Force CT評價下肢深靜脈血栓CT值與血液成分的關系

周瀚 梁魯 姚碧輝 宋磊

下肢深靜脈血栓(deep vein thrombosis，DVT)會引起多種并發癥，如肺動脈栓塞(pulmonary embolism，PE)，血栓栓塞后綜合征(PTS)、慢性血栓性肺動脈高壓等[1]。有學者研究利用下肢深靜脈多普勒超聲、下肢磁共振血管成像(magnetic resonance venography，MRV)評價下肢DVT穩定性，但局限性較大，且多局限于漂浮血栓的研究[2-5]。我們擬利用SOMATOM Force CT下肢靜脈成像(CTA)的能譜曲線分析評價下肢DVT的血栓能譜CT值與血液值的關系,分析血栓內主要成分的含量及血栓類型，進而分析血栓的穩定性，以期為不穩定血栓做早期預防及治療。

對象與方法

一、對象

選擇2015年12月～2017年1月在包頭市中心醫院行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，年齡19～82歲，平均年齡(59.14±16.57)歲。除1例檢查結果正常外，其余均確診為下肢DVT(結合癥狀、體征、查體、實驗室檢查、雙下肢超聲和CT血管成像等)。

納入標準：臨床上行SOMATOM Force CT下肢血管成像的疑似下肢DVT病人。排除標準：(1)CT檢查禁忌證如對比劑(碘)過敏、肝/腎功能不全、心源性休克、急性心肌梗死急性期、失代償性心功能不全等。(2)所有受試者在采血行實驗室檢查前接受放化療、或接受輸血治療等可能導致血液成分發生變化的病人。

二、方法

1.實驗方法：所有入組受試者在行下肢深靜脈Force CT掃描前需空腹，并空腹行采血實驗室檢查。釆用全自動生化分析儀(日本日立)定量測量并記錄被檢查者靜脈血液中血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、紅細胞(red blood cell,RBC)、血小板(platelet,PLT)的含量。在此期間所有受試者均不能輸入血液制品及接受放療、化療等可引血液成分改變的臨床治療等。

2.Force CT掃描方法：采用德國Siemens公司的第三代雙源CT(SOMATOM Force CT)掃描。下肢深靜脈掃描方式：雙能量掃描，雙能量管電壓分別為100 kV和Sn 140 kV，自動調節電流的技術，準直器寬度192 mm×0.60 mm，螺距0.7，球管旋轉一周0.25 s。病人采取仰臥足先進的體位進行掃描，掃描方向為由頭至足，行髂靜脈至踝部靜脈掃描,層厚5 mm。先常規平掃，然后在上肢肘靜脈注射對比劑60～80 ml，速度3 ml/s，濃度為270 mg/ml，對比劑注射后行增強掃描，通過跟蹤對比劑來觸發延遲，延遲時間是120～150 s。

3.圖像分析與測量：圖像在掃描完成后將被轉至Siemens設備的syngo.via工作站的處理器，進行三維圖像重建，圖像重建的方法包括曲面重建(curved planarreformation,CPR)、容積重現(volume rendering,VR)及最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)等。

使用Force CT的Vascular能譜軟件的單能量ROI來分析圖像，從而獲得從40～190 Kev的16個不同能量圖像。在患肢的血栓部位(大小視血栓部位及大小而定)選定感興趣區(region of interest，ROI)，注意在選取放置ROI時盡量避免靠近靜脈血管壁及周圍正常組織(纖維、脂質等)(圖1)。同時在對側正常腿相同位置取同大小的ROI作為對照，雙側血栓者不做對照。得到在單能量下，血栓部位及對側正常靜脈的CT能譜曲線。該曲線左側縱坐標是各Kev下的CT值(HU),橫坐標是40～190 Kev，間隔10 Kev，右側縱坐標為對比噪聲比(contrast noise ratio,CNR)。病人圖像的重建及能譜分析均需要有2位至少8年以上的影像科工作、閱CT片經驗的主治、副主任醫師一起閱讀分析圖像，并共同商討并評價圖像質量的分級。

圖1 ROI位置示意圖

圖像質量可分為三級：Ⅰ級，下肢靜脈所有都顯影出來，同樣靜脈瓣良好顯示，對比劑均勻混合，血管增強好;Ⅱ級，下肢靜脈顯影長度在1/2以上，靜脈瓣顯影較差，管腔內填充不均勻。Ⅲ級，下肢靜脈未顯影長度超過1/2。

三、統計學分析

結果

1.單能量下正常血液能譜曲線及CT值：(1)單能量下正常血液能譜曲線：所有受試者正常下肢靜脈對應血液的能譜曲線見圖2，在40～190 Kev之間，隨著Kev不斷增大，血液CT值不斷減小，而且CT減小的幅度越來越小，在40～90 Kev之間CT值減小幅度顯著，而在90～190 Kev之間CT趨于一直線，較平緩。(2)單能量下正常血液CT值及血液指標與CT值的關系：通過多元逐步回歸分析法可發現,在40～190 Kev之間，正常下肢靜脈血CT值與所檢測部分血常規指標可以建立回歸方程，同時所建立的回歸方程自變量(部分血常規)不完全相同。所有的多元回歸方程的統計結果經方差分析，差異均有統計學意義(F=6.42～7.47,P=0.00<0.05)。根據血液指標與正常下肢深靜脈血液的CT值建立的回歸方程，經t檢驗發現只有自變量Hb的偏回歸系數b有統計學意義(t=10.60～10.97，P<0.05)。

表1 21例受試者CT和超聲檢測下肢DVT血管數(支)

圖2 血液對應的能譜曲線圖(正常血液)

根據多元回歸方程統計結果發現，在40～190 Kev中，只有血紅蛋白與血液CT值有統計學關系，說明只有Hb對正常下肢深靜脈血液的CT值影響較顯著。并且在120 Kev時，Hb對正常下肢深靜脈血液的CT值影響最大，所計算出的調整決定系數(adjusted R-square,adjusted R2)為0.51，說明血紅蛋白對血液CT值的貢獻達51%。120 Kev時的多元回歸方程為：CT值(120 Kev)=66.31+0.27×Hb，由統計結果可說明，在正常下肢深靜脈中，Hb是影響正常血液CT值的主要因素，而RBC和PLT對正常血液的CT值影響不明顯。

2.在不同單能量下的血栓能譜曲線、CT值：(1)不同單能量下的血栓能譜曲線：受試者患有血栓的下肢深靜脈處血栓能譜曲線見圖3，從能譜圖可見在40～190 Kev之間，隨著Kev的值不斷變大，相反血栓的CT值不斷減低，并且CT值減低的幅度從大轉小，在40～110 Kev之間CT值減小幅度明顯，而在110～190 Kev之間CT值趨于不變，曲線較平緩。(2)單能量下血栓CT值及血液指標與CT值的關系：通過多元逐步回歸分析法可發現，在40～190 Kev之間DVT的CT值與所檢測部分血常規指標可以建立回歸方程，并且回歸方程的自變量(部分血常規結果)不完全相同。所有的多元回歸方程的統計結果經方差分析，差異無統計學意義(F=1.12～3.14,P>0.05)。根據血液指標與血栓CT值建立的回歸方程，經t檢驗發現所有自變量的偏回歸系數b比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

圖3 下肢血栓的能譜圖(血栓)

經過多元逐步回歸分析表明，40～190 Kev各單能量DVT的CT值與RBC、Hb、PLT建立回歸方程，結果可見所有的回歸方程差異均無統計學意義(F=1.12～3.14,P>0.05)，顯示血栓的能譜CT值與血液中RBC、Hb、PLT無明顯相關性。

討論

目前對于超聲評價DVT的穩定性，局限于一種較特殊的DVT-漂浮血栓(FFT)。研究發現，漂浮血栓發生PE的概率為20%，遠高于普通血栓發生率[6]。下腔靜脈FFT由于不穩定的血流動力，被認為是最易導致PE的一種類型。有研究發現,下腔靜脈FFT形成可能原因為下腔靜脈管腔大、髂靜脈與其匯合形成的夾角較小,血栓在髂靜脈形成后，在往下腔靜脈延伸過程中，血栓頭部可能無法黏附在靜脈管壁上，引起血栓頭部漂浮于血管腔內[7]。核磁共振成像(MRV)由于其無輻射、無創性檢測等優點，在診斷下肢DVT中應用廣泛，MRV對于盆腔靜脈血栓的敏感度可達91.5%，遠高于超聲[3]。Brodmann等[3]評價了下腔靜脈FFT的穩定性，不同的是通過MRV來進行研究評價。綜上，MRV、超聲評價血栓穩定性局限于FFT，而且MRV費用較高。

CT的能譜曲線能反映不同器官的病變特征、組織的特征性，能反映選定的ROI特異性物質的(在不同Kev下)變化曲線，這樣通過CT能譜曲線的不同，達到對不同的組織和病變的病理類型區別的目的。國內外研究發現，CT能譜特征，如能譜曲線特征及某一特定Kev單能量的CT分布，在區分一些組織性質方面有臨床應用價值：腫瘤性質、淋巴結病變等[8-9]。此外，有學者通過CT能譜曲線分析頸動脈斑塊的性質及穩定性[10]。

研究表明，血液成分中影響CT值的主要成分是蛋白質和RBC，而RBC中的主要成分Hb，RBC是影響血液CT值的主要因素[11]。國內外學者通過研究動脈血中Hb含量與血液CT的關系，評價病人是否貧血,血液中Hb含量越少，CT值越低[12-13]。不過，通過CT判斷貧血誤診率較高，冷琦等[14]在研究評價貧血的誤診率與準確性時，結果誤診率為28.1%。

本實驗無陽性結果可能原因如下：(1)樣本量限制，統計結果不足以完全說明問題。在后續的研究中應繼續加大病例數。(2)本實驗收集的血栓病人病程長短不同，有急性期血栓，亞急性、慢性期血栓，也有輕、中、重型血栓，未進行系統分類比較，統計結果存在誤差。(3)在選取ROI時，可能選取的位置包含了血管壁或周圍正常組織，對實驗結果帶來影響。在今后的實驗中，應該在同一位置多取幾次取平均值。

目前國內外關于下肢DVT的穩定性的研究僅限于超聲及MRI對于漂浮血栓(FFT)的相關報道研究。本研究雖因多種原因導致結果無統計學意義，但為下一步研究提供了經驗借鑒。隨著越來越多的實踐經驗和臨床積累，越來越充足的病例，這項技術必定會在血栓成分的分析、血栓穩定性的評價及對不穩定的血栓早期預防方面迎來長足的發展。