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評估多層 CT 血管造影中鉭和多種金屬材質(zhì)冠狀動脈支架的影像學特征
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冠狀動脈支架置入術是目前非手術心肌血運重建的主要形式，1998 年美國估計植入了 500,000 個支架。雖然技術成功率超過 95%，但支架再狹窄仍然是一個臨床問題，6 個月再狹窄率在 11% 至 46% 之間。需要早期識別支架內(nèi)再狹窄，以避免復發(fā)性缺血發(fā)作，預防心肌梗死，從而改善長期預后。 目前，常規(guī)的 x 線冠狀動脈造影仍然是支架置入后管腔評估的標準程序。然而，這種侵入性方法存在中高成本和意想不到的嚴重并發(fā)癥，盡管很少見；因此，非常需要一種無創(chuàng)替代方案來評估這些患者的支架段。 由于其金屬成分，支架會產(chǎn)生磁化偽影，這可能會在磁共振血管造影 (MRA) 中掩蓋支架腔。電子束計算機斷層掃描 (EBCT) 已成功用于支架通暢性評估；然而支架管腔本身無法準確可視化以評估支架內(nèi)狹窄。如果要檢查整個心臟，EBCT 僅限于使用前瞻性觸發(fā)技術獲得的 3mm 連續(xù)切片；因此 z 軸上的空間分辨率是有限的，此外輻射劑量限制適用。 多層 CT (MSCT) 在空間分辨率和提高信噪比 (SNR) 方面比 EBCT 具有多項優(yōu)勢。使用螺旋采集技術，可以在 35 秒內(nèi)以 1 毫米的切片厚度掃描整個心臟。重疊圖像重建和回顧性心電圖門控可顯著提高圖像質(zhì)量。使用 MSCT 進行冠狀動脈成像的初步經(jīng)驗很有希望。支架植入后的冠狀動脈尚未在患者研究中進行系統(tǒng)評估。在進行這些研究之前，有必要對各種支架類型和設計的成像特性進行系統(tǒng)分析；因此，我們研究的目的是評估 19 個不同冠狀動脈支架的 MSCT 管腔可見性以及支架材料和設計與偽影的關系。目的是評估多層 CT 血管造影 (MSCTA) 中不同冠狀動脈支架的影像學特征。將 19 個由不同材料 (鋼、鎳鈦合金、鉭) 和不同支架設計制成的支架植入內(nèi)徑為 3mm 的塑料管中，以模擬冠狀動脈。評估軸向圖像和多平面變形的偽影大小、管腔能見度和腔內(nèi)衰減值。 材料和測試方法 評估支架和實驗裝置 研究了不同材料和設計的各種冠狀動脈支架。19 個支架中有 17 個由不銹鋼手術鋼 (316L) 制成，鎳鈦合金和鉭各 1 個。支架的移植材料由聚四氟乙烯 (PTFE) 組成。所有支架均植入內(nèi)徑為 3mm 的塑料管中，以模擬冠狀動脈。塑料材料的厚度為 < 0.3mm，其 CT 衰減類似于血管壁的衰減 (35HU)。將試管裝滿稀釋至 200HU 的造影劑，兩端封閉，并放置在裝滿植物油的塑料容器中。通過添加 Lipiodol Ultrafluid，將油的密度調(diào)節(jié)至–70HU 以模擬心外膜脂肪。帶有膨脹支架的管子以平行于掃描儀 z 軸的方向定位。 MSCT 參數(shù) MSCT 圖像是在四層掃描儀上采集的，探測器準直為 4×1mm，每次旋轉(zhuǎn)的工作臺進給為 2mm。旋轉(zhuǎn)時間為 500ms，管電流為 320mAs，管電壓為 120kV。視場為 100mm，使用 512×512 矩陣，面內(nèi)分辨率約為 0.2×0.2mm。使用掃描儀的軸向自適應插值圖像重建算法 (AAI) 和中等光滑體核 (30s)，以 0.6mm 的圖像增量創(chuàng)建有效切片厚度為 1.25mm 的軸向圖像。使用掃描儀的標準軟件創(chuàng)建二次 1.3 毫米厚的冠狀面整形。 估支架偽影和管腔可見性 在 700HU 的窗寬和 200HU 的中心評估所有支架的軸向圖像和矢狀面改革。測量可見支架管腔面積以及支架總直徑。從這些測量中確定了支架腔人為減少的百分比。這些測量值是在大部分顯示的硬拷貝 (DM) 上手動獲得的。通過感興趣區(qū)域 (ROI) 技術測量可見支架腔內(nèi)的衰減值。ROI 選擇盡可能小，并放置在可見的支架腔中，無需支架支柱的邊緣。兩位放射科醫(yī)生以五分制的共識決定評估了支架腔外偽影的大小：0 = 支架周圍沒有衰減變化；1 = 小光束狀偽影；2 = 中等光束狀偽影；3 = 嚴重的偽影部分遮擋了支架周圍的環(huán)境；4 = 完全遮擋支架管腔和附近區(qū)域的主要偽影。 實驗結果與討論 所有檢查的支架都引起了容易辨別的偽影。產(chǎn)生的偽影是支架支柱的夸張增厚或開花，導致可見支架管腔減少，所描繪的支架管腔內(nèi)的衰減值增加，以及支架附近出現(xiàn)光束狀偽影。 根據(jù)支架的材料和設計，偽影的大小各不相同。鉭 Wiktor 支架顯示出最強烈的偽影，支架腔完全消失，周圍出現(xiàn)嚴重的束狀偽影。在另外兩種情況下，即 Nir Royal (不銹鋼) 和 Jostent Stentgraft (不銹鋼) 中無法顯示可見的管腔。 在所有其他產(chǎn)品中，支架管腔可以部分可見，但狹窄范圍從 62.0%(V-Flex) 到 94.3%(Bx-Velocity) 受損評估。與未植入支架的血管面積 (對照) 相比，支架管腔內(nèi)衰減值的增加范圍為 268.7Hu (V-Flex) 至 477.0Hu (Bx-Velocity)。在 Wiktor，Nir 中未獲得衰減測量。 冠狀動脈 MSCTA 是最近引入的一種冠狀動脈無創(chuàng)成像方法，與其他無創(chuàng)冠狀動脈造影方式相比具有多項優(yōu)勢。 我們的研究強調(diào)，不同材料和結構的支架預計會產(chǎn)生不同的文物。通過測量人工管腔狹窄、可見管腔的衰減變化以及評估支架外的偽影，將偽影的表現(xiàn)分配給每個支架。偽影在 Wiktor 鉭支架中最嚴重。已知鉭在 CT 中會導致大量偽影，但在 MR 中只會導致輕微偽影。 盡管如此，目前由鉭和銅基合金制成的支架已經(jīng)證明了通過 MR 可視化支架腔的主要可能性。MRA 和 EBC 已證明通過檢測支架近端和遠端造影劑間接評估支架通暢性。 結論 冠狀動脈支架與 MSCT 掃描上的偽影有關。這些偽影的大小與底層支架材料以及支架的金屬含量和支柱直徑有關。盡管在大多數(shù)支架中可以部分看到支架腔，但對支架內(nèi)狹窄的可靠評估仍有待評估。未來的研究必須集中在內(nèi)部狹窄的描述和間接支架通暢評估上。支架制造商應了解偽影對材料和支柱尺寸的依賴性，以便將來的支架設計。MSCT 在狹窄治療前后無創(chuàng)冠狀動脈成像中的預期重要性證明了在偽影方面進一步努力開發(fā)支架是合理的。隨著具有更高空間分辨率的多行檢測器的引入，可以預期會有進一步的改進。最后，必要時可以應用金屬偽影抑制算法，以進一步提高圖像質(zhì)量。 |
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