雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控在老年冠心病患者冠脈成像中的應(yīng)用

黃濤 何其舟 張艷麗 余飛 梁卡麗

(西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院放射科，四川 瀘州 646000)

冠心病是老年患者致死率較高的疾病。目前，CT冠狀動脈成像(CTCA)作為相對無創(chuàng)的檢查手段已廣泛用于老年冠心病診斷，但輻射劑量較高成為普遍關(guān)注的重點〔1〕。而前瞻性心電門控可降低輻射劑量，但對心率控制有要求，一般為心率<70次/min〔2〕。雖有研究〔3〕將該技術(shù)應(yīng)用于中等心率、高心率患者CTCA檢查，但缺乏以冠狀動脈造影(CAG)為金標(biāo)準(zhǔn)的對照及針對老年患者的研究。基于此，本研究探討雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控應(yīng)用于自由心率(心律變異≤5次/min)老年冠心病CTCA檢查的價值，為該技術(shù)手段診斷此類患者的準(zhǔn)確性、可行性提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2016年1月至2019年4月在西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院行CTCA檢查的臨床疑診老年冠心病患者102例為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥60歲；②自由心率，心律變異≤5次/min；③19 kg/m2≤體重指數(shù)(BMI)≤24 kg/m2；④行雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控的CTCA檢查后2 w內(nèi)接受CAG檢查；⑤患者知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重心、肝、腎等功能不全；②嚴(yán)重心律不齊；③造影劑過敏；④哮喘、甲亢等病史；⑤無法呼吸屏氣者。根據(jù)雙源CT掃描時心率高低將患者分三組：低心率組(心率<70次/min)32例、中等心率組(心率70～80次/min)37例、高心率組(心率>80次/min)33例。三組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1，具有可比性。

表1 三組一般資料比較

1.2方法

1.2.1檢查方法 (1)CTCA檢查。采用德國Siemens Somatom Definition雙源CT掃描儀。取仰臥位，掃描范圍自氣管分叉下1 cm至膈面。采用靜脈留置針(18G)穿刺右肘正中靜脈，通過雙筒高壓注射器(MEDRAD Stellant)，將70～80 ml碘普胺(優(yōu)維顯，先靈藥業(yè)，370 mgI/ml)以4.5～5.0 ml/s速率注入，并以相同速率注入生理鹽水40 ml。使用對比劑跟蹤觸發(fā)技術(shù)觸發(fā)掃描。患者均行雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控序列掃描，管電壓100～120 kV，管電流380～420 mAs；根據(jù)基礎(chǔ)心率選擇采集與重組時間窗位置，心率<70次/min時采集期相為(70±8)% R-R間期，心率≥70次/min時采集期相為(40±8)% R-R間期。(2)CAG檢查：使用GE Innova 3100血管造影機(jī)，以25幀/s采集圖像，通過數(shù)字減影存儲；Seldinger法經(jīng)股動脈入路，進(jìn)行左、右冠狀動脈造影，造影劑為碘普胺，每次用量6～8 ml。

1.2.2圖像評價及分析 采用Circulation、Inspaces軟件做圖像后處理，圖像重組，顯示冠脈節(jié)段，參照美國心臟協(xié)會(AHA)標(biāo)準(zhǔn)〔4〕劃分冠脈節(jié)段，結(jié)合橫斷圖像、三維圖像評價圖像質(zhì)量，評分標(biāo)準(zhǔn)〔5〕：1分為質(zhì)量差，無法辨認(rèn)管腔結(jié)構(gòu)，無法診斷；2分為偽影明顯，圖像邊緣模糊；3分為中度偽影及圖像邊緣模糊，但不影響診斷；4分為輕度偽影，邊緣稍模糊，可診斷；5分為圖像清晰，無偽影，質(zhì)量好，可診斷。≥3分視為滿足診斷需求。由2名經(jīng)驗豐富的高年資放射科醫(yī)師通過雙盲法評分，存在分歧時協(xié)商確定。

1.2.3冠狀動脈狹窄評估 CTCA：依據(jù)AHA分段法標(biāo)準(zhǔn)，對直徑≥1.5 mm的冠脈節(jié)段納入分析。由2名10年以上冠脈診斷經(jīng)驗的醫(yī)師按盲法原則計算狹窄程度(%)。CAG：由2名介入醫(yī)師(主治以上)在對CTCA結(jié)果不知情前提下，采用目測直徑法評估狹窄程度。評價標(biāo)準(zhǔn)〔6〕：狹窄<50%為輕度，50%～75%為中度，75%<狹窄≤99%為重度，>99%為閉塞；以冠脈狹窄≥50%為陽性(冠心病)。

1.2.4輻射劑量 記錄容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)、劑量長度乘積(DLP)。計算有效輻射劑量(ED)=DLP×轉(zhuǎn)換系數(shù)(k值)，k值取0.014 mSv/(mGy·cm)〔7〕。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采取統(tǒng)計軟件SPSS22.0進(jìn)行單因素方差分析、t檢驗、χ2檢驗、Kappa檢驗、受試者工作特征(ROC)曲線分析。

2 結(jié) 果

2.1三組冠脈節(jié)段可評價率及圖像質(zhì)量比較 102例患者1 594個冠脈節(jié)段中有1 528個滿足診斷要求，可評價率95.86%。三組可評價率：低心率組96.43%(486/504)，中等心率組95.72%(537/561)，高心率組95.46%(505/529)；三組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.647，P=0.421)。三組冠脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分〔低心率組(4.12±0.89)分，中等心率組(4.07±0.85)分，高心率組(4.06±0.81)分〕比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.737，P=0.479)。

2.2三組輻射劑量比較 隨心率增高，低心率組、中等心率組及高心率組CTDIvol、DLP、ED依次降低，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 三組輻射劑量比較

2.3CTCA對不同心率組冠脈狹窄的診斷價值 以CAG為金標(biāo)準(zhǔn)，CTCA診斷冠脈狹窄的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值在三組中比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。Kappa檢驗顯示，CTCA與CAG在三組中的診斷一致性均較好(心率由低到高組Kappa值=0.816、0.821、0.798，均P<0.05)。見表3、表4。

表3 三組CTCA、CAG對冠脈狹窄的診斷結(jié)果(n)

表4 CTCA對不同心率組冠脈狹窄的診斷效能(%)

2.4CTCA診斷不同心率組冠脈狹窄的ROC曲線評估 CTCA對不同心率組冠脈狹窄的診斷曲線下面積(AUC)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，均具有較高診斷準(zhǔn)確性。見表5、圖1。

表5 CTCA診斷不同心率組冠脈狹窄的ROC曲線分析

圖1 CTCA診斷各組冠脈狹窄的ROC曲線

3 討 論

3.1雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控用于老年冠心病自由心率CTCA檢查的可行性 CTCA具有無創(chuàng)、操作便捷、陰性預(yù)測值高等優(yōu)勢。目前，臨床對部分高心率患者多采用回顧性心電門控技術(shù)掃描，增加了CTCA有效輻射劑量。而降低管電壓、前瞻性心電門控序列技術(shù)、管電流調(diào)制技術(shù)等均有助于減少輻射劑量，尤以前瞻性心電門控技術(shù)最顯著〔8〕。據(jù)文獻(xiàn)報道，前瞻性心電門控相比回顧性心電門控的輻射劑量下降>65%，同時圖像質(zhì)量前者稍高于后者，但通常要求控制心率<70次/min〔9〕。由于單源CT前瞻性心電門控不能進(jìn)行更多的期相重組來有效彌補(bǔ)采集時間窗窄的不足，使得該技術(shù)在中等或高心率患者中的CTCA成功率降低。而第二代Siemens Somatom Definition雙源CT的時間分辨力為75 ms，前瞻性心電門控技術(shù)下掃描角度從260°增至460°，且能夠在R-R間期預(yù)設(shè)時間點基礎(chǔ)上±8%R-R范圍進(jìn)行圖像采集，進(jìn)而增加采集時間窗范圍〔10～11〕。這使得雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控既能用于中低心率患者檢查，又可用于心率較高患者的CTCA檢查。

3.2雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控用于老年冠心病自由心率CTCA檢查的運用價值 以往研究表明，在整個心動周期過程中，冠脈的運動特性有顯著差異，依心率不同而表現(xiàn)不同，較高心率者等容舒張期短于低心率者〔12〕。也有資料顯示，心率對冠脈節(jié)段的評估并無明顯影響〔13〕。本研究中三組可評價率、圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義。而部分節(jié)段無法評價的原因主要為血管節(jié)段發(fā)育細(xì)小、彌漫鈣化斑塊、遠(yuǎn)血管充盈差的閉塞病變。這進(jìn)一步說明心率并不是老年患者冠脈節(jié)段無法評價的主要因素，對圖像質(zhì)量沒有明顯影響。本研究結(jié)果提示心率影響輻射劑量。考慮為高心率組患者存在相對短的R-R間期，雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控采集時相變短，這縮短了患者曝光時間，故輻射劑量減少〔14〕。此外，資料顯示，前瞻性心電門控在不同心率患者的CTCA診斷效能中無明顯差異〔15〕。但尚缺乏多元化的系統(tǒng)分析。本研究結(jié)果，進(jìn)一步明確雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控可用于中等及高心率老年患者的CTCA，同時不影響診斷效能及準(zhǔn)確性。

綜上，雙源CT自適應(yīng)前瞻性心電門控應(yīng)用于CTCA檢查對老年冠心病自由心率患者均可獲得較高圖像質(zhì)量，尤其對高心率患者可降低輻射劑量，但不影響圖像質(zhì)量；同時對不同心率老年患者冠脈狹窄度的診斷效能、準(zhǔn)確性均較高。本研究局限在于未納入心律不齊尤其心室期前收縮、持續(xù)性心房顫動患者，故仍有待進(jìn)一步研究。