SmartPhase 技術(shù)在心律不齊患者心臟冠脈CTA成像中的應(yīng)用價值

劉康 曾志斌 張大波

華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院深圳南山醫(yī)院放射科，廣東 518052

冠狀動脈造影檢查是診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，但其一種有創(chuàng)性檢查，同時又存在檢查費(fèi)用高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)，導(dǎo)致其在臨床上使用具有一定的局限性和風(fēng)險性［1］。冠狀動脈CT 血管造影（CTA）是一種無創(chuàng)、靈敏度高的冠狀動脈檢查方式，其在冠心病檢查中得到廣泛應(yīng)用。然而心臟是一個實(shí)時跳動的器官，CTA 檢查的成功對受檢者的心率和心律變化有較高的要求，若在檢查過程中受檢者存在心律不齊導(dǎo)致掃描異常觸發(fā)或者中斷，從而得不到高質(zhì)量的檢查圖像，預(yù)示CTA檢查失敗。既往研究顯示，對CTA檢查圖像做后續(xù)處理可以改善心律不齊患者圖像質(zhì)量［2］。本研究通過分析自動選擇最佳時相功能在心律不齊患者心臟冠脈CTA 成像中的應(yīng)用價值，以為該類患者的臨床診斷提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020 年1 月至12 月于華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院進(jìn)行冠心病篩查的患者60 例為研究對象，其中男34 例、女26 例，年齡范圍為51～85 歲、年齡（63.56±3.71）歲，心率范圍為45～128 次/min、心率（88.56±3.97）次/min，其中竇性心動過速22例、室性心動過速19例、室性早搏19 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）所有患者均接受冠狀動脈CTA 檢查；（2）存在不同程度的心悸、胸痛、胸悶等臨床癥狀；（3）心電圖檢查結(jié)果提示伴有心律不齊癥狀。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴有嚴(yán)重心腎功能不全患者；（2）存在嚴(yán)重心血管鈣化患者；（3）碘對比劑過敏患者；（4）處于妊娠期的女性。自愿參與本研究，對相關(guān)操作知情同意；本研究經(jīng)華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法 所有患者均接受冠狀動脈CTA 檢查。儀器為：美國GE Revolution CT 掃描儀。檢查前向患者簡單介紹檢查流程及相關(guān)注意事項(xiàng)，以增強(qiáng)其檢查的依從性。指導(dǎo)患者在平靜狀態(tài)下進(jìn)行吸氣、屏氣訓(xùn)練，以確保其能夠在掃描期間很好配合屏氣。掃描前5 min 常規(guī)使用硝酸甘油氣霧劑舌下噴霧以擴(kuò)張冠狀動脈。掃描時，患者取仰臥位，雙臂置于頭部，雙腳先于頭部進(jìn)行掃描，安置電極連通心電導(dǎo)線，選擇最佳導(dǎo)聯(lián)。在患者右臂正中位置行靜脈穿刺，并放置進(jìn)行碘對比劑注射用的18G 套管針和雙筒高壓注射器。首先，給患者注入適量的生理鹽水，平靜后，團(tuán)注碘對比劑（碘帕醇，370 mgI/ml），團(tuán)注射劑量為0.85 ml/kg與患者體質(zhì)量（kg）之積，團(tuán)注時間設(shè)定為12 s，注射速率為注射劑量/12（ml/s），隨后再以5 ml/s 速率注射生理鹽水30 ml。完成后，采用對比劑智能示蹤法進(jìn)行成像跟蹤，以胸主動脈作為觸發(fā)點(diǎn)，觸發(fā)6.5 s后開始掃描，掃描范圍自氣管隆突下1 cm至心臟膈面，并延伸至兩邊冠狀動脈開口及其全部分支。最后，以前瞻性心電門控掃描模式進(jìn)行心臟掃描，依據(jù)患者心臟的大小打開探測器，并調(diào)整合適的探測器寬度，以確保掃描的完整性，機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為0.28 s/r。將Autogating調(diào)至“ON”處，掃描參數(shù)。電壓模式：KV Assist（最小值為100、最大值為120），電流模式：SmartmA（最小值為400、最大值為700），電壓和電流具體數(shù)值依據(jù)患者體質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，噪聲指數(shù)（NI）設(shè)置為25，前置自適應(yīng)統(tǒng)計迭代重建（ASIR-V）設(shè)為50%。

1.3 圖像后處理 獲取掃描數(shù)據(jù)后人工選擇時相重建圖像（設(shè)為人工時相組），然后使用自動選擇最佳時相SmartPhase 功能選擇時相并重建圖像（設(shè)為自動最佳時相組）。層厚設(shè)置為0.625 mm，ASIR 設(shè)置為50%，并行容積再現(xiàn)、多平面重組、曲面重現(xiàn)等后處理。

1.4 觀察指標(biāo) （1）主動脈根部參數(shù)值。選取感興趣區(qū)域，且確保該區(qū)域不小于主動脈腔的一半，測量兩組主動脈根部CT 值、噪聲值（SD），并根據(jù)信噪比（SNR）為CT 值與SD 之商計算SNR。（2）各主血管進(jìn)行主觀質(zhì)量評分。采用美國心臟協(xié)會制定的冠狀動脈15 段標(biāo)準(zhǔn)分段法對主血管分段，并對冠狀動脈各分支血管進(jìn)行評分；評分工作由2 名從事該項(xiàng)診斷工作多年的CT 醫(yī)師（副主任及以上級別）共同完成，以雙盲法進(jìn)行，出現(xiàn)分歧時討論后確定；評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)血管腔的連續(xù)性完整度、邊緣銳利情況及有無運(yùn)動偽影等方面進(jìn)行確定。具體為：圖像質(zhì)量清晰，冠狀動脈管腔連續(xù)性完整，邊緣光滑，未發(fā)現(xiàn)運(yùn)動偽影，完全可以診斷記為5 分；圖像質(zhì)量良好，冠狀動脈管腔連續(xù)性完整，局部邊緣稍微模糊，未發(fā)現(xiàn)明顯運(yùn)動偽影，不影響診斷記為4 分；冠狀動脈管壁輕度模糊或發(fā)現(xiàn)存在輕度運(yùn)動偽影，但還可以進(jìn)行診斷記為3 分；冠狀動脈血管出現(xiàn)中斷情況或管壁存在中度運(yùn)動偽影，能滿足診斷記為2 分；圖像質(zhì)量模糊不清晰，重組圖像上冠狀動脈出現(xiàn)交叉、位移、管壁存在重度偽影，不能給出診斷結(jié)果記為1分。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 本研究數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，符合正態(tài)分布的計量資料采用（±s）表示，行配對t檢驗(yàn)，計數(shù)資料采用例（%）表示，行χ2檢驗(yàn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 2 種時相主動脈根部參數(shù)值比較 2 種時相CT 值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；但與人工時相組比較，自動最佳時相組主動脈根部噪聲值（SD）降低，SNR增大，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。見表1。

表1 60例心律不齊患者2種時相主動脈根部參數(shù)值比較（±s）

表1 60例心律不齊患者2種時相主動脈根部參數(shù)值比較（±s）

注：SNR為信噪比

2.2 2 種時相冠狀動脈各分支血管評分比較 與人工時相組比較，自動最佳時相組冠狀動脈各分支血管評分均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），見表2。

表2 60例心律不齊患者2種時相冠狀動脈各分支血管評分比較（分，±s）

表2 60例心律不齊患者2種時相冠狀動脈各分支血管評分比較（分，±s）

3 討 論

心律不齊是冠心病患者臨床主要表現(xiàn)之一，而冠心病是導(dǎo)致心血管患者死亡的主要原因，對冠心病患者實(shí)施早期診斷具有重要的臨床意義。CTA 是檢查冠心病較為常用的手段，但由于冠狀動脈處于持續(xù)跳動中，加之該檢查需要在多個心動周期采集數(shù)據(jù)成像，當(dāng)患者出現(xiàn)心率變化或者心律不齊時，多個心動周期時相數(shù)據(jù)匹配時會出現(xiàn)階梯狀偽影，導(dǎo)致CTA檢查成像圖像也容易出現(xiàn)錯層等現(xiàn)象，從而無法進(jìn)行診斷，因此尋找能獲得提升成像質(zhì)量的方法很有必要［3］。

心率的突然變化或者心律不齊將導(dǎo)致心電圖中R-R間期不成比例延長和縮短，冠狀動脈運(yùn)動速度在心動周期表現(xiàn)出無序性，此時，時相區(qū)間的人工選擇時相重建圖像也可能表現(xiàn)出無效性［4-5］。同時，人工選擇時相由于受選擇層面限制、視覺誤差以及個人經(jīng)驗(yàn)等影響，導(dǎo)致構(gòu)建圖像時經(jīng)常需要多次重建或者結(jié)合全期相數(shù)據(jù)才能獲得高質(zhì)量適合診斷的影像質(zhì)量，這將耗費(fèi)大量的人力和物力。自動選擇最佳時相是一種全新的時相選擇方式，與人工選擇時相不同，其并不是根據(jù)心電圖表現(xiàn)出的心臟運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行時相選擇來構(gòu)建圖像，而是依據(jù)掃描后各時相各層面的血管圖像了解血管的具體情況［6-7］。自動選擇最佳時相方式首先對二維圖像結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割處理，識別出冠狀動脈各分支血管，同時根據(jù)各分支血管成像連續(xù)性完整程度和血管腔壁的銳利度選擇心臟血管收縮期和舒張期相對運(yùn)動速度最慢的時相，進(jìn)而重建出最佳圖像并評分［8-9］。本研究結(jié)果也顯示，與人工選擇時相比較，自動選擇最佳時相降低了主動脈根部噪聲值（SD），提升了SNR，同時，冠狀動脈各分支血管評分均升高，這說明自動選擇最佳時相提升了成像圖像質(zhì)量，為診斷提供了更加清晰的圖像。另外，自動選擇最佳時相是依據(jù)各分支血管進(jìn)行獨(dú)立評分，選擇最佳評分時段的時相進(jìn)行評分，且只重建一期圖像，與人工選擇時相比較，這可以大幅度減少后期圖像評價的人力消耗和存儲空間，也為醫(yī)師節(jié)省了時間和精力［10-11］。

綜上所述，采用自動選擇最佳時相構(gòu)建在心律不齊患者進(jìn)行冠狀動脈CTA 圖像可以提升圖像質(zhì)量，減少圖像構(gòu)建的人力、物力消耗，為臨床診斷提供更加便捷、優(yōu)質(zhì)的圖像。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突。