距離，ABI，PVR，雙相超聲（特別推薦用于術后靜脈移植物隨訪）和CT/MR血管造影或DSA檢查的結合來評估病情及血運重建的成功與否[5]。目前影像學成像方法只能評估大血管病變，就糖尿病患者的足部灌注而言，診斷價值有限。盡管大血管疾病程度相似，但不同程度的側支循環的建立可能影響灌注。由于灌注異常的早期檢測可能轉化為更積極的治療和潛在更好的預后，所以臨床上能尋找一種客觀檢查方法對Fontaine分級進行補充更有意義。

最近，由于CT的迅速發展，由結構成像向功能成像的轉變，引入了灌注計算機斷層掃描技術，通過生成TDC圖，允許快速定性和定量評估組織/實質灌注。處理CT灌注成像數據的數學模型包括非去卷積模型和去卷積模型，由于去卷積數學模型中對比劑注射速度可降至4 mL/s并得到良好灌注圖像而得到廣泛應用，需要使用商業軟件采用復雜的算法來生成灌注圖[6]。灌注CT已被發現可用于腦缺血和梗塞的非侵入性診斷，也有被用于評價腫瘤患者對治療的反應[7-8]。最近有研究為了評估肢體缺血情況，學者對健康志愿者進行模擬血管阻塞期間行足灌注，采用“快速團注”CT灌注，以提供輕重度血管損傷之間的區別[3]。據我們所知，以前的研究沒有評估糖尿病患者足部CT灌注的可重復性和可行性。本研究旨在探討足部多排螺旋CT灌注成像對評估糖尿病足足底軟組織灌注可行性及灌注特點。

關于可重復性，一些內在和外在因素有助于測量的可變性。內在因素包括足部血管，心輸出量和體積分布，而外在因素包括由于觀察者變異造成的誤差，以及與采集參數（包括kV，mAs和切片準直）有關的變異性。為了盡量減少影響變異性的外在因素，由相同的放射科醫師監督CT圖像獲取，相同的放射技師使用固定的掃描參數和相同的高壓泵注射。組內相關系數均＞0.75，觀察者內及觀察者間均得到良好的一致性。

與正常足相比，MTT和TTP差異有統計學意義。MTT可能與糖尿病患者下肢大血管病變及微循環障礙，血液通過小動靜脈之間短路回流有關；與孔繁星等[9]研究表明PAOD患者MTT較對照組延長一致。TTP病變足由于血管病變導致血流速度變慢，也與患者身高、體質量有一定關系。

本研究局限性是研究樣本量不大，而且缺乏志愿者的正常對照值，評估結果不可避免存在一定誤差。同時未將臨床癥狀與足部灌注異常進行相關分析。其次，就圖像質量而言，運動偽影是可能影響灌注圖的圖像質量的主要問題。雖然進行下肢時的督導可以讓患者配合而保持靜止，但對于糖尿病患者來說，保持足部靜止75 s并不是件容易的事情，有2例患者由于足部運動偽影過大，而被剔除在外。因為足部的任何實質性的移動都會在組織之間的邊界處產生線性偽超灌注結構，CT衰減差異很大。由于采集后進行圖像校正是非常困難的，為了減少這種偽影的產生的最好方法是應用固定裝置后獲取固定雙足的圖像。然而，必須考慮到由于綁帶可能會引起的受壓皮膚處血流灌注的改變。再者，造影劑本身是灌注CT應用的另一個主要問題，尤其是因為糖尿病患者，由于全身微血管病變導致腎功能損害，更要警惕造影劑造成的腎毒性的危險因素之一。最后，足部CT灌注與患者相當的輻射照射有關。一些筆者提出，X線照射后傷口愈合受損和延遲，所以必須合理使用[10-11]。

總之，本研究表明足部CT灌注是一種可行的和可重復的技術。通過提供關于足部微循環的信息，對糖尿病患者足部組織血流灌注狀態進行準確評價，制訂診療計劃、監測療效和評估預后具有重要意義。