低管电压和低浓度对比剂容积CT血管造影检查在冠状动脉狭窄诊断中的应用

李小明　浦 江　董宏宇



低管电压和低浓度对比剂容积CT血管造影检查在冠状动脉狭窄诊断中的应用

李小明①浦 江①董宏宇①

[摘要]目的：探讨低管电压和低浓度对比剂容积CT血管造影(CTA)检查在冠状动脉狭窄诊断中的应用可行性及效果。方法：筛选72例疑似冠状动脉粥样硬化患者，采用随机数表法将所有患者分为A组与B组，每组36例。两组患者均接受320排容积CTA检查，其中A组管电压设置为120 kV，对比剂为350 mgI/ml碘克沙醇，B组管电压设置为100 kV，对比剂为270 mgI/ml碘克沙醇，A组和B组与经导管颈总动脉(CCA)造影术检查结果比较，评价两组获取影像质量以及患者受照剂量，并分析A组与B组及CCA检查对不同冠状动脉狭窄程度的敏感度与特异度。结果：采用四分法评分结果显示，A组与B组的影像质量比较无差异；两组患者图像噪声以及增强效果比较，差异均有统计学意义(t=-4.736，t=11.927；P＜0.05)；B组对冠状动脉中度以上狭窄(≥50%)及重度狭窄(≥75%)的敏感度、特异度及符合率等与CCA结果比较均无差异；Kappa一致性分析显示二者一致性为良(Kappa=1.320， P＜0.001)。结论：采用低管电压和低浓度对比剂容积冠状动脉CTA检查具有安全性与可靠性。

[关键词]低管电压；低浓度对比剂；容积CT冠脉血管成像；冠状动脉狭窄

①唐山市中医医院放射科 河北 唐山 063000

李小明,男,(1977-),本科学历，主治医师。唐山市中医医院放射科，从事医学影像学工作。

[First-author’s address]Department of Radiology,Tangshan City Chinese Medicine Hospital,Tangshan 063000,China.

流行病学调查结果显示，我国目前冠心病发病率以及发病趋势已呈现出年轻化及复杂化病理生理发展趋势[1]。早诊断与治疗，在冠状狭窄程度较轻时便给予控制与治疗，可显著提高患者临床治疗效果，预防心肌梗死等恶性心血管疾病的发生。螺旋CT冠状动脉血管造影(computed tomography angiography，CTA)检查是目前准确诊断冠心病的非创伤性检查方法，且为目前首选冠状动脉无创检查方法[2]。而随着CT设备的不断完善与研究，具有更高时间、空间分辨力的CT设备使冠状动脉CTA检查更为容易，对于冠状动脉CTA的辐射剂量以及对比剂不良反应的研究逐渐被临床所重视[3]。本研究旨在探讨低管电压和低浓度对比剂320排容积CTA检查在冠状动脉狭窄诊断中的应用可行性及效果。

1　资料与方法

1.1一般资料

选取2014年1月至2015年1月唐山市中医医院收治的72例疑似冠状动脉粥样硬化患者，以颈总动脉(common carotid artery，CCA)诊断结果作为金标准，所有患者均自愿接受CCA检查。采用随机数表法将所有患者分为A组与B组，每组36例。

A组患者中男性23例，女性13例；年龄39～88岁，平均年龄为(57.5±5.9)岁；身体质量指数(body mass index，BMI)18～25 kg/m2，平均BMI为(22.3±1.1)kg/m2；CCA检查正常为4例，狭窄度≤50%为3例，中度狭窄(＞50%)为16例，重度狭窄(＞75%)为13例。

B组患者中男性25例，女性11例；年龄36～82岁，平均年龄为(57.9±4.2)岁；BMI18～24 kg/m2，平均BMI为(22.5±1.3)kg/m2；CCA检查正常为4例，狭窄度≤50%为2例，中度狭窄(＞50%)为16例，重度狭窄(＞75%)为14例。

两组患者基础资料相比无差异，具有可比性。

1.2纳入与排除标准

(1)纳入标准：①所有患者对本组实验完全知情同意，已通过医院伦理道德委员会审核；②确诊为冠状动脉粥样硬化，符合中华医学会心血管病分会动脉粥样硬化与冠心病学组制定的《冠心病诊治指南(2007)》[4]；③心率≤60次/min；④语言表达和思维能力正常。

(2)排除标准：①合并有晚期恶性肿瘤患者；②对比剂过敏患者；③精神疾病患者。

1.3检查方法

采用德国西门子64排Definition螺旋CT机进行检查，检查前20 min选择患者肘静脉留置20 G静脉留置针，对患者进行碘过敏实验，并进行屏气训练。扫描范围为气管隆突下1 cm至膈肌，采用前瞻性心电门控扫描方式，心脏扫描长度设置为16 cm，检测层在四腔心层面，在降主动脉设置CT值为350 HU，扫描曝光窗R-R间期70%～80%，X射线管旋转时间均为0.35 s，1次心跳采集。采用Nemoto双通道高压注射器，分对比剂、混合液及生理盐水3期注射，对比剂速度6 ml/s，用量为体质量(kg)0.8 ml/kg；混合液(对比剂与生理盐水的比例为2∶8)、生理盐水速度和用量，均为4.4 ml/s和20 ml。其中A组管电压为120 kV，对比剂为350 mgI/ml碘克沙醇，B组管电压为100 kV，对比剂为270 mgI/ml碘克沙醇，两组患者对比剂剂量均为40～64 ml，管电流相同均为400 mA。采用Virea FX图像后处理软件自动重建75%期相冠状动脉和最佳期相的冠状动脉，层厚0.5 mm，层间距0.5 mm，行多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)、曲面重建(curved planar reformation，CPR)、容积再现(volume rendering，VR)以及最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)。所有患者行常规CCA检查，CCA及A组与B组影像结果由资深介入医师采用“双盲法”进行诊断。

1.4评价标准

常规4分法评估A组与B组影像质量，其评分标准为：①4分，优秀，无伪影，血管边缘显示清晰，血管亮度高；②3分，良好，血管走行连续，轻度伪影；③2分，影像结果可接受，具有诊断价值，血管周围有明显的模糊伪影；④1分，不具有诊断价值，血管不连续，血管周围模糊，重度伪影。血管增强效果评估选取升主动脉根部、右冠状动脉近端、左前降支近端以及左旋支近端冠状动脉CT值。噪声指标评价选择轴位影响测量左冠状动脉主干平面的升主动脉层面相邻的5个层面的噪声值，感兴趣区为100 mm2。辐射剂量测量根据自动记录的容积剂量指数及剂量长度乘积(dose-length product，DLP)，计算有效剂量(effective dose，ED)为公式1：

式中κ为转换系数，取0.014。

1.5统计学方法

采用IBM SPSS 19统计软件进行数据分析。计量资料采用t检验，应用(±s)表示，计数资料采用x2检验，采用Kappa检验对诊断结果进行一致性分析，其中Kappa＞0.8为优秀，0.6＜P≤0.8为良好，0.4＜Kappa≤0.6为中等，0.2＜Kappa≤0.4为轻度，Kappa≤0.2为差，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1两组影像质量评分结果比较

A组患者采用120 kV，350 mg I/ml行CTA检查，B组患者采用100 kV，270 mgI/ml行CTA检查。根据评价标准评估两组患者影像质量结果，A组和B组平均得分分别为3.8±0.5和3.7±0.6，两组评分比较差异无统计学意义(t=1.116，P＞0.05)。部分影像结果如图1、图2所示。

图1　A组患者CTA影像图

图2　B组患者CTA影像图

2.2两组影像结果噪声及血管增强效果比较

A组患者采用120 kV，350 mg I/ml行CTA检查，B组患者采用100 kV，270 mgI/ml行CTA检查，A组与B组影像结果的噪声以及血管增强效果比较，两组患者图像噪声以及增强效果比较，差异均有统计学意义(t=-4.736，t=11.927；P＜0.05)，见表1。

表1　两组患者影像结果中噪声及血管增强效果比较(±s)

表1　两组患者影像结果中噪声及血管增强效果比较(±s)

组别　例数　升主动脉根部　右冠状动脉　左前降支　左回旋支　噪声A组　36　522.7±26.5　510.3±25.9　497.4±22.8　495.1±24.7　20.6±2.1 B组　36　446.2±23.1　430.5±21.3　436.9±24.4　421.4±23.0　26.7±2.5 t值　9.493　11.927　8.938　9.028　-4.736 P值　0.000　0.000　0.000　0.000　0.017

2.3两组辐射剂量比较

A组患者采用120 kV，350 mg I/ml行CTA检查，B组患者采用100 kV，270 mg I/ml行CTA检查，两组患者检查过程中所受辐射剂量结果，B组辐射剂量明显低于A组，两组比较差异有统计学意义(t=5.034， t=11.982，t=3.087；P＜0.05)，见表2。

表2　两组患者所受辐射剂量计算比较(±s)

表2　两组患者所受辐射剂量计算比较(±s)

组别　例数　容积剂量指数　剂量长度乘积(mGy*cm)　有效剂量(mSv)A组　36　15.40±2.51　245.86±20.41　4.67±0.46 B组　36　10.44±2.56　166.85±20.78　2.33±0.65 t值　5.034　11.982　3.087 P值　0.012　0.000　0.042

2.4B组与CCA对冠状动脉狭窄的诊断结果

以CCA诊断结果作为金标准，B组对冠状动脉中度以上狭窄(≥50%)及重度狭窄(≥75%)的敏感度、特异度、符合率等比较与CCA检查结果比较无显著差异，部分影像结果如图3所示。

图3　左冠状动脉前降支近段轻度狭窄(＜50%)CTA影像

3　讨论

近年来，随着CT设备的深入研究与完善，具有更高的时间分辨力与空间分辨力，使CT检查在临床上应用越来越广泛，并且其诊断价值越来越高。目前对于CT的研究热点主要集中在降低电力辐射和对比剂对被检者的影响。目前常规增强CT检查多为120 kV管电压，350 mg I/ml或370 mg I/ml对比剂，平均碘摄入量为30.00 g[5]。有临床研究显示，320排CT低剂量冠脉CTA平均辐射剂量可低至5.3 mSv[6]。本研究结果显示，与常规120 kV管电压，350 mg I/ml浓度对比剂比较，低管电压和低浓度对比剂成像质量评分与之差异无统计学意义，临床应用诊断价值基本无影响，但被检者辐射剂量显著降低，同时血管增强效果以及噪声指标也存在差异，并且低管电压和低浓度对比剂320排容积冠脉CTA对冠状动脉中度以上狭窄(≥50%)及重度狭窄(≥75%)的敏感度、特异度及符合率等比较与CCA检查结果比较差异无统计学意义，说明低管电压和低浓度对比剂冠脉CTA可在保证成像质量及诊断价值的同时，降低患者辐射剂量，减少对比剂对患者心功能、肾功能的影响，提高冠状动脉CTA检查的安全性。

美国国家研究委员会对影像电离辐射的生物学效应研究中发现，在影像诊断与治疗时所受的电离辐射剂量与机体癌变发生率密切相关。因此，研究与应用低剂量影像学检查对提高影像检查安全性以及推广影像学检查具有重要意义[7-8]。CT是目前临床应用最为广泛的影像学检查设备之一，而近年来对CT的研究也主要集中在低剂量成像，目前降低患者辐射剂量主要通过降低管电压实现，但低管电压导致影像噪声增加，可在不同程度上影响图像质量[9]；而对比剂、碘摄入量同样是CT增强扫描中的研究热点，由于对比剂对心肝肾功能均存在不同程度的影响，故对比剂不良反应是限制CTA应用的主要原因之一，而降低对比剂浓度可导致血管增强效果降低，影响影像质量与诊断价值[10-11]。

在本研究中，采用低管电压和低浓度对比剂320排容积CTA检查，降低管电压虽然增加图像噪声，但也使冠状动脉与周围组织对比度增加，弥补了低浓度对比剂引起的血管增强效果降低的缺点[12]。本研究采用前瞻性心电门控扫描技术，是采取非螺旋原位扫描结合心电门控触发扫描采集图像，数据采集仅发生在提前预设的时相内，能够降低患者的辐射剂量，其次是缩短扫描时间[13]。前置门控扫描较回顾门控扫描剂量降低60%以上，同时320排容积CT具有更宽的探测器宽度，可在一个心动周期内完成完整的冠状动脉扫描，达到真正容积成像的目的，极大程度缩短心脏扫描时间，降低伪影对影像结果的影响，减少因屏气不佳、心律不齐及心率快所导致的图像伪影，显著提高了对心脏的检查能力，可明显缩短扫描时间、降低辐射剂量[14]。而320排容积CT可覆盖整个心脏，完全消除移动伪影和错层伪影的影响，消除了重叠扫描，使有效辐射剂量降低。因此虽然本研究中B组影像结果中噪声增加而血管强化程度降低，但不对影像质量以及其诊断价值产生影响，同时在与金标准的比较中同样证实低管电压和低浓度对比剂320排溶积CTA对冠状动脉狭窄的敏感度、特异度与金标准CCA诊断结果比较基本无差异。

综上所述，采用低管电压和低浓度对比剂容积冠状动脉CTA检查可在保障影像质量的前提下，减少患者所受辐射剂量，降低对比剂浓度减轻对患者心功能的影响，提高检查的安全性与可靠性。

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Application of low tube voltage with low concentration contrast agent volume of coronaryCTA examination in the diagnosis of coronary artery stenosis

/LI Xiao-ming,PU Jiang,DONG Hong-yu//China Medical Equipment,2016,13(3):57-60.

[Abstract]Objective:To investigate the effect and application feasibility of low tube voltage,low concentration of contrast agent volume to CTA in the diagnosis of coronary artery stenosis and its effect.Methods:Seventy two cases of suspected patients with coronary atherosclerosis selected as the object Using random number table method,all patients were divided into group A and group B 36 cases in each group,two groups of patients underwent 320 slice CTA examination,in group A the tube voltage is 120kV,the contrast agent was 350mgI/mL iodixanol group,B tube voltage is set to 100kV,the contrast agent was 270mgI/mL iodixanol.According to the examination results of group A,group B and catheter coronary angiography(CCA),evaluated group A,group B of acquiring the image quality and radiation dose of patients,and analyzed the sensitivity of A,B and CCA examination of the extent of coronary artery stenosis degree and deliberately.Results:The quartering method showed no significant difference between the group A and the group B of image quality.There was significant difference between the two groups of patients with the image noise and enhance the effect(t=-4.736,11.927;P＜0.05);Group B of coronary artery stenoses(more than 50%)and severe stenosis(more than 75%)sensitivity,specially degree and coincidence rate compared with the results of CCA showed no significant difference.Kappa consistency analysis showed that the two consistency is good(kappa=1.320,P＜0.001).Conclusion:In the premise of ensuring the image quality with low tube voltage,low concentration of contrast agent volume coronary CTA examination had safety and reliability of inspection.

[Key words]Low tube voltage;Low concentration contrast medium;Volume CT coronary angiography;Coronary artery stenosis

收稿日期：2015-09-21

作者简介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.016

[文章编号]1672-8270(2016)03-0057-04

[中图分类号]R816

[文献标识码]A