湯志超,籍慶余,劉志敏,魏虹,張國彬,劉靖,楊瑞,劉霞,楊丹
128層螺旋CT具有非常高的時間分辨力和空間分辨力,使得CT冠狀動脈成像(computed tomography coronary angiography,CTCA)的圖像質量得到了明顯提高[1-3],在掃描過程中出現(xiàn)的一些情況,例如:心律失?;蚱翚獠蛔愕氖軝z者其成像質量多仍不能滿足臨床診斷需要,同時又給受檢者帶來了一定的經(jīng)濟損失。筆者旨在通過128層螺旋CT具有的心電編輯及4D多時相重組等方法的臨床應用,對改善及優(yōu)化冠脈成像質量,提高冠脈CTA 檢查的成功率,擴大檢查的適用范圍有著非常重要的意義。
搜集本院2011年1月-11月在CTCA 掃描中出現(xiàn)的各種心律失常或屏氣不足的41例受檢者進行研究。其中心律失常的受檢者35例,包括竇性心律不齊17例,房性心律不齊10例,室性心律不齊8例;屏氣不足的受檢者6例。41例受檢者年齡43~79歲。
冠狀動脈節(jié)段:按照美國心臟病協(xié)會的標準[4],將冠狀動脈分成15個節(jié)段,即S1~S15,其中管腔直徑<1.5mm 的冠狀動脈及其分支不進行評價。
冠狀動脈分析:在MMWP(VE36A版本)工作站上,利用工作站中的Criculation軟件的自動播放(auto)功能選擇圖像質量最佳時相,最后利用血管評估軟件(QCA)對血管進行分析評估。
圖像質量評價標準:由2名經(jīng)驗豐富的CT診斷醫(yī)師獨立完成冠狀動脈圖像質量評價及病變分析。圖像質量評價標準采用5 分制圖像質量評分方法[5]:1分,無法觀察,血管不能辨別;2分,嚴重偽影,血管全程的一半或一半以上出現(xiàn)模糊和雙邊征或有血管中斷;3分,中度偽影;4分,輕微偽影,血管全程一半以下邊緣模糊,但連續(xù);5分,無偽影,血管周圍稍模糊,血管顯示光滑清晰,邊緣銳利。其中≥4分可以用于臨床診斷,并符合診斷要求。
采用Definition AS 128層4D螺旋CT機及Syngo MMWP(VE36A 版本)工作站進行CT掃描及后處理,心電編輯及4D多時相重組應用CT機副臺配置的軟件完成。掃描前對受檢者行心率控制及呼吸訓練。掃描參數(shù):管電壓100~120 kV,管電流300~400mAs,數(shù)據(jù)采集通道為128×0.5mm,螺距1.8。使用EZEM 雙筒高壓注射器,以4.5~5.0ml/s的流率經(jīng)肘靜脈注入65~75ml優(yōu)維顯(370mg I/ml),并以相同流率注入生理鹽水40ml。掃描時均采用回顧性心電門控技術,利用自動觸發(fā)軟件,ROI設定在升主動脈,閾值設定為130HU。掃描時患者取仰臥位,掃描范圍從氣管隆突至膈肌下2cm,患者于淺吸氣后屏氣,屏氣時保持胸部、腹部靜止,同步記錄心電信號,掃描時間4~7s[1]。
原始圖像重組參數(shù):視野180mm×180mm~200mm×200mm,層厚0.75mm,層間隔0.3mm。心電編輯:對原始多期時相使用刪除、禁用、移動或插入等方法進行編輯。4D多時相重組:時相范圍0%~100%,時相間隔5%,重組圖像8000~10000幅。
圖像重組方法:方法1,未進行心電編輯以及4D多時相重組;方法2,單純采用心電編輯;方法3,單純采用4D多時相重組;方法4,同時采用心電編輯以及4D多時相重組。
圖像重組步驟:常規(guī)采用Auto Bset Phase取得最佳收縮期及舒張期時相,在掃描方案中設定重組時相欄為Best Phase選項,掃描完成后即刻進行自動分析原始數(shù)據(jù)并重組。以上常規(guī)步驟結束后,掃描過程中受檢者心律失?;蚱翚獠蛔銜r,Best Phase得到的圖像質量一般不能滿足臨床診斷需要,需要通過以下步驟對圖像質量進行優(yōu)化。
對于心律失常的受檢者圖像重組:①心電編輯:針對不同的心律失常的受檢者,使用刪除、禁用、移動或插入等方法(例如在早搏病例中常用刪除方法,在竇性心率不齊的病例中常用移動或插入,在室速病例中常用禁用方法)(圖1a、1b)。②4D多時相重組,若心電編輯后圖像質量仍然不滿意,則進行該步驟重組,在心電編輯后得到的較好時相的基礎上,增加重組選項卡,在Trigger選項中單擊Multiphase選擇0%~100%,間隔5%的多時相,單擊Recon進行4D原始數(shù)據(jù)重組,將此原始數(shù)據(jù)傳入MMWP工作站中(圖1c)。
圖1 心電編輯及4D多時相重組。a)受檢者常規(guī)采用Auto Best Phase后的VRT;b)受檢者常規(guī)采用Auto Best Phase后的MPR(右冠狀動脈RCA 無法觀察,評分為1 分);c)利用心電編輯后的VRT;d)利用心電編輯后的MPR(評分為3分,RCA中S3段局部無法觀察,評分為1分);e)心電編輯的基礎上利用4D多時相重組得到的最佳時相的VRT;f)心電編輯的基礎上利用4D多時相重組得到的最佳時相的MPR。 圖2 屏氣不足受檢者行4D多時相重組前后圖像。a)VRT 示未行4D多時相重組時出現(xiàn)的錯層偽影;b)VRT 示行4D多時相重組后選擇的最佳時相,偽影消失。
表1 心律失常患者采用不同重組方法的圖像質量比較
屏氣不足的受檢者圖像重組:利用Auto Bset Phase取得最佳時相的基礎上,對該時相進行4D多時相重組(方法同上),針對不同血管段出現(xiàn)的錯層情況,選擇4D多時相中的不同時相進行分析評估。
心律失常的受檢者:方法4與方法1、方法2及方法3重組的圖像質量進行對比分析。屏氣不足的受檢者:方法3與方法1的圖像質量進行對比分析。
采用SPSS11.5進行統(tǒng)計學分析,計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差()表示,計量資料組內及組間比較采用方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
35例心律失常的受檢者均確認心電信號觸發(fā)無誤,心率41~214次/分,6例屏氣不足的受檢者心律正常。
心律失常的受檢者圖像質量比較:方法4重組后的圖像質量均達到4分以上(圖1c、1f)。各組評分結果見表2。
將測得數(shù)據(jù)進行Levene方差齊性檢驗,結果顯示各組均數(shù)方差為齊性(F=2.155,P<0.05),經(jīng)過SNK 正態(tài)性檢驗,結果顯示各組均數(shù)服從正態(tài)分布。對于不同的重組方法經(jīng)隨機區(qū)組設計的方差分析,4種重組方法冠脈成像圖像質量差異有統(tǒng)計學意義(F=68.453,P<0.05)。同時結果顯示方法4(即同時行心電編輯和4D多時相重組)冠脈成像的質量明顯優(yōu)于其他方法:Auto Bset Phase 2.24±0.22、單純心電編輯3.38±0.33、單純4D多時相重組3.30±0.18和心電編輯+4D多時相重組4.87±0.11。
單純屏氣不足的受檢者圖像質量比較:6 例受檢者未采用4D多時相重組時圖像質量評分均≤2分,采用4D多時相重組后圖像質量均≥4分(圖2a、b)。
冠心病是一種常見的心臟病,發(fā)病率逐年上升,已成為嚴重威脅人類健康的疾病,CTCA 對冠心病的診斷及治療有著重要意義。
隨著多層螺旋CT時間和空間分辨率的不斷提高,掃描覆蓋范圍的擴大,心率的快慢對CTCA 成像質量的影響相對減弱,而心臟節(jié)律因素包括各種心律失常等在冠狀動脈成像中成為更為重要的影響因素,直接關系到檢查適應范圍的大?。?]。
本研究結果顯示,對于在掃描中出現(xiàn)的多種心律失常或屏氣不足的受檢者,利用心電編輯及128層螺旋CT特有的4D多時相重組的組合方式,可以使圖像質量明顯提高,其中同的受檢者在單純采用心電編輯和4D多時相重組這種方法在多種心律失常的情況下,僅房顫及頻發(fā)室早各一例受檢者血管樹評分為4分,其余心律失常的受檢者血管樹評分均為5分;屏氣不足的受檢者在單純采用4D多時相重組時就可以達到血管樹評分≥4分的結果。盡管本次研究已經(jīng)明顯改善了部分因多種不良因素導致的冠脈成像的圖像質量,但仍有一定的局限性;過快的心率、嚴重的心率失常仍能導致檢查失敗,改善圖像的能力還需后續(xù)研究進一步加強;研究本身不僅對于掃描用CT機的硬件及軟件要求較高,需要處理的圖像信息量大,而且需要占用工作人員較多時間及精力。當然,在CTCA 的檢查過程中,應極力避免心律失常、屏氣不足等的不良因素的發(fā)生,檢查前應充分了解受檢者有無心律失常,若有應請心內科醫(yī)師進行適當干預,對聽力障礙、理解能力較差的受檢者應當對其進行有效的屏氣訓練,力求避免諸多不良因素的發(fā)生。
總之,利用本次研究的方法即保證了CTCA 檢查的準確性和成功率,減少了重復檢查對受檢者生理及心理方面的影響,又減輕受檢者的經(jīng)濟負擔,同時還擴大了CTCA 檢查的適用范圍,是一種較好的冠脈成像后處理方法。
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