不同屏氣方式對CT冠脈成像圖像質量的影響

邱模良 鄭彩霞

當前，冠狀動脈CT成像技術日臻成熟，但仍存在諸多影響CT成像質量的因素[1-2]。研究顯示，冠脈CT圖像質量會隨心率的加快及波動增大而下降[3-4]。而脈率反映心率，呼吸對心率的影響表現為吸氣時心率加快，呼氣時減慢，即呼吸性竇性心律不齊現象[5-6]。理論上，不同屏氣訓練下，憋氣時患者的心率及心率波動情況是不同的，其冠脈CT圖像質量也會有差別。本課題通過研究不同屏氣法對受檢者心率穩定情況及冠脈CT圖像質量的影響，旨在提高冠脈造影檢查技術水平?，F報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年6月-2018年6月于福建醫科大學附屬福州市第一醫院成功應用GE 64排螺旋CT行冠脈成像檢查的受檢者。納入標準：（1）疑有冠心病、冠狀動脈狹窄或血流動力學異常者；（2）胸痛原因不明者。排除標準：（1）對造影劑過敏者；（2）出現急性心肌梗死、中毒冠狀動脈狹窄者；（3）明顯心功能、腎功能不全者；（4）頻速性房顫、頻發心律失常者；（5）年齡＞70歲，合并嚴重基礎疾病，一般情況差者；（6）患有精神類疾病或溝通障礙者。按上述標準，共入組100例受檢者，按隨機數字表法將入組患者分為兩組：A組（吸氣后屏氣組）和B組（呼氣后屏氣組），每組50例。兩組受檢者均順利完成檢查，未見不良反應。本研究獲倫理學委員會批準，入組前均取得受檢者知情同意。

1.2 檢查方法

1.2.1 檢查前準備 檢查前禁食4 h，行碘過敏試驗，監測心率，對心率＞70次/min者口服美托洛爾25～50 mg（生產廠家：阿斯利康制藥有限公司，國藥準字323H51029，25 mg/片），心率控制至70次/min以下。與受檢者談話，告知心率波動與屏氣對圖像質量的重要性，檢查前指導受檢者進行屏氣訓練，取得其配合。

1.2.2 分組屏氣訓練 A組：受檢者根據語音提示，在聽到“請吸一口氣”時吸氣，吸氣量為平時正常吸氣量的1/2，在聽到“憋住”時屏住呼吸，在聽到“喘氣”時方可呼吸；B組：根據語音提示，在聽到“吸氣、呼氣”時吸一口氣，后將氣緩緩呼出，在聽到“請憋住”時屏住呼吸，在聽到“喘氣”時方可呼吸。需向受檢者強調實時根據語音指令調節呼吸，盡量保持呼吸幅度一致，不能隨意延遲屏氣時間或提前屏住呼吸。

1.2.3 64排螺旋CT冠脈成像檢查過程 （1）擺位及定位：受檢者取仰臥位，雙手臂上舉過頭置于海綿墊上，舌下含服硝酸甘油10 mg（生產廠家：北京益民藥業有限公司，國藥準字號：H2211200，100 mg/片）。開啟心電門控監視，實時監控心率。兩組受檢者均使用美國GE Light Speed 64排螺旋CT機，詳細記錄屏氣后心率暫時達到穩定的時間及心率波動情況。先對胸部仰臥位進行平掃，設定掃描范圍自氣管隆嵴下2 cm至膈下2 cm（約12 cm長），左右界分別為心緣外側1.5 cm，為測定峰值時間及冠脈掃描提供定位像。（2）掃描延遲時間測定：選用非離子型單體對比劑—碘佛醇注射液（生產廠家：江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，國藥準字號：H20067895）為掃描用增強劑。采用小劑量同層掃描時間曲線測定法（blouse-test）根據定位像提供的橫軸位圖像，設定Sure-Start自動監測平面與冠狀動脈成像上界相同，監測點設于升主動脈根部選主動脈根部為感興趣區，采用雙筒高壓法，經肘正中靜脈以4.5 mL/s先注入碘佛醇10 mL（每1 mL含碘320 mg），再注入0.9%氯化鈉注射液20 mL。在注射時同時啟動掃描，實時動態連續同層掃描，獲得時間密度曲線（time-density curve，T-D曲線），用曲線計算峰值時間（峰值時間=時間密度最高點數×2+14），曲線峰值時間即為掃描延遲時間。（3）冠脈成像掃描：采用雙筒高壓法，經肘正中靜脈以4.5 mL/s先注入碘佛醇65 mL，再注0.9%氯化鈉注射液40 mL。采用自動觸發系統進行掃描，觸發點設于主動脈根部，到達掃描延遲時間觸發掃描，采用回顧性心電門控技術Snap Shot Segment（Helical）模式分段采集掃描數據。（4）掃描參數設置：冠狀動脈掃描采用標準或軟組織模式，層厚0.625 mm，掃描時間0.4 s，自動調控管電流260～600 mA， 電 壓 120 kV， 顯 示 視 野 25 cm×25 cm，矩陣512×512。掃描結束后，常規重建75% R-R間期的容積圖像。

1.2.4 圖像后處理 在工作站對冠狀動脈樹影像利用多平面重組（multi-planar reconstruction，MPR）、曲 面 重 組（curved-planar reformation，CPR）、 容積重組（volume rendering，VR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）等技術進行圖像后處理。

1.3 觀察指標及判定標準

1.3.1 屏氣后心率暫時穩定時間 在心電監護下，屏氣后心率達到穩定（不超過3次/min，如60～62次/min）所用的時間，用時越少代表心率穩定越好。本研究主要統計在2、3、4、5、6 s內心率達到暫時穩定的例數。

1.3.2 屏氣后心率波動 在心電監護下，屏氣后心率波動的范圍，本研究主要觀察心率波動在0～2、3～5、6～8、9～11、＞11 次 /min 的例數，將波動范圍在0～5次/min定義為心率波動較緩。

1.3.3 圖像質量評價 圖像質量按照美國心臟病學會（American Heart Association，AHA）的冠狀動脈指南，按13個節段進行分級分析（右冠狀動脈：1=近段，2=中段，3=遠段，4=后降支及后側支；左冠狀動脈：5=左前降支：6=近段，7=中段，8=遠段，9=第一對角支，10=第二對角支；左旋支；11=近段，12=遠段，13=邊緣支）[7]。由兩位診斷經驗豐富的放射醫師采取雙盲法分別獨立進行圖像質量評價。影像質量評價標準四分法：1分表示顯影不佳，有嚴重的偽影、血管不連續或是血管不顯影；2分表示血管連續顯示，但是周圍可見明顯偽影；3分表示血管連續可見，周圍僅有少量的偽影；4分顯示血管顯影良好，光滑銳利且清晰[8]。取3、4分為合格圖像。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（±s）表示，比較采用t檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗或秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 其中A組男39例，女11例，年齡45～70歲，平均（60.23±12.34）歲，疑有冠心病者31例，冠狀動脈狹窄或血流動力學異常者3例，胸痛原因不明者16例；B組男42例，女8例，年齡41～70歲，平均（58.28±10.90）歲，疑有冠心病者34例，冠狀動脈狹窄或血流動力學異常者2例，胸痛原因不明者14例。兩組性別、年齡及基礎疾病等一般資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

2.2 兩組患者屏氣后心率暫時穩定時間比較 A組受檢者平均心率暫時穩定時間長于B組，兩組比較差異有統計學意義（t=2.678，P=0.004）；兩組受檢者屏氣后總體心率暫時穩定時間比較，差異有統計學意義（Z=-2.649，P=0.008）。見表1。

2.3 兩組患者屏氣后心率波動情況比較 A組受檢者平均心率波動為（5.68±2.62）次/min，B組受檢者為（4.80±2.41）次/min，兩組比較差異有統計學意義（t=1.748，P=0.042）。A組中有54%（27/50）的受檢者出現心率波動較緩，低于B組的64%（37/50），兩組比較差異有統計學意義（字2=4.34，P=0.037）。見表 2。

2.4 兩組受檢者圖像評估 A組受檢者的平均圖像質量分值為（3.02±0.95）分，低于B組的（3.51±0.89）分，兩組比較差異有統計學意義（t=2.662，P=0.005）。A組中有74.8%（486/650）的圖像為合格圖像，少于B組的79.5%（517/650），兩組比較差異有統計學意義（ 字2=4.194，P=0.044）。見表 3。

表1 兩組患者屏氣后心率暫時穩定時間比較

表2 兩組患者屏氣后心率波動情況比較

表3 兩組圖像質量比較

2.5 兩種不同屏氣方式圖像質量比較 2例受檢者檢查時心率相差不大，但檢查時因心率波動不同，受檢者B所成右冠脈曲線重組圖圖像質量明顯優于患者A，亦能看出兩者右冠脈成像質量差別。

2.5.1 受檢者A，男性，63歲，檢查時心率為64次/min，吸氣后屏氣5 s心率能達到暫時穩定，心率波動11次，右冠脈曲面重組圖像顯示不清，圖像質量較差（圖1）；受檢者右冠血管管不連續，顯影不佳（圖2）。

圖1 右冠脈多平面曲面重組像

圖2 右冠脈血管多平面曲面重組拉直像

2.5.2 受檢者B，女性，57歲，檢查時心率為65次/min，呼氣后屏氣5 s心率達到暫時穩定，心率波動3次/min，右冠脈曲面重組圖像顯示良好，邊緣光滑（圖3）；受檢者右冠圖像顯影良好，光滑銳利清晰，圖像質量較佳（圖4）。

圖3 右冠脈多平面曲面重組像

圖4 右冠脈血管多平面曲面重組拉直像

3 討論

冠心病屬于死亡率較高的疾病，中國的冠心病發病率逐年上升，死亡人數已位列世界第二位[9]。冠狀動脈造影（coronary angiography，CAG）雖是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病診斷“金標準”[10]，但其價格較為昂貴，且為有創性檢查，存在出血、感染、冠脈撕裂甚至死亡等并發癥，故不為患者優先考慮。而CT冠脈成像具有較高的密度分辨率，掃描速度及成像速度較快，多種圖像后處理功能，能清晰地顯示斑塊性質，冠狀動脈壁結構，還可以用于預測軟斑塊脫落造成的急性冠心病事件。經后處理過的三維圖像能夠任意角度旋轉、觀察，對冠狀動脈的顯示更加全面。64排螺旋CT冠脈成像作為非創傷性的檢查方法，具有一定安全性，患者無痛苦，故其在臨床上的應用較為廣泛[11-12]。與16層螺旋CT相比，64排螺旋CT的探測器體積較小，X線球管允許輸出的X線量較高，螺旋掃描速度更快，擁有較高的時間分辨率，實現了現實意義上的各向同性體素掃描，從而獲得高質量圖像[13]。因其掃描需要時間較短，能在一次屏氣時間內完成對整個心臟容積的無間隔的螺旋數據采集，故64排螺旋CT適用于冠狀動脈狹窄的診斷、冠心病預后評估，冠狀動脈搭橋及支架等術后療效評價、心臟移植術后隨訪、心功能評價等方面。優質的CT成像圖像質量是放射科醫生正確診斷疾病的基礎。影響64排螺旋CT冠狀動脈造影質量的主要因素有：檢查時患者心率高低、屏氣后心率波動、對比劑使用量及注射速率、圖像重建時相、層厚大小和放射技師與醫師的工作經驗等。其中心率和心率波動是影響64排螺旋CT冠狀動脈造影圖像質量較為重要的因素[14]。

由于不同的屏氣方式在很大程度上影響著患者心率的高低以及心率波動情況，所以不同屏氣方式下CT冠狀動脈造影圖像質量也會所有差別[15-16]。以往的相關資料或書籍多采用吸氣后屏氣的方式，但采用該方法易導致患者屏氣后心率上升且不太穩定，心率波動較大，從而使得患者進行CT冠狀動脈造影檢查的成功率不高，所得圖像質量未達到較佳[17-18]。本次研究只比較吸氣后屏氣與呼氣后屏氣兩種不同屏氣訓練方式下，心率的穩定及波動情況和對CT冠狀動脈造影圖像質量的影響。在以往研究中，因血管走行方向不同，所受到心率變化的影響各不相同。尤其右冠狀動脈中段常因右心房、心室運動方向及幅度不一樣而出現偽影，甚至血管連續中斷[19-20]。

本研究結果顯示，兩組受檢者屏氣后心率暫時穩定時間，A組的受檢者心率主要集中在4～5 s內達到暫時穩定，而B組的受檢者心率則主要集中在3～4 s內達到暫時穩定。兩組受檢者屏氣后心率波動情況比較，選取波動范圍在0～5次/min作為心率波動較緩，波動范圍次≥6次/min為心率波動較快，A組有54%的受檢者心率波動較緩，B組有64%，兩組比較差異有統計學意義（P＜0.05）。同時兩組受檢者屏氣后心率波動比較差異有統計學意義（P＜0.05）。A組與B組圖像質量的比較，選取3、4分質量作為合格圖像，A組合格圖像的數量低于B組，兩組受檢者冠脈成像圖像質量比較差異有統計學意義（P＜0.05）。綜上所述，呼氣后屏氣的受檢者能在更短的時間內達到暫時穩定，心率波動顯著更緩且呼氣后屏氣組的冠脈成像質量更佳，故呼氣后屏氣的屏氣方式更有利于提高CT冠脈成像圖像質量。