寬體探測器CT在冠狀動脈旁路移植術后復查中的應用及圖像質量評估

王紫薇，趙利娜，王恒，何光錫，帥桃，李真林

四川大學華西醫院 放射科，四川 成都 610041

引言

冠狀動脈旁路移植（Coronary Artery Bypass Grafts，CABG）是解決冠脈問題的方法之一，每年全世界進行CABG的手術人數大約有80萬人，在中國每年有超過9800例實施CABG手術的患者，術后橋血管的再狹窄和堵塞是造成術后心肌缺血復發的重要原因[1‐4]。因此對于CABG術后橋血管的評估有較大的需求，對CABG術后的血管評估，金標準為介入導管造影，但此方法為有創，存在心肌梗塞、移植血管夾層、心率不齊、中風，甚至死亡等風險[5‐6]。隨著影像檢查技術以及檢查設備的發展，多層螺旋CT及寬體探測器等的出現，CT對CABG進行評估已經成為臨床常見的有效無創的檢查方法，且多層螺旋CT對CABG橋血管的評估有較高的敏感度和特異度[7‐8]。過往64排多層螺旋CT對CABG的檢查受限于時間分辨率，對心率較快患者有一定限制，256排多層螺旋CT最小時間分辨率為0.28 s，探測器寬度為16 cm，對于CABG患者檢查的心率寬容度和成功率都有所提高[9]。本文使用寬體探測器CT前瞻性心電門控對CABG術后患者進行冠脈檢查，對搭橋血管進行質量分析，同時評估圖像質量和心率的關系。

1 材料和方法

1.1 研究對象

回顧性分析2018年1月至2019年6月到我院進行冠脈CT檢查，同時進行過CABG手術的患者。排除標準：① 有CT檢查禁忌癥；② 腎功受損患者；③ 對比劑過敏；④ 不能配合檢查患者；⑤ 孕婦。所有患者都順利完成CT檢查，共107例，其中男性90例（84.1%），女性17例（15.9%），搭橋數量1～5根，合計266根，其中動脈橋75（28.2%）根，閉塞6根，參與評價69根；靜脈橋191（71.8%）根，閉塞10根，參與評價181根；合計參與評價橋血管250根。患者基礎資料及與掃描相關參數資料，見表1。

表1 患者基礎資料

1.2 掃描方法

采用GE revolution寬體探測器CT進行掃描，管電壓120 kV，管電流使用智能毫安模式，球管旋轉時間為0.28 s，掃描時間為0.72×2 s，探測器寬度為16 cm，層厚和層間隔均為0.625 mm，迭代重建技術（Adaptive Statistical Iterative Reconstruction，ASIR‐V）為50%，掃描方式為前瞻性心電門控。掃描采用閾值觸發法，在降主動脈起始部設置興趣區（Region of Interest，ROI）進行監測，觸發閾值為200 HU，達到閾值后延遲3.1 s開始掃描。掃描范圍從鎖骨下動脈至心底，掃描方向從頭至足側。

對比劑注射方案，對比劑采用碘帕醇（370 mgI/mL），總量為0.9 mL/kg+10 mL，注射流率為4.5 mL/s，注射方式為高壓注射器經肘正中靜脈注入，對比劑注射完后以流率為4.5 mL/s追加注射30 mL生理鹽水。

1.3 圖像評價

1.3.1 主觀圖像質量評價

選擇兩位高年資放射科醫師對圖像進行質量評分，對存在爭議的圖像進行討論決定。評分采用4分法：1分為血管有重度偽影影響；2分為血管有中度偽影影響；3分為部分節段血管有輕度偽影影響；4分為優，整段血管無偽影影響[10]。評價橋血管分為近端及近端吻合（距近端吻合口1 cm處），中段，遠端及遠端吻合口（距遠端吻合口至1 cm處）[5]。

1.3.2 客觀圖像質量評價

測量橋血管近端及近端吻合口，遠端及遠端吻合口和中段血管CT值和同層面肌肉標準差（Standard Deviation，SD）、計算信噪比（Signal Noise Ratio，SNR）和對比噪聲比（Contrast To Noise Ratio，CNR）。SNR=血管的CT值/同層面肌肉標準差SD；CNR=（血管CT值‐同層面肌肉CT值）/同層面肌肉SD。

1.4 輻射劑量計算

有效劑量（Effective Dose，ED）=計量長度乘積（Dose Length Product，DLP）×組織權重因子W，W取胸部（0.014）進行計算[11]。

1.5 統計學分析

采用SPSS 25.0軟件進行統計分析。計量資料用均數±標準差（±s）表示，橋血管近端、中段、遠端主觀評分比較采用Friedman檢驗，兩兩比較使用Bonferroni校正；橋血管近端、中段、遠端CT值、SD、CNR和SNR比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法，條件不滿足方差分析時采用Friedman檢驗，兩兩比較使用Bonferroni校正；動脈橋和靜脈橋之間主觀評分、SNR和CNR比較采用Mann‐Whitney檢驗，P<0.05表示有統計學意義。分析年齡、BMI、心率和心率變化值與圖像質量主觀評分相關性采用Logistic回歸。

2 結果

2.1 圖像主觀評價

動脈橋圖像主觀評分（χ2=51.907，P<0.001），兩兩比較近端與中段差異有統計學意義（t=0.609，P=0.001），近端與遠端差異有統計學意義（t=0.957，P<0.001），中段與遠端差異無統計學意義（t=0.348，P=0.123）。近端評分（3.55±0.76）高于中段（2.87±0.84）和遠端（2.5±0.93）評分（表2）。

表2 動脈橋和靜脈橋主觀評分節段評分構成[n (%)]

靜脈橋圖像主觀評分（χ2=78.205，P<0.001），兩兩比較，近端與中段差異有統計學意義（t=0.481，P<0.001），近端與遠端差異有統計學意義（t=0.539，P<0.001），中段與遠端差異無統計學意義（t=0.058，P=0.581）。近端評分（3.86±0.44）高 于 中 段（3.51±0.66） 和 遠 端（3.45±0.694） 評 分。

動脈橋與靜脈橋主觀評分比較，近端（Z=‐4.100，P<0.001）、中段（Z=‐6.896，P<0.001）和遠端（Z=‐5.765，P<0.001）差異均有統計學意義，對應近端、中段、遠端靜脈橋評分高于動脈橋。

2.2 圖像客觀評價

動脈橋CT值比較（F=59.106，P<0.001），兩兩比較，近端與中段（P<0.001），近端與遠端（P<0.001），中段與遠端（P=0.046）差異均有統計學意義，近端高于中段，中段高于遠端；動脈橋SD值比較（F=32.376，P<0.001），兩兩比較，近端與中段（P<0.001），近端與遠端（P<0.001），中段與遠端（P=0.009）差異均有統計學意義，近端高于中段，遠端高于中段，近端高于遠端；SNR（χ2=21.913，P<0.001）和 CNR（χ2=17.942，P<0.001）比較中，近端和中段差異無統計學意義（SNR，t=0.261，P=0.376；CNR，t=0.246，P=0.444)，近端與遠端（SNR，t=0.783，P<0.001；CNR，t=0.710，P<0.001），中段和遠端（SNR，t=0.522，P=0.007；CNR，t=0.464，P=0.019)，近端高于遠端，中段高于遠端，差異均有統計學意義，見表3。

表3 動脈橋和靜脈橋的客觀測量參數值

靜脈橋CT值、SNR、CNR比較，近端、中段及遠端差異均有統計學意義，近端高于中段，中段高于遠端，近端高于遠端（CT值，F=53.024，P<0.001，兩兩比較，近端與中段P<0.001，近端與遠端P<0.001，中段與遠端P=0.005；SNR，χ2=76.608，P<0.001，兩兩比較，近端與中段，t=0.514，P<0.001，近端與遠端，t=0.912，P<0.001，中段與 遠 端，t=0.348，P=0.003；CNR，χ2=85.072，P<0.001，兩兩比較，近端與中段，t=0.619，P<0.001，近端與遠端，t=0.956，P<0.001， 中 段 與 遠 端，t=0.337，P=0.004）；SD近端、中段及遠端差異均無統計學意義（χ2=2.90，P=0.235）。

動脈橋和靜脈橋比較SNR和CNR，靜脈橋近端、中段、遠端分別高于動脈橋近端、中段、遠端，差異有統計學意義（SNR統計結果：近端Z=‐7.362，P<0.001；中段Z=‐4.691，P<0.001；遠端 Z=‐5.767，P<0.001；CNR 統計結果：近端 Z=‐7.272，P<0.001；中段 Z=‐5.256，P<0.001；遠端Z=‐6.092，P<0.001）。冠脈搭橋圖，見圖 1。

圖1 冠脈搭橋圖

2.3 相關性分析

橋血管主觀評分1～2分定義為血管顯示差，3～4分定義為血管顯示優，使用Logistic回歸分析年齡、BMI、心率和心率變化值與冠脈橋血管主觀評分相關性。結果顯示心率和橋血管主管評分存在相關性，OR為0.973（P<0.001，CI 0.958～0.988）；年齡、BMI、心率變化值與主觀評分沒有相關性（表4）。

表4 Logistic回歸分析結果

2.4 對比劑用量和輻射劑量

對比劑使用量（69.02±9.46）mL，輻射劑量CTDI為（18.92±4.32）mGy，DLP 為（446.84±123.35）mGy·cm，ED 為（6.26±1.73）mSv（表 1）。

3 討論

CABG患者掃描范圍需要包括搭橋血管，動脈橋血管大多從鎖骨下動脈進行，因此掃描范圍大于無搭橋的冠脈掃描，掃描時間增加，對心率以及患者閉氣要求更高，既往研究中由于掃描設備條件的限制，對心率要求較高，檢查前要求口服降心率的藥物控制心率。在Chan等[12]的研究中發現>64排的多層螺旋CT的檢查時間大約在0.9～5 s，64排多層螺旋CT掃描時間在10～15 s，掃描時間的縮短能夠有效地減少呼吸運動導致的偽影，同時更寬的探測器覆蓋范圍能夠減少心率變化導致的階梯狀偽影，研究也發現>64排的CT在冠脈搭橋血管成像上敏感度和特異度均高于64排CT。本研究中均未對患者心率進行控制，使用前瞻性心電門控掃描過程中需進行一次移床，整個掃描過程時間為0.72×2 s。圖像分析發現對診斷影響較大的偽影主要出現在手術開胸后安置于胸壁上的金屬夾（8例），影響到的主要為內乳動脈橋和靜脈橋搭橋至前降支的橋血管；錯層導致的偽影出現于內乳動脈橋中段和靜脈橋的近端（3例）；還有一部分橋血管固定的金屬夾所產生的偽影對對應位置橋血管的影響（4例）；當注射對比劑與內乳動脈橋在同一側時，對內乳動脈橋開口會有一定影響（2例）。本研究中，橋血管的主觀評分動脈橋和靜脈橋均為近端圖像優于中段和遠端，中段和遠端差異無統計學意義。客觀評價動脈橋和靜脈橋的搭橋血管CT值從近端至遠端降低，差異有統計學意義；動脈橋的SNR和CNR，近端和中段差異無統計學意義，且均高于遠端；靜脈橋的SNR和CNR，近端高于中段，中段高于遠端，差異有統計學意義。

本研究未對搭橋血管的CTA檢查結果和介入造影比較分析，僅分析了256排寬體探測器冠脈搭橋檢查圖像質量。Mushtaq等[9]研究發現寬體探測器CT對于冠狀動脈搭橋患者的檢查圖像，搭橋血管和自身冠脈與金標準介入冠脈造影比較都有較高的敏感度和特異度[13]。過往對冠脈搭橋患者CTA分析多見于16排及64排多層螺旋CT檢查。在Markwardt[7]和Chan等[12]的研究中，大于64排的CT比例較小，隨著CT設備的發展，更高排數及寬體探測器CT的出現，而且以其更高的時間分辨率給高心率和房顫患者的冠脈搭橋CTA檢查可提供了更多的可能性[14‐15]。

設備性能的提升，使得過往由于心率和閉氣等條件限制的冠脈搭橋患者的橋血管檢查及質量分析成為可能，也拓寬了CT檢查在心臟上的應用范圍。本文的研究中尚存在以下不足：沒有和其他設備進行比較來分析寬體探測器CT和其他設備在圖像上的差異；沒有對高心率患者圖像進行對照分析，僅對心率進行了相關性分析；后續的研究中將進行相關方向的分析。

4 結論

綜上所述，寬體探測器對CABG患者橋血管CTA檢查，圖像質量與心率有相關性，較高的時間分辨率也為高心率的搭橋患者進行檢查提供了可能性。