葉國偉 鄒建勛 陳旭高 李旭丹 季 中 項萬青

隨著心臟CT檢查的不斷普及，尤其多排CT技術(shù)的不斷進步，多層CT冠狀動脈成像在診斷冠狀動脈疾病中已發(fā)揮了重要作用，是診斷冠心病首選的非侵襲性檢查方法[1]。而冠狀動脈CTA的輻射劑量高于傳統(tǒng)血管造影，影響了其廣泛應(yīng)用。因此，如何在保證診斷圖像質(zhì)量、診斷結(jié)果的同時降低輻射劑量已成為重要課題[2]。目前，前瞻性心電門控相對回顧性門控掃描可以進一步降低患者的射線劑量，降幅可達到80%，并且所得圖像質(zhì)量無差異[3]。在320層CT冠狀動脈成像中前瞻性心電門控掃描已成為常規(guī)掃描方案。并且有Prospective CTA和Target CTA兩種模式當患者心率≤65次/min時可以選擇70%～80%的窄曝光窗或者75%固定期相靶向掃描。本文通過比較Prospective CTA和Target CTA兩種模式，分析320層CT冠狀動脈成像的輻射劑量、圖像質(zhì)量及診斷結(jié)果。

方 法

1. 臨床資料

搜集2013年9月—2014年2月期間在我院臨床擬診冠心病、心率＜ 65 次/min的200例患者，男117例，女83例，年齡38～85歲，中位年齡59歲；分別依次采用前瞻性心電門控70%～80%的窄曝光窗及固定期相75%曝光窗掃描方案，分為P組(Pro-spective CTA前瞻組，70%～80%的窄曝光窗) 和T 組(Target CTA 靶向組，固定期相75%曝光窗)，每組100例。其中37例未服用降心率藥物，患者心率＜65次/min；163例服用倍他樂克后心率＜65次/min，而服用倍他樂克后心率仍大于65次/min的患者未納入本組研究。

2. 掃描技術(shù)

采用Toshiba 320層CT (Toshiba Aquilion One動態(tài)容積CT) 機進行冠狀動脈容積掃描?；颊呷⊙雠P位，掃描前對其進行嚴格的屏氣訓(xùn)練，獲得自胸廓人口至心臟隔面的胸部屏氣定位像后，行心臟平掃，掃描范圍為氣管分叉下方10～15mm至心臟膈面。在肘靜脈埋置18G靜脈留置針，采用MEDRAD自動雙管高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入對比劑碘帕醇50～70ml，流速為4.5～5.5m1/s，繼以相同流速注射生理鹽水40ml。采用Sure Start軟件智能觸發(fā)掃描，觸發(fā)點定于胸主動脈中間層面，觸發(fā)閾值＞300HU。掃描參數(shù)：根據(jù)體質(zhì)量指數(shù)( body mass index，BMI) 調(diào)節(jié)管電壓100～120kV，管電流350～550mA，容積數(shù)據(jù)采集范圍根據(jù)心臟大小調(diào)節(jié)(280～320)×0.5mm，機架轉(zhuǎn)速350ms/周。曝光窗選擇，P組70%～80%期相，T組固定75%期相。

3. 圖像后處理方法

選擇心動周期的相對時相75%或默認的最佳時相重建冠狀動脈，層厚為0.5mm，間距為0.5mm。若圖像滿意，則接受該圖像。若某支或某段冠狀動脈顯示不佳，則通過心電圖編輯功能對冠狀動脈重新進行編輯。采用Basic Vit rea 2軟件行多平面重建(multiplannar reconst ruction，MPR) 、曲面重建(curved plannar reconst ruction，CPR) 、容積再現(xiàn)(volume reCon -st ruction，VR) 、最大密度投影(maximum intensity projection，MIP) 。

4. 圖像質(zhì)量評價

采用美國心臟協(xié)會冠狀動脈分段法對冠狀動脈樹的15個節(jié)段按照國外文獻[4]進行4級質(zhì)量評分：1分為優(yōu)，管腔連續(xù)完整，管壁銳利，無偽影；2分為良，管腔連續(xù)完整，管壁輕度運動偽影；3分為中，管腔連續(xù)，管壁中度運動偽影，但不影響管腔評價；4分為差，管腔出現(xiàn)錯層，中斷，管壁嚴重偽影，影響管腔評價。1～3分為可評價圖像，4分為不可評價圖像。解剖變異未發(fā)育以及直徑＜1.5mm的冠脈節(jié)段不評價。由2名從事CTCA診斷工作2年以上的影像科醫(yī)師在不了解冠狀動脈造影。

檢查結(jié)果的情況下獨立完成冠狀動脈圖像質(zhì)量評價及病變分析，出現(xiàn)分歧時以取得一致意見為準。

5. 輻射劑量評價

記錄CT冠狀動脈增強時的輻射劑量，不包括定位像和對比劑跟蹤監(jiān)測掃描時的輻射劑量。記錄CT設(shè)備自動計算得到容積劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長度乘積（dose length product，DLP），由DLP乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)K來估算有效劑量（effective dose，ED），參考歐盟委員會關(guān)于CT的質(zhì)量標準指南，K=0.017mSv/（mGy·cm）[5]。

6. 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 1310 統(tǒng)計軟件。P組和T組可評估冠狀動脈節(jié)段及圖像質(zhì)量的比較采用χ2檢驗。P組和T組平均輻射劑量的比較采用獨立樣本t檢驗。所有資料均為雙側(cè)檢驗，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

1. 圖像質(zhì)量

P組和T組每組共有1500（15×100）個冠狀動脈節(jié)段，依據(jù)管徑大小分為可評估（＞1.5mm）及不可評估（≤1.5mm)節(jié)段。P組可評估和不可評估冠狀動脈節(jié)段為96.47%（1447/1500）、3.53%（53/1500），T組的為96.2%（1443/1500）、3.8%（57/1500），差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。在可評估冠狀動脈節(jié)段中，P組的1分、2 分、3分及4分圖像分別占98.82%（1426/1443）、0.9%（13/1443）、0.27%（4/1443）、0，T組的為95.02%（1376/1447）、1.93%（28/1447）、2.41%（35/1447）、0.55%（8/1447），差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，圖1、2）。P組被評為2、3分的圖像均為患者屏氣原因造成的運動偽影，無階梯偽影及1分圖像，T組3例患者因采集圖像時出現(xiàn)早搏造成的運動偽影(圖3) 。

2. 輻射劑量

P組平均輻射劑量為（2.36±0.21）mSv（1.79～3.13mSv），T 組平均射線劑量為（2.31±0.2）mSv（1.76～3.10mSv），P組和T組的平均輻射劑量差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表1）。

圖1 前瞻性心電門控窄窗掃描，預(yù)設(shè)70%～80%，實時掃描出現(xiàn)早搏，實際采集期相為30%～80%（灰藍色區(qū)域）。

圖2 圖像顯示官腔連續(xù)完整，關(guān)閉銳利，無運動偽影，質(zhì)量評分為1分。

圖3 靶向掃描，預(yù)設(shè)75%，掃描中出現(xiàn)心率加快達到68次/min，實際采集期相仍為75%（灰藍色區(qū)域）。

圖4 圖像顯示管腔連續(xù)，管壁中度運動偽影，質(zhì)量評分3分。

表1 研究組與對照組輻射劑量比較

討 論

CT檢查中的劑量問題已成為臨床放射人員和公眾關(guān)注的焦點，由于心血管疾病是人類健康的主要殺手之一，CT冠狀動脈成像已經(jīng)成為冠心病的無創(chuàng)性檢查手段[6]。因此，在確保圖像質(zhì)量的同時降低輻射劑量已成為冠狀動脈成像的研究熱點[7]。隨著多層螺旋CT技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是隨著320 排CT的誕生，只需旋轉(zhuǎn)一圈就可以取得全心范圍的掃描數(shù)據(jù)，在一個心動周期內(nèi)即可立體地重建整個心臟冠脈影像，提供高度清圖像數(shù)據(jù)[8]。

本研究的P組和T組平均輻射劑量為（2.36±0.21）mSv、（2.31±0.2）mSv，兩組的平均輻射劑量差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。CT檢查要遵循圖像能夠滿足診斷的基礎(chǔ)上盡可能降低輻射劑量的原則[9]。前瞻性心電門控掃描使用點射技術(shù)通過心電圖信號，觸發(fā)選擇性地控制X線管的曝光，其優(yōu)點是降低了輻射劑量，因為X線曝光僅發(fā)生在所選擇的心臟時相（40%～85%任選），而不是全心動周期。國內(nèi)外已有學者認為，前瞻性心電門控冠狀動脈成像的掃描輻射劑量只有回顧性心電門控劑量的20%，減少約80%[10]，然而在320層CT中運用更顯示了其優(yōu)越性，已廣泛應(yīng)用于臨床。前瞻性門控掃描技術(shù)在給心率≤65次/min的患者做檢查時，可以采用窄窗技術(shù)，僅在R-R間期70%～80%的舒張期曝光。而前瞻性門控靶向技術(shù)采用固定75%期相曝光。并且可以手動選擇目標時相以及曝光時間。相比較窄窗掃描，靶向技術(shù)曝光窗更窄，理論上輻射劑量應(yīng)該更低，但是實際采集過程中顯示，實際有效目標期相（available phase，AP）為12%的曝光窗，根據(jù)不同的心率公差(heart rate tolerance)，有不同的有效時相，但均為12%。相應(yīng)為心率公差=56～65次/min時對應(yīng)AP=69%～81%。心率公差≤55次/min時，對應(yīng)AP=62%～74%。心率公差≥65次/min時，對應(yīng)AP=76%～88%。

在心率加快或心律不齊的情況下，R-R間期中心臟各時相的運動狀態(tài)發(fā)生變化，最佳重建時相將由舒張中晚期移至收縮末期[11]。前瞻性門控窄窗掃描雖然采集窗很小，在心率≤65次/min時僅采集70%～80%期相。但由于有最新的智能心臟掃描軟件，若在采集時檢測到心律不齊，不規(guī)律的R波時，不進行掃描和數(shù)據(jù)采集，下一個R波規(guī)律后，數(shù)據(jù)采集重新開始；或者直接加大采集窗期相與采集心動周期數(shù)，保證了掃描的成功率，可明顯減少不可評價的血管數(shù)量。本研究中P組的1分、2分、3分及4分圖像數(shù)量分別較T組的高。P組和T組的圖像評分差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。而靶向掃描技術(shù)的曝光窗固定，不能在采集過程中變化，遇到心律不齊時很難保證圖像質(zhì)量。

綜上所述，320層CT在低心率冠狀動脈成像中前瞻性門控窄窗和靶向掃描方式均可以有效減少輻射劑量，鑒于前瞻性門控窄窗圖像質(zhì)量及掃描成功率優(yōu)于靶向掃描。前瞻性門控窄曝光窗掃描可替代靶向掃描。

[1] Miller JM，Rochitte CE，Dewey M，et a1．Diagnostic perfor -mance of coronary angiography by 64-row CT ．N Engl J Med，2008，359：2324-2336.

[2] Kim MJ, Park CH, Choi SJ, et al. Multidetector computed tomography chest examinations with low-kilovoltage proto- cols in adults: effect on image quality and radiation dose. J Comput Assist Tomogr, 2009, 33: 416-421.

[3] Steisner ML, Otero HJ, Cai T, et a1. Narrowing the phnse window width in prospectively ECG -gated single heart beat 320-detector row coronary CT angio graphy．Int J Cardiovase Imaging，2009，25：85-90．

[4] Matt D，Scheffel H，Leschka S，et a1．Dual-source CT coronary angiography：image quality．mean heart rate，and heart rate variability. AJR Am J Roentgenol，2007，189：567-578.

[5] Bax JJ，Schuijf JD．Which patients should be refened for uon-invasive angiography with multi-slice CT．Int J cardiol, 2007, 114:1-3.

[6] 張兆琪, 徐 磊．重視冠狀動脈多層CT成像的低劑量檢查．中華放射學雜志，2009，43：681-683．

[7] Singh S, Kalra MK, Moore MA, et al. Dose reduction and co-mpliance with pediatric CT protocols adapted to patient size,clinical indication, and number of prior studies. Radiology, 2009,252: 200-208.

[8] 覃 杰, 劉凌云, 孟曉春, 等. 320 排動態(tài)容積CT 冠狀動脈成像的臨床應(yīng)用. 中國醫(yī)學影像技術(shù),2009 ,25 :127-130.

[9] Shuman WP，Branch KR，May JM，et a1．Prospective versus retrospective ECG gating for 64一detector CT of the coronary arteries：comparison of image quality and patient radiation dose．Radiology，2008，248：431-437.

[10] 妍 炎，吳國庚，周 誠，等．64排螺旋CT前門控冠狀動脈橫斷面掃描低劑量技術(shù)的初步研究. 中華放射學雜志，2008，42：1018-1021.

[11] 孫 鋼，李 敏，李國英，等．320排容積CT冠狀動脈血管成像心率與重組時相對圖像質(zhì)量的影響．中華醫(yī)學雜志，2011，91：5-10.