朱明欣，傅賢方，徐里純，黃玉書，黎永鋒，曹曉欣

（1.廣東省佛山市南海人民醫(yī)院放射科，神經(jīng)外科，廣東佛山528200；2.廣東省江門市中心醫(yī)院信息科，廣東江門529030）

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心電編輯技術在128層CT回顧性心電門控冠狀動脈血管成像圖像后處理中的應用

朱明欣1a，傅賢方1a，徐里純1b，黃玉書1a，黎永鋒2，曹曉欣1a

［摘要］目的：探討心電編輯技術在128層CT回顧性心電門控冠狀動脈血管成像圖像后處理中的作用。方法：選取行128 層CT冠狀動脈血管成像時心電門控記錄的心電信號出現(xiàn)異常的50例患者使用心電編輯技術前后的后處理圖像，并進行對照。結果：右冠狀動脈、左主干、左前降支使用心電編輯技術后圖像質量Ⅰ級和Ⅱ級所占比高于編輯前，Ⅲ級所占比低于編輯前，X2分別為6.36、6.73、6.14，P值分別為0.042、0.034、0.046，差異均有統(tǒng)計學意義；而左回旋支編輯前后差異無統(tǒng)計學意義（X2=4.93，P=0.085），并不具備可比性。結論：心電編輯技術能明顯提高128層CT回顧性心電門控冠狀動脈血管成像的后處理圖像質量，提高檢查成功率。

［關鍵詞］心電編輯技術；冠狀血管造影術；體層攝影術，X線計算機

冠心病已成為危害人類健康的一大疾病，隨著MSCT技術的更新和發(fā)展，MSCT冠狀動脈血管成像已經(jīng)成為冠狀動脈無創(chuàng)性成像的重要檢查方法，可清晰顯示冠狀動脈斑塊及狹窄，已廣泛應用于冠心病患者的篩查及隨訪。但CT掃描過程中患者心律不齊、心律失常及心電門控同步記錄的心電信號出現(xiàn)異常造成冠狀動脈圖像重建質量下降仍是檢查成功的主要障礙。心電編輯技術在一定程度上可以解決該問題?，F(xiàn)選取佛山市南海人民醫(yī)院2013年12月至2015年1月行冠狀動脈血管成像中出現(xiàn)心律不齊、心律失?；蛐碾婇T控同步記錄的心電信號出現(xiàn)異常的50例患者進行分析，探討心電編輯技術在128層CT冠狀動脈血管成像中的應用價值。

1　資料與方法

1.1一般資料本組50例中，男30例，女20例；年齡50～74歲，平均（64.28±8.38）歲；心率65～127 次/min，平均（72.7±7.2）次/min。排除標準：碘對比劑過敏、嚴重心肝腎功能不全及不能配合屏氣的患者。所有患者均簽署增強掃描知情同意書。

1.2儀器與方法禁食4 h以上，嚴格訓練呼吸，若檢查前基礎心率＞70次/min，口服酒石酸美托洛爾片25～50 mg。

采用GE Lightspeed-VCT 128層CT行冠狀動脈血管成像?；颊哐雠P位足先進，深吸氣后屏氣。先行鈣化積分平掃，再經(jīng)Ulrich Missouri全自動雙筒式高壓注射器團注非離子型對比劑碘帕醇（370 mgI/mL），后續(xù)生理鹽水沖洗導管，應用對比劑示蹤法（Smart Prep）在主動脈根部ROI監(jiān)測CT值達150 HU時觸發(fā)掃描［1］，再延時5.3 s自動開始掃描。采用回顧性心電門控技術，掃描范圍從氣管隆突下1 cm至心臟膈面。管電壓120 kV，管電流根據(jù)患者身高、體質量采取個體化參數(shù)，范圍300～750 mA，層厚0.625 mm，層距0.625 mm，螺距0.2～0.26，轉速0.35 s/r。注射碘對比劑（劑量0.9 mL/kg體質量），后續(xù)25 mL生理鹽水，流率為4.7～5.0 mL/s。

1.3圖像后處理、評分標準將圖像傳至GE ADW 4.5工作站行MPR、MIP、VR等后處理。根據(jù)美國心臟協(xié)會（AHA）標準［2］將冠狀動脈分為15個節(jié)段：右冠狀動脈包括1～4段，左冠狀動脈主干和前降支包括5～l0段，左回旋支包括11～15段。由2名經(jīng)驗豐富的高年資醫(yī)師采用雙盲法對圖像進行評價。圖像質量采取3級評分法：Ⅰ級，優(yōu)質圖像，各節(jié)段血管光滑、完整無偽影；Ⅱ級，圖像部分節(jié)段血管有偽影，但不影響診斷；Ⅲ級，圖像部分管腔節(jié)段出現(xiàn)嚴重偽影，無法診斷。圖像質量為Ⅱ級和Ⅲ級時采用心電編輯技術對圖像進行后處理。

1.4心電編輯方法利用GE Lightspeed-VCT 128 層CT自帶的心電編輯軟件包對圖像出現(xiàn)偽影的患者掃描時記錄的心電圖進行編輯，包括移動R波觸發(fā)點、忽略、刪除、插入等幾種方法。預覽掃描時記錄的心電圖并對照后處理圖像，具體編輯方法如下：①竇性心律不齊的編輯。先對照MIP圖像找出跳層有偽影的層面，結合找出該層面對應的心電圖心動周期，找到相應心率變化的異常點，移動對應心動周期R波觸發(fā)點來調整相鄰R-R間期，使每次采集起始時間點都一致并選用合適的重建時相。②房顫的編輯。先選擇恰當?shù)臅r相進行重建，黃偉等［3］認為房顫患者圖像重組的最佳時相大多在收縮末期或舒張早期，若重建圖像仍有偽影，再刪除出現(xiàn)房顫的心動周期，在有規(guī)律的房顫波后的間歇內通過測量前后正常心動周期的R-R間期插入新的R波觸發(fā)點［4］，再參照竇性心律不齊的方法編輯。③期前收縮的編輯。采取去除異常R波并選用合適的重建時相進行重建，若還出現(xiàn)偽影，可通過測量相鄰R-R間期各采集時相與標記R波的時間距離，手動移動觸發(fā)點位使各心動周期相匹配。

1.5統(tǒng)計學方法使用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。對使用心電編輯技術前后冠狀動脈不同級別的構成比比較采用X2檢驗，α=0.05。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結果

50例使用心電編輯技術前評價右冠狀動脈圖像質量Ⅰ級21支（42%）、Ⅱ級19支（38%）、Ⅲ級10支（20%）；左主干Ⅰ級32支（64%）、Ⅱ級14支（28%）、Ⅲ級4支（8%）；左前降支Ⅰ級31支（62%）、Ⅱ級14支（28%）、Ⅲ級5支（10%）；左回旋支Ⅰ級29支（58%）、Ⅱ級13支（26%）、Ⅲ級8支（16%）。使用心電編輯技術后評價右冠狀動脈Ⅰ級33支（66%）、Ⅱ級13支（26%）、Ⅲ級4支（8%）；左主干Ⅰ級43支（86%）、Ⅱ級5支（10%）、Ⅲ級2支（4%）；左前降支Ⅰ級42支（84%）、Ⅱ級6支（12%）、Ⅲ級2支（4%）；左回旋支Ⅰ級39支（78%）、Ⅱ級8支（16%）、Ⅲ級3支（6%）。右冠狀動脈、左主干、左前降支使用心電編輯技術后Ⅰ級和Ⅱ級所占比例高于編輯前，Ⅲ級所占比低于編輯前，X2分別為6.36、6.73、6.14，P值分別為0.042、0.034、0.046，差異均有統(tǒng)計學意義；而左回旋支編輯前后差異無統(tǒng)計學意義（X2=4.93，P=0.085）?？傮w評價編輯后的圖像質量比編輯前有改善（圖1）。

3　討論

3.1心電編輯技術的重要性隨著冠心病患者日益增多，MSCT冠狀動脈血管成像已在很多醫(yī)院開展。穩(wěn)定的心率是冠狀動脈成像的基礎，但部分患者因心率失常、房顫、早搏等原因，使得心動周期相鄰R-R間期長短不等、波形走向不同，從而圖像重建時不同心動周期的同一時間點所處R-R相位不同，采集數(shù)據(jù)失誤導致重建圖像出現(xiàn)錯位、中斷、階梯狀等偽影，影響正常診斷。心電編輯技術是對患者掃描過程中心電門控記錄的心電圖進行編輯，采用回顧性心電門控技術，通過移動、忽略、刪除、插入等方法來編輯以使后處理圖像質量明顯改善［5］，達到臨床診斷標準，無需重復掃描或DSA介入造影［6］。

3.2128層CT冠狀動脈血管成像采集及圖像后處理的特點128層CT掃描冠狀動脈時探測器寬度達40 mm，轉速0.35 s/r，層厚0.625 mm，僅6～7 s即可完成整個心臟的掃描，時間分辨力高。掃描冠狀動脈有前瞻性心電門控和回顧性心電門控2種采集方式。由于前瞻性心電門控要求患者心率小于65次/min［7］，掃描圖像重建失敗率極低，加之心電編輯技術在前瞻性心電門控掃描應用基本沒有意義，故本研究均采用回顧性心電門控掃描。在實際掃描時患者由于受到機器響聲、高壓注射對比劑等的影響，常難保持平穩(wěn)的心律。采用回顧性心電門控掃描時，CT掃描儀能采集覆蓋整個心跳過程的全部數(shù)據(jù)進行重建圖像，即對全心動周期的無間斷采集后，將R波作為參考，選取整體數(shù)據(jù)中的特定時相進行重建的回顧性掃描。因此，原始重建圖像出現(xiàn)錯層、中斷、階梯狀等偽影也能通過心電編輯軟件進行再重建。心電編輯軟件可對患者掃描時記錄的心電圖進行編輯，對有偽影的圖像編輯其對應的心電圖后再重建。另外，在通過心電編輯軟件編輯好心電圖及選擇最佳重建時相重建的情況下，多扇區(qū)算法合并使用也能提高圖像時間分辨力［8］，這樣即使在掃描時患者出現(xiàn)輕微心律變化、早搏等現(xiàn)象時也能重建出符合臨床診斷的圖像，提高掃描成功率。

3.3不同心電編輯技術對提高后處理圖像質量的作用心電編輯有移動R波觸發(fā)點、忽略、刪除、插入等幾種方法，多種方法常合并使用。移動R波觸發(fā)點能使心律不齊的患者心動周期R-R間期調節(jié)成一致，使得CT數(shù)據(jù)采集的各心動周期時間窗一致，改善圖像質量，這在竇性心律不齊的患者編輯重建時最常用到。刪除，是刪掉掃描過程中采集到的心率突然過快等異常心動周期，可能是1個、也可能是多個心動周期。造成心率突然過快的因素有期前收縮等，由于掃描時采集5～7個心動周期，因此，即使刪除其中一兩個也依然有足夠CT數(shù)據(jù)可以成像。插入，心動周期一般是在刪除期前收縮等異常的心動周期之后才使用，大多情況下還需調節(jié)R波觸發(fā)點使得所插入的心動周期R-R間期與前后正常的心動周期一致。心電編輯技術是結合患者掃描時采集的心電圖綜合編輯，以提高重建后圖像質量。

3.4心電編輯后最佳圖像重建時相的選擇有學者［9］認為心率快且穩(wěn)定的患者圖像重建時相選擇收縮末期（R-R間期40%～50%）多較舒張中期合適；Herzog等［10］認為心率小于70次/min的患者重建時相選擇舒張末期（R-R間期70%～80%）重建圖像，而心率大于80次/min的患者重建時相選擇收縮末期為佳。但有些患者在掃描時會出現(xiàn)心律不齊的現(xiàn)象，有研究［11-12］表明冠狀動脈主要分支在心動周期內有不同的運動模式，因此，當原始圖像重建出現(xiàn)偽影時除了使用心電編輯技術外，不同冠狀動脈分支重建時應選擇不同的最佳重建時相。左冠狀動脈受心臟搏動幅度影響較小，故重建時相一般選擇在舒張末期；而右冠狀動脈受心臟搏動幅度影響較大，重建時相一般選擇在收縮末期，本組5例是分開左右冠狀動脈2次分別重建。另外，同一患者掃描采集的不同心動周期之間波形走向亦有可能出現(xiàn)細微差別，這時不同的心動周期之間的重建時相根據(jù)圖像變化可相應作出R-R間期5%以內的改變使重建血管走行表面光滑、清晰、連續(xù)。

綜上所述，心電編輯技術能明顯提高128層CT冠狀動脈血管成像的后處理圖像質量，圖像偽影得到最大程度修正，利于測量軟件對管腔輪廓的識別，提高檢查的準確性［13］，值得推廣應用。

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ECG editing techniques applied in the 128- slice CT retrospective ECG-gated coronary artery image processing

ZHU Mingxin，F(xiàn)U Xianfang，XU Lichun，HUANG Yushu，LI Yongfeng，CAO Xiaoxin.

Department of Radiology，Nanhai People’s Hospital，F(xiàn)oshan，528200，China.

［Abstract］Objective：To investigate the role of ECG editing techniques in the 128-slice CT retrospective ECG-gated coronary angiography image processing. Methods：The reconstructed image of 50 patients who had abnormal ECG-gated recorded signals while taking 128-slice CT coronary angiography were compared before and after ECG editing techniques. Results：The proportion ofⅠandⅡgrade was higher in the right coronary artery，left main，left anterior descending artery after editing techniques using ECG，while the editedⅢgrade composition ratio was lower than before，X2were 6.36，6.73，6.14，P values were 0.042，0.034，0.046，P values were less than 0.05 and were significantly different；while the result of the left circumflex artery had no significant difference（X2=4.93，P=0.085＞0.05）. Conclusion：ECG editing techniques can significantly improve the 128-slice CT retrospective ECG-gated coronary angiography processed image quality and increase the success rate of inspection.

［Key words］ECG editing techniques；Coronary angiography；X-ray computed

收稿日期（2015-11-09）

［通信作者］傅賢方，E-mail：fyf_fu@163.com。

DOI：10.3969/j.issn.1672-0512.2016.03.008