低管電壓技術(shù)在高心率患者冠狀動脈CTA中的臨床應(yīng)用研究

余燕武 崔小巍 王曉慧 余波

【摘要】 目的：研究低管電壓技術(shù)在高心率患者冠狀動脈雙源CTA中的臨床應(yīng)用效果。方法：選取2018年6月-2019年8月本院臨床懷疑有冠狀動脈疾病且成功完成雙源CT冠狀動脈CTA檢查的患者86例，將心率>70次/min的患者設(shè)為甲組（n=40），心率≤70次/min的患者設(shè)為乙組（n=46）。采用前瞻性心電門控技術(shù)，按照100 kV管電壓標(biāo)準(zhǔn)，對患者進(jìn)行檢測，對比兩組患者的影像學(xué)診斷結(jié)果。結(jié)果：甲組圖像質(zhì)量評分（3.89±1.35）分，乙組為（3.97±1.46）分，兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;兩組的可診斷段數(shù)率及優(yōu)良段數(shù)率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;兩組CTDIvol、DLP、ED比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論：雙源CT低管電壓技術(shù)聯(lián)合前瞻性心電門控行冠狀動脈CTA掃描，圖像能滿足心率>70次/min患者的診斷要求，在臨床應(yīng)用是可行的。

【關(guān)鍵詞】 高心率 低電壓 冠狀動脈 雙源CTA

[Abstract] Objective： To investigate the clinical effect of low tube voltage technique on coronary artery dual-source CTA in patients with high heart rate. Method： From June 2018 to August 2019， 86 patients who were clinically suspected of having coronary artery disease and successfully completed dual-source CT coronary CTA examination in our hospital were selected， patients with heart rate >70 times/min were set as group A （n=40）， and patients with heart rate ≤70 times/min were set as group B （n=46）. Prospective electrocardiographic gating technology was used to detect according to 100 kV tube voltage standard， the imaging diagnosis results of the two groups were compared. Result： The image quality score of group A was （3.89±1.35）， while that of group B was （3.97±1.46）， there was no statistically significant difference between the two groups （P>0.05）; there were no statistically significant differences between the two groups in diagnosable segmental number rate and excellent segmental number rate （P>0.05）; CTDIvol， DLP and ED of the two groups were compared， the differences were not statistically significant （P>0.05）. Conclusion： Dual-source CT low tube voltage technique combined with prospective ECG for coronary CTA scanning， images can meet the diagnostic requirements of patients with heart rate greater than 70 times/min， which is feasible in clinical application.

[Key words] High heart rate Low tube voltage Coronary artery Dual-source CTA

First-authors address： Affiliated Ningde Municipal Hospital of Fujian Medical University， Ningde 352100， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.23.033

以往，冠狀動脈CT血管造影（computer tomographic angiography，CTA）應(yīng)用于高心率以及心律失常兩種疾病受到限制[1-2]。如今，多層螺旋CT技術(shù)迅速發(fā)展，尤其是雙源CT的問世，高心率以及心律失常不再是CTA的禁忌證。高心率者在冠狀動脈CTA檢查中，采用低管電壓技術(shù)，通過降低管電壓的方式，減少輻射劑量，成為學(xué)者們探討的一大熱點(diǎn)[3-4]。本文為了觀察分析低管電壓技術(shù)在高心率患者冠狀動脈CTA中的臨床應(yīng)用，選取2018年6月-2019年8月本院收治的86例患者作為對象進(jìn)行分析。現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月-2019年8月本院臨床懷疑有冠狀動脈疾病并成功完成雙源CT冠狀動脈CTA檢查患者86例。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡40～80歲，性別不限，患者自愿參與研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重心肝腎功能不全者;妊娠期或哺乳期女性;精神障礙、認(rèn)知障礙、失語失聰及無法正常交流的患者;惡性腫瘤患者;因各種原因無法堅持到研究結(jié)束者。將心率>70次/min的患者設(shè)為甲組（n=40），心率≤70次/min的患者設(shè)為乙組（n=46）。患者均簽署知情同意書，本研究得到醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)同意。

1.2 方法 （1）冠狀動脈CTA掃描：檢查前，所有患者測量心率，均未服用降心率藥物，不行舌下含服或噴硝酸甘油;掃描前對患者進(jìn)行嚴(yán)格的屏氣訓(xùn)練，連接好心電監(jiān)護(hù)設(shè)備。選用西門子第二代炫速（Definition Flash）雙源CT，通過前瞻性心電門控技術(shù)，以及對比劑自動跟蹤觸發(fā)掃描模式進(jìn)行掃描。其中，觸發(fā)點(diǎn)是主動脈根部，觸發(fā)閾值設(shè)定100 HU，延遲6 s開始掃描。掃描參數(shù)如下：管電壓為100 kV，掃描野（FOV）為250 mm，層厚設(shè)定0.75 mm，層距設(shè)定5 mm，探測器為2 mm×

128 mm×0.6 mm。掃描時，始于氣管分叉處，止于心臟膈下的1.5～2.0 cm處。甲組（心率>70次/min）與乙組（心率≤70次/min）重建時分別選擇在R-R間期的35%～45%與70%～75%。對比劑選擇碘普羅胺，規(guī)格370 mgI/mL，用量70 mL，流速設(shè)定4.0～4.5 mL/s。采用自動雙筒高壓注射器，經(jīng)由右側(cè)肘正中靜脈團(tuán)注對比劑。完畢后，按照相同的速度，注射30 mL 0.9%氯化鈉溶液。（2）圖像后處理技術(shù)：所有患者均采用基于原始數(shù)據(jù)的迭代技術(shù)進(jìn)行重建，層厚0.75 mm，間隔0.5 mm。選擇無明顯運(yùn)動偽影的冠狀動脈圖像數(shù)據(jù)傳送至西門子CT后處理工作站，對圖像進(jìn)行最大密度投影（MIP）、多平面重建（MPR）、容積成像（VR）、曲面重建（CPR）等后處理。

1.3 觀察指標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 圖像質(zhì)量 安排兩名資深的影像科醫(yī)生采取雙盲法對圖像質(zhì)量進(jìn)行評價，如果存在分歧，則商討后得出結(jié)果，必要時請第三名影像科醫(yī)生輔助評價。按照美國心臟病協(xié)會推薦的15節(jié)段法劃分節(jié)段。采用分級評分法（1～5分）評價圖像質(zhì)量：（1）5分，沒有運(yùn)動偽影，并無明顯的噪聲，圖像質(zhì)量較好;（2）4分，存在輕微偽影或者是噪聲，圖像質(zhì)量良好;（3）3分，可見較多運(yùn)動偽影或者是噪聲，圖像質(zhì)量尚可滿足臨床診斷;（4）2分，運(yùn)動偽影較嚴(yán)重，或者圖像噪聲大，對影像評價存在明顯影響;（5）1分，存在嚴(yán)重偽影，影像學(xué)不能準(zhǔn)確評價。最終評分≥3分表示可以診斷，≥4分表示優(yōu)良[5]。

1.3.2 輻射劑量 根據(jù)CT掃描后計算機(jī)自動生成的容積劑量指數(shù)（CTDIvol）、劑量長度乘積（DLP）以及有效輻射劑量（ED），評價輻射劑量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 18.0軟件處理本次研究所涉及的數(shù)據(jù)，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn);計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較 甲組40例患者，男29例，女11例;年齡最小45歲，最大78歲，平均（56.97±5.82）歲;體質(zhì)量20～25 kg/m2，平均（23.12±0.74）kg/m2;平均心率（94.56±10.58）次/min。乙組46例患者，男31例，女15例;年齡最小42歲，最大79歲，平均（55.13±4.79）歲;體質(zhì)量20～24 kg/m2，平均（23.01±0.46）kg/m2;平均心率（65.61±6.35）次/min。兩組患者的性別、年齡、體質(zhì)量比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;兩組患者的心率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

2.2 兩組的圖像質(zhì)量比較 甲組總節(jié)段為341段，乙組總節(jié)段為345段。兩組的圖像質(zhì)量評分、可診斷數(shù)率及優(yōu)良段率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.3 兩組輻射劑量比較 兩組CTDIvol、DLP以及ED指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表2。

3 討論

心率是指正常人安靜狀態(tài)下每分鐘心跳的次數(shù)，也稱安靜心率，一般來說，在60～100次/min，可能因?yàn)樾詣e、年齡或者生理因素等影響，出現(xiàn)個體差異[6]。一般來說，年齡越小，心率越快，老年人心跳比年輕人慢，而女性心率比同齡男性快，這都屬于正常的生理現(xiàn)象[7]。安靜狀態(tài)下，成人正常心率為60～100次/min，理想心率應(yīng)為55～70次/min（運(yùn)動員的心率較普通成人偏慢，一般為50次/min左右）[8]。高心率一般是指心率>70次/min，有學(xué)者認(rèn)為，高心率會影響CTA檢查[9]，仍然是一個難題。

對于高心率特別是>90次/min的患者，冠狀動脈運(yùn)動靜止時相越短，CTA所涉及的心臟時相則越多，發(fā)生運(yùn)動偽影的概率越高，一般建議控制心率后再做冠狀動脈CTA檢查[10-11]。既往，一般采取口服β受體阻滯劑的方式予以處理，降低心率后再掃描;而回顧性心電門控螺旋采集模式，因?yàn)椴⒉荒芴岣邫z查成功率，且輻射劑量過高，已基本摒棄使用[12]。近年來，隨著后64排CT應(yīng)用，特別是西門子第二代雙源CT，由于硬件設(shè)備的提升，掃描速度更快，時間分辨率及空間分辨率都有所提高，因而能夠減少較快心率對圖像質(zhì)量的影響，使前瞻性心電門控冠狀動脈CT成像的圖像質(zhì)量有所提高，且輻射劑量大大降低，為高心率患者行冠狀動脈CTA檢查奠定了基礎(chǔ)[13-14]。

本次研究中，高心率患者并未給予降心率的藥物。經(jīng)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，心率>70次/min的甲組與心率≤70次/min的乙組在圖像質(zhì)量評分、可診斷數(shù)率及優(yōu)良段率方面比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。此結(jié)果不但體現(xiàn)了第二代雙源CT高時間分辨率，而且可能與技術(shù)操作存在關(guān)系，尤其是檢查中屏氣狀況。另外本研究結(jié)果顯示，在高心率組中右冠狀動脈中段（S2）圖像質(zhì)量運(yùn)動偽影相對較對照組明顯，其次是回旋支中段，這與文獻(xiàn)[15]研究結(jié)果類似，可能原因是右冠狀動脈走行于右側(cè)房室溝內(nèi)，當(dāng)心率增加時，易受舒張末期心房收縮及各種因素有關(guān)。高心率患者行冠狀動脈CTA檢查，可從提高硬件水平、口服降低心率藥物外，還可采用軟件進(jìn)行心電編輯、運(yùn)動校正算法等手段，提升檢查的成功率、圖像優(yōu)良率，以進(jìn)一步滿足臨床診療需求[16-17]。

冠狀動脈CTA的輻射劑量與很多因素有關(guān)，如掃描模式、管電流、管電壓、螺距以及掃描范圍、降噪濾過器等[18]。輻射劑量與管電流呈線性關(guān)系，降低輻射劑量幅度有限;而輻射劑量與管電壓的平方成正比，因此降低管電壓更能有效地降低輻射劑量。本次研究采用雙源CT自適應(yīng)性前瞻性心電門控模式、100 kV低管電壓聯(lián)合自動管電流調(diào)節(jié)方法進(jìn)行冠狀動脈CTA檢查，DLP比常規(guī)120 kV管電壓掃描降低39%～50%，而且圖像優(yōu)良率達(dá)88%～90%，這與文獻(xiàn)[19]研究結(jié)果相似，證實(shí)了雙源CT 100 kV低電壓冠狀動脈CTA檢查，可以在保證圖像可評價率的情況下明顯減少患者的輻射劑量是可行的。這也為今后采用更低管電壓（70～80 kV）聯(lián)合其他相關(guān)技術(shù)進(jìn)行冠狀動脈CTA檢查，在達(dá)到滿足診斷質(zhì)量的前提下進(jìn)一步降低輻射劑量的可能性提供了一定的理論依據(jù)。

本研究的局限性：本研究對象為臨床上懷疑有冠狀動脈疾病，大部分并不需要進(jìn)一步行冠狀動脈造影檢查，因而無法與冠狀動脈造影進(jìn)行對比，圖像質(zhì)量優(yōu)良雖然較高，但診斷準(zhǔn)確性和精確度尚需證實(shí)。另本研究樣本量還需進(jìn)一步充實(shí)，冠狀動脈各節(jié)段顯示優(yōu)良率還需進(jìn)一步細(xì)化。

隨著CT設(shè)備日益更新，新技術(shù)及軟件不斷應(yīng)用，冠狀動脈CTA的適應(yīng)證也越來越廣。如何在保證圖像質(zhì)量的前提下盡可能減少被檢者的CT輻射劑量及對比劑用量是當(dāng)前及今后冠狀動脈CTA臨床應(yīng)用的研究方向。本研究將在降低輻射劑量技術(shù)（如前瞻性心電門控觸發(fā)、低管電壓、低管電流技術(shù)、大螺距、雙能量、迭代重建等[20]）聯(lián)合降低對比劑用量方法（如減少持續(xù)注射造影劑時間）應(yīng)用于冠狀動脈CTA檢查方面進(jìn)行研究，為個性化的掃描策略提供依據(jù)，從而降低對比劑對人體腎功能的損害。

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（收稿日期：2020-01-17） （本文編輯：張爽）