楊家虎，馮越，張建軍

隨著多排螺旋CT的不斷改進(jìn)和完善，CT冠狀動(dòng)脈成像（CTCA）成為冠狀動(dòng)脈疾?。╟oronary artery disease，CAD）早期篩查的重要手段，但CT成像存在較高輻射并可能引起生物效應(yīng)，而且患者心率變化對(duì)圖像質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生影響，從而影響CTCA進(jìn)一步發(fā)展。Force CT因其極短時(shí)間內(nèi)即完成CTCA，突破血流、呼吸、心搏的束縛，全面凍結(jié)人體生理運(yùn)動(dòng)，不但減少了因心搏引起的圖像影響，也有效地降低輻射劑量。本研究通過對(duì)浙江醫(yī)院行Force CT冠狀動(dòng)脈血管成像的98例患者資料進(jìn)行回顧性分析，研究不同心率患者應(yīng)用大螺距Turbo Flash掃描模式行CTCA的圖像質(zhì)量與輻射劑量，探討Force CT大螺距Turbo Flash掃描模式在不同心率患者中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）臨床表現(xiàn)為心悸，心前區(qū)和/或左上臂偶有放射狀疼痛；（2）碘對(duì)比劑過敏試驗(yàn)陰性；（3）心律平穩(wěn)；（4）未行冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)、冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)或其他心臟手術(shù)。選取2016年8—11月于浙江醫(yī)院行CTCA的98例患者，其中男57例，女41例；年齡40～84歲，平均年齡（61.2±8.7）歲，中位年齡64歲。根據(jù)CTCA掃描時(shí)心率分為3組：心率≤65次/min為A組（47例），65次/min＜心率≤75次/min為B組（24例），心率＞75次/min為C組（27例）。其中，A組男28例，女19例；平均年齡（58.8±8.6）歲。B組男12例，女12例；平均年齡（65.0±11.7）歲。C組男17例，女10例；平均年齡（61.8±11.7）歲。3組性別、年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.951，P=0.621；F=2.877，P=0.061）?；颊呔鶎?duì)本研究知情同意。

1.2 掃描技術(shù) 患者均采用第三代雙源SOMATOM Force CT（德國(guó)西門子醫(yī)療系統(tǒng)有限公司）進(jìn)行掃描。掃描參數(shù)：采用前瞻性心電觸發(fā)大螺距Turbo Flash序列掃描，開啟智能最佳管電壓調(diào)節(jié)技術(shù)（CARE kV）及管電流（ref）自動(dòng)曝光控制，參考電壓100 kV，電流320 mAs。準(zhǔn)直為2.0 mm×192.0 mm×0.6 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間為250 ms，檢查床行進(jìn)速度為737 mm/s。掃描范圍自氣管隆嵴下1 cm至心臟膈面，視場(chǎng)角（FOV）依患者情況設(shè)定。采用西門子高級(jí)模擬迭代重建（advanced modelled iterative reconstruction，ADMIRE）技術(shù)，重建強(qiáng)度固定ADMIRE為3。重建圖像層厚為0.75 mm，間隔為0.3 mm。采用syngo.via醫(yī)學(xué)圖像處理軟件處理圖像數(shù)據(jù)，包括曲面重建（curved planar reformation，CPR）、容積再現(xiàn)（volume rendering，VR）和血管樹等（見圖1）。

1.3 對(duì)比劑注射及觸發(fā)技術(shù) 采用雙筒高壓注射器（Mallinckrodt Baker），經(jīng)右側(cè)肘靜脈以4 ml/s速率注射40 ml非離子型碘對(duì)比劑碘佛醇（350 mgl/ml）后，以相同速率注射40 ml 0.9%氯化鈉溶液。采用團(tuán)注追蹤程序自動(dòng)觸發(fā)技術(shù)，觸發(fā)監(jiān)測(cè)感興趣區(qū)域（ROI）設(shè)定為氣管隆嵴下1 cm的升主動(dòng)脈處。監(jiān)測(cè)掃描設(shè)定100 kV，ref參考值為80 mAs，閾值設(shè)定為100 HU。均于注射對(duì)比劑10 s后開始監(jiān)測(cè)，當(dāng)ROI濃度達(dá)到或超過閾值后，延遲6 s啟動(dòng)掃描。

1.4 圖像質(zhì)量分析

1.4.1 冠狀動(dòng)脈分段 根據(jù)美國(guó)心臟協(xié)會(huì)（AHA）最新的分段標(biāo)準(zhǔn)［1］，將冠狀動(dòng)脈分為：右冠狀動(dòng)脈近段、中段、遠(yuǎn)段，后降支，左室后支，左冠狀動(dòng)脈主干，前降支近段、中段、遠(yuǎn)段，第1對(duì)角支，第2對(duì)角支，回旋支近段，第1鈍緣支，回旋支中段，第2鈍緣支，回旋支遠(yuǎn)段，中間支17節(jié)段。分支血管管徑＜1.5 mm的血管段、缺失及閉塞血管段不計(jì)入本次統(tǒng)計(jì)［2］。

1.4.2 冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量 采用Likert 4級(jí)評(píng)分法［3］。1分為血管顯示良好，邊界清晰，無(wú)搏動(dòng)偽影或血管中斷；2分為血管有輕度搏動(dòng)偽影；3分為血管有中度搏動(dòng)偽影；4分為血管顯示不清，或有嚴(yán)重搏動(dòng)偽影。可評(píng)價(jià)血管為1～3分；不可評(píng)價(jià)血管為4分；不計(jì)入分析的血管為0分。評(píng)分越高，圖像質(zhì)量越差。圖像由兩名有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師分別在未知采集患者數(shù)據(jù)資料的情況下，采用雙盲法以橫斷位原始圖像為主，結(jié)合多種重建技術(shù)（如VR、CPR等）獨(dú)立評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈的圖像質(zhì)量。

圖1 平均心率為98次/min的67歲男性患者的掃描圖像Figure 1 The scanned images of a 67-year-old male with an average heart rate of 98 beats/min

1.5 輻射劑量分析 輻射劑量為冠狀動(dòng)脈CTCA的掃描劑量，劑量長(zhǎng)度乘積（dose length produce，DLP）由CT系統(tǒng)自動(dòng)給出，有效輻射劑量（effective dose，ED）根據(jù)公式ED=K×DLP計(jì)算，其中K值采用2003年英國(guó)的調(diào)查報(bào)告（NRPBW67）給出的常數(shù) K=0.014 mSv·mGy-1·cm-1［4-5］。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，3組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t法，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；采用Kappa檢驗(yàn)分析評(píng)價(jià)雙盲法冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性，Kappa＞0.700為一致性較好，0.400≤Kappa≤0.700為一致性中等，Kappa＜0.400為一致性差。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量評(píng)分 3組患者共出現(xiàn)1 443個(gè)冠狀動(dòng)脈節(jié)段，圖像質(zhì)量評(píng)分為1分的節(jié)段有1 291個(gè)（89.47%），2分的節(jié)段有149個(gè)（10.33%），3分的節(jié)段有3個(gè)（0.20%）。其中，右冠狀動(dòng)脈近段為（1.1±0.2）分，右冠狀動(dòng)脈中段為（1.2±0.4）分，右冠狀動(dòng)脈遠(yuǎn)段為（1.1±0.3）分，后降支為（1.2±0.5）分，左室后支為（1.0±0.2）分，左冠狀動(dòng)脈主干為（1.0±0.1）分，前降支近段為（1.1±0.2）分，前降支中段為（1.1±0.2）分，前降支遠(yuǎn)段為（1.1±0.3）分，第1對(duì)角支為（1.0±0.2）分，第2對(duì)角支為（1.0±0.2）分，回旋支近段為（1.1±0.3）分，第1鈍緣支為（1.1±0.3）分，回旋支中段為（1.2±0.4）分，第2鈍緣支為（1.0±0.2）分，回旋支遠(yuǎn)段為（1.2±0.4）分，中間支為（1.1±0.3）分。兩位評(píng)價(jià)醫(yī)師雙盲法冠狀動(dòng)脈圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性較好（Kappa=0.835，P<0.05）。

2.2 不同性別患者圖像質(zhì)量評(píng)分、輻射劑量比較 不同性別患者心率、圖像質(zhì)量評(píng)分、DLP和ED比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05，見表1）。

表1 不同性別患者的參數(shù)比較（±s）Table 1 Comparison of the parameters in males and females

表1 不同性別患者的參數(shù)比較（±s）Table 1 Comparison of the parameters in males and females

注：DLP=劑量長(zhǎng)度乘積，ED=有效輻射劑量

性別 例數(shù) 心率（次/min）圖像質(zhì)量評(píng)分（分）DLP（mGy·cm）ED（mSv）男性 57 69.1±12.9 1.12±0.11 52.8±13.5 0.74±0.19女性 41 69.3±12.0 1.10±0.09 49.0±11.8 0.69±0.17 t值 -0.083 0.936 1.453 1.453 P值 0.934 0.351 0.149 0.149

2.3 3組圖像質(zhì)量評(píng)分、輻射劑量比較 患者DLP為（51.3±12.8）mGy·cm，ED為（0.72±0.18）mSv。3組 圖像質(zhì)量評(píng)分、DLP和ED比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；其中，B、C組圖像質(zhì)量評(píng)分均高于A組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；C組DLP、ED均高于A組和B組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05，見表2）。

表2 3組圖像質(zhì)量評(píng)分、輻射劑量比較（x±s）Table 2 Comparison of the image quality and radiation dose of the three groups

3 討論

近年來，CAD發(fā)病率和病死率已呈高位態(tài)勢(shì)，時(shí)刻威脅人類健康［6］。因此，CAD的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療，對(duì)降低CAD發(fā)生率和病死率、減輕疾病負(fù)擔(dān)及提高患者生活質(zhì)量有重要意義［7］。

冠狀動(dòng)脈造影（coronary angiography，CAG）有極好的時(shí)間和空間分辨率，是評(píng)價(jià)CAD的金標(biāo)準(zhǔn)，但屬于有創(chuàng)檢查，操作復(fù)雜且易出現(xiàn)并發(fā)癥，因此限制了其廣泛應(yīng)用。隨著影像技術(shù)發(fā)展，CTCA廣泛應(yīng)用于心臟大血管檢查，掃描技術(shù)的進(jìn)步增加了各種有效數(shù)據(jù)采集，提高了圖像質(zhì)量。CTCA作為一種簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)、直觀、可重復(fù)性強(qiáng)的檢查方法，可作為CAD的首選檢查方法，對(duì)CAD的篩查及診斷方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。

Force CT作為第三代雙源CT，在CTCA方面達(dá)到了一個(gè)新高度，具有2×192層的數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)、更快的機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度（250 ms）、更具能量的X線球管允許低至70 kV的CTCA采集等，改善了圖像質(zhì)量，同時(shí)減少了輻射劑量，實(shí)現(xiàn)了為包括心率較高等大多數(shù)患者進(jìn)行高質(zhì)量無(wú)創(chuàng)傷的CTCA檢查，平均有效劑量＜1 mSv［8］。第二代雙源CT前瞻性大螺距Flash Spiral掃描模式能有效地降低輻射劑量，保證較好的圖像質(zhì)量和診斷的準(zhǔn)確性［9-10］，但只適用于心率較低（一般＜65次/min）且心律較齊的患者，對(duì)心率的嚴(yán)格要求限制了其應(yīng)用。大螺距Turbo Flash掃描模式同F(xiàn)lash Spiral模式一樣，能夠在1個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成對(duì)冠狀動(dòng)脈的圖像采集，而且當(dāng)心率較高如＞90次/min時(shí)能夠進(jìn)行掃描［11］。大螺距Turbo Flash掃描模式基本原理是CTCA觸發(fā)后僅對(duì)1個(gè)R-R間期內(nèi)預(yù)設(shè)時(shí)相進(jìn)行曝光掃描，曝光采集的時(shí)相根據(jù)心率的高低有不同選擇［11］：當(dāng)患者心率較慢時(shí)，心臟在舒張期的運(yùn)動(dòng)幅度較小，在60% R-R間期采集數(shù)據(jù)可以獲得更好的圖像質(zhì)量，此時(shí)應(yīng)選擇Turbo Flash舒張期采集；當(dāng)患者心率過快如＞90次/min時(shí)，圖像易產(chǎn)生各種偽影，最佳采集時(shí)相位于收縮期，此時(shí)選擇Turbo Flash收縮期采集可以獲得更好的圖像質(zhì)量［12］。

本研究結(jié)果顯示，B、C組圖像質(zhì)量評(píng)分高于A組，說明心率≤65次/min患者的圖像質(zhì)量要優(yōu)于＞65次/min患者。以往高心率患者CTCA多使用回顧性心電門控掃描，選擇合適的重建時(shí)相（一般選擇收縮期）進(jìn)行重建［13］。本研究C組患者（心率＞75次/min）選擇Turbo Flash收縮期采集，圖像質(zhì)量評(píng)分為（1.16±0.10）分，對(duì)比A組的（1.06±0.07）分僅有輕度下降，能滿足診斷要求且輻射劑量極大降低，與文獻(xiàn)［11］結(jié)果一致。

本研究中，回旋支遠(yuǎn)段和右冠狀動(dòng)脈中段的圖像質(zhì)量較差，是由于在完整心動(dòng)周期內(nèi)，左冠狀動(dòng)脈主干和左前降支走行于心臟表面前室間溝內(nèi)，變化幅度相對(duì)較小且運(yùn)動(dòng)速度較慢；右冠狀動(dòng)脈和左冠狀動(dòng)脈回旋支分別于心臟表面的右、左房室溝內(nèi)走行，運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較快且位置變化幅度較大，受心臟房、室雙重因素制約，當(dāng)房、室運(yùn)動(dòng)情況不一致時(shí)兩支血管會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，造成血管難以清晰展現(xiàn)。此外，由于血管管徑細(xì)小，左冠狀動(dòng)脈回旋支尤其是遠(yuǎn)段圖像質(zhì)量較差。

本研究結(jié)果顯示，不同性別的圖像質(zhì)量、輻射劑量比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?；颊逥LP為（51.3±12.8）mGy·cm，ED為（0.72±0.18）mSv。C組的DLP、ED均大于A組和B組，說明DLP和ED隨著心率升高而增加。

本研究存在以下局限性：（1）僅使用了單一掃描模式，未與其他傳統(tǒng)掃描模式進(jìn)行對(duì)照，今后需進(jìn)行不同掃描模式的對(duì)比研究；（2）僅采用主觀圖像評(píng)價(jià)，對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)可能存在偏倚；（3）對(duì)于心律不齊患者能否應(yīng)用Turbo Flash掃描模式需進(jìn)一步研究。

綜上所述，心率穩(wěn)定的患者使用Force CT大螺距Turbo Flash掃描模式的圖像質(zhì)量和輻射劑量較高，根據(jù)不同心率選擇合適的采集時(shí)相，可以得到滿足診斷需要的圖像，且有效輻射劑量＜1 mSv（＜1 mSv即可達(dá)到亞mSv級(jí)）。

本文無(wú)利益沖突。

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