老年患者自由呼吸狀態(tài)與屏氣后行CCTA檢查對(duì)輻射劑量及圖像質(zhì)量的影響

吳?。ń魇∮裆娇h博愛醫(yī)院,江西 上饒 334700）

冠狀動(dòng)脈CT血管造影（CCTA）對(duì)冠狀動(dòng)脈早期病變的診斷和預(yù)測(cè)價(jià)值很高，但其輻射問題也引起了人們的關(guān)注[1]。隨著檢查設(shè)備性能的更新，新一代CT掃描儀開始在臨床廣泛應(yīng)用，其可在患者自由呼吸狀態(tài)下[2]，于單個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)用序列掃描的方式成像，減少了圖像運(yùn)動(dòng)偽影的形成，大大提高了檢查成功率[3]。CCTA掃描受心率的影響，根據(jù)心動(dòng)周期確定的采集時(shí)相不同，圖像質(zhì)量和輻射劑量的差異也較大[4]。因此，本研究選取2018年6月-2020年6月在本院行CCTA掃描的76例冠心病（CHD）老年患者，探討老年患者在自由呼吸狀態(tài)與屏氣狀態(tài)下行CCTA檢查時(shí)對(duì)輻射劑量和圖像質(zhì)量的影響，以期指導(dǎo)臨床改善掃描方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月-2020年6月在本院行CCTA掃描的76例冠心病（CHD）老年患者，男40例，女36例，年齡60-84歲，平均（68.63±6.70）歲，體質(zhì)指數(shù)BMI（27.42±3.15）kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合CHD診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，患者感到胸痛、心慌、心臟不適；②患者年齡＞60歲，心率＞75次/分。經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過，患者及家屬均獲悉并自愿簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有先天性心臟病、瓣膜病、肥厚性或擴(kuò)張性心肌病等其他心臟病，既往進(jìn)行過冠脈搭橋術(shù)；②心率嚴(yán)重失常者；③近期服用過影響心率的藥物；④患者對(duì)碘劑過敏；⑤患有免疫、神經(jīng)或者血液系統(tǒng)相關(guān)嚴(yán)重疾?。虎藓喜⒛X、肝、腎等重要器官功能障礙。采用簡(jiǎn)單隨機(jī)分組方法將患者分為觀察組（n=38）和對(duì)照組（n=38）。觀察組男18例，女20例，年齡60-80歲，平均（67.36±6.89）歲，體質(zhì)指數(shù)BMI（26.37±3.12）kg/m2。對(duì)照組男22例，女16例，年齡63-84歲，平均（69.89±7.11）歲，BMI（28.46±3.21）kg/m2。兩組年齡、性別、BMI等一般資料無顯著差異（P＞0.05）。

1.2 方法 采用東軟128層CT掃描儀掃描老年患者的心臟及冠狀動(dòng)脈，選擇自主氣管分叉下1cm處至心臟膈面掃描，探測(cè)器Z軸覆蓋范圍選擇16cm，采用螺旋掃描方式，在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)采集所有數(shù)據(jù)，觸發(fā)CT值為300HU。對(duì)比劑注射方案使用以患者體質(zhì)量為參考的對(duì)比劑劑量率：以碘劑量25mg/（kg·s），根據(jù)受檢者的體質(zhì)量，個(gè)性化的計(jì)算出注射速率及藥量，經(jīng)肘前靜脈注射非離子型碘對(duì)比劑碘比樂（370mg/mL）；采用對(duì)比劑智能觸發(fā)技術(shù)，感興趣區(qū)（ROI）位于氣管分叉層面的降主動(dòng)脈。掃描包括正、側(cè)定位像，鈣化積分，CT血管檢查。注射對(duì)比劑后，觀察組患者在自由呼吸狀態(tài)下掃描，對(duì)照組患者在屏氣狀態(tài)下掃描。迭代重建ASIR-V權(quán)重選擇60%，機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度0.35s/rot。采用自動(dòng)管電壓聯(lián)合管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù)，設(shè)定管電流范圍為200-650mA，預(yù)設(shè)噪聲指數(shù)為25HU，層厚及間隔為0.5mm。采用智能心電門控技術(shù)和冠狀動(dòng)脈跟蹤凍結(jié)技術(shù)，設(shè)備自動(dòng)選擇相應(yīng)曝光時(shí)間窗。在患者肘正中靜脈注射碘普羅帕（370mgI/mL）50mL，注射流率=50mL/s。隨后以同樣的流率注射30mL生理鹽水。重建層厚、間隔均選擇0.625mm，迭代重建權(quán)重Asir-V前置和后置均選擇50%，重建矩陣為512×512。重建類型選擇標(biāo)準(zhǔn)，掃描后進(jìn)行SSF重建，并在AW4.6工作站后臺(tái)處理，綜合評(píng)價(jià)血管短軸位圖像、容積繪制（VR）及曲面重組（CPR）圖像。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 輻射劑量評(píng)估 觀察并記錄每個(gè)患者容積CT劑量指數(shù)（CTDI）值及劑量長(zhǎng)度乘積（DLP），CTDI是表示CT設(shè)備輻射劑特性的實(shí)用表征量。DLP是用來評(píng)價(jià)受檢者完整CT掃描的總輻射劑量。身體所受的任何輻射，幾乎總是不只涉及一個(gè)器官或組織，所有器官或組織也不一定受到相同劑量的均勻照射。而有效劑量是指在全身受到非均勻性照射的情況下，受照組織或器官的當(dāng)量劑量與相應(yīng)的組織權(quán)重因子乘積的總和。有效輻射劑量（ED）=DLP×K，K值為0.014mSv·mGy-1·cm-1。

1.3.2 圖像客觀評(píng)價(jià)比較 記錄兩組老年患者的客觀評(píng)價(jià)并進(jìn)行比較，分別測(cè)量?jī)山M數(shù)據(jù)，包括左冠狀動(dòng)脈發(fā)出層面主動(dòng)脈（ROI大小約0.5cm2）及相同層面心包脂肪間隙脂肪的CT值及SD值（作為背景值），評(píng)價(jià)圖像強(qiáng)化效果、強(qiáng)化均一性（CV=SD/M）、信噪比（SNR=CT值/SD）、對(duì)比噪聲比[CNR=（主動(dòng)脈CT值-心包間隙脂肪CT值）/脂肪SD]和心率變化差異。

1.3.3 兩組患者的圖像質(zhì)量合格率比較 由兩名有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的診斷醫(yī)師使用雙盲法根據(jù)美國心臟病學(xué)會(huì)15段分段法對(duì)冠脈分段，將冠狀動(dòng)脈分為左冠狀動(dòng)脈主干，左前降支近、中、遠(yuǎn)段，左回旋支近、遠(yuǎn)段，右冠狀動(dòng)脈近、中、遠(yuǎn)段即RCA（1-3段）、LAD（5-8段）、LCX（11、13段）共9個(gè)節(jié)段。排除標(biāo)準(zhǔn)：①對(duì)于管徑小于1.5mm或血管閉塞的不予評(píng)價(jià)；②對(duì)于冠脈支架的患者，只評(píng)價(jià)原始血管，若全段都為支架，則予以排除。影像醫(yī)師評(píng)價(jià)時(shí)采用LIKERT 5分法進(jìn)行評(píng)分，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：1分：圖像不清質(zhì)量差，不能用作評(píng)估，血管節(jié)段不連續(xù)，血管結(jié)構(gòu)不明顯甚至消失，無法分辨，不能用于診斷，需要重做；2分：圖像質(zhì)量一般，有嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)偽影，節(jié)段錯(cuò)層，不延續(xù)，血管邊緣模糊，但無結(jié)構(gòu)消失，重建圖像需要結(jié)合軸位圖像；3分：圖像質(zhì)量?jī)?yōu)，有中度運(yùn)動(dòng)偽影，運(yùn)動(dòng)偽影少，中度模糊，但血管連續(xù)，邊緣清晰容易辨認(rèn)，可以用作診斷；4分：圖像質(zhì)量非常好，有輕微運(yùn)動(dòng)偽影，輕度模糊，血管邊緣較清晰銳利；5分：無運(yùn)動(dòng)偽影，輪廓勾畫清楚。圖像質(zhì)量評(píng)分3分、4分和5分視為合格。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，滿足正態(tài)分布且方差齊的計(jì)量資料采用（±s）表示，采用兩樣本獨(dú)立t檢驗(yàn)比較組間差異，計(jì)數(shù)資料用率表示，采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05提示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者的輻射劑量比較 觀察組的CTDI和DLP均與對(duì)照組無明顯差異（P＞0.05），觀察組的ED明顯低于對(duì)照組（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組患者輻射劑量比較(±s)

表1 兩組患者輻射劑量比較(±s)

組別 例數(shù) CTDI（mGy） DLP（mGy·cm) ED（mSv）觀察組 38 18.67±3.35 241.84±62.68 3.55±0.76對(duì)照組 38 19.56±5.56 259.79±67.23 3.96±0.91 t 0.845 1.203 2.132 P 0.400 0.232 0.036

2.2 兩組患者的客觀評(píng)價(jià)比較 觀察組的CT值、SNR和CNR明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）。兩組患者的SD和心率變化差異無明顯差異（P＞0.05），見表2。

表2 兩組患者的客觀評(píng)價(jià)比較

2.3 兩組患者的圖像質(zhì)量合格率比較 觀察組患者的圖像質(zhì)量合格率與對(duì)照組的比較，無明顯差異（P＞0.05）。見表3。

表3 兩組患者的圖像質(zhì)量合格率比較(n=38,%)

3 討論

CCTA因其無創(chuàng)、操作簡(jiǎn)便被廣泛應(yīng)用于臨床檢查[6]，CCTA的圖像質(zhì)量往往由輻射劑量決定[7]。對(duì)于年紀(jì)偏大、耳背、胸悶氣短、不能屏氣的患者，大大限制了檢查的可行性，降低了掃描的成功率[8]。CCTA在1個(gè)心動(dòng)周期即可完成心臟檢查，掃描時(shí)間短，進(jìn)而可忽略呼吸對(duì)冠狀動(dòng)脈的影響，避免了因各種原因不能屏氣而導(dǎo)致圖像質(zhì)量差，甚至發(fā)生掃描失敗的情況[9-10]。在一定范圍內(nèi)，輻射劑量越多，達(dá)到探測(cè)器的光子就越多，最終的圖像顯示就越清晰。而超過范圍的輻射劑量則不會(huì)進(jìn)一步改善圖像質(zhì)量[11]。因呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的存在，屏氣后掃描作為以往冠狀動(dòng)脈CT造影檢查常用方法，從掃描定位圖像到血管造影加上鈣化積分，至少需要4次屏氣，對(duì)于因各種原因不能屏氣的患者大大降低了掃描的成功率[12]。既往研究顯示，在行CCTA檢查時(shí)如果為了得到最清晰的圖像而設(shè)置過高的輻射劑量參數(shù)，會(huì)讓受檢者接受過多不必要的輻射，影響受檢者的身體健康[13]。本次研究發(fā)現(xiàn)，觀察組的CTDI和DLP均與對(duì)照組無明顯差異，而觀察組的ED明顯低于對(duì)照組，這可能是因?yàn)榛颊咴谧杂珊粑鼱顟B(tài)下不會(huì)產(chǎn)生由于緊張和屏氣帶來的心率不確定，說明自由呼吸時(shí)，CCTA輻射劑量比較小，避免了患者接受過多不必要的輻射。

CCTA的圖像質(zhì)量受到多種因素的影響，其中最重要的是患者在檢查過程中的配合程度以及掃描方案的選擇[14]。在以往的研究中，不能配合呼吸致掃描存在呼吸運(yùn)動(dòng)偽影是CCTA無法避免的問題，CCTA采集期間可能存在約8%的病例有呼吸運(yùn)動(dòng)偽影[15-16]。過去患者在CCTA檢查中往往需要配合屏氣以保證最終的圖像質(zhì)量不受影響。然而隨著科技的發(fā)展，CT設(shè)備不斷更新?lián)Q代，掃描時(shí)間明顯縮短，近年來有研究發(fā)現(xiàn)呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)CCTA掃描圖像所造成的影響可以忽略不計(jì)[17]，自由呼吸CCTA最早的應(yīng)用是在兒科，因幼兒心臟縱軸較短，且不能配合呼吸，8cm探測(cè)器寬度可覆蓋整個(gè)心臟，進(jìn)而可忽略呼吸對(duì)圖像質(zhì)量的影響。之后自由呼吸開始應(yīng)用于成人病例中，有不少研究發(fā)現(xiàn)利用320多排螺旋CT比較自由呼吸與屏氣對(duì)CCTA圖像質(zhì)量的影響，自由呼吸與標(biāo)準(zhǔn)屏氣下CCTA圖像質(zhì)量沒有明顯差異[18-19]。本次研究發(fā)現(xiàn)自由呼吸的患者的CT值、SNR和CNR明顯高于屏氣狀態(tài)的老年患者。兩組患者的SD和心率變化差異無明顯差異，觀察組患者的圖像質(zhì)量合格率與對(duì)照組無明顯差異，與先前的研究結(jié)果一致，提示圖像質(zhì)量與患者的呼吸無明顯關(guān)系，因此操作人員不會(huì)為了提高圖像質(zhì)量而增高輻射劑量值，故可選擇自由呼吸法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏氣法，這樣可以降低受檢患者的配合難度，同時(shí)也能得到比較清晰的圖像，醫(yī)生便能準(zhǔn)確診斷。

綜上所述，老年患者自由呼吸狀態(tài)時(shí)行CCTA檢查的有效輻射劑量明顯小于屏氣時(shí)，兩者圖像質(zhì)量無明顯差異，故老年患者行CCTA檢查時(shí)可采用自由呼吸來代替屏氣，避免了患者進(jìn)行繁瑣的呼吸訓(xùn)練，從而提高檢查效率。本研究的不足之處在于樣本量不夠多，得到的結(jié)論可能存在誤差，未來還需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。