多排螺旋CT冠狀動脈成像的臨床進(jìn)展

盧錚 趙波 楊奕 王濤 天津市第三中心醫(yī)院分院放射科 （天津 300250）

內(nèi)容提要：近年來，隨著多排螺旋CT設(shè)備研究的不斷深入，多排螺旋CT冠狀動脈成像（Multislice Spiral CT Coromary Angiography，MSCTCA）在診斷冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（Coronary Artery Disease，CAD）中得以廣泛應(yīng)用，因影像技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展，促使MSCTCA檢查準(zhǔn)確性有很大程度的提升，同時(shí)MSCTCA檢查在預(yù)測CAD病程進(jìn)展與心血管事件中具有重要作用此項(xiàng)檢查已成為篩查CAD有效、安全的檢查方式。MSCTA對冠狀動脈狹窄及其引發(fā)的病變能夠作出較高的診斷指導(dǎo)，對評價(jià)CAD患者的狹窄程度以及斑塊的穩(wěn)定性，指導(dǎo)臨床治療以及預(yù)后評估提供可靠的影像學(xué)依據(jù)。即便MSCTCA在臨床診斷還存在一定的局限性，但隨著256排、320排螺旋CT、雙源螺旋CT的出現(xiàn)以及光譜CT不斷研發(fā)進(jìn)展，大大彌補(bǔ)了目前MSCT的技術(shù)缺陷，并且進(jìn)一步提升影像質(zhì)量。故就MSCTCA的臨床進(jìn)展作一綜述。

近年來，隨著生活方式、飲食結(jié)構(gòu)、人口年齡結(jié)構(gòu)的變化，我國冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。–oronary Artery Disease，CAD）患病率呈上升趨勢，其已成為我國人口死亡的常見病因，甚至有年輕化的趨勢。CAD的致病因是冠狀動脈粥樣硬化使冠狀動脈血管出現(xiàn)狹窄，嚴(yán)重的會造成血管閉塞直致心肌缺血、壞死等病理改變，引起心臟器質(zhì)性、功能性受損，且冠狀動脈狹窄尤其重度狹窄亦為誘發(fā)其他血管事件諸如心力衰竭、腦梗死、高血壓等疾病的危險(xiǎn)因素[1]。傳統(tǒng)檢查方式是以數(shù)字減影血管造影（Digital Substraction Angiography，DSA）為診斷CAD的金標(biāo)準(zhǔn)，但該診斷方式對人體會造成一定損傷，可能會引發(fā)患者身體不適或產(chǎn)生并發(fā)癥，對治療效果產(chǎn)生影響[2]。多排螺旋CT冠狀動脈成像（Multislice Spiral CT Coromary Angiography，MSCTCA）是一種安全可靠的無創(chuàng)性檢查方式，可很好地補(bǔ)充冠脈造影的不足，目前，MSCTCA診斷冠狀動脈狹窄的敏感性為88.90%，特異性為87.40%，假陽性率28.6%，假陰性率12.0%[3]。據(jù)調(diào)查，我國心血管疾病人數(shù)在3.3億人左右，其中CAD在1100萬左右，患病率比在6%～6.5%，病死率在2%～3%[2]。隨著病情進(jìn)展，CAD可引起心臟衰竭、猝死等，故早發(fā)現(xiàn)、早診斷，對改善患者預(yù)后至關(guān)重要。隨著多排螺旋CT設(shè)備的不斷完善，多排螺旋CT的時(shí)間分辨率、空間分辨率也不斷得到提升，MSCTCA在臨床得以廣泛應(yīng)用，其具有無創(chuàng)、副作用小以及操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。旨在為日后臨床診斷、治療疾病提供有效的理論依據(jù)。

1.MSCTCA技術(shù)發(fā)展概況

傳統(tǒng)電子束CT亦稱超快速CT。它是利用電子束穿透人體及快速的床面移動來完成掃描的。其最快掃描速度為50ms/層，雖然其具備顯示冠狀動脈樹及其分支斑塊能力，但電子束CT空間分辨率還是不盡如人意，限制其在冠狀動脈血管較細(xì)CAD的診斷準(zhǔn)確性及參考價(jià)值。1998年，多排螺旋CT問世，MSCT與以往單層螺旋CT（Single Slice CT，SSCT）相比較，其特點(diǎn)在于它在探測器數(shù)量及排列結(jié)構(gòu)上有了革命性的改變，這也是MSCT與SSCT的主要區(qū)別點(diǎn)。MSCT中將SSCT的單排探測器改進(jìn)為幾排甚至幾十排并列式或者集成探測器，即MSCT在Z軸方向上有數(shù)萬個(gè)探測器呈二維陣列，隨著多排螺旋CT在臨床得以廣泛應(yīng)用，并且加入了心電門控技術(shù)，以此提升檢查圖像質(zhì)量、掃描速度以及成功率，即便如此采用16排以下的螺旋CT其圖像質(zhì)量不足仍難以對CAD做出準(zhǔn)確診斷尤其不適用于心率＞60r/min的患者[4]。伴隨著螺旋CT不斷研發(fā)進(jìn)步，其檢查圖像質(zhì)量顯著上升，MSCT檢查不僅能夠評價(jià)冠狀動脈主干的管腔情況，同時(shí)還可評價(jià)其分支的管腔情況，具有一定的特異性與敏感性，以此在一定程度上提升診斷準(zhǔn)確性。隨著最新256排320排CT包括雙源CT的不斷涌現(xiàn)已能夠?qū)崿F(xiàn)探測器旋轉(zhuǎn)1周，且掃描時(shí)間＜1s，甚至更短，且掃描過程無需移床[5]。大大提升了檢查效能，發(fā)揮了不可替代的優(yōu)勢。

2.MSCTCA掃描技術(shù)

心臟及周圍大血管CT成像時(shí)，由于心臟的不斷搏動，常規(guī)成像方式勢必會引起運(yùn)動偽影的出現(xiàn)。但是心臟運(yùn)動是有規(guī)律的，為了減少心臟運(yùn)動造成的偽影，可以通過在心臟運(yùn)動周期幅度最小時(shí)進(jìn)行掃描或圖像重建來實(shí)現(xiàn)，這就需要采用精確的心電監(jiān)視同步掃描技術(shù)。MSCT在進(jìn)行心臟掃描時(shí)一般會采用前瞻性觸發(fā)和回顧性心電門控兩種心電門控技術(shù)。

所謂的前瞻性門控，就是在系統(tǒng)先檢測心動周期心臟運(yùn)動變化，當(dāng)達(dá)到數(shù)據(jù)采集要求的時(shí)候（比如心臟舒張期中后期，心臟收縮末期，或者“l(fā)ongest”（最長）），這種事先設(shè)置好采集的時(shí)相（采集窗口），等系統(tǒng)檢測達(dá)到這個(gè)條件的時(shí)候，啟動觸發(fā)掃描的行為。

前瞻性心電觸發(fā)CTA技術(shù)是根據(jù)心臟運(yùn)動先進(jìn)行部分掃描，掃描必須由心電信號的觸發(fā)開始而不是螺旋CT實(shí)時(shí)采集的信號，這項(xiàng)技術(shù)允許心臟動周期中的某個(gè)時(shí)相的數(shù)據(jù)，尤其是能更好地獲得舒張中等的數(shù)據(jù)，此時(shí)心臟運(yùn)動幅度最小。前瞻性心電觸發(fā)技術(shù)的原理是，只在預(yù)期的心動周期時(shí)相進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。只有當(dāng)X射線管球接受到心電信號觸發(fā)指令，觸發(fā)射線掃面，而在心動周期的其余時(shí)相將其關(guān)閉或降低至極低值。這種掃描技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是X射線的輻射劑量非常低，射線照射時(shí)間非常短。最重要的是，此項(xiàng)技術(shù)在診斷CAD方面依然有著很高的準(zhǔn)確性。

回顧性門控和前瞻性門控有明顯的不同，它是在整個(gè)心動周期，一直持續(xù)啟動掃描，采集數(shù)據(jù)。由于采用了心電門控裝置，可以檢測整個(gè)心動周期心臟相位情況?；仡櫺蚤T控，關(guān)鍵在于“回顧”二字。因?yàn)槭钦麄€(gè)心動周期都持續(xù)掃描采集數(shù)據(jù)，那么就沒有提前去控制、凍結(jié)或者補(bǔ)償心臟運(yùn)動，而是采用掃描結(jié)束后，通過回顧性的去重建采集的圖像，把相位相同圖像數(shù)據(jù)重建在一幅圖像上，以此達(dá)到區(qū)分不同心臟時(shí)相的目的。

據(jù)可靠數(shù)據(jù)，前瞻性心電門控冠狀動脈CTA的患者的平均有效劑量為3.2mSv，回顧心電門控冠狀動脈CTA患者的為13.6mSv，前瞻性心電門控可有效降低76.47%。但是回顧性心電門控成功性高，而前瞻性心電門控可有效降低患者的輻射劑量，兩者都更優(yōu)于冠脈造影輻射劑量，也更好地減輕患者檢查時(shí)間，達(dá)到事半功倍的效果。

3.MSCTCA在臨床中的應(yīng)用

3.1 MSCTCA在冠狀動脈左主干病變中應(yīng)用

冠狀動脈左主干（簡稱左主干）病變是CAD的嚴(yán)重類型，左主干病變（Left Main Coronary Artery Disease，LMCA）是臨床常見病癥，常并發(fā)惡性心律失常、心源性猝死以及心源性休克等風(fēng)險(xiǎn)。無論是慢性狹窄還是急性閉塞，均對患者生命構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在左主干的病變中，尤其無保護(hù)左主干病變一旦發(fā)生狹窄甚至閉塞將產(chǎn)生及其嚴(yán)重后果，早期識別左主干病變對于提高患者的生存率，改善預(yù)后具有重要意義。其診斷主要依賴于冠狀動脈造影，隨著技術(shù)進(jìn)步MSCTCA能夠盡早發(fā)現(xiàn)冠狀動脈硬化、不穩(wěn)定病變，以此盡早發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定斑塊，早期干預(yù)治療，促使更多人群受益，提升患者生活質(zhì)量。MSCTCA在檢查冠狀動脈病變中具有無創(chuàng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在診斷冠狀動脈的敏感性較高，同時(shí)還可觀察管腔病變情況[6]。郭震等[7]研究顯示，對359例CAD患者，依據(jù)LMCA病變依據(jù)部位分為近端病變、中段病變、末端病變，并以冠脈造影結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示，MSCTCA診斷左主干末端病變靈敏度91.2%、特異性99.4%以及漏診率為6.1%。

3.2 MSCTCA在冠狀動脈狹窄中的應(yīng)用

冠狀動脈狹窄主要是指由于冠狀動脈內(nèi)膜下脂質(zhì)沉著并且冠狀動脈粥樣硬化引發(fā)的冠狀動脈血管狹窄阻塞，其多發(fā)生于老年人群，嚴(yán)重冠狀動脈狹窄可造成心肌梗死、腦血管危急病癥等，威脅患者生命安全。MSCT將冠狀動脈狹窄分為6級：0級正常無冠狀動脈狹窄1級狹窄＜25%，常表現(xiàn)為管腔不規(guī)則；2級：25%～50%稱輕度狹窄；3級：狹窄50%～75%稱中度狹窄；4級：＜99%，次全堵塞；5級：管腔完全閉塞，無血流通過。通常情況下只有＞50%才會出現(xiàn)明顯的血流變化是診斷CAD的重要依據(jù)。相關(guān)研究[8]顯示128層CT對冠狀動脈輕度狹窄節(jié)段極易引起高估，即假陽性率較高，陽性預(yù)測值較低?？赡苁窃从谛穆矢淖儤O易使圖像產(chǎn)生運(yùn)動偽影；鈣化斑塊能夠產(chǎn)生部分容積效應(yīng)，以此嚴(yán)重影響管腔狹窄顯示，進(jìn)而難以準(zhǔn)確判斷或高估；設(shè)置掃描參數(shù)不合理影響圖像的分析，例如對比劑用量、延遲時(shí)間、注射速率、心電門控參數(shù)與重建方式的選擇等。齊景紅等[9]研究顯示，其對80例疑似或確診CAD患者，給予128層CT冠狀動脈造影檢查，依據(jù)圖像質(zhì)量對冠狀動脈節(jié)段進(jìn)行分組，結(jié)果顯示，MSCTCA可有效、無創(chuàng)的診斷冠狀動脈狹窄程度，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 MSCTCA在心肌橋中的應(yīng)用

冠狀動脈及其分支常走行于心臟表面的心外膜下脂肪中或心外膜深面，當(dāng)一段冠狀動脈被心肌所包繞，此段心肌則為心肌橋，該段冠狀動脈稱之為壁冠狀動脈。心肌橋?qū)跔顒用}的壓迫不僅會造成收縮期心肌血流顯著減少，且對舒張?jiān)?、中期的心肌灌注也會造成影響[10]。MSCTCA可直觀顯示冠狀動脈與心肌的空間解剖，可多平面、多角度觀察心肌橋，同時(shí)可清楚顯示心肌橋深度、長度，同時(shí)還可顯示管壁與斑塊，對管壁直徑、冠狀動脈的解剖關(guān)系進(jìn)行評估，以此為臨床診斷、治療提供有效的理論依據(jù)，且具有較高的檢出率，對心肌橋檢出率高于冠脈造影，且安全性高，操作簡易，輻射劑量低，可視為心肌橋和壁冠狀動脈診斷的首選檢查方法[11]。

4.小結(jié)

不足：對于患有心律失?；颊卟惶m宜冠脈CT檢查，MSCTCA需要控制患者的心率尤其是對心動過速、房顫以及頻發(fā)室早等。MSCTCA對于鈣化病變敏感性高，特異性低。對于植入金屬支架的患者由于CT容積效應(yīng)的影響，對金屬偽影導(dǎo)致的血管狹窄和支架通暢程度判別會出現(xiàn)誤差，不如直接冠脈造影顯示清楚準(zhǔn)確。

優(yōu)勢：MSCTCA已成為非侵入性診斷CAD的最主要檢查方式，具有安全、有效、低輻射（相對于冠脈造影）可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，能夠清晰顯示出冠狀動脈形態(tài)與解剖結(jié)構(gòu)，同時(shí)對患者冠狀動脈狹窄程度可作出明確判斷。很好地確定斑塊的性質(zhì)，通過冠狀動脈鈣化定量積分?jǐn)?shù)據(jù)分析，可靠地鑒別鈣化與非鈣化斑塊，指導(dǎo)CAD的危險(xiǎn)分級；可對冠狀動脈進(jìn)行任意角度的曲面重建，充分顯示病變的部位；此操作危險(xiǎn)性小，程序簡單，費(fèi)用低；心肌橋血管通常情況顯示清晰，對旁路移植術(shù)后復(fù)查優(yōu)勢明顯隨著最新的256排CT與320排CT以及雙源CT、寶石CT等技術(shù)不斷完善，其密度、空間、時(shí)間分辨率也隨之明顯上升，并且可顯著減少屏氣時(shí)間、心率快等因素影響，能夠顯著減少偽影發(fā)生，依托強(qiáng)大的圖像后處理技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)一步增加診斷準(zhǔn)確性，為臨床診斷、治療提供有效的理論依據(jù)。有理由相信多層螺旋CT冠脈成像技術(shù)有望成為臨床CAD篩查首選的影像學(xué)檢查方法。