心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈CT血管造影圖像質量的影響

柳　青　張智琴　宗會遷　程　豪

(河北醫科大學第二醫院醫學影像科，河北　石家莊　050000)

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心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈CT血管造影圖像質量的影響

柳青張智琴1宗會遷程豪

(河北醫科大學第二醫院醫學影像科，河北石家莊050000)

〔摘要〕目的探討心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈(以下簡稱為冠脈)CT血管造影(CTA)圖像質量及診斷結果的影響。方法選擇該院冠脈疾病患者610例，均經256層螺旋CT行冠脈CTA診斷，其中580例患者心律整齊，有76例患者同意接受選擇性冠狀動脈造影(CAG)診斷，根據心率由低到高將580例心律整齊者分成Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組；另將心率≤80次/min的537例患者根據采集周期中心律變化幅度由低到高劃分成A組、B組、C組。對比不同心率組的冠脈圖像質量，分析采集周期中患者心率及心律變化的幅度與圖像質量的聯系，比較不同心率及心律變化幅度的CAG及CTA診斷結果。結果患者心率越低，則CTA圖像質量優良率也越高，但其診斷的敏感度、準確度與心率變化幅度無明顯相關性(r=-0.145，P=0.128；r=-0.128，P=0.220)；心律變化的幅度越低，則CTA圖像質量優良率也越高，但其診斷敏感度、準確度與心率變化幅度也無明顯相關性(r=-0.241，P=0.097；r=-0.208，P=0.142)。結論冠脈疾病患者的心率及心律越低，則CTA圖像質量也越高，但其變化對于256層螺旋CT冠脈CTA診斷并無明顯的影響，因此CTA對心血管疾病診斷價值較高。

〔關鍵詞〕心率波動；心律；螺旋CT；冠狀動脈CTA圖像質量

目前螺旋CT對于冠狀動脈探查及疾病診斷均具有較高的應用價值，并且創傷性極小。但是同時也有研究顯示，螺旋CT對于冠狀動脈疾病診斷具有一定局限性，例如當患者出現心律失常癥狀時，圖像質量會受到影響〔1，2〕。本文旨在研究心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈CT血管造影(CTA)圖像質量的影響。

1資料和方法

1.1臨床資料選擇2013年5月至2015年5月在我院接受診治的冠脈疾病患者610例，其中580例患者心律整齊，男328例，女252例；年齡38～76〔平均(61.8±8.4)〕歲，有76例患者同意接受選擇性冠狀動脈造影(CAG)。將580例心律整齊者JP2(即患者心律變化幅度不超過10次)分成Ⅰ組(心率≤60次/min)74例；Ⅱ組(60次/min<心率≤70次/min)280例；Ⅲ組(70次/min<心率≤80次/min)183例；Ⅳ組(心率>80次/min)43例。另將心率≤80次/min的537例患者根據采集周期中心律變化幅度分成A組：變化幅度≤3次者285例；B組：3次<變化幅度≤5次者240例；C組變化幅度>5次者12例。所有患者簽署知情同意書，本次研究已獲得醫院倫理委員會的審核批準。

1.2研究方法

1.2.1檢查方法掃描設備選擇Philips Brilliance iCT型號，256層螺旋CT，掃描模式采取前瞻性心電門控，探測器陳列為128 mm×0.625 mm，其掃描厚度以及層間距分別設定為0.9 mm及0.45 mm。機架轉速設為0.27 s/圈，管電壓及管電流分別為100 kV及200～300 mAs，行迭代重建(iDose4)低劑量CT掃描方式，視野為250 mm，重建矩陣512×512，并通過智能扇區對掃描方式進行選擇。采用Medrad stellant雙筒高壓注射器P3T心臟模塊個性化對比劑注射方案進行注射，根據體重注射器自動生成注射方案。對比劑選用歐乃派克(350 mgI/ml)，通過人工智能跟蹤技術實施觸發掃描，其觸發層面為與肺動脈保持水平狀態的降主動脈，并將觸發閾值規定為150 HU。CT掃描范圍為自氣管分叉位置至肝臟上緣。注意需反復要求患者配合完成閉氣呼氣等訓練，以達到理想圖像效果。

1.2.2圖像處理將所得影像傳送到EBW工作站，并給予圖像質量評定。根據心臟標準測算法，分別采用78%以及45%R-R間期CT圖像實施重建以及處理，包含通過最大密度投影技術檢查患者血管狹窄位置以及嚴重程度，將軸位相當做指導圖像，按照曲面重組技術對各血管和血管分支等實施，以及通過多平面重組技術檢查心臟結構等。

1.3觀察指標觀察并對比各組患者的右冠脈(RCA)、左前降支(LAD)以及左旋支(LCX)，依據美國心臟協會制定的分類法為冠脈實施分段。

1.4圖像質量分級〔3〕1級：顯影良好，且管壁光滑，不含階梯狀偽影亦或是血管中斷；2級：顯影可，存在管壁模糊亦或是輕度的階梯狀偽影；3級：管壁模糊且有嚴重階梯狀偽影，無法用于相關診斷過程。將圖像質量為1級與2級者的比例計算優良率。圖像均由我院2名以上有經驗的診斷醫生討論決定后記錄對比。

1.5統計學方法采用SPSS13.0軟件進行χ2、t檢驗和Spearman相關性分析。以CAG檢查結果作為金標準，計算CTA診斷的敏感度和準確度，敏感度=CTA確診數/CAG確診數，準確度=(冠狀動脈節段數-CTA漏診數)/冠狀動脈節段數。

2結果

2.1不同心率組患者的冠脈圖像質量情況對比Ⅰ組冠脈圖像質量的優良率是100%，Ⅱ組RCA顯示的優良率為98.93%(277/280)，LAD為97.86%(274/280)，LCX為98.21%(275/280)；Ⅲ組RCA顯示的優良率為89.62%(164/183)，LAD為89.07%(163/183)，LCX為84.70%(155/183)；Ⅳ組冠脈圖像質量顯示較差，RCA顯示的優良率為67.44%(29/43)，LAD為62.79%(27/43)，LCX為65.12%(28/43)。見表1。

2.2不同心率組患者CAG及CTA的診斷結果對比76例CAG一共顯示有600個冠脈節段，含明顯狹窄128個，由CTA檢出104個，二者差異無統計學意義(χ2=3.078，P=0.079)。24個CTA顯示無狹窄的節段經CAG檢查顯示有狹窄。將CAG作為金標準，CTA的敏感度為81.25%，準確度為96.00%。各組間對比，心率越低，則CTA診斷顯示的敏感度及準確度越高，敏感度、準確度與心率變化幅度無明顯相關性(r=-0.145，P=0.128；r=-0.128，P=0.220)。見表2。

2.3采集周期中患者心律變化的幅度與有關圖像質量的相關性537例心率低于80次/min的患者中，A組3支冠脈的顯示優良率均是99.30%(283/285)，B組RCA顯示的優良率為92.08%(221/240)，LAD為92.50%(222/240)，LCX為90.83%(218/240)。C組RCA顯示的優良率為41.67%(5/12)，LAD為66.67%(8/12)，LCX為50.00%(6/12)。見表3。

2.4采集周期中患者心律變化的幅度進行的CAG及CTA診斷結果對比患者心律變化的幅度越低，則CTA的診斷敏感度以及準確度相對越高，但敏感度、準確度與心率變化幅度無明顯相關性(r=-0.241，P=0.097；r=-0.208，P=0.142)。見表4。

表1不同心率組患者的冠脈圖像質量情況對比(n)

組別n1級RCALADLCX2級RCALADLCX3級RCALADLCXⅠ組74686570694000Ⅱ組280186189196918579365Ⅲ組1836762709710185192028Ⅳ組43555242223141615

表2不同心率組患者CAG及CTA的診斷結果對比(%)

組別n冠脈節段數(段)CAG確診數(n)CTA確診數(n)CTA漏診數(n)敏感度(95%CI)準確度(95%CI)Ⅰ組86216160100.00(98.42～100.00)100.00(98.68～100.00)Ⅱ組242034034685.00(78.28～89.25)97.04(95.32～98.28)Ⅲ組3324252421080.77(72.65～85.44)95.87(90.28～97.56)Ⅳ組11932012860.00(54.35～68.28)91.40(85.62～93.45)總計766001281042481.25(75.65～85.35)96.00(90.27～98.53)

表3采集周期中患者心律變化的幅度與有關圖像質量的聯系(n)

組名n1級RCALADLCX2級RCALADLCX3級RCALADLCXA組285209206214747769222B組240104112114117110104191822C組12222364746

表4采集周期中患者心律變化的幅度進行的CAG及CTA診斷結果對比(%)

組別n冠脈節段數(段)CAG確診數(n)CTA確診數(n)CTA漏診數(n)敏感度(95%CI)準確度(95%CI)A組4030467571085.07(81.28～89.32)96.71(92.32～98.32)B組312525041982.00(76.95～86.35)96.43(92.37～98.38)C組544116554.55(50.28～62.32)88.64(85.35～92.12)總計766001281042481.25(75.32～86.32)96.00(92.57～98.63)

3討論

伴隨著醫學診斷技術的不斷發展，在當前的臨床診斷過程中，使用多層螺旋CT十分常見。256層螺旋CT具有以下優點〔4〕：(1)所含X線劑量非常低，與以往CT設備相比較其輻射劑量約降低80%，被譽為綠色影像成像檢查設備。(2)該檢查設備轉速極快，可達到0.27 s/轉，極大程度地提高時間分辨能力。(3)高智能化，經系統性檢查之后，設備本身具備多種處理技術，可為臨床作出準確診斷提供更可靠信息。國外有報道證實，256層螺旋CT在進行CAG時，其圖像質量不受到患者心率影響，因此無需對患者進行心率控制〔5〕。

本研究結果提示心率及心律對于256層螺旋CT冠脈CTA診斷并無明顯的影響，符合國外Tomizawa等〔6〕的相關報道結果。究其原因主要和以下方面有關〔7〕：(1)由于人體冠狀動脈呈樹根狀分布于心臟表面，心臟在跳動同時還會沿心軸發生一定角度旋轉及冠狀動脈自身同樣具有節律性收縮和舒張運動，因此，冠狀動脈在CT清晰成像方面一直存在難點。如希望獲得的冠狀動脈CTA圖像質量清晰并且不存在運動偽影，則需要在實施數據采集過程中，注意選擇心臟幅度小的瞬間迅速曝光。而心臟自身運動幅度小的時相受到心率影響，并且心臟在收縮期和舒張中晚期兩個時間段內所表現的運動幅度范圍最小。例如，根據心率快慢進行分析，當患者處于低心率狀態時，收縮期所持續時間顯著少于舒張晚期。并且收縮期和舒張中晚期自身所維持時間均伴隨心率加快有所減少，整體上舒張中晚期所持續時間幅度會比收縮期長。而當患者心率較高時，收縮期會比舒張中晚期維持時間長。由此可知，對于低心率患者來講，處于舒張中晚期時相所獲得的圖像質量最佳，而對于高心率患者來講，其收縮期時相所獲得圖像質量最理想。以往所使用的16層以及64層螺旋CT檢查冠狀動脈時，患者心率稍快則會影響圖片質量，因此需提前對患者心率進行控制。而256層螺旋CT掃描速度非常快，可在5 s內完成掃描操作，無需受到患者心率快慢因素制約。(2)檢查設備時間分辨率以及管球轉速和采集數據所使用的重建算法均存在一定聯系。首先，當患者為高心率狀態時，其心率增大會導致心臟收縮末期時間縮短，因此高質量圖像需要高水平時間分辨率。256層螺旋CT管球以0.27 s/轉速度進行急速旋轉，保證了心臟解剖結構能夠清晰顯示。其次，256層CT具備超寬探測器，時間分辨率提高，同時不會受到心率影響。因此心率及心律越低，則CTA圖像質量優良率也越高，但其變化對于256層螺旋CT冠脈CTA診斷并無明顯的影響，因此CTA對心血管疾病診斷價值較高，值得臨床推廣應用。

4參考文獻

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〔2015-10-09修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)

〔中圖分類號〕R543.3+2

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)08-1951-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.08.076

1河北中醫學院影像教研室

第一作者：柳青(1979-)，男，主管技師，主要從事放射技術方面的研究。