【摘要】目的探讨不同浓度对比剂对脑血管3D—DSA成像效果的影响及应用价值。方法前瞻性收集疑似颅内动脉瘤患者并依据对比剂应用浓度及注射速率随机分为5组:A组350 mg I/ml,3 ml/s;B组350 mg I/ml,4 ml/s;C组400 mg I/ml,3 ml/s;D组400 mg I/ml,4 ml/s;E组270 mg I/ml,4 ml/s。计算轴位图像上颈内动脉岩段(C2)、眼段(C6)、大脑中动脉水平段(M1)、大脑前动脉水平段(A1)信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR),对容积再现(VR)及最大密度投影(MIP)重建图像进行评分,记录患者所用对比剂总量及术前、术后24 h、术后48 h血清肌酐(SCr)值。结果比较不同浓度相同注射速率对比剂应用结果,A、C两组间C2、C6、M1、A1段SNR、CNR值差异均有统计学意义(P<0.05);B、D两组,B、E两组及D、E两组问C2段SNR、CNR值差异均有统计学意义(P<0.05),C6、Ml、A1段SNR、CNR值差异均无统计学意义(P>0.05);A、B两组,C、D两组间C2、C6、M1、A1段SNR、CNR差异均无统计学意义(尸>0.05)。5组间VR、MIP图像主观评分差异均无统计学意义(P>O.05)。采用3种不同浓度对比剂患者间对比剂注射总量及术前、术后24 h、48 h Scr升高值差异均无统计学意义(P>O.05)。结论脑血管3D—DSA检查中,较高浓度对比剂可用于无肾功能异常患者,但肾功能异常患者应慎用。3种浓度对比剂对患者48 h内SCr值的影响元差异。
【关键词】数字减影血管造影术;对比剂;脑血管;图像质量
三维数字减影血管造影(3D.DSA)技术已成为临床上检测颅内动脉瘤的重要手段,并成功取代常规DSA成为检测颅内动脉瘤新的“金标准”[I-3 3。为获得符合诊断要求的3D.DSA图像,对比剂合理选择及注射方案优化极其重要。现有研究中所采用对比剂浓度不尽相同。本文通过对3种不同浓度对比剂和不同注射速率的对照研究,探讨它们对脑血管3D.DSA成像效果的影响及应用价值。
l材料与方法
1.1一般资料
连续收集2015年3月至2015年1 1月于重庆医科大学附属第一医院接受CT检查疑似颅内动脉瘤患者95例,其中男33例,女62例,年龄17~74岁;心率50~110次/min;体质(BMI)16.65~24.45 kg/m2。排除标准:有心脏病、糖尿病史;严重甲状腺功能亢进;碘对比剂过敏、肝肾功能不全:颈部血管明显迂曲。本研究通过医院伦理委员会审查,纳入对象均签署知情同意书。依据对比剂应用浓度及注射速率,将患者分为5组:A组接受350 mg I(碘海醇)佃l,3 ml/s,又称350—3组;B组接受350 mg I(碘海醇)/ml,4 ml/s,又称350_4组;C组接受400 mg I(碘美普尔)/ml,3 ml/s,又称400-3组;D组接受400 mgI(碘美普尔)/ml,4 ml/s,又称400—4组;E组接受270 mg I(碘克沙醇)/ml,4 ml/s,又称270—4组。
1.2仪器与方法
本研究所用主要仪器包括德国Siemens公司AXIOM Artis Zee型平板数字减影血管造影系统及Leonardo SyngoX图像后处理工作站,美国Liebel.Flarsheim公司Angiomat Illumena型高压造影注射器。
采用Seldinger技术穿刺股动脉插管,将导管尖端置于一侧或双侧颈总动脉平颈6椎体水平。DynaCT设5 S DSA成像模式,目标区置于C形臂等中心位置,采用自动曝光模式并设定管电压为70 kV,旋转角度2000,采集矩阵1 024x960,帧率30 f/s。均采用非离子型对比剂,注射压力200~300 psi(1 psi=6.895 kPa)。对比剂注射方案参考高志梅等[41报道,即:注射剂量=注射速率x(5 s+延迟时间)。术后充分进行水化,并详细记录术中注射碘对比剂总量及术前、术后24 h、术后48 h患者血清肌酐(SCr)值。
1.3图像处理及图像质量评价
图像采集后将数据上传至图像后处理工作站进行图像处理,获得容积再现(VR)及最大密度投影(MIP)等三维重建图像,经进一步处理获取C形臂CT轴位体层图像。
对3D.DSA原始图像重建后VR、MIP、轴位体层图像进行客观评价和主观评价。客观评价是在轴位体层图像上统一窗宽和窗位,参照孙静坤等[51报道的客观指标测量方法,分别测量颈内动脉岩段(C2)、眼段(C6)、大脑中动脉水平段(M1)、大脑前动脉水平段(A1)及邻近均匀脑组织衰减值,并计算信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)。SNR=血管内类CT值/均匀脑组织衰减值标准差,CNR=(血管内衰减值一邻近均匀脑组织衰减值)/均匀脑组织衰减值标准差。每段血管选择3处不同感兴趣区(ROI)(相同段ROI为统一大小),避开钙化、斑块、骨伪影较多及对比剂偏心充盈的区域。
主观评价由2名医师采用盲法对重建图像作独立评价。主要分析对比剂成像效果,未对脑血管病变检出率作评价。2分及2分以下图像不符合诊断要求,需重新检查。若2名医师评分一致性好。将__其中高年资医师的评分作为最终结果;若一致性一般或较差,则将2名医师评分平均值作为评价结果。根据颅内脑血管显示情况作评价,评分标准⋯为:血管细小分支可清晰显示,血管边缘光整细腻、管壁连续完整为5分:大部分血管细小分支可显示.血管边缘较光整细腻、管壁连续完整为4分;血管细小分支显示较少,血管边缘较毛糙、小部分血
管断续显示为3分;血管细小分支显示较少,血管边缘毛糙、部分血管断续显示为2分;仅能显示主干血管,血管边缘毛糙、部分血管不能显示为1分。
1.4统计学分析
采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料用均数±标准差(x+s)表示,患者性别间比较用矿检验,临床资料、主观评分及注射碘对比剂总量、SCr值比较用多样本非参数检验,SNR及CNR间比较用两独立样本非参数检验,P<O.05为差异有统计学意义。2名医师主观评分一致性评价用Kappa检验,Kappa值为0.61.1.00表示一致性好,0.4l~0.60为一致性一般,<0.4为一致性差。
2 结果
患者基本资料见表1。患者性别、年龄、BMI、血压及心率间差异均无统计学意义(P>O.05)。图像质量客观评价结果之各组SNR和CNR值见表2。比较不同浓度相同注射速率对比剂应用结果.A、C两组间C2、C6、M1、A1段SNR、CNR值差异均有统计学意义(P<O.05),见图1①;B、D两组,B、E两组及D、E两组间C2段SNR、CNR值差异有统计学意义(P<O.05),C6、M1、Al段SNR、CNR值差异均无统计学意义(P>O.05),见图1②。相同浓度不同注射速率对比剂方案比较显示,A、B两组。C、D两组间C2、C6、Ml、A1段的SNR、CNR值差异均无统计学意义(P>O:05)。主观评价结果显示,2名医师主观评分间Kappa值分别为0.65、0.63,一致性好,3组主观评分均>2分(图2)。5组间主观评分差异均无统计学意义(P>O.05),但主观评分在C组(400—3组)和D组(400—4组)>A组(350—3组)和B组(350—4组)>E组(270—4组),见表3。
共收集56例患者SCr检测完整资料。采用3种不同浓度对比剂患者间对比剂注射总量及术前、术后24 h、48 h Scr升高值差异均无统计学意义(P>0.05),见表4。
3讨论
含碘对比剂应用于血管造影可以追溯到1920年⋯,经过不断更新换代,目前临床上广泛采用非离子型碘对比剂。虽然种类繁多,但它们的区别主要是浓度、渗透压及药物黏性。已有很多学者探讨对注:SCr:术前值;SCrl:术后24 h值;SCr2:术后48 h值比剂浓度在CT应用中的影响,但目前关于其对3D.DSA脑血管造影成像效果影响的文献报道甚少。
对比剂浓度在成像效果中起着重要作用。许多研究证实CT检查中采用较高浓度对比剂可获得更高的血管强化1 7-81。本研究显示,注射速率为3 ml/s时400 mg I/ml对比齐0与350 mg I/ml对比齐0相比,其C2、C6、M1、Al各段SNR、CNR值间差异有统计学意义,前者各段SNR、CNR值均高于后者;注射率为4 ml/s时,虽然3种浓度对比剂间两两比较显示C6、M1、A1各段SNR、CNR值差异均无统计学意义,但各段SNR、CNR值在400—4组>350—4组>270—4组.可见高浓度对比剂可提高图像SNR、CNR值。此结果表明,脑血管3D.DSA造影中采用高浓度对比剂可提高血管强化,提高图像SNR、CNR值,进而获得更高质量成像。
对比剂注射速率同样影响着成像效果。本研究显示.浓度为350 mg I/ml时4 ml/s速率组脑血管各段SNR、CNR值均高于3 ml/s速率组;浓度为400 mg I/ml时4 ml/s速率组脑血管各段SNR、CNR值均高于3 ml/s速率组.可见3D—DSA脑血管造影中适当提高注射速率,可提高成像质量。碘对比剂应用中不仅要考虑浓度对成像效果的影响,还要顾及浓度及黏度对患者造成的损害。有文献指出,与低渗或低黏度对比剂相比,高浓度对比剂发生脊髓缺氧损伤及对比剂(CIN)险更大[9-m]。还有研究证实,高浓度对比剂的渗透性利尿作用使其具有更大的肾毒性[11。。本组3D.DSA造影中经过充分水化,3种不同浓度对比剂对应患者对比剂注射总量及术前、术后24 h、术后48 h SCr值差异均无统计学意义,且SCr升高值均小于44.2mol/L(CIN诊断:血管内注射碘对比剂3 d内,在排除其它病因前提下.SCr值上升44.2 Ixmo/L,或比基础SCr值上升25%):高浓度与较低浓度对比剂对患者肾功能影响无明显差异。
等渗对比剂具有渗透压优势,有学者推荐在临床上采用等渗对比剂[12],但其黏度(碘克沙醇37℃时为11.1 mPa/s)明显高于低渗对比剂(碘海醇37℃时为7.5 mPds,碘美普尔37℃时为4.5 mPa/s),而高黏度对比剂诱发CIN风险会明显高于低黏度对比剂哼]。文献报道等渗对比剂与低渗对比剂相比,并不能降低对比剂诱导的急性肾损伤(CI—AKI)发生率[13]。有研究显示碘克沙醇用于脑血管造影及支架植入术对患者肾功能影响较小,但仍需注意急性及迟发性不良反应[14]。本研究结果表明,与低渗对比剂相比.等渗对比剂对24 h、48 h SCr值的影响不具明显优势。
综上所述,采用较高浓度对比剂可获得更高质量图像(400mgI/ml高于350mgl/ml,高于270mgI/m1),宜用于无肾功能异常患者造影检查,但对肾功能异常患者应慎用。
本研究仅比较了患者术后48 h内SCr值,未能作更长时间随访.对不同浓度对比剂致患者CIN风险评估不完整,仅能一定程度上呈现不同浓度对比剂对患者肾功能影响的大概趋势。
[参考文献]
[2]杨华,刘健,周石,等.三维DSA在诊断和栓塞治疗脑动脉瘤中的价值[J].中华放射学杂志,2003,37:360—362.
[4]高志梅,曾勇明,杨靖捷,等.低注射速率,低剂量对比剂3DDSA脑血管造影的应用研究[J].中国介人影像与治疗学,2015,12:312·316.
[5]孙静坤,曾勇明,杨靖捷,等.成像时间对C臂锥形束CT脑血管成像图像质量及辐射剂量影响的体模研究[J].中华放射学杂志,2014,48:1.5.
[12]周兵,程永德.介入诊疗中提倡使用等渗性对比剂[J].介入放射学杂志,2012.2l:89—91.
[14]姜敏霞,季中,周理余,等.碘克沙醇用于脑血管造影及支架植入安全性观察[J].介入放射学杂志,2015,24:720—722.