西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院影像科(陜西 西安 710077)

于春英 邊當(dāng)絨 楊西海激 揚 李 穎 白銀安

掃描觸發(fā)閾值技術(shù)在CT冠狀動脈造影中的應(yīng)用＊

西安醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院影像科(陜西 西安 710077)

于春英 邊當(dāng)絨 楊西海激 揚 李 穎 白銀安

目的研究掃描觸發(fā)閾值技術(shù)對CT冠狀動脈造影中圖像質(zhì)量的的影響。方法選取2015年2月-2016年1月期間入我院接受雙源CT冠狀動脈造影檢查的75例冠心病(CHD)患者，其中男46例，女29例，BMI＜23。將其抽簽隨機分為3組：A組25例，掃描觸發(fā)閾值120HU；B組25例，掃描觸發(fā)閾值130HU；C組25例，掃描觸發(fā)閾值140HU。根據(jù)患者個人體質(zhì)數(shù)(BMI)注射對比劑后掃描，測量左冠開口、右冠狀開口、左前降支近段和左回旋近段血管的CT、SD平均值，并據(jù)此計算圖像信噪比(SNR)、對比噪聲比(CNR)作為圖像質(zhì)量評估的客觀依據(jù)，由2名經(jīng)驗醫(yī)師采用雙盲法對冠狀動脈圖像質(zhì)量進(jìn)行評估，比較不同觸發(fā)閾值下的指標(biāo)及圖像質(zhì)量差異。結(jié)果B組掃描的強化SD值分別較A、C2組低，SNR較A、C2組低，均差異顯著(P＜0.05)；B組圖像質(zhì)量評分、圖像優(yōu)良率分別較A、C2組高，差異顯著(P＜0.05)。結(jié)論掃描觸發(fā)閾值技術(shù)作為CT冠狀動脈造影中常用的掃描方法，雙源CT將掃描觸發(fā)閾值設(shè)定在130HU時能獲得較好質(zhì)量的圖像，便于臨床觀察診斷，值得臨床推廣。

CHD；掃描觸發(fā)閾值；對比劑；圖像質(zhì)量

CHD作為臨床較為常見的心腦血管疾病，是由冠狀動脈血管發(fā)生動脈粥樣硬化病變而引起的血管腔狹窄或阻塞進(jìn)而導(dǎo)致心肌缺血、缺氧的心臟疾病，具有發(fā)病率高、死亡率高等特點[1]。雙源CT是目前臨床中診斷和跟蹤CHD病情的有效影像手段，不僅能有效診斷冠狀動脈狹窄，而且對病變部位的血流動力學(xué)、心肌灌注缺損程度等進(jìn)行準(zhǔn)確評估[2]，受到了廣大醫(yī)師的一致好評。影響CT冠狀動脈成像的因素較多，常見的有患者心率[3]、掃描延遲時間、手動或自動掃描、對比劑注射方案及濃度等，但筆者在長期的臨床實踐中也注意到不同的掃描觸發(fā)閾值對成像圖像質(zhì)量存在較大的影響，據(jù)此本次研究選取75例行CT冠狀動脈造影檢查的患者，通過分組設(shè)定不同的觸發(fā)掃描CT閾值，并探討其造影圖像質(zhì)量差異和尋找最佳觸發(fā)掃描CT閾值，為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 一般資料研究對象為我院2015年2月～2016年1月期間行CT冠狀動脈造影檢查的75例CHD患者，所有患者行碘劑實驗無過敏癥狀，無心肌梗死、心肌炎、先心病、肝腎功能不全、肺動脈高壓等病史，排除哺乳、妊娠期婦女，排除惡性腫瘤患者等。抽簽隨機將其分為3組各25例。其中A組男15例，女10例；年齡31～74歲，平均(54.8±8.4)歲；BMI19.1～23.0，平均(21.2±0.4)。B組男17例，女8例；年齡33～72歲，平均(54.7±7.9)歲；BMI19.2～23.0，平均(21.1±0.4)。C組男14例，女11例；年齡34～75歲，平均(54.3±8.2)歲；BMI19.0～22.8，平均(21.3±0.5)。3組上述基線資料相較無顯著差異(P＞0.05)，分組具有均衡性。

1.2 掃描方法患者掃描前均調(diào)節(jié)呼吸，減少因呼吸運動產(chǎn)生的偽影對圖像質(zhì)量的影響，口服0.5mg硝酸甘油舌下含服，擴(kuò)張冠狀動脈血管。掃描前均先采用高壓注射器經(jīng)右側(cè)肘靜脈注射15ml的生理鹽水，以確認(rèn)注射通道是否通暢，后注射碘普羅胺對比劑，注射劑量根據(jù)患者BMI確定，注射速率5.0ml/s。采用德國西門子公司雙源CT機掃描，患者取仰臥位、頭足方向，掃描范圍：從氣管隆突水平至膈肌水平，掃描參數(shù)設(shè)置：機架轉(zhuǎn)速0.33s，螺距0.25～0.35，準(zhǔn)直64×0.625mm，Z軸飛焦點模式，時間分辨率165ms，采集時間窗在心動周期的60%～80%，A球管電壓140kv，電流91mAs；B球管電壓100kv，電流180mAs。A、B、C3組分別設(shè)定掃描觸發(fā)閾值120Hu、130Hu、140Hu，當(dāng)監(jiān)控層面降主動脈感興趣區(qū)(ROC)內(nèi)CT值達(dá)到上述值時自動觸發(fā)掃描。

1.3 圖像處理3組CT冠狀動脈造影均由我院2名資深放射科醫(yī)師指導(dǎo)完成，將掃描所得圖像輸入后臺處理工作站中，利用容積再現(xiàn)(VR)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)等方法多角度觀察。

1.4 圖像質(zhì)量評價(1)客觀評價：在軸位圖像上采用最大密度投影法(MIP)測量左冠開口、右冠狀開口、左前降支近段和左回旋近段血管的CT、SD值，每個面積各為30mm2。根據(jù)CT、SD平均值計算SNR、CNR。計算公式：SNR=平均CT值/SD，CNR=(冠狀動脈左主干強化平均CT值-左心肌平均CT 值)/SD。(2)主觀標(biāo)準(zhǔn)：采用美國心臟協(xié)會冠狀動脈改良分段方法，運用雙盲法對節(jié)段圖像進(jìn)行質(zhì)量評價。1分：圖像質(zhì)量差，嚴(yán)重鈣化或明顯運動偽影，不能做出診斷；2分：圖像質(zhì)量較差，錯層較多，運動偽影或噪聲較大，診斷存在較大困難；3分：圖像質(zhì)量中等，有部分錯層斷層偽影或噪聲較大，可大致做出診斷；4分：圖像質(zhì)量良好，有輕微的錯層偽影活噪聲，基本能做出影像學(xué)診斷；5分：圖像質(zhì)量佳，無錯層偽影，能細(xì)致區(qū)分細(xì)微結(jié)構(gòu)，能做出精準(zhǔn)的影像學(xué)診斷。本次研究為了便于統(tǒng)計學(xué)比較，將圖像質(zhì)量4～5分記為優(yōu)良，比較2組圖像質(zhì)量優(yōu)良率。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法選用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS19.0對研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，計數(shù)資料采取率(%)表示，計量資料(±s)表示，組內(nèi)對比進(jìn)行χ2檢驗和t值檢驗，以P＜0.05為有顯著性差異和統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 圖像質(zhì)量客觀評價結(jié)果比較3組不同閾值血管強化CT值、CNR相較無顯著差異(P＞0.05)，B組強化SD值分別較A、C組低，SNR值較A、C組高，均差異顯著(P＜0.05)，見表1。

表1 不同觸發(fā)閾值血管強化CT、SD、SNR、CNR值比較（±s）

表1 不同觸發(fā)閾值血管強化CT、SD、SNR、CNR值比較（±s）

注：與A、C兩組相較，*P＜0.05。

組別 CT值（HU） SD值（HU） SNR值 CNR值A(chǔ)組（n=25） 412.4±35.6 61.8±23.6 6.9±1.0 29.7±5.4 B組（n=25） 406.4±39.4 45.2±20.3* 9.6±0.8* 30.4±4.9 C組（n=25） 398.6±40.6 57.9±24.2 7.1±1.2 29.4±5.8

2.2 圖像質(zhì)量主觀評價結(jié)果比較A組患者中有1例因輕度心率不齊，圖像有明顯的血管搏動偽影，經(jīng)過簡單的心電編輯處理后獲得滿意圖像。A、B、C組分別有效評價318個節(jié)段、322個節(jié)段、316個節(jié)段，冠狀動脈各段強化CT值測量圖見圖1，3組圖片成像清晰度分別見圖2-4，可見B組圖像清晰度明顯較高。

B組圖像質(zhì)量主觀平均評分、圖像優(yōu)良率分別較A、C兩組高，均差異顯著(P＜0.05)，見表2。

表2 不同觸發(fā)閾值的圖像質(zhì)量評分比較

3 討 論

3.1 CT冠狀動脈造影的相關(guān)研究CHD發(fā)病率、死亡率長期居高不下引起了臨床的極大關(guān)注，目前僅憑冠脈狹窄診斷CHD等疾病既不能反映心肌缺血狀況，也不能準(zhǔn)確評估臨床急性缺血性心臟事件的發(fā)生[4]。近些年來隨著CT技術(shù)的發(fā)展，CT掃描可“一站式”得到冠狀動脈管腔圖像和評估左心室功能和心肌灌注等情況[5]。本次研究所用雙能量CT是指在CT機架中內(nèi)嵌兩套球管和探測器，兩個球管呈一定角度排列進(jìn)行雙能減影分析，不僅可以提供更明確的物質(zhì)分離，而且可得到更高能量的解剖圖像[6]，對臨床診斷提供重要幫助。

3.2 掃描觸發(fā)閾值技術(shù)準(zhǔn)確把握靶血管強化的峰值是CT冠狀動脈造影成像成功的關(guān)鍵因素，抓住靶血管強化的峰值時間，在其峰值時間內(nèi)適當(dāng)延遲并準(zhǔn)確掃描，因此延遲時間也是影響心血管成像圖像質(zhì)量的重要因素[7]。張惠英[8]等研究中提到冠狀動脈與上腔靜脈、右心房的位置較近，把握延遲時間可使得冠狀動脈對比劑濃度最大，對比劑到達(dá)升主動脈較快，再加上個體心功能差異等因素影響，使得延遲時間難以確定，因此選擇合適的觸發(fā)閾值對提高圖像質(zhì)量就顯得尤為重要。

圖1 冠狀動脈各段強化CT測量；圖2 掃描觸發(fā)閾值為120HU的監(jiān)控層面；圖3 掃描觸發(fā)閾值為130HU的監(jiān)控層面；圖4 掃描觸發(fā)閾值為140HU的監(jiān)控層。

3.3 掃描觸發(fā)閾值的作用CT冠狀動脈造影中多采用造影劑團(tuán)注跟蹤觸發(fā)技術(shù)或智能追蹤技術(shù)，在注射造影劑后先以低劑量在設(shè)定觸發(fā)點層面進(jìn)行同層動態(tài)掃描并前側(cè)設(shè)定觸發(fā)點的強化程度，當(dāng)強化程度達(dá)到預(yù)設(shè)的CT觸發(fā)閾值時即可開始正式掃描[9]。本次研究在上述基礎(chǔ)上將觸發(fā)點設(shè)置在主動脈根部，比較不同監(jiān)測觸發(fā)點的CT觸發(fā)掃描閾值直接監(jiān)測血管及心肌的強化程度，也可以說掃描觸發(fā)閾值在很大程度上決定對比劑濃度及延遲時間，對掃描成像和診斷影響深刻。國外有研究[10]報道合適的觸發(fā)閾值能最大化提高冠狀動脈內(nèi)對比劑的濃度，使冠狀動脈內(nèi)血管對比劑充盈的高峰位于掃描期內(nèi)，這對顯示心臟小血管、減少偽影噪聲干擾是十分有利的。

3.4 研究結(jié)果分析在臨床充分肯定掃描觸發(fā)閾值技術(shù)作用的同時，筆者為更好的指導(dǎo)其臨床應(yīng)用，通過分組尋找最佳觸發(fā)掃描CT閾值并取得一定成果。A、B、C3組雙源CT冠狀動脈造影檢查的掃描觸發(fā)閾值分別為120HU、130HU、140HU并進(jìn)行圖像質(zhì)量比較，A、C兩組SD值、SNR值較B組差異顯著，圖像質(zhì)量較為接近且均明顯不如B組。研究[11]認(rèn)為不同閾值的設(shè)定對心肌冠狀動脈血管造影影響顯著，過高或者過低會導(dǎo)致對比劑增強水平難以滿足診斷需要，不能準(zhǔn)確顯示血管壁或影響軟斑塊和鈣化斑塊的顯示。因此筆者綜合認(rèn)為當(dāng)觸發(fā)掃描閾值為130HU時，冠狀動脈內(nèi)對比劑濃度達(dá)到理想狀態(tài)，對細(xì)小微結(jié)構(gòu)顯像充分，心肌灌注、動脈造影的圖像質(zhì)量最佳。

綜上，在雙源CT冠狀動脈造影檢查中，采用掃描觸發(fā)閾值技術(shù)并將閾值設(shè)定為130HU能通過影響對比劑濃度和延遲時間獲得較好的造影成像，圖像質(zhì)量最佳；但本次研究也存在研究例數(shù)較少、缺乏血管和心肌強化前后CT差值比較等不足，在后續(xù)的研究中應(yīng)進(jìn)一步完善。

[1]Raposeiras-Roubín S, Abu-Assi E, González-Cambeiro C, et al.Prognostic influence of prior ischemic heart disease in in-hospital mortality of acute coronary syndromes[J].Int J Cardiol,2013,168(5):5063-5064.

[2]潘春球,武鋼,周望梅,等.超聲、腹部X線平片、雙源CT診斷結(jié)腸腫瘤性腸梗阻的臨床價值比較[J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2013,33(8):1221-1224.

[3]龔佳英,覃杰,曹務(wù)騰,等.心率對640層動態(tài)器官容積CT冠狀動脈成像圖像質(zhì)量及射線劑量的影響[J].實用放射學(xué)雜志,2014,14(12):1993-1996,2023.

[4]王明友,張忠濤.CT冠狀動脈成像與冠狀動脈造影診斷冠心病對照研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2014,20(11):846-848,852.

[5]Tomizawa N, Nojo T, Akahane M,et al.Shorter delay time reduces in terpatient variability in coronary enhancement in coronary CT angiography using the bolus tracking method with 320row CT[J].Int J Cardiovasc Imaging,2013,29(1):185-190.

[6]李勰,祁麗,周長圣,等.雙源雙能量CT肺動脈成像輻射劑量與圖像質(zhì)量的比較研究[J].放射學(xué)實踐,2014,13(9):1003-1007.

[7]馬曉海,趙蕾,范占明,等.心臟CT檢查對肥厚型心肌病合并冠心病患者的診斷價值[J].心肺血管病雜志,2014,33(5):624-627.

[8]張惠英,陳偉彬,馬春梅,等.初步探討不同掃描觸發(fā)閾值技術(shù)在CT冠狀動脈成像中的應(yīng)用價值[J].臨床放射學(xué)雜志,2014,33(3):445-449.

[9]李劍,印弘,石明國,等.心率對左心功能指數(shù)、主動脈強化CT值及延遲時間的影響[J].放射學(xué)實踐,2015,15(11):1111-1113.

[10]馬春梅,宮鳳玲,陳偉彬等.自動跟蹤與手動觸發(fā)技術(shù)在256層CT冠狀動脈成像中的應(yīng)用[J].實用放射學(xué)雜志,2013,29(11):1844-1846.

[11]Yin WH, Lu B, Gao JB,et al.Effect of reduced x-ray tube voltage, low iodine concentration contrast medium, and sinogram-affirmed iterative reconstruction on image quality and radiation dose at coronary CT angiography:Resultsof the prospective multicenter REALISE trial[J].J Cardiovasc Comput Tomogr,2015,9(3):215-224.

[12]鐘井松,胡春洪.團(tuán)注追蹤觸發(fā)掃描技術(shù)支氣管動脈CT血管造影觸發(fā)閾值的優(yōu)化[J].中國CT和MRI雜志,2014,20(9):89-91,96.

(本文編輯: 唐潤輝)

Application of Scan Triggering Threshold Technique in CT Coronary Angiography*

YU Chun-yin, BIAN Dang-rong, YANG Xi-hai,et al．, Department of Radiology, First Affiliated Hospital of Xi'an Medical College, Xi'an 710077, Shaanxi Province, China

ObjectiveTo study the effect of scan triggering threshold technique on the image quality of CT coronary angiography．Methods75 cases of patients with coronary heart disease (CHD) who underwent dual-source CT coronary angiography in our hospital between February 2015 and January 2016 were selected, including 46 male cases and 29 female cases, BMI ＜ 23． They were randomized into 3 groups: 25 cases in group A, and the triggering threshold value was 120HU． 25 cases in group B, and the scan triggering threshold was 130HU． 25 cases in group C, and the scan triggering threshold was 140HU． According to the patient's body mass index (BMI), patients were scanned after injection of contrast agents． The mean values of CT and SD in the left coronary opening, right coronary opening, left anterior descending branch and left anterior descending branch were measured． According to the measured results, the image signal to noise ratio (SNR) and contrast to noise ratio (CNR) were calculated as the objective basis for image quality assessment． The coronary artery image quality was evaluated by 2 experienced doctors with double blind method． The differences of indexes and image quality under different triggering thresholds were analyzed．ResultsThe SD value of enhanced scan in group B was lower than that of group A and group C2 group, and SNR was also lower than that of group A and group C2 (P＜0．05); The image quality score and the excellent and good rate of image in group B were higher than those in group A and group C2 (P＜0．05)．ConclusionThe scan triggering threshold technique, as commonly used scanning method in CT coronary angiography, to set the scan triggering threshold of dual-source CT at 130HU can obtain images of better quality, facilitate clinical observation and diagnosis,which is worthy of clinical promotion．

CHD; Scan Triggering Threshold; Contrast Agent; Image Quality

R543.3+1

A

西安醫(yī)學(xué)院教師資助項目，編號：12FZ30

10.3969/j.issn.1672-5131.2016.10.019

白銀安

2016-08-24