原发性醛固酮增多症(primary aldosteronism, PA)简称原醛症,是继发性高血压常见的病因之一,其分型和病变定位决定了临床治疗方法的选择:一侧醛固酮分泌过多可以经手术切除,而双侧醛固酮增多常推荐使用药物治疗[1]。目前,原醛症分型和定位的金标准是肾上腺静脉插管采血。然而,由于右肾上腺静脉(right adrenal vein, RAV)解剖形态细、短,且从右肾上腺(right adrenal gland, RAG)发出后直接汇入下腔静脉,再加之常常存在解剖结构上的变异[2-3],因而单纯依靠血管造影来定位右肾上腺静脉困难较大。对比增强多排螺旋CT(multidetector computed tomography, MDCT)扫描技术可以清楚地显示右肾上腺静脉的形态及位置[4-5],有利于临床医生在血管造影术前对导管进入方向及插管深度进行预估,从而提高静脉插管的成功率。但是,增强CT检查给受检者带来的电离辐射愈来愈受到人们关注,低剂量CT扫描技术成为大势所趋[6]。肾上腺作为富血供器官,其静脉期应早于门静脉期,因而位于动脉期与静脉期之间的动脉晚期更加适合肾上腺静脉的成像。选择合适的扫描时期、适当降低管电压及管电流可在增加图像对比度的同时降低辐射剂量。低剂量CT扫描技术常用于大、中血管及薄壁组织器官的成像[7-9],该技术是否适用于小静脉如右肾上腺静脉的成像目前鲜有研究报道。本研究比较并分析了常规和低剂量CT两种成像模式对右肾上腺静脉的检出率、图像质量及辐射剂量的影响。
资料与方法1.一般临床资料:本研究前瞻性连续收集天津医科大学第二医院2017年9月—2018年6月期间临床怀疑原发性醛固酮增多症需行肾上腺3期增强CT检查的124例受检者,排除4例,共计120例。入组标准为:①年龄在80岁以下。②已知或疑似PA患者。③需要进行增强MDCT检查来评估肾上腺病变和定位肾上腺静脉。排除标准:①严重心、肝、肾功能不全。②已知碘对比剂过敏。③处于怀孕、哺乳期女性。④有幽闭恐惧症等无法配合检查。⑤体质量指数(BMI)≥25 kg/m2的重度肥胖者。按随机数表法将受检者分为常规剂量对照组(A组),常规剂量试验组(B组)、低剂量试验组(C组),每组40例。其中,男64例,女56例,年龄20~79岁,BMI 19.14~24.98 kg/m2。3组患者性别、年龄、身高、体重及体质量指数(BMI)比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性,3组患者的一般临床资料见表 1。本研究经天津医科大学第二医院伦理委员会批准,科研伦理审查第(KY2018K084)号,所有参加研究的受检者均签署知情同意书。
2.扫描设备及方法:使用GE Light speed 64 VCT(美国通用电气公司)进行扫描,扫描层厚、层间隔均为2.5 mm,螺距1.375 :1,薄层重组层厚、层间隔均为0.625 mm。患者采用仰卧位,扫描范围从膈肌上缘至髂前上棘,获得定位像。3组均使用对比剂团注跟踪触发扫描技术,选定腰1椎体下缘水平腹主动脉为感兴趣区(ROI),设定触发阈值为100 HU。A组管电压120 kV,自动管电流调制(automatic tube current modulation, ATCM)技术,管电流范围100~750 mA,噪声指数为11.57 HU。对比剂选用碘海醇(350 mg I/ml),同时进行低剂量监测扫描。当监测到ROI的CT值达到100 HU时, 语音提示患者屏气,即延时5 s触发动脉期扫描,动脉期扫描完成后20 s开始静脉期扫描,之后延时100 s进行实质期扫描。B组管电压120 kV,ATCM技术。在动脉期结束后15 s开始动脉晚期扫描,之后延时10 s进行静脉期扫描。C组第2期管电压设为100 kV,固定管电流150 mA,其余参数及扫描方式同B组。
3.图像质量的主观评价:扫描完成后,将原始图像上传至GE ADW 4.6工作站进行图像后处理,由2名具有10年以上影像诊断经验的医师在未知扫描方式及患者信息的前提下,运用多平面重组(multi-planar reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、容积再现(volume rendering,VR)等技术按照4分制对图像质量进行独立评分,评分不一致时取平均值。评分标准[10]:4分,RAV清晰显示,且与周围组织对比明显,可明显检出;3分,RAV显示良好,与周围组织对比欠清,可以检出;2分,RAV显示欠清,与周围组织对比差;1分,RAV未见显示。评分≥3分可认为RAV成功检出。
4.图像质量的客观评价:于右肾上腺静脉(RAV)、右肾上腺(RAG)组织及同层面前腹壁皮下脂肪处选取大小分别为2、10和50 mm2的圆形ROI,记录CT值。为减小误差,每个待测部位均取3个不同位置的ROI的平均值。RAV噪声定义为RAV的CT值的标准差(SD1), 图像背景噪声定义为皮下脂肪CT值的标准差(SD2)。计算图像的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),其中SNR=RAV平均CT值/SD1;CNR=(RAV的平均CT值-RAG平均CT值)/SD2。
5.有效剂量:记录C1、C2两组患者剂量长度乘积(DLP)并计算有效剂量(E)。E=k×DLP,式中,k=0.015 mSv·mGy-1·cm-1[11]。
6.统计学处理:使用SPSS 19.0软件进行分析。经正态性检验,如数据符合正态分布,则按照x±s形式表示。患者性别差异比较采用χ2检验,患者年龄、身高、体重、BMI以及客观评价数据符合正态分布,经方差齐性检验后采用One-way ANOVA方差分析比较组内差异,再应用LSD-t检验法进行组内两两比较。主观评价先采用Kruskal-Wallis H检验进行组内比较,再进一步用Bonferroni法进行两两比较。对于C1、C2组辐射剂量符合正态分布且方差齐,应用配对样本t检验。应用Kappa检验对于两位影像医师主观评价进行一致性分析。P < 0.05为差异有统计学意义。
结果1.图像质量的主观评价:常规剂量对照组(A组)双侧肾上腺静脉图像质量的主观评分比较如表 2所示。右肾上腺静脉期(A2)组的主观评分较好,检出率达80%以上。A组RAV的3组图像使用Kruskal-Wallis H非参数检验,主观评分的差异有统计学意义(H=53.41,P < 0.05)。经过两两比较,A1与A2、A2与A3组之间的主观评分差异有统计学意义(t=-50.00、38.46,P < 0.05),A1与A3组之间的主观评分差异无统计学意义(P>0.05)。
各组第2期右肾上腺静脉图像质量的主观评分比较如表 3所示,3组图像主观评分的差异有统计学差异(H=7.18, P < 0.05),B2组的评分及检出率高于A2组,差异有统计学意义(t=-18.03, P < 0.05),但与C2组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。
2.图像质量的客观评价:采用One-way ANOVA方差分析比较A、B、C 3组第2期RAV、RAG的CT值、背景噪声、SNR、CNR,差异均具有统计学意义(F=18.77、18.86、1.90、5.03、3.10,P < 0.05),如表 4所示。组内两两比较,同为常规剂量扫描的两组(A2、B2)相比,在动脉晚期(B2组)RAV的CT值、SNR、CNR均高于静脉期(A2组),且差异有统计学意义(t=36.99、6.92、9.02,P < 0.05),而两者RAG的CT值及背景噪声的比较,差异无统计学意义(P>0.05);同为动脉晚期的两组(B2、C2)相比,低剂量组(C2组)RAV、RAG的CT值以及背景噪声高于常规剂量组(B2组)(t=56.85、26.48、2.00,P < 0.05),二者SNR、CNR差异无统计学意义(P>0.05)。A2、B2、C2组RAV图像如图 1所示。
3.有效剂量比较:如表 5所示,C组动脉晚期扫描时降低了管电压和管电流,与常规增强扫描组相比,DLP及E分别减少了46.20%、45.52%,差别有统计学意义(t=12.30、12.19,P < 0.05)。
讨论
CT扫描技术是重要的影像学检查方法,已广泛应用于临床检查,也是目前评价肾上腺疾病的首选影像方法。因其空间分辨率高,指南建议采用MDCT薄层扫描及对比增强扫描并行三维重建成像作为确诊原醛症患者的初始检查。由于右肾上腺静脉解剖形态短而直,且直接汇入下腔静脉,为肾上腺静脉采血术增加难度及并发症风险。除了筛查肾上腺病变之外,增强MDCT扫描也为肾上腺静脉采血提供位置信息。由于肾上腺是富血供腺体,其静脉期会介于动脉期与门脉期之间,Ota等[10]在传统三期强化扫描的基础上对120名PA患者追加了动脉晚期(即在动脉期结束后13 s)的扫描。结果发现,93.8%的被检者RAV在动脉晚期显示最清楚。结合本院MDCT设备实际情况,在常规扫描动脉期与静脉期之间追加了动脉晚期(动脉期结束后15 s),同时考虑到四期扫描电离辐射较大的问题,结合对照组(A组)肾上腺静脉三期主客观分析结果,去掉了常规实质期扫描。除此之外,为了进一步减少辐射剂量,本研究尝试降低管电压和管电流的方法。目前对于大中动脉成像的研究较为广泛,有研究表明采用80 kV管电压、固定管电流的方法可以明显减少CTPA受检者的辐射剂量而保证图像资料[11],但对于RAV这样的小静脉研究较少。经过研究,本实验采用100 kV、150 mA对部分受试者进行低剂量MDCT增强检查,并与常规剂量受试者的图像质量和辐射剂量进行比较。
动脉晚期的RAV主观评分以及CT值、SNR、CNR均高于静脉期。低剂量与常规剂量增强扫描显示的动脉晚期RAV相比,虽然血管CT值增加,但是主观评价和SNR、CNR方面差异无统计学意义,这可能是由于低剂量扫描时RAV周围的右肾上腺组织CT值及背景噪声也有所增加的缘故。降低管电压和管电流,使得受检者的有效辐射剂量降低了45.52%,但是对RAV的检出率无明显影响。
本研究的局限性:①样本量较小,若增加样本量可能会得到更加详细的信息。②未纳入BMI>25 kg/m2的超重人群,当BMI差异较大时,不同受检者摄入的对比剂浓度对RAV的强化效果有一定影响。
综上,使用100 kV-150 mA的低管电压低管电流的增强MDCT扫描技术,在动脉晚期显示右肾上腺静最为明显,并使可以在保证图像质量的基础上,显著降低患者辐射剂量。利用该技术可以在行肾上腺静脉插管采血术之前显示肾上腺静脉的位置和形态,为原发性醛固酮增多症的早期确诊和治疗方法的选择提供重要的辅助信息,该技术具有重要的临床应用价值和前景。同时,由于扫描范围较小,适当的减少管电压和管电流还能在不影响图像质量的前提下减少受检者的辐射剂量。
利益冲突 所有研究者未接受任何不正当的赞助,声明不存在任何利益冲突,并对研究的独立性和科学性予以保证作者贡献声明 吴虹仪负责方案设计、采集数据、对结果进行统计和分析、论文撰写;赵博、张雪宁负责影像诊断评价、论文修改和校对;富彦负责采集数据和CT技术指导;曹琳、张燕燕负责文献检索和分析;刘爽、武明豪负责临床资料采集和病例筛查
[1] |
Rossi GP, Auchus RJ, Brown M, et al. An expert consensus statement on use of adrenal vein sampling for the subtyping of primary aldosteronism[J]. Hypertension, 2014, 63(1): 151-160. DOI:10.1161/HYPERTENSIONAHA.113.02097 |
[2] |
Omura K, Ota H, Takahashi Y, et al. Anatomical variations of the right adrenal vein:concordance between multidetector computed tomography and catheter venography[J]. Hypertension, 2017, 69(3): 428-434. DOI:10.1161/HYPERTENSIONAHA.116.08375 |
[3] |
Cesmebasi A, Du Plessis M, Iannatuono M, et al. A review of the anatomy and clinical significance of adrenal veins[J]. Clin Anat, 2014, 27(8): 1253-1263. DOI:10.1002/ca.22374 |
[4] |
Degenhart C, Strube H, Betz MJ, et al. CT mapping of the vertebral level of right adrenal vein[J]. Diagnos Intervent Radiol, 2015, 21(1): 60-66. DOI:10.5152/dir.2014.14026 |
[5] |
Lee BC, Chang CC, Liu KL, et al. Evaluation of right adrenal vein anatomy by Dyna computed tomography in patients with primary aldosteronism[J]. Sci Rep, 2016, 6: 28305. DOI:10.1038/srep28305 |
[6] |
杨尚文, 邵明冉, 杨献峰, 等. "三低"技术联合全模型迭代重建算法在头颈部CT血管成像中的可行性研究[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2017, 37(1): 62-67. Yang SW, Shao MR, Yang XF, et al. A feasibility study on ″Tri-Low″ technology in combination with iterative model reconstruction (IMR) algorithm in CT angiography(CTA) of the head-and-neck vessels[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2017, 37(1): 62-67. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2017.01.012 |
[7] |
何长久, 胡仕北, 许国辉, 等. 自动管电流调制技术结合迭代重建算法在低剂量CT肺动脉成像中的应用[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2016, 36(11): 857-861. He CJ, Hu SB, Xu GH, et al. Application of automatic tube current modulation combined with iterative reconstruction algorithm in low-dose CT pulmonary angiography[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2016, 36(11): 857-861. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2016.11.012 |
[8] |
王悦, 马可云, 谢剑, 等. 迭代重建技术对低辐射剂量上肢血管内瘘CT造影成像质量的影响[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2018, 38(3): 224-229. Wang Y, Ma KY, Xie J, et al. Application of iterative reconstruction in upper limb intravascular fistula CT angiography[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2018, 38(3): 224-229. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2018.03.013 |
[9] |
刘晓冬, 刘爱连, 刘静红, 等. 基于多模型的迭代重建技术对低剂量CT结肠成像图像质量的影响[J]. 中华放射医学与防护杂志, 2018, 38(4): 311-316. Liu XD, Liu AL, Liu JH, et al. Influence on image quality in low-dose colonography with adaptive statistical iterative reconstruction algorithm[J]. Chin J Radiol Med Prot, 2018, 38(4): 311-316. DOI:10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2018.04.013 |
[10] |
Ota H, Seiji K, Kawabata M, et al. Dynamic multidetector CT and non-contrast-enhanced MR for right adrenal vein imaging:comparison with catheter venography in adrenal venous sampling[J]. Eur Radiol, 2016, 26(3): 622-630. DOI:10.1007/s00330-015-3872-3 |
[11] |
Leipsic J, LaBounty TM, Heilbron B, et al. Adaptive statistical iterative reconstruction:assessment of image noise and image quality in coronary CT angiography[J]. AJR Am J Roentgenol, 2010, 195(3): 649-654. DOI:10.2214/AJR.10.4285 |