64層螺旋CT觸發(fā)閾值對肺靜脈成像質(zhì)量的影響

萬兵，鄔政宏，張芳，劉四斌

荊州市中心醫(yī)院 長江大學第二臨床醫(yī)學院 放射科，湖北 荊州 434020

引言

心房顫動是一種較為常見的心律失常，嚴重危害人們生命健康。近年來，介入導管射頻消融手術(shù)已成為房顫的主要治療方法，并取得了滿意的療效[1]。但即便是經(jīng)驗豐富的醫(yī)生，消融術(shù)前需了解肺靜脈和左心房的解剖和變異才能夠減少手術(shù)和透視時間，提高手術(shù)成功率[2]。多層螺旋CT快速的容積掃描、豐富的圖像后處理軟件以及可視化的三維立體圖像，逐漸成為肺靜脈成像常用和客觀的方法之一[3]。目前文獻報道了CT肺靜脈成像的多種掃描方法，而對比不同CT觸發(fā)閾值對肺靜脈成像質(zhì)量的影響尚未見報道。

本研究通過64層螺旋CT肺靜脈成像時不同閾值的選擇，比較肺靜脈和肺動脈強化差異，從而優(yōu)化血管成像掃描方法，提高肺靜脈成像質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

隨機選擇2018年3月至12月在我院射頻消融術(shù)前行肺靜脈CT成像患者60例，分為A、B、C三組，每組20例。A組男11例，女9例，平均年齡（48.3±12.2）歲；B組男8例，女12例，平均年齡（52.3±19.7）歲；C組男13例，女7例，平均年齡（45.5±16.4）歲。碘對比劑過敏、腎功能不全、嚴重大血管疾病及心功能不全患者未納入研究。

1.2 CT掃描方法及圖像后處理

使用飛利浦公司Brilliance 64層螺旋CT。采用智能觸發(fā)掃描程序，在左心房中心層面設定感興趣區(qū)，A、B、C三組閾值分別設為80、100、120 HU，雙筒高壓注射器經(jīng)右側(cè)肘前靜脈注射對比劑（優(yōu)維顯370 mgI/mL）80 mL及生理鹽水30 mL，注射速率4 mL/s，當感興趣區(qū)CT值達到設定閾值后延遲5 s自動開始掃描。三組掃描條件均為：管電壓120 kV、管電流140 mA、準直器寬度64×0.625 mm、視野350 mm、螺距0.952、掃描架轉(zhuǎn)速0.4 s/r，掃描方向從足至頭，掃描范圍從主動脈弓水平到膈肌層面。

掃描結(jié)束后，將原始數(shù)據(jù)重建為層厚1 mm、層間距0.5 mm的圖像，應用飛利浦工作站軟件進行后處理，包括多平面重組（Multiplanar Reconstruction，MPR）和容積重建（Volume Rendering，VR）。

1.3 圖像質(zhì)量評價

由兩名副高以上影像醫(yī)師獨立分析圖像并對圖像質(zhì)量進行評分，評分采用3分分級法，取2者均值作為最終評分。評分主要依據(jù)肺靜脈血管的顯示程度：優(yōu)（3分），左心房、肺靜脈主干、段級肺靜脈及亞段級肺靜脈顯示清晰，對比劑濃度高；良（2分）：左心房、肺靜脈主干及段級肺靜脈輕度偽影，對比劑濃度較高；一般（1分）：左心房及肺靜脈期主干顯影不良，對比劑濃度尚可，肺靜脈強化密度低于肺動脈。

1.4 CT值測量

在層厚為1 mm的原始圖像上，選擇右肺動脈主干、右下肺靜脈開口處（如存在變異，則選擇其余肺靜脈近段）和左心房中部任意三個不同興趣區(qū)測量CT值，計算其平均值，并得出肺靜脈與肺動脈強化CT值差值。

1.5 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。肺靜脈、肺動脈、肺靜脈和肺動脈強化CT值差值、左心房CT值采用單因素方差分析進行檢驗，組間兩兩比較采用LSD檢驗。不同觸發(fā)閾值下圖像質(zhì)量評分進行Kruskal-Wallis Test，組間兩兩比較進行Mann-Whitney Test。

2 結(jié)果

三組患者肺靜脈、肺動脈、肺靜脈肺動脈強化CT值差值及左心房CT值差異詳見表1。肺靜脈CT值組間兩兩比較統(tǒng)計學分析顯示，A組與B組（q=3.688，P＜0.05）、A組與C 組（q=7.373，P＜0.05）、B組與 C組（q=3.686，P＜0.05）組間差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。在80～120 HU范圍內(nèi)，隨著觸發(fā)閾值提高，肺靜脈CT值逐漸升高，肺動脈CT值降低，肺靜脈主干及段級肺靜脈顯示更加清晰，見圖1～3。

表1 不同觸發(fā)閾值下血管強化CT值（±s, HU）

表1 不同觸發(fā)閾值下血管強化CT值（±s, HU）

觸發(fā) 肺靜脈 肺動脈 肺靜脈-肺動 左心房閾值 脈A組231.63±77.19 316.14±65.58-85.21±52.33 202.96±69.88(80)B組285.19±70.68 270.51±59.13 9.52±64.73 311.26±54.11(100)C組338.72±41.26 243.98±61.84 71.39±60.97 301.32±59.24(120)F 13.59 6.878 35.06 18.99 P＜ 0.01 0.0021 ＜ 0.01 ＜ 0.01

圖1 A組同一病例圖像

圖2 B組同一病例圖像

圖3 C組同一病像圖像

兩名高年資醫(yī)生雙盲法對三組肺靜脈圖像質(zhì)量評分，見表2。A組、B組和C組圖像質(zhì)量評分有統(tǒng)計學差異（P＜0.01），C組患者圖像質(zhì)量評分最高。三組病例組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義，見表3。

表2 不同觸發(fā)閾值下圖像質(zhì)量評分

表3 不同觸發(fā)閾值圖像質(zhì)量評分兩兩比較 Z(P)

3 討論

心房顫動是一類常見的心律失常，發(fā)病率與年齡呈正相關(guān)，發(fā)作時可以導致患者殘疾和死亡。近年來，隨著人口老齡化的到來，心房顫動發(fā)病率有逐年上升趨勢，在65歲以上人群中達到5%，積極有效的治療能夠明顯改善患者預后和延長生存時間[4-5]。有研究表明大多數(shù)房顫均來源于肺靜脈肌袖所產(chǎn)生的異位興奮灶，這也為射頻消融肺靜脈電隔離術(shù)治療房顫提供了可能[1]。而射頻消融術(shù)前了解肺靜脈和左心房解剖結(jié)構(gòu)及是否存在變異以及肺靜脈開口位置、大小、數(shù)量和形狀，很大程度影響手術(shù)成功率和手術(shù)時間[6]。

目前常見的評價肺靜脈和左心房形態(tài)的影像學方法主要有超聲、肺靜脈造影、MRI和CT[7]。超聲檢查為斷面圖像，對整體結(jié)構(gòu)顯示欠佳。肺靜脈造影雖然可以清晰顯示肺靜脈和左心房解剖結(jié)構(gòu)，但屬有創(chuàng)性檢查，費用也較其他檢查高。MRI檢查在心臟起博器患者中應用受到限制，且檢查時間較長。多層螺旋CT掃描速度快，且有多種后處理軟件能直觀、整體、全面的顯示肺靜脈和左心房結(jié)構(gòu)。Jongbloed等[8]研究顯示MSCT較其他幾種方法無論是顯示的肺靜脈數(shù)量和測量數(shù)值準確性明顯優(yōu)于其他幾種檢查方法。CT肺靜脈成像已逐漸成為射頻消融術(shù)前了解肺靜脈和左心房形態(tài)最常用的方法。

高質(zhì)量肺靜脈CTA圖像要求受檢者肺靜脈對比劑濃度達到峰值同時，周圍組織和結(jié)構(gòu)強化程度低而減少對肺靜脈觀察干擾，即肺靜脈和肺動脈CT值差值越大越有利于對比[9]。對比劑注射后的掃描延遲時間是決定掃描成功與否的關(guān)鍵，所以選擇合理的掃描方案顯得尤為重要。目前，CT肺靜脈成像方法主要包括三種[10]：① 經(jīng)驗法延遲，一般注入對比劑后15～22 s開始掃描，此方法相對檢查，但由于對比劑循環(huán)時間個體差異較大而影響掃描成功率；② 小劑量造影劑團注試驗，通過注射少量造影劑，得到每位患者肺靜脈準確的時間-密度曲線從而計算出肺靜脈達峰時間，此掃描方法充分體現(xiàn)了個體化差異，但對比劑用量和輻射劑量都會增加；③ 對比劑自動追蹤智能觸發(fā)技術(shù)，在左心房中心層面預先設定觸發(fā)閾值，注射對比劑后同時進行感興趣區(qū)重復掃描，達到設定閾值后自動觸發(fā)掃描，這種方法特別適合房顫患者由于心輸出量不穩(wěn)定而影響循環(huán)時間，也成為肺靜脈成像中最常用的掃描方法[11]。智能觸發(fā)技術(shù)中，閾值CT值設計大小是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。以往文獻報道中閾值設定大小并不統(tǒng)一，如季學兵等[12]采用智能觸發(fā)技術(shù)，在二尖瓣層面左心房內(nèi)設定興趣區(qū)，閾值設為140 HU，得到了高質(zhì)量肺靜脈圖像。單飛等[13]認為選擇監(jiān)測位置左房中部，閾值100 HU觸發(fā)掃描方案能減少對比劑劑量同時，更有利于肺靜脈和左心房VR重建。本研究設計了三組不同觸發(fā)閾值80、100、120 HU，并用圖像評分和CT值測量兩種方法評價肺靜脈成像質(zhì)量。結(jié)果表明，觸發(fā)閾值設定為120 HU時，90%肺靜脈圖像質(zhì)量評分為優(yōu)，左心房、肺靜脈主干對比劑濃度高，肺靜脈CT值最高可達到420 HU，段級肺靜脈及亞段級肺靜脈也顯示清晰，肺靜脈與周圍組織對比明顯，VR重建時肺靜脈提取完整。

肺靜脈CTA圖像質(zhì)量高低，除了觸發(fā)閾值，還與后延遲時間密切相關(guān)。后延遲時間是指達到觸發(fā)閾值后，用于移床及患者呼吸調(diào)整的時間，延遲時間隨設備不同會有差別[14]。筆者所在醫(yī)院的64層CT后延遲時間為5 s，比16層CT少2 s，如果按照120 HU的觸發(fā)閾值在16層CT進行肺靜脈成像，肺靜脈平均CT值較64層CT低，所以后延遲時間長的設備，觸發(fā)閾值要相應降低，反之則應相應提高，目的是確保肺靜脈在最高對比劑濃度時采集。感興趣區(qū)的選擇也直接影響成像的成敗。肺靜脈匯入左心房典型四開口模式包括右上肺靜脈干、右下肺靜脈干、左上肺靜脈干和左下肺靜脈干，但也存在很多變異[15]。由于平掃時肺靜脈與周圍組織密度差異不大，肺靜脈變異的存在以及肺靜脈入口細小會使感興趣區(qū)選擇不正確或者包含部分周圍正常組織，從而導致最終觸發(fā)閾值與設計值不一致。而左心房體積較大容易辨認，感興趣區(qū)選擇左心房中心層面時，操作簡便，肺靜脈成像成功率高。筆者選擇左心房中心層面為感興趣區(qū)，無一例掃描失敗，選擇肺靜脈時則存在掃描失敗風險。最后，患者自身條件也嚴重影響成像質(zhì)量，掃描前控制好病人心率（60～70 次/分）以及訓練患者屏氣都能提高成像質(zhì)量和掃描成功率[16]。

綜上所述，肺靜脈成像前做好患者準備工作，以左心房中心層面為監(jiān)測點，觸發(fā)閾值設為120 HU時掃描成功率高，圖像質(zhì)量穩(wěn)定，同時肺靜脈強化CT值更高，肺靜脈和左心房形態(tài)顯示更清楚。需要說明的是，不同設備以及達到閾值后延遲掃描時間都會影響成像質(zhì)量，實際應用時需根據(jù)機型特點做相應調(diào)整。