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        影響多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像圖像質(zhì)量的因素

        2011-08-04 09:15:38張春雨王文志楊淑琴
        中國老年學(xué)雜志 2011年24期
        關(guān)鍵詞:偽影后處理造影劑

        張春雨 王文志 張 千 梁 平 王 睿 楊淑琴

        (吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院放射線科,吉林 長春 130033)

        雖然迄今為止冠心病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)仍為冠狀動(dòng)脈造影(coronary angiography,CAG),但CAG僅能顯示管腔的狹窄程度及范圍,而且是有創(chuàng)檢查,還可能出現(xiàn)一些嚴(yán)重的并發(fā)癥。多層螺旋CT冠狀動(dòng)脈成像(multi-slice spiral CT coronary angiography,MSCTCA)不但可以顯示血管管腔的改變,亦可同時(shí)顯示管壁的鈣化、斑塊的形態(tài)、范圍、特征及血管與心臟整體間的空間關(guān)系〔1〕,且其為無創(chuàng)性檢查,費(fèi)用較低,因此越來越受到關(guān)注。本文主要探討影響MSCTCA圖像質(zhì)量的因素。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 2006年3月至2007年6月行16層螺旋CT冠脈成像的60歲以上的患者52例。其中3例為支架植入后復(fù)查,1例冠脈旁路搭橋術(shù)后搭橋血管復(fù)查。男34例,女18例,年齡60~76歲,平均68歲。52例患者均有不同程度的胸悶,43例有心前區(qū)不適、心悸病史。心電圖示ST段抬高21例,ST段下移13例。3例支架植入者2例為左前降支,1例為右冠狀動(dòng)脈。1例冠脈搭橋術(shù)后2支靜脈橋,1支動(dòng)脈橋。

        1.2 方法

        1.2.1 檢查前準(zhǔn)備 心率一般應(yīng)控制在50~65次/min。對(duì)于心率〉65次/min者,給予口服氨酰心安25 mg以減慢心率;30 min后心率仍〉65次/min者追加口服氨酰心安25 mg,心率穩(wěn)定控制在65次/min以下。

        1.2.2 掃描技術(shù) 采用美國GE公司的16層螺旋CT,Lightspeed 16 System進(jìn)行掃描。首先進(jìn)行定位像和預(yù)掃描,然后在主動(dòng)脈根部層面進(jìn)行小劑量試驗(yàn)測(cè)主動(dòng)脈峰值時(shí)間:分別以3~5 ml/s速率注射20 ml造影劑,計(jì)算出延遲時(shí)間(18~28 s不等)。掃描范圍:自氣管隆突下2 cm至心膈面以下2 cm。以相同的速率注入造影劑60~100 ml,要求患者吸氣后屏氣,按所測(cè)得的延遲時(shí)間啟動(dòng)掃描。選擇掃描參數(shù):螺距0.325:1,層厚1.25 mm,重建層厚0.625 mm,顯示野(FOV)250 mm,矩陣512*512,140 kV;毫安秒根據(jù)病人的具體情況而定,一般為220 ~350 mAs。

        按照掃描時(shí)的心率≤60次/min(共33例196支血管),61~70次/min(共14例81支血管),>70次/min(共2例10支血管),將所有患者分為3組。

        按照心率波動(dòng)幅度<10次/min(共45例266支血管),≥10次/min(共4例21支血管)將所有患者分為2組。

        1.3 圖像重建、后處理及分析方法 將掃描的原始數(shù)據(jù)在RR間期75%相位窗進(jìn)行橫軸位重建,并傳送到工作站。采用Cardiac IQ軟件包進(jìn)行容積再現(xiàn)技術(shù)(VRT)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)、最大密度投影(MIP)、仿真內(nèi)窺鏡(CTVE)技術(shù)等后處理。

        1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 計(jì)數(shù)資料采用Kendall等級(jí)相關(guān)分析。

        2 結(jié)果

        在原始圖像及重建圖像上,血管成像的影像質(zhì)量分為3級(jí),1級(jí):成像良好,血管與周圍組織分界清楚,沒有階梯狀偽影,血管腔及血管壁顯示清楚;2級(jí):成像尚可,血管有輕度階梯偽影,血管形態(tài)尚可辨認(rèn),重建圖像可以進(jìn)行分析;3級(jí):成像不良,各種偽影影響血管結(jié)構(gòu)的觀察,不能用于判斷該血管的情況。按上述分組,心率與成像效果的關(guān)系見表1,不同組間成像質(zhì)量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。成像效果與心率波動(dòng)的關(guān)系見表2,第1組與第2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)??梢娦穆什▌?dòng)幅度<10次/min患者的MSCTCA成像質(zhì)量明顯高于波動(dòng)幅度≥10次/min的患者。

        表1 心率對(duì)冠狀動(dòng)脈血管成像質(zhì)量的影響(共287支血管)〔血管支數(shù)(%)〕

        表2 掃描期間心率變化幅度對(duì)冠狀動(dòng)脈血管成像質(zhì)量的影響(287支血管)〔血管支數(shù)(%)〕

        3 討論

        心臟作為特殊的動(dòng)態(tài)器官,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)致圖像偽影一直是一個(gè)主要問題。16層螺旋CT比單層螺旋CT掃描速度更快,掃描范圍更長,掃描層更薄,空間分辨率更高,消除了后處理圖像中Z軸方向出現(xiàn)的階梯狀圖像邊緣,因而三維成像的質(zhì)量更好。MSCTCA在無創(chuàng)的基礎(chǔ)上,利用16層圖像的數(shù)據(jù),較好地顯示了心臟冠狀動(dòng)脈及其分支的影像,逐漸成為臨床上篩選冠心病的重要手段。但正確的診斷基于高質(zhì)量圖像的獲取。筆者認(rèn)為若要保證圖像質(zhì)量,需注意下列基本因素。

        3.1 心率與心律 心率的快慢對(duì)冠狀動(dòng)脈成像效果的影響至關(guān)重要〔2〕。時(shí)間分辨率是MSCT成像的重要參數(shù)。心率過快者(≥70次/min)常會(huì)使成像時(shí)間分辨率加大而無法在舒張期內(nèi)完成,因此重建后的圖像顯示為血管中斷及階梯狀偽影;國內(nèi)文獻(xiàn)〔3,4〕提示心率在60次/min以下者CT圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于心率在60次/min以上者,而本試驗(yàn)亦證實(shí)心率≤60次/min者圖像質(zhì)量 優(yōu)于心率60~70次/min者,心率60~70次/min者圖像質(zhì)量優(yōu)于心率70次/min以上者。在掃描期間心率的穩(wěn)定也很重要,波動(dòng)幅度大于10次/min則會(huì)使圖像數(shù)據(jù)不能在心動(dòng)周期同一時(shí)相采集與重建,亦會(huì)導(dǎo)致偽影產(chǎn)生,因此明顯心律不齊需經(jīng)臨床治療穩(wěn)定后再行檢查為宜。本組3例因掃描期間心率一直>75次/min或心率波動(dòng)>15次/min而成像模糊,不能評(píng)估。

        3.2 呼吸訓(xùn)練與屏氣 檢查采集圖像過程中,呼吸動(dòng)作導(dǎo)致胸腔的運(yùn)動(dòng)常常會(huì)引起心臟整體的移位,從而影響冠狀動(dòng)脈主干及分支的顯影或出現(xiàn)中斷移位等偽影現(xiàn)象,因此掃描過程中的屏氣是保證圖像數(shù)據(jù)有效采集及圖像重建時(shí)質(zhì)量的重點(diǎn)之一。本組經(jīng)驗(yàn)為檢查前訓(xùn)練患者屏氣即可完成掃描,還要囑咐患者放松情緒以保證穩(wěn)定的心律。本組病例即有1例瞬間屏氣不良而出現(xiàn)右冠狀動(dòng)脈近段中斷移位。3.3注射速率與對(duì)比劑應(yīng)用劑量對(duì)比劑(優(yōu)維顯370)使用總量及注射流速直接影響冠狀動(dòng)脈的顯示??焖僮⑸鋾r(shí),靶血管內(nèi)對(duì)比劑充盈高峰時(shí)間早,小血管顯影好,但腔靜脈偽影干擾大;慢速注射時(shí),靶血管對(duì)比劑充盈高峰時(shí)間晚,小血管顯影差,但腔靜脈偽影相對(duì)少。本組探索應(yīng)用80、100、120 ml總量,先以20 ml行預(yù)掃描測(cè)出冠狀動(dòng)脈掃描的最佳強(qiáng)化時(shí)間,再將剩余造影劑以3~5 ml/s的速度注入,并以同速加注40 ml分層好的生理鹽水,能較好解決上腔靜脈、右心房強(qiáng)對(duì)比性偽影對(duì)冠狀動(dòng)脈顯示的干擾,結(jié)果表明造影劑注入總量100 ml,速度以4.5~5.0 ml/s成像最理想。

        3.3 掃描延長時(shí)間 由于冠脈是心臟血管系統(tǒng)中較纖細(xì)的一支,個(gè)體實(shí)際循環(huán)時(shí)間差異較大,而掃描延遲的理想時(shí)限是顯示冠狀動(dòng)脈的關(guān)鍵,所以針對(duì)不同患者循環(huán)時(shí)限差異,應(yīng)行對(duì)比劑小劑量預(yù)試驗(yàn),以時(shí)間-密度曲線計(jì)算主動(dòng)脈對(duì)比劑充盈峰值來計(jì)算延遲時(shí)間。本組以預(yù)掃描方法算出冠狀動(dòng)脈內(nèi)對(duì)比劑充盈的最佳時(shí)間,測(cè)出的延遲時(shí)間在18~28 s,能夠獲取較理想的冠狀動(dòng)脈及其分支圖像。

        3.4 后處理技術(shù)的選擇 掃描后圖像的后處理是顯示病變的關(guān)鍵。重建方法的效果因人而異,受多方面因素的影響。重建方法不同,得到的圖像也不同。

        MPR優(yōu)點(diǎn)是操作簡單快捷,可以做到實(shí)時(shí)顯示,能任意產(chǎn)生新的斷層圖像,原圖像的密度值和大小比例被忠實(shí)保留到結(jié)果圖像。CPR優(yōu)點(diǎn)是可以將迂曲的血管全程清晰顯示,并能將迂曲走行的解剖結(jié)構(gòu)拉直,將其全程顯示于一 幅二維剖面圖像上,使對(duì)狹窄程度及長度的評(píng)價(jià)更加直觀,可以發(fā)現(xiàn)較明顯的病灶(包括鈣化灶和軟斑塊),判斷冠狀動(dòng)脈狹窄的程度。VRT可三維顯示整個(gè)心臟和冠狀動(dòng)脈,直觀顯示冠狀動(dòng)脈和心臟的解剖細(xì)節(jié),血管有較好的連續(xù)性,圖像細(xì)膩、逼真,有較強(qiáng)立體感,可顯示冠狀動(dòng)脈狹窄及鈣化斑塊。CTVE在檢測(cè)具有不規(guī)則表面和鈣化病變時(shí)敏感性和特異性都較高。MIP對(duì)高密度的物質(zhì)如管壁鈣化灶的顯示準(zhǔn)確性高。

        隨著時(shí)間和空間分辨率的不斷改善,MSCT成像技術(shù)在冠狀動(dòng)脈疾病中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛,前景越來越廣闊。更多排數(shù)、更小體積的探測(cè)器以及更快的掃描速度,這些技術(shù)上的進(jìn)步,使運(yùn)動(dòng)偽影明顯減少,造影劑用量降低,更小的血管得以顯示,使得冠狀動(dòng)脈的圖像質(zhì)量進(jìn)一步提高,冠狀動(dòng)脈硬化的定量分析更為準(zhǔn)確。MSCT優(yōu)越的性能會(huì)給冠狀動(dòng)脈疾病的臨床診斷提供更多的信息,為臨床治療提供更科學(xué)的參考依據(jù)。

        1 Schoenhagen P,Halliburton SS,Stillman AE,et al.Noninvasive imaging of coronary arteries:current and future role of multi-detector row CT〔J〕.Radiology,2004;232(1):7-17.

        2 Nieman K,Bennoj,Rensing,et al.Usefulness of multi-slice computed tomography for detecting obstructive coronary artery disease〔J〕.Am J Cardiol,2002;89:913.

        3 包顏明,張龍江,楊亞英.多層螺旋CT評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈疾病的進(jìn)展〔J〕. 放射學(xué)實(shí)踐,2005;3(20):2268-70.

        4 趙紹宏,聶永康,蔡祖龍,等.冠狀動(dòng)脈疾病多層螺旋CT成像初探〔J〕.中華放射學(xué)雜志,2002;36(8):712-4.

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