絕對時相對心率交界患者降低CT冠狀動脈成像輻射劑量的價值研究

陸歡 陳海波 王世威

隨著生活方式的改變，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（簡稱冠心病）是目前最常見的心臟病之一，快速準確的診斷結果對其治療有指導性意義。冠狀動脈CT血管造影（CCTA）是目前公認首選非侵襲性，快速而準確診斷冠心病的檢查方法［1］。但實踐過程中，心率交界患者在CCTA檢查中常采用較大的相對時相掃描，涉及到較高的輻射劑量。對于心率交界患者能否在保證不影響診斷結果的前提下，縮短采集窗以降低輻射劑量，值得我們深入地研究。為明確這一結果，本研究對心率交界患者采用絕對時相（收縮末期）采集，并與相對時相R-R間期35%～55%采集患者進行比較，為掃描方案的優化和改進提供客觀的理論依據。

1 臨床資料

1.1 一般資料 收集2017年6月至2018年1月本院擬診為冠心病需要行CCTA的患者，納入標準：心率波動范圍65～80次/min，BMI為18.5～28kg/m2。排除標準：碘對比劑過敏、中重度心律失常、經皮冠狀動脈介入治療（PCI）術后、心臟起搏器植入，嚴重肝腎功能不全及屏氣失敗者。根據掃描時相不同，將采用絕對時相采集（R波后250～400ms）的患者設為A組，將采用相對時相采集（R-R間期：35%～55%）的患者設為B組。收集患者共48例，其中男21例，女27例；年齡27～90歲，平均60.4歲；體重指數18.8～28kg/m2，平均23.4kg/m2。兩組間性別、年齡、BMI差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 掃描方法 （1）檢查前準備：所有患者檢查前禁食＞4h，連接心電監護裝置并進行呼吸訓練≥3次，直至患者能夠做到屏氣時保持胸部、腹部靜止不動。肘正中靜脈留置20G套管針，掃描前10min給予0.5mg硝酸甘油片舌下含服。（2）掃描技術與參數：①檢查設備與方法：使用東芝320排CT，Vitrea fx 工作站，Optivantage tm DH 雙通高壓注射器。兩組患者先行定位片掃描，再行低劑量鈣化積分平掃，最后進行冠狀動脈增強掃描。鈣化積分掃描范圍為氣管隆突下1cm至心尖。冠狀動脈增強掃描范圍根據鈣化積分的圖像進行調節（100～160cm）。采用Surestart軟件智能觸發，將監測點設在掃描范圍中心層面的降主動脈，觸發閾值為150HU。屏氣時間根據CT值觸發，觸發閾值為100HU，平靜吸氣后屏住呼吸。②對比劑注射方案：經肘正中靜脈以4～5ml/s速率注入碘海醇（350mg/ml）0.8ml/kg及相同速率生理鹽水30ml沖管。③掃描參數：兩組均采用volume模式前瞻性心電門控序列（prosp CTA）掃描，機架旋轉速度為0.275。兩組均采用智能Kv、智能ms調節技術，A組掃描一個beat，B組采用智能心動周期掃描（至少兩個beat）。

1.3 圖像后處理 橫軸面圖像重建層厚0.5mm，層間隔0.25mm，采用軟組織算法（FC43）。采用三維自適應迭代劑量降低重建算法（3D AIDR），容積數據中包含預先設置的設備自動重建的75%期相和最佳期相。如果預置期相不能滿足清晰顯示血管段的要求，則行絕對時相重建和（或）心電編輯，再進行圖像重建和處理，并將數據傳輸至圖像處理工作站，采用CTA血管分析軟件（Vitrea Extend Version6.7.3）獲得VR、CPR和MIP后處理圖像。

1.4 輻射劑量評價 統計冠狀動脈CTA的輻射劑量，不包括定位像、鈣化積分和對比劑跟蹤監測的輻射劑量。設備可自動為每位患者生成CT劑量指數（CTDIvol）、劑量長度乘積（DLP），根據以下公式換算有效輻射劑量（ED）［2］：ED=DLP×K（參考歐盟委員會關于CT 的質量標準指南K系數為0.017mSv/（mGy·cm）。

1.5 圖像客觀評價方法 采用美國心臟協會改良分段法，測量節段有右冠狀動脈近段（RCA-p）、左主干（LM）、前降支近段（LAD-p）、回旋支近段（LCX-p），以該 CT 值的標準差SD作為圖像噪聲計算信噪比（SNR）、對比噪聲比（CNR）。兩者的測量方法如下：

1.6 圖像主觀評價方法 根據美國心臟協會（American Heart Association，AHA）分類指南［3］將冠狀動脈分成15個節段。參照Frank J等［4］CCTA 圖像質量評價標準，分4級評價：直徑＞1.5mm的冠狀動脈節段圖像質量：4分：無偽影，可明確診斷；3分：輕度偽影，對診斷無影響；2分：中度偽影，尚能診斷；1分：重度偽影，無法診斷。由兩名具有＞5年心血管CT診斷經驗的放射科醫師分別獨立對兩組圖像進行雙盲法評估。評價結果不一致時，由兩位醫師協商后做出一致結論。

1.7 統計學方法 采用SPSS 17.0統計軟件。計量資料采用獨立樣本t檢驗，各組圖像質量評價其差異性采用兩樣本比較的秩和檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組間DLP、ED輻射劑量比較 見表1。

表1 兩組間DLP、ED輻射劑量比較

2.2 兩組SNR、CNR比較 見表2。

表2 兩組SNR、CNR比較

2.3 兩組有效血管節段數及評分 見表3。

表3 兩組有效血管節段數及評分［n（%）］

3 討論

隨著冠心病發病率的增高，冠狀動脈CTA成為公認的無創性檢查方法。在尚未達到50ms時間分辨率的情況下，心率和心率波動依然是影響冠狀動脈顯影的首要因素［5］。有研究顯示［6］，低心率患者（≤65 bpm）最佳圖像質量一般在舒張中晚期獲得，高心率患者（≥80bpm）最佳圖像質量一般在收縮末期重建。中等心率患者（65～80bpm）最佳圖像質量可能在收縮末期或者在舒張中晚期。隨著心率的增加，收縮期與舒張期呈非比例性降低，心臟舒張期比例明顯降低［7］。根據心電學理論，心室收縮所需時間約為300ms，相對比較固定，隨著心率改變略有變化，大約在260～360ms，明顯小于因代償間歇所致舒張期的時間變化幅度［8］。基于上述理論舒張期的變化幅度大于其收縮期的變化幅度，對于心率交界的患者可以選取收縮期的固定時相，采用250～400ms的絕對時相采集（即收縮中晚期）來采集圖像。

與此同時，輻射風險也引起了廣泛關注。輻射取決于曝光窗的寬度，曝光窗越寬，所得的重建時相就會越多，但相應其輻射劑量也會越高。本院目前采用320排CT自帶的掃描模式，對心率交界患者，采用了RR間期35%～55%的曝光窗，但由于采集心動周期≥2次，導致輻射劑量相對較大。

本資料中A組24例心律交界患者采用250～400ms的絕對時相采集，B組24例心律交界患者采用35%～55%的相對時相采集，兩組所得的圖像質量差異無統計學意義（P=0.533），而輻射劑量差異有統計學意義（P＜0.01）。本研究絕對時相組的ED均值為0.67mSv，與相對時相組的ED均值2.33mSv相比，輻射劑量有明顯降低，表明交界心率患者采用絕對時相掃描可在保證診斷圖像質量的前提下，較大地降低輻射劑量。這可能是因為掃描時間減少導致輻射劑量降低。

CCTA檢查中，均勻一致且高于一定強化值的冠狀動脈成像被認為是充分評價冠狀動脈必不可少的條件。雖然本研究A、B兩組患者圖像差異均無統計學意義，但A組患者的各血管CT值多高于B組患者的各血管CT值（除LADCT值接近以外）。多數研究傾向于認為冠狀動脈血管內增強CT值不應＜300 HU［9］。Weininger M等［10］研究表明，較低范圍內的血管內強化不利于充分評估冠狀動脈狹窄的程度和軟斑塊的大小，表明采用絕對時相收縮期掃描能比采用相對時相35%～55%掃描或許能顯示更多細節的能力。

本研究具有以下不足之處：（1）樣本量較少，可能會造成結果偏差。（2）沒有考慮患者心輸出量對冠狀動脈強化峰值的影響。（3）由于部分患者血管條件不佳，造影劑注射時間無法達到最佳。