心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈CT血管造影圖像質(zhì)量的影響

柳　青　張智琴　宗會遷　程　豪

(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，河北　石家莊　050000)

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心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈CT血管造影圖像質(zhì)量的影響

柳青張智琴1宗會遷程豪

(河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，河北石家莊050000)

〔摘要〕目的探討心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈(以下簡稱為冠脈)CT血管造影(CTA)圖像質(zhì)量及診斷結(jié)果的影響。方法選擇該院冠脈疾病患者610例，均經(jīng)256層螺旋CT行冠脈CTA診斷，其中580例患者心律整齊，有76例患者同意接受選擇性冠狀動脈造影(CAG)診斷，根據(jù)心率由低到高將580例心律整齊者分成Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅳ組；另將心率≤80次/min的537例患者根據(jù)采集周期中心律變化幅度由低到高劃分成A組、B組、C組。對比不同心率組的冠脈圖像質(zhì)量，分析采集周期中患者心率及心律變化的幅度與圖像質(zhì)量的聯(lián)系，比較不同心率及心律變化幅度的CAG及CTA診斷結(jié)果。結(jié)果患者心率越低，則CTA圖像質(zhì)量優(yōu)良率也越高，但其診斷的敏感度、準(zhǔn)確度與心率變化幅度無明顯相關(guān)性(r=-0.145，P=0.128；r=-0.128，P=0.220)；心律變化的幅度越低，則CTA圖像質(zhì)量優(yōu)良率也越高，但其診斷敏感度、準(zhǔn)確度與心率變化幅度也無明顯相關(guān)性(r=-0.241，P=0.097；r=-0.208，P=0.142)。結(jié)論冠脈疾病患者的心率及心律越低，則CTA圖像質(zhì)量也越高，但其變化對于256層螺旋CT冠脈CTA診斷并無明顯的影響，因此CTA對心血管疾病診斷價(jià)值較高。

〔關(guān)鍵詞〕心率波動；心律；螺旋CT；冠狀動脈CTA圖像質(zhì)量

目前螺旋CT對于冠狀動脈探查及疾病診斷均具有較高的應(yīng)用價(jià)值，并且創(chuàng)傷性極小。但是同時(shí)也有研究顯示，螺旋CT對于冠狀動脈疾病診斷具有一定局限性，例如當(dāng)患者出現(xiàn)心律失常癥狀時(shí)，圖像質(zhì)量會受到影響〔1，2〕。本文旨在研究心率及心律對256層螺旋CT冠狀動脈CT血管造影(CTA)圖像質(zhì)量的影響。

1資料和方法

1.1臨床資料選擇2013年5月至2015年5月在我院接受診治的冠脈疾病患者610例，其中580例患者心律整齊，男328例，女252例；年齡38～76〔平均(61.8±8.4)〕歲，有76例患者同意接受選擇性冠狀動脈造影(CAG)。將580例心律整齊者JP2(即患者心律變化幅度不超過10次)分成Ⅰ組(心率≤60次/min)74例；Ⅱ組(60次/min<心率≤70次/min)280例；Ⅲ組(70次/min<心率≤80次/min)183例；Ⅳ組(心率>80次/min)43例。另將心率≤80次/min的537例患者根據(jù)采集周期中心律變化幅度分成A組：變化幅度≤3次者285例；B組：3次<變化幅度≤5次者240例；C組變化幅度>5次者12例。所有患者簽署知情同意書，本次研究已獲得醫(yī)院倫理委員會的審核批準(zhǔn)。

1.2研究方法

1.2.1檢查方法掃描設(shè)備選擇Philips Brilliance iCT型號，256層螺旋CT，掃描模式采取前瞻性心電門控，探測器陳列為128 mm×0.625 mm，其掃描厚度以及層間距分別設(shè)定為0.9 mm及0.45 mm。機(jī)架轉(zhuǎn)速設(shè)為0.27 s/圈，管電壓及管電流分別為100 kV及200～300 mAs，行迭代重建(iDose4)低劑量CT掃描方式，視野為250 mm，重建矩陣512×512，并通過智能扇區(qū)對掃描方式進(jìn)行選擇。采用Medrad stellant雙筒高壓注射器P3T心臟模塊個(gè)性化對比劑注射方案進(jìn)行注射，根據(jù)體重注射器自動生成注射方案。對比劑選用歐乃派克(350 mgI/ml)，通過人工智能跟蹤技術(shù)實(shí)施觸發(fā)掃描，其觸發(fā)層面為與肺動脈保持水平狀態(tài)的降主動脈，并將觸發(fā)閾值規(guī)定為150 HU。CT掃描范圍為自氣管分叉位置至肝臟上緣。注意需反復(fù)要求患者配合完成閉氣呼氣等訓(xùn)練，以達(dá)到理想圖像效果。

1.2.2圖像處理將所得影像傳送到EBW工作站，并給予圖像質(zhì)量評定。根據(jù)心臟標(biāo)準(zhǔn)測算法，分別采用78%以及45%R-R間期CT圖像實(shí)施重建以及處理，包含通過最大密度投影技術(shù)檢查患者血管狹窄位置以及嚴(yán)重程度，將軸位相當(dāng)做指導(dǎo)圖像，按照曲面重組技術(shù)對各血管和血管分支等實(shí)施，以及通過多平面重組技術(shù)檢查心臟結(jié)構(gòu)等。

1.3觀察指標(biāo)觀察并對比各組患者的右冠脈(RCA)、左前降支(LAD)以及左旋支(LCX)，依據(jù)美國心臟協(xié)會制定的分類法為冠脈實(shí)施分段。

1.4圖像質(zhì)量分級〔3〕1級：顯影良好，且管壁光滑，不含階梯狀偽影亦或是血管中斷；2級：顯影可，存在管壁模糊亦或是輕度的階梯狀偽影；3級：管壁模糊且有嚴(yán)重階梯狀偽影，無法用于相關(guān)診斷過程。將圖像質(zhì)量為1級與2級者的比例計(jì)算優(yōu)良率。圖像均由我院2名以上有經(jīng)驗(yàn)的診斷醫(yī)生討論決定后記錄對比。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS13.0軟件進(jìn)行χ2、t檢驗(yàn)和Spearman相關(guān)性分析。以CAG檢查結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算CTA診斷的敏感度和準(zhǔn)確度，敏感度=CTA確診數(shù)/CAG確診數(shù)，準(zhǔn)確度=(冠狀動脈節(jié)段數(shù)-CTA漏診數(shù))/冠狀動脈節(jié)段數(shù)。

2結(jié)果

2.1不同心率組患者的冠脈圖像質(zhì)量情況對比Ⅰ組冠脈圖像質(zhì)量的優(yōu)良率是100%，Ⅱ組RCA顯示的優(yōu)良率為98.93%(277/280)，LAD為97.86%(274/280)，LCX為98.21%(275/280)；Ⅲ組RCA顯示的優(yōu)良率為89.62%(164/183)，LAD為89.07%(163/183)，LCX為84.70%(155/183)；Ⅳ組冠脈圖像質(zhì)量顯示較差，RCA顯示的優(yōu)良率為67.44%(29/43)，LAD為62.79%(27/43)，LCX為65.12%(28/43)。見表1。

2.2不同心率組患者CAG及CTA的診斷結(jié)果對比76例CAG一共顯示有600個(gè)冠脈節(jié)段，含明顯狹窄128個(gè)，由CTA檢出104個(gè)，二者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.078，P=0.079)。24個(gè)CTA顯示無狹窄的節(jié)段經(jīng)CAG檢查顯示有狹窄。將CAG作為金標(biāo)準(zhǔn)，CTA的敏感度為81.25%，準(zhǔn)確度為96.00%。各組間對比，心率越低，則CTA診斷顯示的敏感度及準(zhǔn)確度越高，敏感度、準(zhǔn)確度與心率變化幅度無明顯相關(guān)性(r=-0.145，P=0.128；r=-0.128，P=0.220)。見表2。

2.3采集周期中患者心律變化的幅度與有關(guān)圖像質(zhì)量的相關(guān)性537例心率低于80次/min的患者中，A組3支冠脈的顯示優(yōu)良率均是99.30%(283/285)，B組RCA顯示的優(yōu)良率為92.08%(221/240)，LAD為92.50%(222/240)，LCX為90.83%(218/240)。C組RCA顯示的優(yōu)良率為41.67%(5/12)，LAD為66.67%(8/12)，LCX為50.00%(6/12)。見表3。

2.4采集周期中患者心律變化的幅度進(jìn)行的CAG及CTA診斷結(jié)果對比患者心律變化的幅度越低，則CTA的診斷敏感度以及準(zhǔn)確度相對越高，但敏感度、準(zhǔn)確度與心率變化幅度無明顯相關(guān)性(r=-0.241，P=0.097；r=-0.208，P=0.142)。見表4。

表1不同心率組患者的冠脈圖像質(zhì)量情況對比(n)

組別n1級RCALADLCX2級RCALADLCX3級RCALADLCXⅠ組74686570694000Ⅱ組280186189196918579365Ⅲ組1836762709710185192028Ⅳ組43555242223141615

表2不同心率組患者CAG及CTA的診斷結(jié)果對比(%)

組別n冠脈節(jié)段數(shù)(段)CAG確診數(shù)(n)CTA確診數(shù)(n)CTA漏診數(shù)(n)敏感度(95%CI)準(zhǔn)確度(95%CI)Ⅰ組86216160100.00(98.42～100.00)100.00(98.68～100.00)Ⅱ組242034034685.00(78.28～89.25)97.04(95.32～98.28)Ⅲ組3324252421080.77(72.65～85.44)95.87(90.28～97.56)Ⅳ組11932012860.00(54.35～68.28)91.40(85.62～93.45)總計(jì)766001281042481.25(75.65～85.35)96.00(90.27～98.53)

表3采集周期中患者心律變化的幅度與有關(guān)圖像質(zhì)量的聯(lián)系(n)

組名n1級RCALADLCX2級RCALADLCX3級RCALADLCXA組285209206214747769222B組240104112114117110104191822C組12222364746

表4采集周期中患者心律變化的幅度進(jìn)行的CAG及CTA診斷結(jié)果對比(%)

組別n冠脈節(jié)段數(shù)(段)CAG確診數(shù)(n)CTA確診數(shù)(n)CTA漏診數(shù)(n)敏感度(95%CI)準(zhǔn)確度(95%CI)A組4030467571085.07(81.28～89.32)96.71(92.32～98.32)B組312525041982.00(76.95～86.35)96.43(92.37～98.38)C組544116554.55(50.28～62.32)88.64(85.35～92.12)總計(jì)766001281042481.25(75.32～86.32)96.00(92.57～98.63)

3討論

伴隨著醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，在當(dāng)前的臨床診斷過程中，使用多層螺旋CT十分常見。256層螺旋CT具有以下優(yōu)點(diǎn)〔4〕：(1)所含X線劑量非常低，與以往CT設(shè)備相比較其輻射劑量約降低80%，被譽(yù)為綠色影像成像檢查設(shè)備。(2)該檢查設(shè)備轉(zhuǎn)速極快，可達(dá)到0.27 s/轉(zhuǎn)，極大程度地提高時(shí)間分辨能力。(3)高智能化，經(jīng)系統(tǒng)性檢查之后，設(shè)備本身具備多種處理技術(shù)，可為臨床作出準(zhǔn)確診斷提供更可靠信息。國外有報(bào)道證實(shí)，256層螺旋CT在進(jìn)行CAG時(shí)，其圖像質(zhì)量不受到患者心率影響，因此無需對患者進(jìn)行心率控制〔5〕。

本研究結(jié)果提示心率及心律對于256層螺旋CT冠脈CTA診斷并無明顯的影響，符合國外Tomizawa等〔6〕的相關(guān)報(bào)道結(jié)果。究其原因主要和以下方面有關(guān)〔7〕：(1)由于人體冠狀動脈呈樹根狀分布于心臟表面，心臟在跳動同時(shí)還會沿心軸發(fā)生一定角度旋轉(zhuǎn)及冠狀動脈自身同樣具有節(jié)律性收縮和舒張運(yùn)動，因此，冠狀動脈在CT清晰成像方面一直存在難點(diǎn)。如希望獲得的冠狀動脈CTA圖像質(zhì)量清晰并且不存在運(yùn)動偽影，則需要在實(shí)施數(shù)據(jù)采集過程中，注意選擇心臟幅度小的瞬間迅速曝光。而心臟自身運(yùn)動幅度小的時(shí)相受到心率影響，并且心臟在收縮期和舒張中晚期兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)所表現(xiàn)的運(yùn)動幅度范圍最小。例如，根據(jù)心率快慢進(jìn)行分析，當(dāng)患者處于低心率狀態(tài)時(shí)，收縮期所持續(xù)時(shí)間顯著少于舒張晚期。并且收縮期和舒張中晚期自身所維持時(shí)間均伴隨心率加快有所減少，整體上舒張中晚期所持續(xù)時(shí)間幅度會比收縮期長。而當(dāng)患者心率較高時(shí)，收縮期會比舒張中晚期維持時(shí)間長。由此可知，對于低心率患者來講，處于舒張中晚期時(shí)相所獲得的圖像質(zhì)量最佳，而對于高心率患者來講，其收縮期時(shí)相所獲得圖像質(zhì)量最理想。以往所使用的16層以及64層螺旋CT檢查冠狀動脈時(shí)，患者心率稍快則會影響圖片質(zhì)量，因此需提前對患者心率進(jìn)行控制。而256層螺旋CT掃描速度非?？?，可在5 s內(nèi)完成掃描操作，無需受到患者心率快慢因素制約。(2)檢查設(shè)備時(shí)間分辨率以及管球轉(zhuǎn)速和采集數(shù)據(jù)所使用的重建算法均存在一定聯(lián)系。首先，當(dāng)患者為高心率狀態(tài)時(shí)，其心率增大會導(dǎo)致心臟收縮末期時(shí)間縮短，因此高質(zhì)量圖像需要高水平時(shí)間分辨率。256層螺旋CT管球以0.27 s/轉(zhuǎn)速度進(jìn)行急速旋轉(zhuǎn)，保證了心臟解剖結(jié)構(gòu)能夠清晰顯示。其次，256層CT具備超寬探測器，時(shí)間分辨率提高，同時(shí)不會受到心率影響。因此心率及心律越低，則CTA圖像質(zhì)量優(yōu)良率也越高，但其變化對于256層螺旋CT冠脈CTA診斷并無明顯的影響，因此CTA對心血管疾病診斷價(jià)值較高，值得臨床推廣應(yīng)用。

4參考文獻(xiàn)

1黃海波，黃桂雄，林瑩，等.濾波反投影的冠狀動脈CTA低劑量優(yōu)化方案初探〔J〕.中華臨床醫(yī)師雜志(電子版)，2014；8(12)：2219-25.

2崔燕海，黃美萍，李景雷，等.基于胸圍的管電流調(diào)制技術(shù)在冠狀動脈CT造影應(yīng)用的可行性探討〔J〕.中華放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志，2014；34(10)：783-6.

3王健，陳曉敏，王勝煌，等.320層CT冠狀動脈成像診斷支架內(nèi)再狹窄的價(jià)值〔J〕.中華心血管病雜志，2012；40(6)：487-91.

4只小會，方芳，李紅霞，等.冠脈護(hù)理在320排螺旋CT冠狀動脈造影中提高圖像質(zhì)量的作用〔J〕.現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2013；13(22)：4345-8.

5Kondo T，Takamura K，F(xiàn)ujimoto S，etal.Motion artifacts on coronary CT angiography images in patients with a pericardial effusion〔J〕.J Cardiovasc Comput Tomogr，2014；8(1)：19-25.

6Tomizawa N，Yamamoto K，Akahane M，etal.The feasibility of halfcycle reconstruction in high heart rates in coronary CT angiography using 320-row CT〔J〕.Int J Cardiovasc Imaging，2013；29(4)：907-11.

7黃偉，周長圣，何雯雯，等.心房顫動對雙源CT冠狀動脈血管成像的影響〔J〕.中華心律失常學(xué)雜志，2010；14(2)：97-101.

〔2015-10-09修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)

〔中圖分類號〕R543.3+2

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)08-1951-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.08.076

1河北中醫(yī)學(xué)院影像教研室

第一作者：柳青(1979-)，男，主管技師，主要從事放射技術(shù)方面的研究。