低心率和高心率冠狀動脈血管CT造影的最佳圖像成像期相探討

楊 琴，梁卡麗，代 平，王思凱，余 飛，何其舟

(西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院放射影像科，四川 瀘州 646000)

冠心病的發(fā)病率逐年提高，冠狀動脈造影檢查是診斷冠心病的金標(biāo)準(zhǔn)，但因為是一種有創(chuàng)性檢查，存在一定風(fēng)險性[1]。隨著螺旋CT時間分辨率的不斷提高，冠狀動脈血管CT造影(coronary CT angiography，CCTA)逐漸成為診斷及篩查冠心病的一種檢查手段[2]。西門子二代雙源CT的時間分辨率為75 ms，在自適應(yīng)前瞻性心電門控技術(shù)掃描模式下，能在心動周期內(nèi)預(yù)設(shè)R-R間期曝光期相，在預(yù)設(shè)以外的期相低劑量曝光或者不曝光。冠狀動脈的運動呈周期性改變；心率增快時，心臟收縮期、舒張期不均衡地縮短，舒張末期的低速平臺期變短甚至消失。因此，可以根據(jù)患者的心率高低情況來選擇合適的曝光期相。利用西門子第二代雙源CT的自適應(yīng)前瞻性心電門控技術(shù)掃描模式，測定低、高心率患者行CCTA檢查時圖像質(zhì)量最佳的R-R間期期相。

1 資料與方法

1.1 一般資料2017年6月至2017年11月行冠狀動脈CT檢查的60例患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：能配合檢查且平臥5分鐘以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：碘對比劑過敏；甲亢；血肌酐>1.5 mg/dl；嚴(yán)重持續(xù)性心律失常；冠狀動脈旁路移植術(shù)后的患者。心率≤70次/分為低心率組，心率>70次/分為高心率組；低心率組男23例(57%)，女17例(43%)；年齡49～87歲[(65.76±6.37)歲]；BMI(25.58±1.43)kg/m2。高心率組男21例(53%)，女19例(47%)；年齡46～85歲[(66.07±6.48)歲]；BMI(25.31±1.47)kg/m2。兩組性別、年齡、BMI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，心率比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。本研究得到醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 檢查設(shè)備及方法掃描儀為西門子第二代雙源CT；syngo.via后處理軟件；雙筒高壓注射器。告知患者和家屬碘對比劑使用的適應(yīng)證、禁忌證，簽署知情同意書；測量患者的心率；在注射碘對比劑前5分鐘舌下含服0.5 mg硝酸甘油，硝酸甘油禁忌證者除外；不服用降低心率的藥物。采用前瞻性心電門控序列模式，自動管電流調(diào)節(jié)開啟，準(zhǔn)直器2 mm×128 mm×0.6 mm，重建層厚0.6 mm，卷積核I26f。掃描范圍氣管分叉下1～2 cm到心臟膈面。碘海醇對比劑(350 mgI/kg，總量50～60 ml)，流速4.5～5 ml/s，20～30 ml生理鹽水沖管。采用對比劑示蹤法，感興趣區(qū)域設(shè)在主動脈根部，CT值達(dá)100 hU時延遲4 s觸發(fā)掃描。

1.3 圖像的后處理及圖像質(zhì)量的評價所有數(shù)據(jù)傳送至syngo.via后處理站進行處理，包括曲面重建、多平面重組、容積成像、最大密度成像。按照美國心臟病學(xué)會(AHA)制定的冠狀動脈15段分法進行描述[3]，只評價9段冠狀動脈在不同R-R間期的主觀圖像質(zhì)量，RCA(第1、2、3段)，LM(第5段)，LAD(6、7、8段)，Cx(11、13段)；從1～4分進行評價[4]，1分為嚴(yán)重偽影，無法診斷；2分為中度偽影，但能診斷；3分為血管邊緣模糊，有輕度偽影；4分為血管顯示良好，邊緣光滑，無偽影。由2位診斷醫(yī)生對每段冠狀動脈進行評分，出現(xiàn)分歧時則協(xié)商達(dá)成一致意見。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計數(shù)資料比較采用卡方檢驗；計量資料比較采用方差分析及LSD-t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

低心率組冠狀動脈在不同R-R間期期相的主觀質(zhì)量評價結(jié)果顯示，RCA、LM、LAD、Cx圖像質(zhì)量最佳的R-R間期期相均在75%(表1)。高心率組RCA、LM、LAD、Cx的最佳期相分別為45%、40%、45%、45%R-R間期(表2)。四支冠狀動脈圖像質(zhì)量最佳的期相與其他期相分別進行檢驗，得到與最佳期相無差異的期相(P<0.05)(表3，表4)。

表1 低心率組冠狀動脈在不同R-R期相的圖像質(zhì)量評分 (分)

表2 高心率組冠狀動脈在不同R-R期相的圖像質(zhì)量評分 (分)

表3 低心率組最佳冠狀動脈成像的R-R期相

表4 高心率組最佳冠狀動脈成像的R-R期相

分別對兩組患者的冠狀動脈在不同重建期相的圖像清晰度進行圖形分析。LM的圖像質(zhì)量分析顯示，低心率組中收縮末期、舒張末期的圖像質(zhì)量均較佳，高心率組中收縮末期成像質(zhì)量較佳。對RCA、LAD、Cx三支冠狀動脈的圖像質(zhì)量分析顯示，低心率組中成像質(zhì)量較佳的期相在舒張末期，高心率組中成像質(zhì)量較佳的期相在收縮末期(圖1～圖4)。

3 討論

冠狀動脈是營養(yǎng)心肌的血管。心臟的運動周期包括舒張期、收縮期，R波的波峰至T波結(jié)束為收縮期，心室舒張期為T波末至P波前，即收縮末期在T波末，舒張末期在P波區(qū)[5]。舒張末期、收縮末期是心臟運動較慢的期相。冠狀動脈隨著心臟的運動呈周期性改變；不同的冠狀動脈在同一期相內(nèi)的運動速度不同，同一冠狀動脈的不同節(jié)段在同一期相內(nèi)的運動速度也不一致。隨著心率的加快，冠狀動脈的運動速度也加快。多種因素都將影響CCTA的圖像質(zhì)量，其中最重要的影響因素為運動偽影，為了得到優(yōu)質(zhì)的圖像，需要克服心臟搏動產(chǎn)生的運動偽影[6]。有研究表明，心率在70次/分時，冠狀動脈的運動幅度在舒張期較小，持續(xù)大約在80～120 ms，心率越慢則持續(xù)時間越長，心率越快則越短。趙坤等[7]研究表明，心率與CCTA的圖像質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)，心率加快，則心動周期縮短，因此在相對靜止的舒張期內(nèi)無法完成掃描，血管會出現(xiàn)雙邊影、模糊影，還可能中斷，明顯降低圖像質(zhì)量。

圖1 LM圖像質(zhì)量評分vs R-R間期

圖2 LAD圖像質(zhì)量評分vs R-R間期

圖3 Cx圖像質(zhì)量質(zhì)量評分vs R-R間期

圖4 RCA圖像質(zhì)量評分vs R-R 間期

本研究使用第二代雙源CT來評估低心率組四支冠狀動脈(RCA，LM，LAD，Cx)的主觀圖像質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)最佳的圖像質(zhì)量出現(xiàn)在舒張末期(即75%的R-R間期期相)。高心率組的最佳圖像質(zhì)量在收縮末期，LM的最佳期相為40%R-R間期，RCA、LAD、Cx最佳期相為45%R-R間期。其他期相與最佳期相進行統(tǒng)計比較，獲得與最佳期相無顯著差異的期相。低心率組中，RCA、LAD的圖像質(zhì)量與最佳期相無統(tǒng)計學(xué)差異的期相為70%R-R間期，LM在30%、35%、70%、80%R-R間期成像質(zhì)量無差異性，Cx的無差異期相有65%、70%R-R間期。在高心率組中，RCA的無差異性期相為40%R-R間期，LM的為35%、50 %R-R間期，LAD的為35%、40%R-R間期，Cx的為40%R-R間期。對低、高心率的冠狀動脈圖像質(zhì)量行圖形分析發(fā)現(xiàn)，圖像質(zhì)量在不同的R-R間期期相存在差異。低心率中，RCA、LM、LAD、Cx圖像質(zhì)量較好的期相存在雙相性，收縮末期和舒張末期的圖像質(zhì)量均較佳。高心率組中，RCA、LAD、Cx在收縮末期的圖像質(zhì)量較佳，LM的圖像質(zhì)量在舒張末期仍然較好。Weustink[8]使用雙源CT研究均發(fā)現(xiàn)，在低心率中舒張末期圖像最佳，在高心率中收縮末期圖像最佳。Leschka等[9]還發(fā)現(xiàn)，不管是低心率還是高心率，舒張末期的冠狀動脈圖像質(zhì)量均能滿足診斷的要求，隨著心率的加快，舒張期的冠狀動脈運動偽影越多。本研究與Leschka的研究結(jié)果均顯示，隨著心率的加快，收縮期圖像質(zhì)量更佳。

使用第二代雙源CT掃描儀時，低心率組(≤70次/分)患者在舒張末期可獲得最佳圖像質(zhì)量，推薦選擇65%～75%R-R間期進行曝光；在心率較高(>70次/分)的患者中，在收縮末期可獲得最佳的圖像質(zhì)量，推薦選擇35%～45%R-R間期進行曝光。本研究意義在于指導(dǎo)應(yīng)用自適應(yīng)前瞻性心電門控技術(shù)在掃描前選擇最佳的R-R期相進行曝光，利用縮短R-R曝光期相，進一步探討降低輻射劑量的可能性。

本研究有以下幾個局限性：①樣本不大，對心率的分組可以更加細(xì)化、更精確。②只研究了20%到80%R-R間期內(nèi)各個期相的冠狀動脈圖像質(zhì)量，然而以往大多數(shù)研究表明，超出這個范圍的冠狀動脈圖像清晰度較低，因此這不應(yīng)該影響研究結(jié)果。③對冠狀動脈圖像質(zhì)量的評價采用主觀評價，引入了偏倚的可能性。