前瞻性心電門控和回顧性心電門控兩種不同的掃描方式對冠脈CTA 患者輻射劑量的影響

楊浩，張小欣，張杰敏，楊嘉琳

（四川省南充市中心醫院醫學影像科，四川 南充）

0 引言

冠心病以其高發病率、高死亡率成為危害人類健康的“第一殺手”[1]，冠狀動脈CT 血管成像（冠脈 CTA）已成為臨床早期篩查和診斷冠心病的一種精準方便簡單且無創的重要檢查手段之一。由于雙源 CT 采用薄層掃描、螺距小，掃描時整個心動周期都曝光，輻射劑量大為增加，如何在保證圖像質量的前提下，有效降低冠脈 CTA 檢查中受檢者所接受的輻射劑量，已成為國內外專家學者的共識與研究的課題，文獻報道中關于降低冠脈CTA 成像輻射劑量的方法較多[2-5]，但針對不同的掃描方式對冠脈CTA 患者接受醫源性輻射劑量的影響研究未見報道。本文對比研究了前瞻性心電門控和回顧性心電門控兩種不同的掃描方式對冠脈CTA 患者輻射劑量的影響。報道如下。

1 研究方法

1.1 研究對象

選擇2019 年6 月至2020 年6 月南充市中心醫院影像科行冠脈CTA 檢查患者80 例，其中男43 例，女37 例；年齡21～72 歲。納入標準：年齡≥35 歲；懷疑冠心病并愿意接受冠狀動脈CTA 檢查者；竇性心率，律齊；能一次屏氣時間達15s 以上；自愿參與。排除標準：嚴重腎功能或失代償性心功能不全、Ⅱ～Ⅲ度房室傳導沮滯、顯著心動過緩（心率＜40bpm）、嚴重心律失常、急性心肌梗塞、哮喘、碘對比劑過敏、意識及精神障礙、嚴重視聽障礙及語言表達能力障礙、心房纖顫、支架置入術后或冠狀動脈旁路移植術后以及呼吸屏氣不良者。所有入選對象均遵循自愿和保密原則以及簽署知情同意書，并通過醫院倫理委員會審查。

1.2 研究方法

1.2.1 冠脈CTA 檢查掃描方法

所有入選患者冠脈CTA 檢查前呼吸屏氣訓練方法、心率的控制、健康宣教內容均由同一護士進行，所有入選患者冠脈CTA 檢查均由同一技師利用同一臺雙源螺旋CT 掃描。所有入選患者在行冠脈CTA 成像掃描時心率控制均在正常范圍內（60-80 次/ 分），患者仰臥于掃描床上，躺于檢查床的中央并略偏向右側3.5cm，使心臟位于掃描范圍的中央，掃描為頭足方向。給患者正確連接好心電監護儀，先作胸部正位（90°)以及側位（180°）定位像，利用鈣化積分掃描程序進行冠狀動脈平掃，以氣管隆突下1cm 做為起點，橫膈下2-3cm為終點，每層的掃描厚度為5.0cm。雙筒高壓注射器的速度為5mL/s，通過患者肘靜脈注入碘海醇60mL 和生理鹽水40mL，延遲后于主動脈根部的同一層面進行動態連續掃描，當對比劑濃度達到峰值（主動脈根部達到最佳顯影）后則停止掃描，然后再利用DynEva 軟件測出時間-密度曲線，根據得到的峰值時間得出循環時間。最后行冠狀動脈增強掃描，起自氣管隆突下1cm，止于橫隔下2-3cm，層厚0.625mm，電壓120KV，電流500-550mAs。兩組均使用型號相同的耐高壓靜脈留置針（20G）經病人的肘部靜脈以預先設定好的速度在屏氣狀態下，先注入碘海醇60mL，隨后再以同樣的速度注入生理鹽水40mL。觀察組行前瞻性心電門控掃描，對照組行回顧性心電門控掃描。掃描結束后，在VCR 主機上對原始數據進行重建，將數據傳至圖像后處理工作站，應用心臟三維圖像處理軟件進行圖像后處理。

1.2.2 CT 值的測量、輻射劑量計算

CT 值的測量：在橫軸位圖像上選取冠狀動脈左主干、右冠狀動脈近端平面、升主動脈根部，分別設立一感興趣區域（ROI），面積為10mm2、3mm2、3mm2測量CT 值，以CT 值的標準差做為噪聲，每組數據均測量3 次取平均值。

輻射劑量計算: 通過機器自動算出容積CT 劑量指數（CTDI）和劑量長度乘積（DLP），有效劑量（ED）=DLP*K，以歐盟委員會制定的最新標準指南為依據[10]，確定K 值為0.014mSv/（mGy.Cm）。

1.2.3 圖像質量評分

由兩名影像科診斷醫生根據Van Hoe[6]等制定的5 級評級標準進行獨立雙盲閱評圖像，將重建的冠脈圖像質量分為5 級：5 級，無偽影；4 級，有細微偽影，主干的一小段稍微不清晰，可以滿足診斷要求；3 級，中等偽影，僅一主干的50%以上不清晰，但可以用于診斷（橫軸位圖像模糊，但三維重建圖像可以診斷）；2 級，嚴重偽影，某一支主干中斷、全長模糊不清，診斷受限；1 級，主干不能區別，不能用于診斷。可診斷率=（可診斷支數/總的支數）×100%。

1.3 統計學處理

對收集的資料統一編號，數據采用雙人雙次錄入，保證數據的準確性。應用統計軟件SPSS 21.0 對所有數據進行分析處理。采用頻數、百分比、均數±標準差（±s）平均值和標準差描述患者的一般資料；采用t 檢驗、χ2檢驗和方差分析。P＜0.05 或P＜O.01 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 納入研究共80 例，其中男43 例，女37 例；年齡21～72 歲，其中前瞻性心電門控掃描39 例，回顧性心電門控掃描41 例，兩組患者年齡、性別、使用耐高壓留置針型號、掃描時呼吸運動偽影、心率、吞咽、屏氣、對比劑濃度及流速等相關因素比較均無統計學差異（P＞0.05）。

2.2 觀察組和對照組兩組冠狀動脈各段圖像可診斷率比較，觀察組顯示的節段數共 537 段，對照組顯示的節段數共 498 段，觀察組的可診斷率97.52%，對照組的可診斷率90.37%，兩者的可診斷率差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.3 觀察組平均輻射劑量為（4.51±2.29）mSv，對照組平均輻射劑量為（6.37±3.64）mSv，觀察組平均輻射劑量小于對照組，兩者比較差異有統計學意義（P＜0.05）。

3 討論

近年來，冠心病的死亡率發病率和呈現直線上升的趨勢。冠脈 CTA 作為臨床早期篩查和診斷冠心病的一種精準方便簡單且無創的重要檢查手段之一，由于雙源 CT 采用薄層掃描、螺距小，掃描時整個心動周期都曝光，檢查所帶來的輻射對受檢者造成的危害，卻也是一個不容忽視的問題。而有關低劑量輻射是否能增加惡性腫瘤的發病率，人們的觀點各有不同，但可以確定的是，輻射劑量越大對人體的傷害越大。

對于降低CT 醫源性輻射劑量的方法有很多，諸如CT 機身設計方面，CT 機研發人員通過設計球管電流自動調節技術來降低輻射劑量；其次在使用 CT 機進行臨床檢查時，可以通過降低管電壓，增大螺距及新的迭代算法等方法來降低冠脈CTA 的輻射劑量[7]。通過我們的臨床觀察發現，在保證圖像質量的前提下，心電門控掃描方式的不同，對CT 醫源性輻射劑量也有不同的影響，我們應該選擇最佳的掃描模式及掃描方案，最大程度的降低患者在檢查中吸收的輻射劑量，使圖像質量和輻射劑量獲得最佳的平衡。冠脈CTA 常用的掃描方式有前瞻性心電門控掃描方式（前門控）和傳統的回顧性心電門控掃描方式（后門控）兩種。傳統的后門控掃描是以小螺距螺旋掃描模式，掃描過程中X 線球管持續曝光，因此受檢者遭受的輻射劑量較大；而前門控掃描采用的則是軸位掃描的方式，通過ECG 觸發曝光，在事先設定的最佳心臟時相曝光，而不是全心動周期，通常只在需要成像的時相才進行軸位掃描，整個曝光時間相對于后門控掃描降低了約64%99%[8]。

本研究結果顯示，觀察組患者CT 值輻射劑量明顯小于對照組，且有效輻射劑量相較于對照組減少了約30%，兩者比較差異有統計學意義（P＜0.05）。此外，冠脈CTA 檢查時，最佳冠狀動脈CT 值范圍為300-350HU，本研究中觀察組與對照組兩組患者所得的冠狀動脈各支平均CT 值均大于300HU，雖有不同但差異無統計學意義（P＞0.05），圖像質量均能滿足診斷要求。因此相對于后門控掃描，前門控掃描更能有效減小受檢者掃描過程中接受的輻射劑量，值得影像技師推廣應用。