李建浩，杜飛舟，趙立強(qiáng)

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ê?jiǎn)稱冠心?。┦且环N最常見(jiàn)的心臟病，準(zhǔn)確及時(shí)的診斷對(duì)于治療及預(yù)后有積極意義。冠狀動(dòng)脈CT 血管造影（Coronary Computed Tomography Angiography，CCTA）是目前公認(rèn)的快速、準(zhǔn)確診斷冠心病的首選非侵襲性檢查方法［1］。但在實(shí)踐過(guò)程中，由于CCTA較傳統(tǒng)血管造影需要更大的輻射劑量，一定程度上限制其廣泛應(yīng)用。2010年美國(guó)心臟學(xué)會(huì)基金會(huì)（ACCF）聯(lián)合美國(guó)放射學(xué)會(huì)（ACR）等5家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)制定頒布的《CCTA專家共識(shí)》中引用的數(shù)據(jù)顯示，64排CCTA有效劑量8～18mSv［2］，而傳統(tǒng)血管造影患者接受的有效劑量約5.6～6.6mSv［3］。因此，如何在保證診斷圖像質(zhì)量和診斷結(jié)果的同時(shí)降低輻射劑量已成為一項(xiàng)重要課題受到越來(lái)越多的關(guān)注。近年來(lái)，320排CT逐漸推廣，由于320排CT用于心臟掃描時(shí)可采用較少的心動(dòng)周期獲得重建圖像數(shù)據(jù)［1］，特別是心率＜65 次/分時(shí)，只需采取一個(gè)心動(dòng)周期數(shù)據(jù)。為了明確降低心率、縮短掃描時(shí)相能否在不損失圖像質(zhì)量的前提下，減少CCTA 的輻射劑量，本課題探討了心率和掃描時(shí)相對(duì)輻射劑量的影響，為臨床掃描方案的優(yōu)化和改進(jìn)提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 病例資料 收集2012 年1 月～2013 年6 月擬診為冠心病需進(jìn)行CCTA 的患者，排除造影劑過(guò)敏、中重度心律失常、嚴(yán)重臟器功能不全者。共入組患者240例，其中男138例，女102例，平均年齡56.7 歲（35～75）歲。平均體重指數(shù)24.3（20～28）kg/m2。根據(jù)患者心率分為高心率組（＞75 次/分）、中等心率組（65～75 次/分）和低心率組（＜65 次/分），其中低心率組患者又隨機(jī)分為全心動(dòng)周期組和舒張末期組。各組間性別、年齡、BMI無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

1.2 掃描方法 所有病例均使用東芝320 排CT（Toshiba Aquilion one），Vitrea fx 工作站，Ulrich 雙筒高壓注射器，優(yōu)維顯（370mg/ml）。檢查前行對(duì)比劑藥物過(guò)敏試驗(yàn)，連接心電監(jiān)護(hù)裝置并進(jìn)行呼吸訓(xùn)練。按照320 排CT 操作指南，根據(jù)患者體重指數(shù)設(shè)置管電流和管電壓（體重指數(shù)19～24kg/m2,100KV，350～400mA；體重指數(shù)25～29kg/m2,120KV，400～500mA），掃描范圍從氣管隆突下1cm 平面至心臟膈面［4］。根據(jù)心率設(shè)定掃描時(shí)間窗，高心率組掃描3個(gè)全心動(dòng)周期，中等心率組掃描2個(gè)全心動(dòng)周期，低心率組掃描1個(gè)全心動(dòng)周期（R-R 間期30%～80%）或僅掃描舒張末期（R-R 間期70%～80%）。經(jīng)肘靜脈以5～6ml/s 速率注入優(yōu)維顯50～60ml 及生理鹽水20ml［5］。采用Sure-Start 對(duì)比劑示蹤技術(shù)，當(dāng)降主動(dòng)脈CT 值達(dá)到閾值160HU 時(shí)啟動(dòng)掃描［6］，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Vitrea fx 工作站進(jìn)行圖像重建和處理，獲得曲面重建（CPR），容積再現(xiàn)（VR）和最大密度投影（MIP）圖像［6］。

1.3 影像質(zhì)量評(píng)價(jià) 根據(jù)美國(guó)心臟協(xié)會(huì)（American Heart Association，AHA）分類指南將冠狀動(dòng)脈分成15個(gè)節(jié)段，參照Frank J［7］CCTA 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分4級(jí)評(píng)價(jià)直徑大于1.5mm 的冠狀動(dòng)脈節(jié)段圖像質(zhì)量：4分：無(wú)偽影，可明確診斷；3分：輕度偽影，對(duì)診斷無(wú)影響；2分：中度偽影，尚能診斷；1分：重度偽影，無(wú)法診斷。由兩位心臟影像診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師獨(dú)立評(píng)價(jià)各組圖像，低心率舒張末期組直接對(duì)生成的圖像進(jìn)行評(píng)分，其余3 組對(duì)舒張末期和收縮末期圖像進(jìn)行評(píng)分，以評(píng)分高者為最佳掃描時(shí)間窗圖像。評(píng)價(jià)結(jié)果不一致時(shí)，由兩位醫(yī)師協(xié)商后做出一致結(jié)論。

1.4 輻射劑量測(cè)定 設(shè)備可自動(dòng)為每位患者生成劑量長(zhǎng)度乘積［dose length product,DLP（mGy/cm）］，根據(jù)以下公式換算有效輻射劑量［effective dose，ED（mSv）］［8］：ED=DLP×k（胸部轉(zhuǎn)換系數(shù)k值為0.017）。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法 以SPSS10.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以χ-±s 表示，獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)用于兩樣本間均數(shù)比較，兩個(gè)率的比較用卡方檢驗(yàn)，方差分析（One way ANOVA）用于多組間樣本的均數(shù)比較，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量

2.1.1 不同心率組最佳掃描時(shí)間窗的選擇結(jié)果 在高心率組，49例舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分高于收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分，8例舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分與收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分相同，3例舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分低于收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分。在中等心率組，54例舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分高于收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分，6例舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分與收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分相同。在低心率全心動(dòng)周期組，60例舒張末期重建圖像質(zhì)量評(píng)分均高于收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分，見(jiàn)圖1。

圖1 心率為57次/分全心動(dòng)周期掃描重建圖像（A為舒張末期圖像，左冠狀動(dòng)脈前降支、回旋支中段顯示清晰，評(píng)4分；B為收縮末期圖像，左冠狀動(dòng)脈前降支、回旋支中段輕度偽影，評(píng)3分）

2.1.2 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果 根據(jù)重建的最佳時(shí)間窗CCTA 圖像，各組評(píng)價(jià)有效血管節(jié)段數(shù)及評(píng)分見(jiàn)表1?？ǚ綑z驗(yàn)結(jié)果顯示，各組間圖像質(zhì)量評(píng)分無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，圖像質(zhì)量均可滿足診斷要求。隨著心率減低圖像質(zhì)量評(píng)分呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

低心率全心動(dòng)周期組與低心率舒張末期組圖像質(zhì)量評(píng)分在統(tǒng)計(jì)上無(wú)差異。

表1 各組有效血管節(jié)段數(shù)及評(píng)分［n（%）］

2.2 輻射劑量 根據(jù)設(shè)備自動(dòng)生成的DLP 數(shù)據(jù)，計(jì)算得到各組病例的有效輻射劑量，見(jiàn)表2。單因素方差分析結(jié)果顯示，隨著心率減慢，輻射劑量顯著降低。獨(dú)立因素t檢驗(yàn)分析低心率全心動(dòng)周期組與低心率舒張末期組輻射劑量差異，結(jié)果顯示，舒張末期組輻射劑量顯著低于全心動(dòng)周期組。

表2 心率和掃描時(shí)相對(duì)與有效輻射劑量的相關(guān)性（±s）

表2 心率和掃描時(shí)相對(duì)與有效輻射劑量的相關(guān)性（±s）

3 討論

冠狀動(dòng)脈CTA 是目前公認(rèn)的快速、準(zhǔn)確診斷冠心病的首選非侵襲性檢查方法，但其伴隨的輻射風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越受到重視。因此，如何在保證診斷圖像質(zhì)量和診斷結(jié)果的同時(shí)降低輻射劑量已成為一項(xiàng)重要課題受到越來(lái)越多的關(guān)注［6］。

3.1 不同心率下冠脈CTA 輻射劑量差異顯著，降低心率可明顯減少輻射劑量 64排CT掃描是CCTA的主要手段，但由于其覆蓋不足采用螺旋掃描，需5～8個(gè)心動(dòng)周期，適合于心率低于65次/分的檢查者，檢查者心率高于65 次/分時(shí)會(huì)出現(xiàn)較明顯的運(yùn)動(dòng)偽影，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，不能滿足診斷需求，因此部分心率高于65次/分的檢查者需服用藥物降低心率后方可進(jìn)行64 排CCTA 檢查。而320 排CT 覆蓋范圍寬達(dá)160mm，完成一圈掃描即可獲得全心范圍掃描數(shù)據(jù)，對(duì)于心率低于90 次/分的檢查者均適用，大大拓寬了其臨床應(yīng)用。但本研究顯示，即使應(yīng)用320 排CT 進(jìn)行掃描，降低心率仍有積極意義，可在不降低圖像質(zhì)量的前提下減少輻射劑量。同為全心動(dòng)周期掃描，當(dāng)心率從75 次/分以上降至65 次/分以下，輻射劑量從14.15mSV 降至7.03mSV，低心率組輻射劑量?jī)H為高心率組的一半，提示降低心率可明顯減少輻射劑量。同時(shí)心率降低，圖像質(zhì)量評(píng)分有上升的趨勢(shì)，因此降低心率對(duì)圖像質(zhì)量也有所提高。

3.2 相同低心率下，舒張末期組輻射劑量顯著低于全心動(dòng)周期組 在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)，收縮末期和舒張末期是心臟運(yùn)動(dòng)速度最慢和最穩(wěn)定的時(shí)間窗。當(dāng)心率減慢時(shí)，收縮期和舒張期均延長(zhǎng)，但舒張期延長(zhǎng)更為明顯，反之亦然。因此，在低心率時(shí)，舒張末期的時(shí)間窗明顯長(zhǎng)于收縮末期。本研究顯示在低心率全心動(dòng)周期組圖像重建時(shí)，舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分均高于收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分，而全心動(dòng)周期掃描與舒張末期掃描圖像質(zhì)量形同，但輻射劑量差異顯著，舒張末期組輻射劑量為3.63mSV，全心動(dòng)周期組輻射劑量為7.03mSV，舒張末期組輻射劑量?jī)H為全心動(dòng)周期組的52%。上述結(jié)果提示，在心率較低時(shí)，采用舒張末期掃描方案可在不影響圖像質(zhì)量的前提下明顯減低輻射劑量。隨著心率的升高，舒張末期的時(shí)間窗逐漸接近收縮末期的時(shí)間窗。在中等心率組，10%舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分與收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分相同，而在高心率組，13.3%舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分與收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分相同，5%舒張末期圖像質(zhì)量評(píng)分低于收縮末期圖像質(zhì)量評(píng)分。研究顯示不同心率組圖像質(zhì)量評(píng)分變化與心動(dòng)周期中收縮與舒張時(shí)間窗的變化相一致，隨著心率升高，最佳時(shí)間窗逐漸由舒張末期變?yōu)槭湛s末期。因此，高心率只有通過(guò)降低心率才適合采用舒張末期掃描方案。

綜上所述，根據(jù)輻射檢查防護(hù)的必要性和最優(yōu)化原則，應(yīng)根據(jù)患者病情制定個(gè)體化掃描方案，高心率患者可通過(guò)降低心率減少輻射劑量，低心率患者采用舒張末期掃描方案可減少輻射劑量。

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