不同屏氣方式對(duì)CT冠脈成像圖像質(zhì)量的影響

邱模良 鄭彩霞

當(dāng)前，冠狀動(dòng)脈CT成像技術(shù)日臻成熟，但仍存在諸多影響CT成像質(zhì)量的因素[1-2]。研究顯示，冠脈CT圖像質(zhì)量會(huì)隨心率的加快及波動(dòng)增大而下降[3-4]。而脈率反映心率，呼吸對(duì)心率的影響表現(xiàn)為吸氣時(shí)心率加快，呼氣時(shí)減慢，即呼吸性竇性心律不齊現(xiàn)象[5-6]。理論上，不同屏氣訓(xùn)練下，憋氣時(shí)患者的心率及心率波動(dòng)情況是不同的，其冠脈CT圖像質(zhì)量也會(huì)有差別。本課題通過(guò)研究不同屏氣法對(duì)受檢者心率穩(wěn)定情況及冠脈CT圖像質(zhì)量的影響，旨在提高冠脈造影檢查技術(shù)水平?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年6月-2018年6月于福建醫(yī)科大學(xué)附屬福州市第一醫(yī)院成功應(yīng)用GE 64排螺旋CT行冠脈成像檢查的受檢者。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）疑有冠心病、冠狀動(dòng)脈狹窄或血流動(dòng)力學(xué)異常者；（2）胸痛原因不明者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）對(duì)造影劑過(guò)敏者；（2）出現(xiàn)急性心肌梗死、中毒冠狀動(dòng)脈狹窄者；（3）明顯心功能、腎功能不全者；（4）頻速性房顫、頻發(fā)心律失常者；（5）年齡＞70歲，合并嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病，一般情況差者；（6）患有精神類(lèi)疾病或溝通障礙者。按上述標(biāo)準(zhǔn)，共入組100例受檢者，按隨機(jī)數(shù)字表法將入組患者分為兩組：A組（吸氣后屏氣組）和B組（呼氣后屏氣組），每組50例。兩組受檢者均順利完成檢查，未見(jiàn)不良反應(yīng)。本研究獲倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，入組前均取得受檢者知情同意。

1.2 檢查方法

1.2.1 檢查前準(zhǔn)備 檢查前禁食4 h，行碘過(guò)敏試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)心率，對(duì)心率＞70次/min者口服美托洛爾25～50 mg（生產(chǎn)廠家：阿斯利康制藥有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字323H51029，25 mg/片），心率控制至70次/min以下。與受檢者談話，告知心率波動(dòng)與屏氣對(duì)圖像質(zhì)量的重要性，檢查前指導(dǎo)受檢者進(jìn)行屏氣訓(xùn)練，取得其配合。

1.2.2 分組屏氣訓(xùn)練 A組：受檢者根據(jù)語(yǔ)音提示，在聽(tīng)到“請(qǐng)吸一口氣”時(shí)吸氣，吸氣量為平時(shí)正常吸氣量的1/2，在聽(tīng)到“憋住”時(shí)屏住呼吸，在聽(tīng)到“喘氣”時(shí)方可呼吸；B組：根據(jù)語(yǔ)音提示，在聽(tīng)到“吸氣、呼氣”時(shí)吸一口氣，后將氣緩緩呼出，在聽(tīng)到“請(qǐng)憋住”時(shí)屏住呼吸，在聽(tīng)到“喘氣”時(shí)方可呼吸。需向受檢者強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)根據(jù)語(yǔ)音指令調(diào)節(jié)呼吸，盡量保持呼吸幅度一致，不能隨意延遲屏氣時(shí)間或提前屏住呼吸。

1.2.3 64排螺旋CT冠脈成像檢查過(guò)程 （1）擺位及定位：受檢者取仰臥位，雙手臂上舉過(guò)頭置于海綿墊上，舌下含服硝酸甘油10 mg（生產(chǎn)廠家：北京益民藥業(yè)有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字號(hào)：H2211200，100 mg/片）。開(kāi)啟心電門(mén)控監(jiān)視，實(shí)時(shí)監(jiān)控心率。兩組受檢者均使用美國(guó)GE Light Speed 64排螺旋CT機(jī)，詳細(xì)記錄屏氣后心率暫時(shí)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間及心率波動(dòng)情況。先對(duì)胸部仰臥位進(jìn)行平掃，設(shè)定掃描范圍自氣管隆嵴下2 cm至膈下2 cm（約12 cm長(zhǎng)），左右界分別為心緣外側(cè)1.5 cm，為測(cè)定峰值時(shí)間及冠脈掃描提供定位像。（2）掃描延遲時(shí)間測(cè)定：選用非離子型單體對(duì)比劑—碘佛醇注射液（生產(chǎn)廠家：江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字號(hào)：H20067895）為掃描用增強(qiáng)劑。采用小劑量同層掃描時(shí)間曲線測(cè)定法（blouse-test）根據(jù)定位像提供的橫軸位圖像，設(shè)定Sure-Start自動(dòng)監(jiān)測(cè)平面與冠狀動(dòng)脈成像上界相同，監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)于升主動(dòng)脈根部選主動(dòng)脈根部為感興趣區(qū)，采用雙筒高壓法，經(jīng)肘正中靜脈以4.5 mL/s先注入碘佛醇10 mL（每1 mL含碘320 mg），再注入0.9%氯化鈉注射液20 mL。在注射時(shí)同時(shí)啟動(dòng)掃描，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)連續(xù)同層掃描，獲得時(shí)間密度曲線（time-density curve，T-D曲線），用曲線計(jì)算峰值時(shí)間（峰值時(shí)間=時(shí)間密度最高點(diǎn)數(shù)×2+14），曲線峰值時(shí)間即為掃描延遲時(shí)間。（3）冠脈成像掃描：采用雙筒高壓法，經(jīng)肘正中靜脈以4.5 mL/s先注入碘佛醇65 mL，再注0.9%氯化鈉注射液40 mL。采用自動(dòng)觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行掃描，觸發(fā)點(diǎn)設(shè)于主動(dòng)脈根部，到達(dá)掃描延遲時(shí)間觸發(fā)掃描，采用回顧性心電門(mén)控技術(shù)Snap Shot Segment（Helical）模式分段采集掃描數(shù)據(jù)。（4）掃描參數(shù)設(shè)置：冠狀動(dòng)脈掃描采用標(biāo)準(zhǔn)或軟組織模式，層厚0.625 mm，掃描時(shí)間0.4 s，自動(dòng)調(diào)控管電流260～600 mA， 電 壓 120 kV， 顯 示 視 野 25 cm×25 cm，矩陣512×512。掃描結(jié)束后，常規(guī)重建75% R-R間期的容積圖像。

1.2.4 圖像后處理 在工作站對(duì)冠狀動(dòng)脈樹(shù)影像利用多平面重組（multi-planar reconstruction，MPR）、曲 面 重 組（curved-planar reformation，CPR）、 容積重組（volume rendering，VR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）等技術(shù)進(jìn)行圖像后處理。

1.3 觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 屏氣后心率暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)間 在心電監(jiān)護(hù)下，屏氣后心率達(dá)到穩(wěn)定（不超過(guò)3次/min，如60～62次/min）所用的時(shí)間，用時(shí)越少代表心率穩(wěn)定越好。本研究主要統(tǒng)計(jì)在2、3、4、5、6 s內(nèi)心率達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定的例數(shù)。

1.3.2 屏氣后心率波動(dòng) 在心電監(jiān)護(hù)下，屏氣后心率波動(dòng)的范圍，本研究主要觀察心率波動(dòng)在0～2、3～5、6～8、9～11、＞11 次 /min 的例數(shù)，將波動(dòng)范圍在0～5次/min定義為心率波動(dòng)較緩。

1.3.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 圖像質(zhì)量按照美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)（American Heart Association，AHA）的冠狀動(dòng)脈指南，按13個(gè)節(jié)段進(jìn)行分級(jí)分析（右冠狀動(dòng)脈：1=近段，2=中段，3=遠(yuǎn)段，4=后降支及后側(cè)支；左冠狀動(dòng)脈：5=左前降支：6=近段，7=中段，8=遠(yuǎn)段，9=第一對(duì)角支，10=第二對(duì)角支；左旋支；11=近段，12=遠(yuǎn)段，13=邊緣支）[7]。由兩位診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的放射醫(yī)師采取雙盲法分別獨(dú)立進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。影像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)四分法：1分表示顯影不佳，有嚴(yán)重的偽影、血管不連續(xù)或是血管不顯影；2分表示血管連續(xù)顯示，但是周?chē)梢?jiàn)明顯偽影；3分表示血管連續(xù)可見(jiàn)，周?chē)鷥H有少量的偽影；4分顯示血管顯影良好，光滑銳利且清晰[8]。取3、4分為合格圖像。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較 其中A組男39例，女11例，年齡45～70歲，平均（60.23±12.34）歲，疑有冠心病者31例，冠狀動(dòng)脈狹窄或血流動(dòng)力學(xué)異常者3例，胸痛原因不明者16例；B組男42例，女8例，年齡41～70歲，平均（58.28±10.90）歲，疑有冠心病者34例，冠狀動(dòng)脈狹窄或血流動(dòng)力學(xué)異常者2例，胸痛原因不明者14例。兩組性別、年齡及基礎(chǔ)疾病等一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

2.2 兩組患者屏氣后心率暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)間比較 A組受檢者平均心率暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)于B組，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.678，P=0.004）；兩組受檢者屏氣后總體心率暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-2.649，P=0.008）。見(jiàn)表1。

2.3 兩組患者屏氣后心率波動(dòng)情況比較 A組受檢者平均心率波動(dòng)為（5.68±2.62）次/min，B組受檢者為（4.80±2.41）次/min，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.748，P=0.042）。A組中有54%（27/50）的受檢者出現(xiàn)心率波動(dòng)較緩，低于B組的64%（37/50），兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（字2=4.34，P=0.037）。見(jiàn)表 2。

2.4 兩組受檢者圖像評(píng)估 A組受檢者的平均圖像質(zhì)量分值為（3.02±0.95）分，低于B組的（3.51±0.89）分，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.662，P=0.005）。A組中有74.8%（486/650）的圖像為合格圖像，少于B組的79.5%（517/650），兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ 字2=4.194，P=0.044）。見(jiàn)表 3。

表1 兩組患者屏氣后心率暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)間比較

表2 兩組患者屏氣后心率波動(dòng)情況比較

表3 兩組圖像質(zhì)量比較

2.5 兩種不同屏氣方式圖像質(zhì)量比較 2例受檢者檢查時(shí)心率相差不大，但檢查時(shí)因心率波動(dòng)不同，受檢者B所成右冠脈曲線重組圖圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于患者A，亦能看出兩者右冠脈成像質(zhì)量差別。

2.5.1 受檢者A，男性，63歲，檢查時(shí)心率為64次/min，吸氣后屏氣5 s心率能達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定，心率波動(dòng)11次，右冠脈曲面重組圖像顯示不清，圖像質(zhì)量較差（圖1）；受檢者右冠血管管不連續(xù)，顯影不佳（圖2）。

圖1 右冠脈多平面曲面重組像

圖2 右冠脈血管多平面曲面重組拉直像

2.5.2 受檢者B，女性，57歲，檢查時(shí)心率為65次/min，呼氣后屏氣5 s心率達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定，心率波動(dòng)3次/min，右冠脈曲面重組圖像顯示良好，邊緣光滑（圖3）；受檢者右冠圖像顯影良好，光滑銳利清晰，圖像質(zhì)量較佳（圖4）。

圖3 右冠脈多平面曲面重組像

圖4 右冠脈血管多平面曲面重組拉直像

3 討論

冠心病屬于死亡率較高的疾病，中國(guó)的冠心病發(fā)病率逐年上升，死亡人數(shù)已位列世界第二位[9]。冠狀動(dòng)脈造影（coronary angiography，CAG）雖是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”[10]，但其價(jià)格較為昂貴，且為有創(chuàng)性檢查，存在出血、感染、冠脈撕裂甚至死亡等并發(fā)癥，故不為患者優(yōu)先考慮。而CT冠脈成像具有較高的密度分辨率，掃描速度及成像速度較快，多種圖像后處理功能，能清晰地顯示斑塊性質(zhì)，冠狀動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu)，還可以用于預(yù)測(cè)軟斑塊脫落造成的急性冠心病事件。經(jīng)后處理過(guò)的三維圖像能夠任意角度旋轉(zhuǎn)、觀察，對(duì)冠狀動(dòng)脈的顯示更加全面。64排螺旋CT冠脈成像作為非創(chuàng)傷性的檢查方法，具有一定安全性，患者無(wú)痛苦，故其在臨床上的應(yīng)用較為廣泛[11-12]。與16層螺旋CT相比，64排螺旋CT的探測(cè)器體積較小，X線球管允許輸出的X線量較高，螺旋掃描速度更快，擁有較高的時(shí)間分辨率，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)意義上的各向同性體素掃描，從而獲得高質(zhì)量圖像[13]。因其掃描需要時(shí)間較短，能在一次屏氣時(shí)間內(nèi)完成對(duì)整個(gè)心臟容積的無(wú)間隔的螺旋數(shù)據(jù)采集，故64排螺旋CT適用于冠狀動(dòng)脈狹窄的診斷、冠心病預(yù)后評(píng)估，冠狀動(dòng)脈搭橋及支架等術(shù)后療效評(píng)價(jià)、心臟移植術(shù)后隨訪、心功能評(píng)價(jià)等方面。優(yōu)質(zhì)的CT成像圖像質(zhì)量是放射科醫(yī)生正確診斷疾病的基礎(chǔ)。影響64排螺旋CT冠狀動(dòng)脈造影質(zhì)量的主要因素有：檢查時(shí)患者心率高低、屏氣后心率波動(dòng)、對(duì)比劑使用量及注射速率、圖像重建時(shí)相、層厚大小和放射技師與醫(yī)師的工作經(jīng)驗(yàn)等。其中心率和心率波動(dòng)是影響64排螺旋CT冠狀動(dòng)脈造影圖像質(zhì)量較為重要的因素[14]。

由于不同的屏氣方式在很大程度上影響著患者心率的高低以及心率波動(dòng)情況，所以不同屏氣方式下CT冠狀動(dòng)脈造影圖像質(zhì)量也會(huì)所有差別[15-16]。以往的相關(guān)資料或書(shū)籍多采用吸氣后屏氣的方式，但采用該方法易導(dǎo)致患者屏氣后心率上升且不太穩(wěn)定，心率波動(dòng)較大，從而使得患者進(jìn)行CT冠狀動(dòng)脈造影檢查的成功率不高，所得圖像質(zhì)量未達(dá)到較佳[17-18]。本次研究只比較吸氣后屏氣與呼氣后屏氣兩種不同屏氣訓(xùn)練方式下，心率的穩(wěn)定及波動(dòng)情況和對(duì)CT冠狀動(dòng)脈造影圖像質(zhì)量的影響。在以往研究中，因血管走行方向不同，所受到心率變化的影響各不相同。尤其右冠狀動(dòng)脈中段常因右心房、心室運(yùn)動(dòng)方向及幅度不一樣而出現(xiàn)偽影，甚至血管連續(xù)中斷[19-20]。

本研究結(jié)果顯示，兩組受檢者屏氣后心率暫時(shí)穩(wěn)定時(shí)間，A組的受檢者心率主要集中在4～5 s內(nèi)達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定，而B(niǎo)組的受檢者心率則主要集中在3～4 s內(nèi)達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定。兩組受檢者屏氣后心率波動(dòng)情況比較，選取波動(dòng)范圍在0～5次/min作為心率波動(dòng)較緩，波動(dòng)范圍次≥6次/min為心率波動(dòng)較快，A組有54%的受檢者心率波動(dòng)較緩，B組有64%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。同時(shí)兩組受檢者屏氣后心率波動(dòng)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。A組與B組圖像質(zhì)量的比較，選取3、4分質(zhì)量作為合格圖像，A組合格圖像的數(shù)量低于B組，兩組受檢者冠脈成像圖像質(zhì)量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。綜上所述，呼氣后屏氣的受檢者能在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到暫時(shí)穩(wěn)定，心率波動(dòng)顯著更緩且呼氣后屏氣組的冠脈成像質(zhì)量更佳，故呼氣后屏氣的屏氣方式更有利于提高CT冠脈成像圖像質(zhì)量。