炫速雙源CT冠狀動(dòng)脈造影的心電編輯功能在房顫患者中的應(yīng)用

[摘要] 目的 探討炫速雙源CT冠狀動(dòng)脈造影的心電編輯功能在房顫患者中的應(yīng)用價(jià)值。 方法 回顧性分析本院及合作醫(yī)院2014年2月～2015年4月間臨床心電圖提示有房顫并行炫速雙源冠狀動(dòng)脈成像（coronary artery CT angiography，CCTA）檢查的患者74例。記錄32例無需心電編輯組和42例需要心電編輯組的平均心率、心率波動(dòng)、心率變異率，并采用t檢驗(yàn)比較42例需要心電編輯組編輯前后的圖像評分。 結(jié)果 房顫患者無需編輯組和需編輯組心率比較平均心率、心率波動(dòng)、心率變異分別為（84.32±15.26）次/min和（94.73±17.64）次/min、（23.69±10.43）次/min和（50.63±17.43）次/min、（0.46±0.12）和（0.79±0.23），差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。心電編輯前后冠狀動(dòng)脈評分，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。 結(jié)論 通過選擇適當(dāng)?shù)闹亟M時(shí)相，雙源CT對房顫患者能夠部分改善冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 炫速雙源CT造影；房顫；心電編輯；心率

[中圖分類號] R541.7；R816.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 1673-9701（2015）20-0103-04

Application of electrocardiographic editional function based on dual-source coronary artery CT angiography （CCTA） definition flash in atrial fibrillation patients

WU Shanyan1 JIA Yuzhu2 FU Tiantian2

1.Radiology Department， the Sixth Hospital of Yinzhou District of Ningbo City， Ningbo 315000， China；2.Radiology Department， Tongde Hospital in Zhejiang Province， Hangzhou 310000， China

[Abstract] Objective To evaluate the application value of electrocardiographic editional function based on dual-source coronary artery CT angiography （CCTA） definition flash in atrial fibrillation patients. Methods A total of 74 atrial fibrillation patients checked based on dual-source CCTA definition flash from Feb 2014 to Apr 2015 were retrospective analyzed. Average heart rate， heart rate fluctuation and heart aberration rate of 32 patients without electrocardiographic editional function and other 42 patients with electrocardiographic editional function based on dual-source CCTA definition flash were recorded. Meanwhile， image quality scores were compared of the 42 patients before and after electrocardiographic edition. T test was performed between measurement data sets. Results Average heart rate， heart rate fluctuation and heart aberration rate of patients without electrocardiographic editional function and patients with electrocardiographic editional function based on dual-source CCTA definition flash was （84.32±15.26） times/min and （94.73±17.64）times/min， （23.69±10.43） times/min and （50.63±17.43） times/min， （0.46±0.12） and （0.79±0.23） respectively. Statistical differences were found between patients without electrocardiographic editional function and patients with electrocardiographic editional function in average heart rate， heart rate fluctuation and heart aberration rate （P<0.05）. Statistical differences were found in the image quality scores of the 42 patients before and after electrocardiographic edition （P<0.05）. Conclusion Partially improvement of image quality in dual-source CCTA definition flash is found through appropriate recombination of time phase.

[Key words] Dual-source coronary artery CT angiography； Atrial fibrillation； Electrocardiographic editional function； Heart rate

冠狀動(dòng)脈CT造影（coronary artery CT angiography， CCTA）作為臨床常用的冠心病患者冠狀動(dòng)脈無創(chuàng)性檢查手段得到臨床廣泛的應(yīng)用[1，2]。但是冠狀動(dòng)脈檢查受螺旋CT時(shí)間分辨率的限制，臨床應(yīng)用也受到一定的限制。特別是對于房顫患者，往往作為一種CCTA的禁忌證而不能檢查，然而冠心病的高發(fā)人群中房顫患者占有比例較高，臨床醫(yī)生更需要掌握房顫患者的冠狀動(dòng)脈狀況[3，4]。新一代炫速雙源CT時(shí)間分辨率進(jìn)一步提高，在同一個(gè)機(jī)架互成94°的兩套球管和探測器可以完成數(shù)據(jù)的共同采集，單扇區(qū)重建法時(shí)間分辨率提高到75 ms。冠狀動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)偽影明顯減少，從而使高心率和心律不齊CCTA檢查成為可能[5]。本研究采用第二代炫速雙源CT掃描儀，對房顫患者進(jìn)行CCTA檢查，對圖像質(zhì)量較差患者利用心電編輯功能對冠狀動(dòng)脈進(jìn)行后重建，評估心電編輯功能在CCTA檢查中的作用，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析本院及合作醫(yī)院2014年2月～2015年4月間臨床有或懷疑有冠心病并心電圖提示有房顫并行炫速雙源CCTA檢查的患者74例。其中男46例，女28例，年齡45～87歲，平均68歲。35例臨床有典型的心絞痛發(fā)作史，36例具有冠心病高危因素，3例具有慢性風(fēng)濕性心臟瓣膜病伴有房顫。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，檢查前所有患者均簽署知情同意書，并給予碘過敏試驗(yàn)，不服用任何降低心率的藥物，例如倍他樂克（Betaloc）等。常規(guī)使用硝酸甘油氣霧劑（西安麗生藥業(yè)）舌下黏膜噴射1～2次（約0.5～1.0 mg）。

1.2 掃描方法及參數(shù)

1.2.1 掃描方法 74例患者均采用Siemens DSCT掃描儀（somatom definition flash，Siemens Healthcare，F(xiàn)orchheim，Germany）。患者采取仰臥位，頭先進(jìn)方式掃描。置患者頭部于頭枕內(nèi)，囑患者于舒適仰臥位。電極置放位置按照美國標(biāo)準(zhǔn)（AHA）胸前4 導(dǎo)聯(lián)連接監(jiān)測心電圖[6]。掃描前嚴(yán)格訓(xùn)練患者呼吸及屏氣，防止由于呼吸不穩(wěn)導(dǎo)致圖像偽影產(chǎn)生。掃描范圍上界從氣管隆突水平下，至下界心臟膈面下左右各大于心緣兩側(cè)1～2 cm[7]。先獲取行定位相（Topogram）后，行冠狀動(dòng)脈鈣化積分掃描（DS_CaSc）。檢查采用回顧性心電門控技術(shù)、單扇區(qū)重建算法，對比劑采用濃度350 mg I/100 mL歐乃派克高滲對比劑，應(yīng)用雙筒高壓注射器以（4.5～5.0）mL/s 的流率經(jīng)肘正中靜脈注入50～60 mL對比劑，并以相同流率注入50 mL生理鹽水[8]。應(yīng)用對比劑團(tuán)注追蹤法（bolus tracking）在主動(dòng)脈根部層面選擇ROI監(jiān)測CT值，當(dāng)CT值達(dá)到100 HU時(shí)，機(jī)器延遲5～8 s自動(dòng)觸發(fā)掃描[9]。

1.2.2 掃描參數(shù) CCTA掃描參數(shù)：開啟實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管電流調(diào)節(jié)技術(shù)（CARE DOSE 4D）。探測器準(zhǔn)直128.0×0.6 mm，層厚0.75 mm，重建增量0.4 mm，螺距3.4，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s，有效管電流/管球旋轉(zhuǎn)1周（mAs/rot）170 mAs/rot，卷積核B26f[10]。相對時(shí)相法和絕對時(shí)相法重組圖像聯(lián)合應(yīng)用，機(jī)器自動(dòng)以5%的間隔重組數(shù)據(jù)（0%～95% 的20個(gè)期相）。全期相固定間隔重組的數(shù)據(jù)重組圖像層厚1.0 mm，重疊重組1.0 mm，矩陣256×256[11]。

1.3 數(shù)據(jù)重建

掃描結(jié)束后傳到西門子后處理平臺(tái)MMWP工作站，由專門從事冠脈重建技術(shù)人員應(yīng)用syngo軟件中Circulation對掃描的冠狀動(dòng)脈血管進(jìn)行重建，圖像矩陣512×512。利用容積數(shù)據(jù)進(jìn)行后重建處理重建包括：多平面重組（multiplanar reformation，MPR）、容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）、最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、曲面重建（curved planar reformation，CPR）[12]。

1.4 圖像門控重建及心電編輯方法

利用設(shè)備本身自動(dòng)重建出原始數(shù)據(jù)最佳的收縮期圖像和舒張期圖像。如果圖像質(zhì)量不滿意，即任何一段冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量為1分；任何連續(xù)的兩段冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量均為2分。利用心電編輯軟件（syngo circulation，Siemens）進(jìn)行心電編輯。心電編輯包括插入（Insert）、忽略（Disable）、R 峰偏移（R-shift）、刪除（Delete）[13]。具體做法為R-R間期較長的采用插入，再局部調(diào)整R峰位置后進(jìn)行多時(shí)相重建；對快速心室率時(shí)相采用忽略或刪除及舍去部分?jǐn)?shù)據(jù)；對房顫伴復(fù)雜室性心律不齊者，綜合以上四種用法疊加應(yīng)用。

1.5 圖像分析及評分

按照美國心臟病學(xué)會(huì)提出的標(biāo)準(zhǔn)，對圖像編輯前后血管分段進(jìn)行評估，右冠狀動(dòng)脈的1～4段，左冠狀動(dòng)脈主干和前降支的5～10 段，左回旋支的11～15段，如果中間支出現(xiàn)規(guī)定為16段[14]。

兩位醫(yī)師獨(dú)立觀察橫斷面圖像及后重建數(shù)據(jù)的圖像并進(jìn)行評分。評分標(biāo)準(zhǔn)依舊按照美國標(biāo)準(zhǔn)的4分法進(jìn)行，冠狀動(dòng)脈圖像邊緣清晰，無運(yùn)動(dòng)偽影者為4分；圖像邊緣略模糊，有輕度運(yùn)動(dòng)偽影者為3分；圖像邊緣中度模糊，有中度運(yùn)動(dòng)偽影但無明顯錯(cuò)層，不影響診斷者為2分；邊緣模糊、運(yùn)動(dòng)偽影明顯者，冠狀動(dòng)脈管腔不能辨認(rèn)無法診斷者為1分[15]。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用Kappa一致性檢驗(yàn)（Kappa 值，即K值）評價(jià)兩名醫(yī)師的一致性，標(biāo)準(zhǔn)如下：0.75< K≤1，診斷一致性極好；0. 40

2 結(jié)果

2.1 統(tǒng)計(jì)學(xué)Kappa 檢驗(yàn)結(jié)果

兩位醫(yī)師的一致性檢驗(yàn)（Kappa 值，即K值=0.85），診斷一致性極好。

2.2 房顫患者無需心電編輯組和需心電編輯組心率比較

回顧性分析74例房顫患者，其中單純房顫48例，房顫伴房性早搏13例，伴室性早搏5例，伴傳導(dǎo)阻滯5例，竇性心律不齊3例。其中32例房顫患者通過選擇適當(dāng)?shù)闹亟M時(shí)相即可無需編輯得到符合診斷要求的圖像，單純房顫23例，伴房性早搏6例，伴傳導(dǎo)阻滯2例，伴竇性心律不齊1例；其余42例房顫患者在所有時(shí)相均出現(xiàn)任意一支的冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評分為1分或連續(xù)2段評分為2分，需要進(jìn)行心電編輯，單純房顫25例，伴房性早搏7例，伴室性早搏5例，伴傳導(dǎo)阻滯3例，伴竇性心律不齊2例。其中房顫患者無需心電編輯組和需心電編輯組的平均心率、心率波動(dòng)、心率變異見表1。

表1 兩組患者心率比較（x±s）

2.3 42例心電編輯前后冠狀動(dòng)脈評分比較

根據(jù)美國心臟協(xié)會(huì)冠脈分段標(biāo)準(zhǔn)，42例患者應(yīng)有冠脈節(jié)段630段，排除冠脈解剖變異，共評價(jià)586段血管。在需心電編輯組中，對各段血管編輯前后圖像質(zhì)量進(jìn)行比較。見表2。

表2 42例心電編輯前后冠狀動(dòng)脈各段圖像評分比較（x±s，分）

3討論

隨著社會(huì)發(fā)展，MSCT已廣泛應(yīng)用。隨之而來的是我們對其帶來的輻射劑量問題逐漸加以重視[16]。特別是冠狀動(dòng)脈CT成像，因?yàn)槠錈o創(chuàng)、檢查時(shí)間短、無需住院、患者容易耐受，被臨床廣泛用于冠心病患者的篩查和冠脈支架術(shù)后的評估[17]。以往多層螺旋CT的發(fā)展盡管排數(shù)不斷增加但受機(jī)械原因的限制，仍不能達(dá)到更低的時(shí)間分辨率和單扇區(qū)圖像重建。雙源CT發(fā)展到第二代炫速雙源CT后時(shí)間分辨率可達(dá)到75 ms，可進(jìn)行單扇區(qū)的重建，使以往的快速房室率患者CCTA檢查成為可能。然而心率的快慢及心律的節(jié)律變化仍是影響炫速雙源CT心臟冠狀動(dòng)脈成像的主要因素[18]。研究表明，心率[（60～70）次/min]較慢時(shí)，冠狀動(dòng)脈的幾何運(yùn)動(dòng)速度隨著心率加快而加快，呈雙期模式，舒張期較長，收縮末期和舒張末期速度比較低，特別是舒張末期可出現(xiàn)低速平臺(tái)期，隨著心率進(jìn)一步加快，舒張末期低速平臺(tái)期的優(yōu)勢不在。高心率患者心率>75次/min，冠狀動(dòng)脈速度低速期在收縮期，也就是在R-R間期的30%～40%。對于整個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)，走行于前室間溝的左主干和前降支相對運(yùn)動(dòng)速度較慢且變化規(guī)律平緩，右冠狀動(dòng)脈和回旋支分別走行于前后房室溝，受心房、心室的雙重影響，二者的運(yùn)動(dòng)不一致使其出現(xiàn)不規(guī)則擺動(dòng)，相對運(yùn)動(dòng)速度較快且變化幅度較大[19]。房顫患者心率增快，心律往往不規(guī)則。對于冠狀動(dòng)脈偽影產(chǎn)生的心律變化往往是致命性，由于心律的不規(guī)則容積數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生于心動(dòng)周期的不同時(shí)相，重建時(shí)不能與其相鄰層面影像連續(xù)顯示，可表現(xiàn)為影像模糊或運(yùn)動(dòng)偽影。經(jīng)研究證實(shí)由于單純的房顫引起的心律失常患者收縮末期時(shí)間變化率較小，仍然可以重組出較為理想的冠脈影像，絕對值重組間隔的效果明顯優(yōu)于相對值重組間隔[20]。房顫心律極不規(guī)則，在患者的心動(dòng)周期過程中舒張期縮短更為明顯，但是患者的心室收縮仍然同步，對于收縮期大部分患者我們?nèi)钥梢哉业奖容^理想的重組時(shí)相。本研究中未采用心電編輯患者的最佳時(shí)相，大多數(shù)在250～320 ms之間，相當(dāng)于收縮末期或舒張?jiān)缙赱21]。此類患者通過重組時(shí)相的改變，而不采用心電編輯技術(shù)達(dá)到冠脈顯現(xiàn)效果，本研究中，此類患者占全部患者的43.24%（32/74）。

雙源CT的75 ms和單扇區(qū)重建的優(yōu)勢雖然讓快速心率檢查成為可能，但是快速的心率疊加心律變異極大地影響R-R間期的穩(wěn)定性，從而使雙源CT的心電門控圖像重組質(zhì)量明顯下降，不得不進(jìn)行進(jìn)一步的心電編輯。本組研究中這一現(xiàn)象達(dá)到56.76%（42/74）。

圖像采集時(shí)間窗的調(diào)整及其在R-R間期的良好位置仍是心電編輯的重中之重[22]。調(diào)整的步驟分為以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：①通過4D模式確定圖像無跳層偽影的時(shí)相；②通過這一時(shí)相找出心電圖中R-R間期的平均心率；③在此間期的圖像采集時(shí)間窗與R波的距離絕對值為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整其他采集時(shí)間窗的具體位置。在房顫患者的心率和心律變異差別大的情況下，重建收縮期時(shí)相時(shí)要注意首先將忽略平均心率相差最大且R-R間期最短的幾個(gè)R波，再用R波后的絕對值重建收縮期時(shí)相；遇到困難時(shí)可依據(jù)具體情況利用4D模式的預(yù)覽功能通過多次嘗試R波偏移移動(dòng)個(gè)別R波，得到較滿意的圖像。本研究13例房顫患者通過這種方法獲得較滿意圖像。

本研究經(jīng)過心電編輯后的圖像基本滿足影像觀察，但是仍有少部分病例無法達(dá)到2分或連續(xù)兩個(gè)節(jié)段的3分以上。仔細(xì)分析這部分圖像主要集中在右冠狀動(dòng)脈和回旋支中遠(yuǎn)段，最大原因可能與右冠狀動(dòng)脈和左回旋支走行有關(guān)，兩者在房室間溝內(nèi)，易受心臟搏動(dòng)影響的節(jié)段，而左主干和前降支近段受心臟搏動(dòng)偽影影響最小，可能與該部位血管走行較水平有關(guān)。

本研究亦存在一些不足之處：①?zèng)]有冠脈造影“金標(biāo)準(zhǔn)”的對照，人為因素占比重過大，以后要做冠脈造影對照研究；②研究數(shù)據(jù)量不大，今后還需大樣本研究；③本研究采用回顧性心電門控螺旋掃描模式（Spiral），患者輻射劑量平均達(dá)到20 mSv，今后應(yīng)對前瞻性心電門控螺旋掃描模式（flash spiral）進(jìn)一步研究，以減少患者輻射劑量。

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（收稿日期：2015-04-15）