不同心率前瞻性心電門控冠狀動脈成像的臨床研究

郭蕓，魏里，劉大亮，史樸軍，付玉存

聊城市人民醫(yī)院 CT室，山東 聊城 252000

0 前言

前瞻性心電門控冠狀動脈成像已成為低劑量冠狀動脈檢查的重要方法，其圖像質(zhì)量已受到認(rèn)可，但由于受探測器寬度影響，對患者心率、呼吸等要求較高。iCT是目前世界上最先進(jìn)的CT，其球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.27 s/圈，探測器寬度達(dá)到8 cm。國外初步研究表明心率波動對冠狀動脈256層CT圖像質(zhì)量影響不顯著。本研究目的在于評價(jià)不同心率對256層CT前門控冠狀動脈成像圖像質(zhì)量的影響[1]。

1 資料與方法

1.1 患者資料

隨機(jī)選擇2011年1月～2012年5月接受256CT冠脈成像的65例患者，其中男性34例，女性31例，年齡34～82歲，平均體重68 kg（47～95 kg），患者為臨床懷疑冠狀動脈粥樣硬化性心臟病，既往含碘對比劑過敏史。低心率組采用前瞻性心電門控冠狀動脈成像技術(shù)，心率45～60次/min，共21例；中等心率組心率60～80次/min，共25例；高心率組心率＞80次/min，共19例。

1.2 檢查方法

飛利浦Brilliance256 iCT，雙筒高壓注射器，非離子型碘對比劑（碘帕醇），碘離子濃度（370 mgI/mL）。對比劑注射速度4.0～5.0 mL/s，總量60～70 mL，對比劑注射完畢后，隨即注射生理鹽水40 mL。采用智能追蹤觸發(fā)技術(shù)。感興趣區(qū)（ROI）設(shè)于氣管分叉下2 cm處降主動脈，閾值110 Hu，延遲時(shí)間4～5 s，掃描范圍從氣管分叉至心底。

1.3 掃描參數(shù)

機(jī)架旋轉(zhuǎn)0.27 s/圈，準(zhǔn)直128×0.625 mm，管電壓100～120 kV，掃描時(shí)間：約4.1 s,層厚0.9 mm，視野（FOV）250 mm×250 mm，矩陣512×512，重建圖像標(biāo)準(zhǔn)算法。靜脈注射對比劑60～70 mL，流率4.0～5.0 mL/s。前瞻性門控橫斷面掃描，管電流100～200 mAs。

1.4 圖像后處理

應(yīng)用EBW（Brilliance Extended Workspace）工作站，將原始數(shù)據(jù)按照美國心臟協(xié)會（AHA）的冠狀動脈15段分段法進(jìn)行評價(jià)，對每支血管進(jìn)行容積再現(xiàn)（VR）、最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）等,見圖1～3。圖像質(zhì)量分為優(yōu)、良、差，冠狀動脈顯影清晰，無偽影者為優(yōu)；冠狀動脈顯影較清晰，有少許偽影，但不影響評價(jià)為良；運(yùn)動偽影嚴(yán)重，冠狀顯示動脈不清、血管明顯錯(cuò)位或中斷者為差。全部圖像由2名多年從事心臟冠狀動脈成像的醫(yī)生采用雙盲法分別進(jìn)行評價(jià)和分析，兩人結(jié)果不一致，則協(xié)商后統(tǒng)一意見。

圖1 低心率VR、MIP、MPR、軸位圖像右冠狀動脈顯示清晰。

圖2 中等心率VR、MIP、MPR、軸位圖像左前降支顯示清晰，可見低密度軟斑塊。

圖3 高心率冠狀動脈VR、MIP、MPR、軸位圖像顯示血管邊緣光滑，充盈良好，右冠狀動脈近段見混合密度斑塊。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 10.0軟件對上述結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對3組不同掃描模式下的圖像質(zhì)量進(jìn)行比較，計(jì)量資料用（_）表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用百分?jǐn)?shù)來表示，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。P＜O.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本資料

前瞻性心電門控組（前瞻組）65例患者中，男34例，女31例。兩組患者平均年齡、平均體重、掃描時(shí)平均心率、對比劑用量差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表1。

表1 三組冠狀動脈掃描情況比較

2.2 冠狀動脈圖像質(zhì)量

按照AHA的冠狀動脈分段法，去除血管直徑≤1.0 mm的節(jié)段，低心率組患者可評估的冠狀動脈血管段數(shù)為622段，圖像質(zhì)量優(yōu)、良者為97.3%（605/622）；中等心率組患者可評估的冠狀動脈血管段數(shù)為628段，圖像質(zhì)量優(yōu)、良者為98.1%（616/628）；高心率組患者可評估的冠狀動脈血管段數(shù)為625段，圖像質(zhì)量優(yōu)、良者為89.9%（562/625）；組間冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量比較，低中組χ2=0.93、P＞0.05；中高組χ2=37.15、P＜0.01；低高組χ2=28.03、P＜0.01，見表2。

表2 三組冠狀動脈圖像質(zhì)最比較

3 討論

冠狀動脈CT血管造影（CTA）能夠準(zhǔn)確地診斷高風(fēng)險(xiǎn)冠心病患者的冠狀動脈狹窄情況。前瞻性門控技術(shù)采用的是軸掃點(diǎn)射技術(shù)，通過選擇性心電觸發(fā)掃描僅發(fā)生心電圖相某個(gè)點(diǎn)，而不是全心動周期，因此大幅度降低了輻射劑量。當(dāng)檢測到心律不齊、異常的R波時(shí)，不進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，當(dāng)下一個(gè)規(guī)律R波后，移床到相應(yīng)位置，開始采集數(shù)據(jù)；由于檢查床無移動，心律不齊前后心動周期之間無數(shù)據(jù)窄隙，圖像連續(xù)性不受影響[2-4]。

隨著心率的增加，心動周期縮短，以舒張期的縮短為主，難以實(shí)現(xiàn)高心率前門控冠脈成像，圖像質(zhì)量不能滿足診斷要求的比例增加。主要是與心臟搏動偽影有關(guān)，冠脈三主支運(yùn)動模式是不一樣的，右冠狀動脈運(yùn)動幅度最大、其次是回旋支，前降支運(yùn)動幅度最小，因此三者的最佳重建時(shí)相選擇有不同[5-7]。本組研究表明，前瞻性心電門掃描在低心率(＜60次/min)時(shí)78%以上冠狀動脈節(jié)段為優(yōu)良圖像，中等心率時(shí)83.3%的冠狀動脈節(jié)段為優(yōu)良，心率＞80次/min時(shí)圖像質(zhì)量開始下降，但89.9%以上的圖像都能滿足診斷需要。本組病例不同心率采取重建時(shí)相為75%、45%R-R間期，低心率組冠狀動脈成像的掃描輻射劑量相比中等心率組圖像質(zhì)量無明顯差異（χ2=0.93，P＞0.05）。97.3%的冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量達(dá)到診斷標(biāo)準(zhǔn)，78.1%節(jié)段圖像質(zhì)量優(yōu)，19.2%節(jié)段圖像質(zhì)量良。中等心率組冠狀動脈成像的掃描圖像質(zhì)量相比高心率組圖像質(zhì)量及低等心率組冠狀動脈成像的掃描圖像質(zhì)量相比高心率組圖像質(zhì)量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2= 37.15、28.03 ，P＜0.01）。

本研究就3組不同心率心電門控CT冠狀動脈成像的有關(guān)資料進(jìn)行對比，2組樣本的屏氣心率、掃描時(shí)心率、掃描心率變異、掃描時(shí)間、對比劑用量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合文獻(xiàn)資料，前瞻性心電門控iCT冠狀動脈成像可應(yīng)用于心率穩(wěn)定、無明顯心律不齊，體重適當(dāng)?shù)幕颊?，尤其是冠心病人群的篩查，及冠狀動脈支架術(shù)后、搭橋術(shù)后隨訪。無論是前瞻性或回顧性心電門控，心率、呼吸仍是對圖像質(zhì)量影響的最大因素。因此耐心地訓(xùn)練控制呼吸對保證質(zhì)量很有必要。前瞻性心電門控技術(shù)只是單一時(shí)相的掃描和采集，對心功能不能進(jìn)行評價(jià)，是其不足之處[8-9]。

本研究對前瞻性心電門控冠狀動脈成像的心率影響進(jìn)行了初步分析與比較，但如何做到對不同身高、體重、心率等條件下患者的個(gè)體化掃描參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，還有待于在今后的工作中進(jìn)一步研究。

總之，前門控掃描適當(dāng)放寬患者心率要求不僅可以大幅降低患者受線劑量，而且圖像質(zhì)量完全可以滿足診斷。

[1]Stolzmann P,Leschka S,Seheffel H,et a1.Dual-source CT instepand-shoot mode:noninvasive coronary angiography with low radiation dose[J].Radiology,2008,249(1):71-80.

[2]G Pontone,D Andreini,AL Bartorelli,et al.Diagnostic accuracy of coronary computed tomography angiography:a comparison between prospective and retrospective electrocardiogram triggering[J].J Am Coll Cardiol,2009,54(4):346-355.

[3]袁旭春,王賢主,廖文凌,等.前瞻性心電門控在64層CT冠狀動脈成像的初步應(yīng)用[J].中華放射學(xué)雜志,2008,(42):1053-1055.

[4]GL Raff,KM Chinnaiyan,DA Share,et al.Radiation dose from cardiac computed tomography before and after implementation of radiation dose-reduction techniques[J].JAMA,2009,301(22):2340-2348.

[5]王妍焱,吳國庚,周誠,等.64層螺旋CT前門控冠狀動脈橫斷面掃描低劑量技術(shù)的初步研究[J].中華放射學(xué)雜志,2008,(42):1018,1021.

[6]石明國.CT技術(shù)發(fā)展進(jìn)入低劑量成像時(shí)代[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(1):39-42.

[7]呂彬,劉玉清,沈云.CT心臟成像的技術(shù)進(jìn)展[J].中華放射學(xué)雜志,2007,41(10):101-1013.

[8]Earls JP,Berman EL,Urban BA,et al.Prospectively gated transverse coronary CT angiography versus retrospectively gated helical technique:improved image quality and reduced radiation dose[J].Radiology,2008,246(3):742-753.

[9]Hirai N,Horiguchi J,Fujioka C,et al.Prospective versus retrospective ECG-gated 64-detector coronary CT angiography:assessment of image quality,stenosis,and radiation dose[J].Radiology,2008,248(2):424-430.