心率對(duì)左心功能指數(shù)、主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值及延遲時(shí)間的影響

李劍，印弘，石明國，張勁松，趙宏亮，鄭敏文

·心血管影像學(xué)·

心率對(duì)左心功能指數(shù)、主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值及延遲時(shí)間的影響

李劍，印弘，石明國，張勁松，趙宏亮，鄭敏文

目的：探討心率對(duì)左心功能指數(shù)、主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值和延遲時(shí)間的影響。方法：連續(xù)選擇進(jìn)行冠狀動(dòng)脈CTA的患者74例，在對(duì)比劑注射參數(shù)相同的情況下，按照心率分為低心率組（≤75次／分）和高心率組（＞75次／分）。所得數(shù)據(jù)在0%～90% R-R間期以10%為間隔進(jìn)行重組，分析心輸出量、每搏輸出量和射血分?jǐn)?shù)，測量兩組主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值和延遲時(shí)間。并對(duì)兩組間的差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：在對(duì)比劑注射參數(shù)相同的情況下，高心率組心輸出量高于低心率組（t＝3．908，P＜0．05），但高心率組主動(dòng)脈強(qiáng)化 CT值和延遲時(shí)間均低于低心率組（t＝2．536，3．454，P 均＜0．05）。結(jié)論：掌握不同心率下心功能指數(shù)、主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值及延遲時(shí)間的變化有助于冠狀動(dòng)脈CTA掃描中對(duì)比劑注射參數(shù)的設(shè)定，獲得優(yōu)良的圖像質(zhì)量。

心率；心輸出量；冠狀動(dòng)脈造影；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)

冠狀動(dòng)脈血管強(qiáng)化CT值是影響冠狀動(dòng)脈CT血管成 像（coronary computed tomography angiography，CCTA）圖像質(zhì)量和診斷符合率的重要因素［1-2］。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道［3-5］，最 佳的冠狀 動(dòng) 脈強(qiáng) 化CT 值為350 HU左右，過高的血管強(qiáng)化CT值會(huì)減小管腔與管壁鈣化斑的密度差，從而影響鈣化斑的檢出和評(píng)價(jià)；而過低的冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化CT值則會(huì)因?qū)Ρ让芏鹊牟蛔愣绊懝跔顒?dòng)脈成像效果和狹窄的評(píng)估。研究證實(shí)［6］，心功能指數(shù)中的心輸出量（cardiac output，CO）是影響冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化CT值的主要因素之一，本研究主要探討不同心率下CO等心功能指數(shù)的變化及其對(duì)主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值和延遲時(shí)間的影響，旨在指導(dǎo)CCTA掃描時(shí)對(duì)比劑的注射用量、流率、延遲時(shí)間等參數(shù)，從而達(dá)到血管內(nèi)均勻強(qiáng)化的目的。

材料與方法

1．一般資料

連續(xù)選取2015年3月1日－15日臨床疑似冠心病并行CCTA掃描的患者74例，其中男39例，女35例，年齡36～82歲（平均56．07±11．29歲）。所有患者按照心率分為兩組，低心率組≤75次／分，40例；高心率組＞75次／分，34例。排除標(biāo)準(zhǔn)：體重＞85 kg、有冠狀動(dòng)脈支架置入術(shù)和旁路移植手術(shù)史、心律不齊、碘對(duì)比劑過敏、肝腎功能不全等不能行碘對(duì)比劑增強(qiáng)掃描的患者。所有患者均簽署知情同意書。

2．掃描技術(shù)

采用Siemens Healthcare Definition Flash雙源CT機(jī)，掃描范圍從氣管分叉下2 cm至心底水平。高壓注射器采用歐利奇高壓注射器，對(duì)比劑采用非離子低滲高濃度對(duì)比劑碘普羅胺370（370 mg I／m L），劑量0．9 m L／kg，流率5．0 m L／s，經(jīng)肘前靜脈注入，注射完立即以相同流率注射40 m L生理鹽水。應(yīng)用對(duì)比劑跟蹤（bolus-tracking）技術(shù)，在對(duì)比劑注射5 s后開始在主動(dòng)脈根部層面監(jiān)測CT值，當(dāng)興趣區(qū)（ROI）內(nèi)CT值達(dá)到100 HU時(shí)，延遲5 s（為機(jī)器呼吸指令的時(shí)間）自動(dòng)觸發(fā)掃描。掃描參數(shù)：管電壓100 k V，參考管電流300 m As，使用自動(dòng)毫安控制技術(shù)（CARE Dose 4D，Siemens）和心電脈沖管電流調(diào)節(jié)技術(shù)，螺距0．17～0．50，根據(jù)心率自動(dòng)調(diào)整，準(zhǔn)直2×64×0．6 mm，層厚0．75 mm，重建間隔0．4 mm，矩陣512×512，視野150 mm×150 mm～200 mm×200 mm。

3．圖像后處理

所有原始掃描數(shù)據(jù)均傳至工作站（Syngo Multi-Modality Workplace，Siemens Healthcare）進(jìn)行圖像后處理。選擇心動(dòng)周期0%～90% RR間期，間隔10%進(jìn)行多期相重組，所有重組期相應(yīng)用后處理軟件（circulation）進(jìn)行心功能指數(shù)分析，包括 CO，每搏輸出量（stroke volume，SV）和射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）。應(yīng)用Dyn Eva軟件對(duì)自動(dòng)檢測（Monitoring）圖像進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)兩組的延遲時(shí)間。

4．圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)方法

分別測量兩組左冠狀動(dòng)脈開口處主動(dòng)脈的強(qiáng)化CT值，ROI在主動(dòng)脈腔內(nèi)盡可能大，但避開主動(dòng)脈壁、斑塊和瓣膜。

5．統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

1．一般資料

74 例患 者的雙源CCTA掃描均成功。低心率組和高心率組患者的例數(shù)、年齡、體重均無明顯差異（P＞0．05），兩組的心率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P＜0．05，表1）。

表1 患者臨床資料和基本參數(shù)

2．CT心功能指數(shù)分析和測量數(shù)據(jù)

高心率組SV低于低心率組、EF高于低心率組，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05）。高心率組CO高于低心率組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05，表2）。而高心率組主動(dòng)脈的強(qiáng)化CT值低于低心率組（圖1～2），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05，表2）。高心率組患者的平均延遲時(shí)間短，較低心率組減少約2 s，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05，表2）。

表2 患者心功能參數(shù)和測量數(shù)據(jù)

圖1 女，67歲，體重63 kg，平均心率63次／分，EF為55%，CO為2．27L／min，SV為36 m L，主動(dòng)脈強(qiáng)化值為685．1 HU。 圖2 女，70歲，體重62kg，平均心率103次／分，EF為57%，CO為4．16 L／min，SV為40 m L，主動(dòng)脈強(qiáng)化值為416．5 HU。

討 論

血管腔內(nèi)的CT強(qiáng)化程度和對(duì)比劑的碘含量及X線的能量有關(guān)，X 線能量越接近碘的K 邊緣能量（33 ke V），則強(qiáng)化值越高。本組數(shù)據(jù)排除了肥胖的患者，在正常體重下100 k V較接近碘的 K邊緣能量，又不會(huì)明顯增加圖像噪聲，即降低了患者的輻射劑量，又提高了強(qiáng)化值。當(dāng)管電壓一定時(shí)，血管腔內(nèi) CT強(qiáng)化值就和對(duì)比劑用量及患者個(gè)體情況相關(guān)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道［7］，體重是影響血管CT強(qiáng)化值最主要的因素，在一定的對(duì)比劑用量下，隨著體重的增加，血管內(nèi)強(qiáng)化值下降。本研究為了避免體重對(duì)血管強(qiáng)化值的影響，采用了按照體重決定對(duì)比劑用量的方法。其次，患者心功能狀態(tài)也影響血管內(nèi)強(qiáng)化CT值和循環(huán)時(shí)間。Husmann等［8］采用 64層 CT 進(jìn)行冠狀動(dòng)脈成像的強(qiáng)化CT值與血液動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)顯示CO和冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化值成負(fù)相關(guān)。本組數(shù)據(jù)顯示，高心率組CO大于低心率組，但高心率組主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值明顯低于低心率組，和文獻(xiàn)報(bào)道相符。從自動(dòng)觸發(fā)技術(shù)的啟動(dòng)掃描時(shí)間分析，高心率組患者的循環(huán)時(shí)間較低心率組短，即延遲時(shí)間縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。從本組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)患者的掃描延遲時(shí)間隨著心率的增加而縮短，兩者呈負(fù)相關(guān)。因此，在心功能正常的情況下，由于心率與CO呈正相關(guān)、與延遲時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。在正常心率范圍內(nèi)進(jìn)行冠狀動(dòng)脈掃描前可以從心率判斷患者的CO狀態(tài)和延遲時(shí)間的長短，即心率越高，CO越大，延遲時(shí)間越短，這一結(jié)論可作為確定CCTA掃描中循環(huán)時(shí)間和對(duì)比劑注射參數(shù)的依據(jù)。

冠狀動(dòng)脈的強(qiáng)化CT值影響冠狀動(dòng)脈的成像效果和冠狀動(dòng)脈疾病診斷的準(zhǔn)確性，不同的患者需要不同的對(duì)比劑用量和注射流率來達(dá)到滿足診斷的強(qiáng)化CT值。采用個(gè)體化對(duì)比劑注射方案是確保 CCTA 檢查成功的關(guān)鍵。但以往的研究多是以體重、體重指數(shù)和體表面積進(jìn) 行 個(gè)體 化 分類［9-10］，但 主要研究了 在 固 定流率下對(duì)比劑的用量變化，對(duì)流率的變化應(yīng)用探討較少。并且，冠狀動(dòng)脈CT掃描中均采用自適應(yīng)螺距，心率慢時(shí)，螺距減小，掃描時(shí)間延長，若用高的流率進(jìn)行對(duì)比劑注射就可能會(huì)因?qū)Ρ葎┳⑸涑掷m(xù)時(shí)間不夠?qū)е卵軆?nèi)強(qiáng)化CT值降低。而當(dāng)心率高時(shí)，螺距增大，掃描時(shí)間相應(yīng)縮短，若采用低的流率則可能會(huì)產(chǎn)生右心室內(nèi)高濃度對(duì)比劑堆聚而引起的偽影。本研究結(jié)果顯示不同心率下CO不同，從而影響主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值，即高心率時(shí)主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值低，而低心率時(shí)主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值高。這一研究結(jié)果可指導(dǎo)CCTA 掃描中根據(jù)心率來調(diào)整流率、提高對(duì)比劑利用率，即高心率時(shí)應(yīng)提高對(duì)比劑注射流率，低心率時(shí)則應(yīng)降低流率，從而達(dá)到不同心率患者冠狀動(dòng)脈強(qiáng)化CT值均勻一致的目的，改善冠狀動(dòng)脈的圖像質(zhì)量。其次，在進(jìn)行冠狀動(dòng)脈掃描時(shí)適當(dāng)?shù)目刂苹颊叩男穆?，不僅可以得到好的冠狀動(dòng)脈的圖像，提高診斷符合率，還能減少患者的對(duì)比劑用量，降低對(duì)比劑不良反應(yīng)的發(fā)生率。

在進(jìn)行強(qiáng)化CT值測量時(shí)，筆者采用的是左冠狀動(dòng)脈開口處主動(dòng)脈的強(qiáng)化CT值進(jìn)行比較，是因?yàn)樽蠊跔顒?dòng)脈開口處的主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值和冠狀動(dòng)脈內(nèi)的強(qiáng)化CT值基本一致，呈正相關(guān)。由于在實(shí)際測量中冠狀動(dòng)脈的管腔直徑較小，興趣區(qū)大小的選擇和人為測量的誤差較大，尤其是冠狀動(dòng)脈發(fā)育纖細(xì)的人群測量誤差更大，因此本研究采用冠狀動(dòng)脈開口處的主動(dòng)脈強(qiáng)化CT值進(jìn)行比較是合理的。

冠狀動(dòng)脈低輻射劑量掃描已近成熟，但對(duì)比劑的合理應(yīng)用由于個(gè)體變化的影響很大而依然在探索中，根據(jù)心率再結(jié)合以往的研究結(jié)果決定對(duì)比劑注射參數(shù)，使對(duì)比劑注射總量和流率更合理，值得臨床應(yīng)用推廣。

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The effect of heart rate on left cardiac function index，enhanced CT value of aorta and delay time

LI Jian，YIN Hong，SHI Ming-guo，et al．Department of Radiology，Xijing Hospital，the Fourth Military Medical University，Xi＇an 710032，P．R．China

Objective：The purpose of this study was to evaluate the effect of heart rate（HR）on left cardiac function index，enhanced CT value of aorta and delay time．Methods：Seventy-four consecutive patients underwent dual-source CT angiography using the same parameters for contrast administration．Patients were divided into slow HR groups（≤75bpm）and fast HR groups（＞75bpm）．All of the original data were reconstructed at 0%～90% R-R interval with 10%interval and the cardiac output，stroke volume and ejection fraction were analyzed．The enhanced CT value of aorta and delay time were measured．Statistical analyses were performed between the two groups．Results：Using the same parameters for contrast administration，the cardiac output of the fast HR group was higher than that of slow HR group，with significant difference（t＝3．908，P＜0．05）．Yet the enhanced CT value of aorta and delay time were lower in fast HR group compared with that of slow HR group（t＝2．536，3．454；P＜0．05）．Conclusion：Well knowledge about the variation of cardiac function index，enhanced CT value of aorta and delay time with different HR is very useful for designing contrast medium injection parameters and obtaining excellent image quality．

Heart rate；Cardiac output；Coronary angiography；Tomography，X-ray computed

R814．42

A

1000-0313（2015）11-1111-03

10．13609／j．cnki．1000-0313．2015．11．012

2015-07-17）

710032 西安，第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院放射科

李劍（1978－），男，陜西西安人，碩士研究生，主治醫(yī)師，主要從事心血管影像診斷工作。

鄭敏文，E-mail：zhengmw2007＠163．com