不同管電壓下前瞻性心電門控雙源CT診斷冠心病的比較分析

賈 蕾，高律萍，曹成瑛，趙豐平

1.青海省心腦血管病專科醫(yī)院放射科，青海 西寧 810099；2.青海省人民醫(yī)院影像科，青海 西寧 810007

冠心病是心血管科常見的疾病，目前，對冠心病的診斷技術飛速發(fā)展，無創(chuàng)冠狀動脈CT檢查在臨床應用廣泛，近年來雙源CT通過采取兩套球管和探測系統(tǒng)可以極大提升時間分辨率，在患者自然狀態(tài)心率下完成掃描，為冠心病診斷提供相應的依據(jù)，雙源CT在冠心病患者診斷中采用前瞻性心電門控掃描可以覆蓋心臟跳動的全部R-R間期，應用前瞻性心電門控掃描技術測量左心功能成為現(xiàn)實[1]。近年的研究發(fā)現(xiàn)，由于冠狀動脈成像過程需要采取薄層厚、小準直、小螺距整個心動周期曝光的掃描方式，因此患者接受輻射劑量較高，因此如何在保證圖像質(zhì)量的前提下，通過合理優(yōu)化掃描參數(shù)降低患者的輻射劑量已成為臨床研究的熱點[2]。本研究通過觀察前瞻性心電門控雙源CT低管電壓在冠心病診斷中的作用，以期為本地區(qū)患者提供更為可靠的診斷方法，同時可以減少對患者造成的不良反應。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用回顧性研究方法，選取2019年1月至2021年10月在青海省心腦血管病?？漆t(yī)院就診的60例冠心病患者進行本次研究。其中，男性38例、女性22例；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)20～24 kg/m2；年齡40～75歲。納入標準：在我院接受雙源CT檢查、冠脈造影檢查；臨床資料保存完整；患者知情同意。排除標準：有肝、腎等其他臟器疾??；有心臟手術史者；影像圖像質(zhì)量不佳者。根據(jù)雙源CT檢查管電壓不同，將患者分為觀察組(管電壓80 kV)和對照組(管電壓100 kV)各30例，兩組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1雙源CT檢查

采用德國西門子雙源CT掃描儀進行CT檢查。掃描范圍：自氣管分叉下1～1.5 cm下方止于心底水平，對比劑為江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司提供非離子型對比劑碘海醇(350 mgI/mL)，碘對比劑使用量：0.7 mL/kg，高壓注射器以3.5 mL/s的注射流速經(jīng)肘靜脈注入。檢查前指導患者反復進行呼吸訓練，使患者能達到良好屏氣狀態(tài)以配合檢查。讓患者采取仰臥位平躺在CT檢查床上，足先進，雙臂上舉。準直：128 mm×0.6 mm，層厚：0.75 mm，重建間隔：0.4 mm，矩陣：512×512，F(xiàn)OV：150 mm×150 mm。對照組：采取雙源CT前瞻性心電門控掃描模式，管電壓：100 kV，開啟應用自動毫安控制技術。觀察組：采取雙源CT前瞻性心電門控大螺距掃描模式，最大螺距：3.4 mm，管電壓：80 kV，觸發(fā)啟動掃描預設在心動周期中60%間期。

圖像傳輸醫(yī)學影像工作站進行后處理，采用冠狀動脈15節(jié)段分段法對冠狀動脈樹及分段進行評價[3]。圖像質(zhì)量主觀評價分為4級，其中，4分：圖像質(zhì)量優(yōu)，無呼吸運動偽影、節(jié)段管壁邊緣均顯示清晰；3分：圖像質(zhì)量良，可見輕微呼吸運動偽影、節(jié)段管壁邊緣輕微模糊；2分：圖像質(zhì)量一般，存在中等呼吸運動偽影，管壁中等模糊，結(jié)構(gòu)尚連續(xù)；1分：圖像質(zhì)量差，無法評估，節(jié)段走行可疑或不連續(xù)，存在血管離斷。計算信噪比(SNR)、對比噪聲比(CNR)；記錄平均容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)和劑量長度乘積(DLP)，并計算有效輻射劑量(ED)，對數(shù)據(jù)進行分析。

1.2.2冠脈造影檢查

采用荷蘭皇家菲利普Integris CV-12型造影機進行冠脈造影檢查。在患者股動脈穿刺插入6F冠脈造影導管，非離子型對比劑Nycomed Ireland Ltd提供的碘海醇(350 mgI/mL)經(jīng)肘靜脈注入，兩名具有5年以上影像經(jīng)驗醫(yī)師獨立閱片，判斷狹窄以直徑最狹窄的投照角度作為依據(jù)，將左右冠脈和分支血管內(nèi)徑開展測量，兩名醫(yī)師存在意見不統(tǒng)一，商量一致后確定。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 冠狀動脈造影結(jié)果

以冠脈造影結(jié)果作為金標準，觀察組440個可評價冠狀動脈節(jié)段中，共有103個冠狀動脈節(jié)段有狹窄；對照組449個可評價冠狀動脈節(jié)段中，共有107個冠狀動脈節(jié)段有狹窄。

2.2 兩組診斷情況比較

觀察組和對照組診斷冠狀動脈狹窄的靈敏性、特異性、準確性、陽性預測值和陰性預測值比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

2.3 兩組冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分

觀察組和對照組冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分

2.4 兩組客觀圖像質(zhì)量比較

觀察組和對照組升主動脈根部、右冠狀動脈開口、左冠狀動脈開口管腔CT值、SNR和CNR比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組客觀圖像質(zhì)量比較

2.5 兩組輻射劑量比較

觀察組DLP、CTDIvol和ED明顯低于對照組(P<0.05)。見表4。

表4 兩組輻射劑量比較

2.6 觀察組不同心率亞組冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分

觀察組心率<75次/分患者冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量優(yōu)于心率≥75次/分患者(P<0.05)。見表5。

表5 觀察組不同心率亞組冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分

2.7 觀察組不同心率亞組輻射劑量比較

觀察組心率≥75次/分和<75次/分患者DLP、CTDIvol和ED比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表6。

表6 觀察組不同心率亞組輻射劑量比較

2.8 圖像分析

見圖1，某男性患者，52歲，采用前瞻性心電門控掃描技術，管電壓80 kV，有效輻射劑量為3.91 mSv，圖1(a) 為冠狀動脈VR圖像，圖1(b)為冠狀動脈CPR圖像，顯示右冠狀動脈近段管腔內(nèi)結(jié)節(jié)狀小纖維斑塊，圖1(c)顯示左冠狀動脈前降支管腔較細。

圖1 某患者雙源CT圖像

3 討論

隨著我國人口老齡化加劇冠心病發(fā)病率呈現(xiàn)升高趨勢，目前臨床診斷冠心病最常用的方式是采取冠脈CT成像技術，該技術的應用已成為診斷冠心病重要方法，傳統(tǒng)的常規(guī)CT檢查由于會出現(xiàn)偽影會對成像結(jié)果產(chǎn)生影響[4]。心電門控技術的應用是抑制偽影重要的方法，本研究采用的前瞻性心電門控技術采取步進性掃描方法，同心電同步，一般僅在R-R間期內(nèi)固定時相觸發(fā)掃描，在兩次掃描的間隔時段則無輻射劑量產(chǎn)，因此可以降低輻射劑量[5]。研究發(fā)現(xiàn)由于冠脈成像需要采取薄層厚、小準直、小螺距、整個心動周期曝光的標準開展圖像采集，患者接收輻射劑量較高，因此臨床研究熱點在如何確保圖像質(zhì)量通過優(yōu)化掃描參數(shù)來降低患者輻射劑量[6,7]。

研究發(fā)現(xiàn)[8]，管電壓是影響X線性能的重要因素，X線有效輻射劑量同管電壓平方之間存在緊密聯(lián)系，兩者呈正相關，管電壓越高X線穿透力就越強，CT圖像噪聲則與管電壓成反比，管電壓在應用過程中同患者體重之間還存在相關性。本研究以冠脈造影結(jié)果作為金標準，發(fā)現(xiàn)采取前瞻性心電門控雙源CT檢查降低管電壓后在診斷冠狀動脈狹窄的靈敏性、特異性、準確性、陽性預測值和陰性預測值同常規(guī)電壓無差異性，而且在冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量評分方面也無差異性，說明通過降低管電壓對圖像質(zhì)量不會產(chǎn)生明顯影響，這與宋利華等[9]和蔡凡凡等[10]的研究有類似結(jié)果。

以往的研究認為，由于存在心臟血管搏動偽影和呼吸運動偽影存在會對圖像質(zhì)量產(chǎn)影響，而前瞻性心電門控技術雖然降低了管電壓，但是圖像質(zhì)量未受到掃描時間延長的影響，考慮到該項技術采取迭代重建算法(SAFIRE，Siemens Healthcare)可以在一定程度彌補由于CT圖像噪聲增加而導致衰減的CT圖像質(zhì)量[11]。本研究中，兩組升主動脈根部、右冠狀動脈開口、左冠狀動脈開口管腔CT值、SNR和CNR比較差異無統(tǒng)計學意義，說明降低管電壓后對圖像質(zhì)量不會產(chǎn)明顯的影響，而觀察組DLP、CTDIvol和ED明顯低于對照組，進一步提示了降低管電壓后患者接受的輻射劑量顯著降低。

本研究還針對患者不同心率對低管電壓掃描的影響進行了分析，心率對于圖像質(zhì)量影響主要是心臟冠脈自身搏動產(chǎn)生運動偽影導致，圖像表現(xiàn)為階梯狀或者扭曲狀態(tài)，而患者提供和心臟功能均會對圖像產(chǎn)生影響。有研究顯示[12,13]，不同心率水平患者掃描時機器會按照心率自動調(diào)整旋轉(zhuǎn)時間，確保在最短時間獲取可以滿足圖像重建所需數(shù)據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)，觀察組心率<75次/分患者冠狀動脈節(jié)段圖像質(zhì)量優(yōu)于心率≥75次/分患者，而兩組在接受輻射劑量方面則無差異性。目前認為采取前瞻性心電門控掃描方式由于采取單時相曝光，因此獲得數(shù)據(jù)信息是有限的，尤其是在心臟功能分析方面效果一般，同時也不利于對肌橋-壁冠狀動脈收縮期和舒張期管腔變化觀察[14]。有學者對低心率患者開展適應性前瞻性心電門控掃描，預設為71%曝光時相，所有完成，發(fā)現(xiàn)該方法對冠脈節(jié)段不同程度狹窄的陽性診斷準確率較高，同本研究結(jié)果基本一致[15]。

本研究分析了通過降低管電壓前瞻性心電門控雙源CT檢查可以降低輻射劑量，同時可以確保圖像質(zhì)量受到影響最低，有助于為臨床合理開展冠心病檢查中提升患者檢查安全性奠定了一定的基礎。但是在開展檢查過程中圖像質(zhì)量影響因素較多，同時納入病例數(shù)量少，而且本研究僅對管電壓對檢查結(jié)果的影響進行了分析，臨床在開展檢查時還是應綜合考慮檢查過程中對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響的多重因素，目的是進一步獲得最佳的診斷效能，同時所接受的輻射劑量最低，確保冠心病患者診斷的可靠性、安全性。

綜上所述，前瞻性心電門控雙源CT低管電壓在冠心病診斷中有較好的應用價值，具有圖像質(zhì)量好、輻射劑量低等優(yōu)點，值得注意的是心率會影響圖像質(zhì)量。