不同浓度对比剂对64排螺旋CT冠脉成像的效果研究

汤艳萍a,李令建b

新疆维吾尔自治区职业病医院 a.放射科;b.神经外科,新疆 乌鲁木齐 830000

[摘 要]目的 比较不同浓度对比剂对64 排螺旋CT 冠脉成像(Multiple-Slice CT Angiography,MSCT CTA )的效果,讨论降低对比剂碘浓度的可行性。方法 200 例患者随机分成A、B两组,各100例,分别使用对比剂Visipaque(320 mgI/mL)和Ultravist(370 mgI/mL)行64排MSCT CTA,然后分析两组患者的图像质量、各测量部位的CT值、噪声值、信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),以及过敏反应发生率。结果 Visipaque(320 mgI/mL)组与Ultravist(370 mgI/mL)组成像质量构成之间的差异无统计学差异(P>0.05),Visipaque组与Ultravist组患者的升主动脉根部、左主干和右冠状动脉起始部的CT值、SD值、SNR和CNR之间的差异均无统计学意义(P>0.05);Visipaque组的总过敏反应发生率低于Ultravist组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 Visipaque和Ultravist在冠脉成像过程中的效果基本相同,且使用Visipaque降低了病人的碘摄取量及对比剂不良反应,对于患者更适宜。

[关键词]体层摄影术;冠脉成像;对比剂;心率;图像质量

引言

冠心病目前已成为人类的头号杀手之一,医学界对它的研究从未停止过,从病因到诊断、治疗、预防都倍受人们的关注[1]。随着人们生活水平的提高,人民群众于疾病的早期诊断和预防日益重视,但以往冠心病的诊断都是以有创性的“冠脉造影”作为金标准的,现在人们想要寻求一种更安全、更经济的早期诊断冠心病的方法[2]。本文使用两种非离子型对比剂,其中Visipaque为等渗型对比剂,碘含量为320 mgI/mL;Ultravist为非等渗型对比剂,碘含量为370 mgI/mL。排除了体重过重或过轻的病例,采用统一扫描方式,讨论对比剂浓度对冠状动脉64排CT成像质量的影响。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选择2015年5月~2015年10月在我院放射科进行64排CT冠脉成像患者200例,其中男105例,女95例,年龄35~75岁,平均56.3岁。将200例患者采用随机数字表法分成2组,A组100例,使用对比剂Visipaque(320 mgI/mL),B组100例,使用对比剂Ultravist(370 mgI/mL)。

1.2 研究的纳入与排除标准

研究的纳入标准:① 怀疑为冠心病,并行冠状动脉CT成像检查;② 年龄在30~80岁之间的患者;③ 患者的BMI(身体质量指数)≤30 kg/m2;④ 患者没有冠状动脉CT成像检查禁忌症。排除标准:① 肝肾功能不全的患者;② 患有严重的心肺功能疾病;③ 严重的急性心肌梗死;④ 严重的心率失常;⑤ 对对比剂过敏的患者;⑥ 已知冠心病患者,有冠状动脉支架或搭桥史、安装心脏起搏器、有瓣膜病、肺动脉高压的患者。

1.3 研究方法

检查前4 h禁食固体食物。在扫描之前检测患者的心率,>70 bpm者口服β受体阻滞剂类药物倍他乐克50~70 mg,并向患者交代相关事项。所有患者均使用美国GE公司生产的64排螺旋CT(Discovery CT750HD),该螺旋CT为双筒高压力注射器,高压注射器采用Stellant双筒高压注射器(Medrad,USA)。扫描参数为:扫描层厚/重组层厚度是0.625 mm/0.625 mm,准直器宽度为40 mm,球管旋转时间为0.35 s/r,管内电流大约是176~382 mAs,电压控制在120 kV,可见视野范围为250 mm×250 mm。

扫描方法:① 采用钙化积分的方法对病人进行扫描。让其处于仰卧位,足底先进入,身体稍微向右侧倾斜5 cm,从而确保心脏能够保持中心位置不变,随后将心电导联装置连接好,并作屏气呼吸训练。首先对胸部进行定位像,从气管隆突下1 cm开始扫描一直到横隔下3 cm左右,最后描绘出冠状动脉以及整个心脏的图像,同时对冠状动脉的大体范围进行估计计算;② 对小剂量进行扫描测试同时估算出扫描推迟的时间。具体的操作如下:首先利用双筒的高压力注射器从手背静脉注射15 mL的生理盐水以及对比剂,随后在注射一定量的造影剂,5 s之后在主动脉根部进行连续动态的轴扫描,从而真实的观察主动脉根部的造影剂浓度的变化范围,等到浓度达到峰值之后就立即终止扫描,测试扫描完成后,利用64排螺旋CT主机自动软件测定出主动脉根部的时间密度曲线,然后就可以根据这个曲线计算出延迟扫描的确切时间,相关的计算公式为:主动脉峰值时间+4 s=延迟扫描时间;③ 冠状动脉增强扫描:在回顾性心电门控的影响下对冠脉进行全面扫描,整个扫描范围包括气管隆突下以及心脏膈面。随后根据病人的实际体重,将流速控制在4.8 mL/s加入对比剂70~90 mL+生理盐水30 mL。

图像重建及后处理:等到扫描全部结束之后,利用主机对以往的数据进行重新整理分析,采集相位窗为R-R间期的5%~95%期相,间隔10%,选择其中较好的期相数据传送到AW4.3高级工作站,同时使用CardiacIQ软件包实现容积再现(Volume Rendering,VR)、最大密度投影(Maximum Intensity Projection,MIP)、曲面重组(Curved Planar Reconstruction,CPR)以及多平面重组(Multiplannar Reformation,MPR),最终顺利的形成心脏和冠脉的三维立体成像。图像分析:由两名高年资医师在不知对比剂的情况下进行评判。根据美国纽约心功能分级方法对冠脉进行分级,冠脉的每个主支分成九部分——LM、LAD近、中、远段、LCX近、远段、RCA近、中、远段。图像质量评价标准:Ⅰ级。没有模糊图像,每个血管的血运都正常,没有任何伪影;Ⅱ级。图像清晰度较好,只有一段血管的边缘存在模糊图像;Ⅲ级。图像大体上较好,其中有两段血管的管壁出现了模糊阴影;Ⅳ级。图像非常模糊,有多处的血管管壁出现了问题,还有小部分血管出现了错层伪影,不容易进行分析;Ⅴ级。图像模糊度非常高,出现了严重的伪影,并且没有办法对冠状动脉进行研究分析。可评价图像指的是图像质量保持在Ⅰ~Ⅲ级者;不可评价图像指的是图像质量超过Ⅲ级者。如果对上述分类有任何意见和看法,必须有两位以上的医生进行讨论分析之后得出最终的结果。

1.4 观察指标

① 分析两组患者的图像质量之间的差异;② 分析两组患者各测量部位的CT值和噪声(SD)值之间的差异。测量的部位有升主动脉根部(AA)、左冠状动脉主干(LM)及右冠状动脉起始部(RCA),同时测量室间隔组织的CT值及SD值;③ 计算并比较信噪比(SNR)和对比噪声比(SNR)。SNR=血管腔CT值/血管腔SD值,CNR=(血管腔平均CT值-临近组织平均CT值)/邻近组织CT值,临近组织均设定为室间隔组织;④ 两组患者过敏反应发生率的比较。相关的评价标准主要是根据Shehadi[3]分类法进行分析的,即大体上分为三种反应类型,但本研究无重度不良反应的发生,因此只对中度和轻度不良反应的发生情况进行比较,其中中度反应为患者出现胸闷气短、面色潮红、结膜充血水肿以及广泛性的荨麻疹;轻度反应为病人起始会感受会阴部有灼热感,随后蔓延到全身,并伴有恶心呕吐以及局限性荨麻疹。

2 统计学分析

本研究采用Excel 2003录入数据,用SPSS 18.0软件进行分析,计量资料采用(±s),计数资料用率(%)描述,两组间计量资料的比较采用两独立样本t检验,计数资料采用χ2检验,等级资料采用非参数检验法,P<0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 分析两组患者的图像质量之间的差异

对两组患者的图像质量之间的差异进行比较发现,Visipaque(320 mgI/mL)组与Ultravist(370 mgI/mL)组成像质量构成之间的差异无统计学差异(P>0.05)。(详见表1,图1)。

表1 两组患者的图像质量的比较

图1 两组患者的图像质量之间的差异

3.2 分析两组患者各测量部位的CT值和噪声(SD)值

对两组患者各测量部位的CT值和SD值之间的差异进行比较发现,Visipaque(320 mgI/mL)组与Ultravist(370 mgI/mL)组患者的升主动脉根部、左主干和右冠状动脉起始部的CT值和SD值之间的差异均无统计学意义(P>0.05),详见表2。

表2 分析两组患者各测量部位的CT值和SD值之间的差异

3.3 比较两组患者的SNR和CNR的差异

对两组患者的SNR和CNR的差异进行比较发现,Visipaque(320 mgI/mL)组与Ultravist(370 mgI/mL)组患者的升主动脉根部、左主干和右冠状动脉起始部的SNR和CNR之间的差异均无统计学意义(P>0.05),详见表3。

表3 两组患者的SNR和CNR的比较

3.4 两组患者过敏反应发生率的比较

对两组患者过敏反应发生率进行比较发现,Visipaque(320 mgI/mL)组的总过敏反应发生率低于Ultravist(370 mgI/mL)组,差异具有统计学意义(P<0.05),详见表4。

表4 两组患者过敏反应发生率情况

4 讨 论

冠脉CTA本质上属于一种新型的血管CT扫描技术,对比剂的使用属于其中的重要组成部分,而良好的图象质量对对比剂的要求也较高,它直接影响到放射科医师诊断的准确性[4]。当前随着对比剂的不断改进,离子型对比剂已逐渐被淘汰,目前临床广泛使用的均为非离子型对比剂。手术中常用的非离子型对比剂属于一种新型的溶剂,其渗透压非常高,要比血浆渗透压高出7倍左右,所以在注射过快时的时候会出现一些不良反应,比如情绪紧张焦虑,心率变化频繁同时伴有不自主运动等等,此时即使发生轻微的体位改变都会使病人出现严重的运动伪影,最终对图像的质量产生一定的影响[5-6],其中对比剂的碘浓度和渗透压是主要的影响因素。对比剂在血管中的浓度越高,血管的显示就越容易越清楚,对比效果就好。有研究[2]表明,高含碘浓度的对比剂会获得高质量的图像,但是对于血管内的对比剂来说,其充盈的浓度和本身的含碘浓度没有必要的联系。本研究中的对比剂的含量都是固定不变的,但是进入到血管的对比剂的含碘浓度存在一定的差异,除此之外对比剂在冠状动脉中的混合浓度取决于本身的循环以及心功能水平。且到现在为止,几乎所有的研究都把重点放在了等渗的对比剂上[7],其原因是对比剂渗透压如果和血液相似,对于心脏的影响就会越来越小[8]。对于等渗对比剂来说,能够在一定程度上减少高危人群患者的肾毒性损害[3]

本研究发现,Visipaque(320 mgI/mL)组与Ultravist(370 mgI/mL)组成像质量构成之间的差异无统计学差异,且Visipaque(320 mgI/mL)组与Ultravist(370 mgI/ mL)组患者的升主动脉根部、左主干和右冠状动脉起始部的CT值、SD值、SNR和CNR之间的差异均无统计学意义(P>0.05),说明Visipaque和Ultravist在冠脉成像过程中的效果基本相同。而Visipaque组的总过敏反应发生率低于Ultravist组,差异具有统计学意义(P<0.05)。这主要是因为visipaque是现在使用的对比剂中唯一的一种等渗对比剂,而对比剂的不良反应绝大多数都是由于其渗透压较高引起的[9-10],如果给病人注射高浓度的对比剂,其血浆渗透压和血容量就会逐渐升高,从而会出现细胞失水,红细胞会在肺毛细血管中缓慢凝集和萎缩,最终造成肺动脉压力逐渐升高,而肺血流量随之降低;除此之外,血管内皮细胞也会出现相似的情况,进而引起病人局部组织出现灼痛感,严重的话出现血栓,并损害血脑屏障。如果血脑屏障受到损害,病人会因为其神经毒性以及电荷的影响出现惊厥表现,病人不受控制的自我运动,形成运动伪影;如果静脉注射对比剂,病人的心脏功能会发生严重的变化,比如心肌出现抵制现象,心室发生纤维颤动等等[11]。除此之外,碘克沙醇(Visipaque)[10-11]还有一个比较重要的优势,即注射该药物以后不会对心脏功能造成太大的影响。由此可知合适的浓度和低渗透压能够在一定程度上降低不良反应的发生率。综上所述,Visipaque和Ultravist在冠脉成像过程中的效果基本相同,且使用Visipaque降低了病人的碘摄取量及对比剂不良反应,对于患者更适宜。

[参考文献]

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Study on the Effect of Application of Different Iodine Concentration of Contrast Mediums in Forcoronary Angiography with 64-Slice Spiral CT

TANG Yan-pinga, LI Ling-jianb
a. Department of Radiology; b. Department of Neurosurgery, Xinjiang Occupational Disease Hospital, Urumqi Xinjiang 830000, China

Abstract:Objective To evaluate the effect of application of different iodine concentration of contrast mediums in coronary angiography with 64-slice spiral computed tomography and to discuss the feasibility of decreasing the iodine concentration of contrast mediums. Methods Altogether 200 patients were randomly divided into 2 groups with 100 patients in each group. Visipaque (320 mgI/mL) and Ultravist (370 mgI/mL) were used in two groups respectively to perform coronary CTA (Computed Tomography Angiography) with 64-slice spiral CT. Then, the image quality, CT value, noise value, SNR (Signal-to-Noise Ratio) and CNR (Contrast-to-Noise Ratio) of each measurement site as well as the incidence of the allergic reaction of the two groups were analyzed. Results There was no significant difference between Visipaque Group and Ultravist Group in the image quality (P>0.05); there were no significant difference in the CT value, SD value, CNR and SNR in the ascending aortic root, the left main stem and the right coronary artery between Visipaque Group and Ultravist Group; the total allergic reaction rate of Visipaque Group was lower than that of Ultravist Group, with statistically significant difference (P<0.05). Conclusion The effect of Visipaque and Ultravist in coronary artery imaging was basically the same, however, Visipaque was more suitable for patients for its reduction of the patient's iodine intake and adverse reactions.

Key words:tomography; coronaty angiography; contrast medium; heart rate; image quality

[中图分类号]R686;R445.1

[文献标识码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2016.11.017

[文章编号]1674-1633(2016)11-0069-04

收稿日期:2016-03-17

修回日期:2016-05-06