湯化民，茍 杰，銀文杰，林 偉，賀 倩，張波莉，楊 帆

（四川省成都市第一人民醫(yī)院放射科，四川 成都 610041）

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ê?jiǎn)稱冠心?。┮殉蔀槲覈?guó)第一大死亡原因，準(zhǔn)確判斷急性冠狀動(dòng)脈（簡(jiǎn)稱冠脈）事件風(fēng)險(xiǎn)、制訂預(yù)防策略至關(guān)重要［1-2］。CT冠狀動(dòng)脈血管成像（coronary computed tomography angiography，CCTA）已成為冠心病的主流檢查方式。隨著科技進(jìn)步，多種降低輻射劑量技術(shù)的發(fā)展，尤以前瞻性單時(shí)相掃描最為顯著［3-4］，但其對(duì)心率及心律要求高，結(jié)果特異度不如回顧性多時(shí)相掃描［5-6］，臨床應(yīng)用受限。對(duì)于體檢者，主要目的為通過(guò)篩查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，更側(cè)重于結(jié)果敏感度，對(duì)特異度要求相對(duì)較低。本研究使用80 kV 管電壓，探討前瞻性單時(shí)相CCTA檢查在體檢者中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 招募健康志愿者，于2019 年9 月在我院行CCTA 檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥35 歲；體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）＜28 kg/m2。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心律不齊，心率在靜止休息15 min 后仍>80 次/min。②心臟或胸部手術(shù)史。③腎、甲狀腺功能異常。④服用二甲雙胍者。⑤血管情況差，無(wú)法耐受高壓注射。⑥過(guò)敏體質(zhì)。共45 例納入研究，隨機(jī)分為傳統(tǒng)回顧性多時(shí)相掃描組（傳統(tǒng)組）23 例和前瞻性單時(shí)相掃描組（前瞻組）22 例。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均簽訂知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 使用Siemens 第2 代雙源CT，探測(cè)器2×128×0.6 mm，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間280 ms，時(shí)間分辨率75 ms，重建層厚0.75 mm，層距0.5 mm，參考管電流130 mAs（依據(jù)CARE Dose4D 自動(dòng)調(diào)整），管電壓均為80 kV。在吸氣屏氣時(shí)沿上-下方向進(jìn)行掃描，ROI 置于升主動(dòng)脈根部，觸發(fā)掃描閾值為120 HU。2組均使用Strength 迭代重建，迭代系數(shù)4。

傳統(tǒng)組：螺距由設(shè)備依據(jù)心率自動(dòng)調(diào)節(jié)。在30%～80%時(shí)相采集數(shù)據(jù)，重建時(shí)相以設(shè)備自動(dòng)判定最佳舒張、收縮期時(shí)相為基礎(chǔ)，由圖像后處理醫(yī)師擇優(yōu)決定。前瞻組按心率采用固定時(shí)相掃描方案：①心率＜65 次/min，采集70%時(shí)相；②心率>80 次/min，采集45%時(shí)相；③心率65～80 次/min，由高年資技師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，采集75%或40%時(shí)相。2 組均使用碘帕醇（碘濃度370 mg/mL）固定對(duì)比劑注射方案，以流率4 mL/s 注入對(duì)比劑40 mL，后以相同流率注射30 mL生理鹽水，總碘量為1.48 g。

1.3 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 使用Siemens Syngo.vio 工作站進(jìn)行后處理。圖像重建、測(cè)值及主觀評(píng)分均由一名高年資醫(yī)師完成。

1.3.1 客觀評(píng)價(jià) 參照原媛等［7］提出的方法對(duì)圖像進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)：①冠脈需測(cè)量升主動(dòng)脈、左主干、前降支遠(yuǎn)段、左旋支遠(yuǎn)段、右冠脈近段、后降支遠(yuǎn)段管腔及鄰近脂肪CT 值。②解剖結(jié)構(gòu)需測(cè)量右心室、左心室、室間隔中部及右心膈角區(qū)脂肪CT 值。當(dāng)右心室CT 值>140 HU 時(shí)，認(rèn)為能夠顯示解剖結(jié)構(gòu)，具有診斷意義。

將上述各區(qū)域CT 值測(cè)量結(jié)果的SD 值定義為圖像噪聲，換算成CNR。血管CNR［8］=（血管CT 值-鄰近脂肪CT 值）/血管噪聲。解剖結(jié)構(gòu)CNR=（心室腔CT 值-右心膈角區(qū)CT 值）/心室腔噪聲。右心膈角區(qū)受心臟搏動(dòng)干擾較小，測(cè)值相對(duì)穩(wěn)定。

1.3.2 主觀評(píng)價(jià) 以美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)制定的冠脈15節(jié)分段法為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)組評(píng)分采用Likert 分級(jí)法［9-10］：4 分，圖像質(zhì)量最佳，血管光滑、清晰，邊緣銳利；3分，血管周?chē)鷤斡拜^少；2 分，血管周?chē)袀斡?，但可作診斷；1 分，最差，有嚴(yán)重偽影或血管不顯影（圖1～3）。前瞻組圖像質(zhì)量以Likert 分級(jí)法為基礎(chǔ)，如存在錯(cuò)層偽影，則在Likert 的4 級(jí)評(píng)分中減去0.5 分，分為4、3.5、3、2.5、2、1.5、1 分7 個(gè)等級(jí)，評(píng)分≤1.5 分為掃描失?。▓D4～6）。

1.4 輻射劑量 通過(guò)劑量長(zhǎng)度乘積（dose length product，DLP）×0.014，估算有效劑量（effective dose，ED）（單位mSv）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，比較2 組一般資料及上述CCTA 相關(guān)資料。年齡、體質(zhì)量、BMI、心率各項(xiàng)指標(biāo)、ED、客觀圖像質(zhì)量評(píng)分等以表示，行配對(duì)t 檢驗(yàn)。性別、主觀評(píng)價(jià)結(jié)果行χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2 組一般資料比較（表1） 傳統(tǒng)組掃描心動(dòng)周期次數(shù)多于前瞻組，其余基本信息差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05），2 組一般資料均衡性好。因本研究針對(duì)體檢者，不適用藥物控制心率，故掃描前對(duì)心率進(jìn)行了限制，但實(shí)際掃描中，部分自愿者心率仍>80次/min，具有不可控特點(diǎn)。

2.2 2 組圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)比較 除前降支遠(yuǎn)段2組CT 值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)意義（P>0.05）外，前瞻組冠脈各段及左心室CT 值均大于傳統(tǒng)組，前瞻組強(qiáng)化程度更高（均P＜0.05）。2 組右心室平均CT 值均未達(dá)到140 HU（表2）。前瞻組右冠脈近段及左心室的CNR優(yōu)于傳統(tǒng)組（均P＜0.05），其余各部位差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05）（表3）。

表2 2 組冠脈不同節(jié)段管腔及心室CT 值比較（HU，）

表2 2 組冠脈不同節(jié)段管腔及心室CT 值比較（HU，）

表3 2 組冠脈不同節(jié)段及心室與鄰近脂肪的CNR 值比較（）

表3 2 組冠脈不同節(jié)段及心室與鄰近脂肪的CNR 值比較（）

2.3 2 組圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)比較（表4） 前瞻組冠脈各段及整體圖像質(zhì)量主觀評(píng)分與傳統(tǒng)組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05）。其中前瞻組1 例掃描失?。▓D6）。

表4 2 組冠脈各段及整體圖像質(zhì)量主觀評(píng)分比較（分，）

表4 2 組冠脈各段及整體圖像質(zhì)量主觀評(píng)分比較（分，）

注：整體得分為對(duì)應(yīng)各段血管評(píng)分均數(shù)。

2.4 2 組檢查結(jié)果比較（表5） 2 組冠脈發(fā)育變異、管壁軟斑及鈣化灶、壁冠狀動(dòng)脈情況差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05，圖1～5）。2 組結(jié)果敏感性相似。

表5 2 組各種冠脈異常情況統(tǒng)計(jì) 例

2.5 2 組ED 比較 傳統(tǒng)組與前瞻組ED 分別為（2.04±1.19）、（0.39±0.19）mSv，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.227，P ＜0.001）。前瞻組ED僅為傳統(tǒng)組的19.1%，即單時(shí)相掃描可將輻射劑量減少約80.0%。

3 討論

目前在多數(shù)醫(yī)院CCTA 已是冠心病患者首選的檢查方式，但其輻射劑量與設(shè)備等級(jí)有明確相關(guān)性：CT 越高端，技術(shù)越先進(jìn)，輻射劑量越低［11］。前瞻性單

時(shí)相掃描為冠脈常規(guī)體檢提供了一種可選方案。為進(jìn)一步降低掃描輻射劑量，本研究采用80 kV 掃描，為保證圖像質(zhì)量，限制健康志愿者BMI＜28 kg/m2。

圖1 男，47 歲，傳統(tǒng)組，冠狀動(dòng)脈（冠脈）評(píng)分4 分 圖1a，1b 分別為VR 及MPR 圖。各段血管顯示清楚，邊界銳利。左前降支近段見(jiàn)鈣化灶及軟斑形成（藍(lán)箭） 圖2 男，61歲，傳統(tǒng)組，整體評(píng)分3.7 分 圖2a～2d 分別為VR、球狀圖、MIP 及MPR。球狀圖因曲度拉伸過(guò)大，血管失真較嚴(yán)重，僅用于展示解剖結(jié)構(gòu)。左主干、前降支、右冠脈為4 分（藍(lán)箭）；左旋支為3 分。冠脈主要分支管壁見(jiàn)多處鈣化及軟斑（黃箭）。左旋支開(kāi)口于右冠狀竇，經(jīng)升主動(dòng)脈根部后方繞行（綠箭），左冠脈主干開(kāi)口于主動(dòng)脈根部（橘箭） 圖3 女，63 歲，傳統(tǒng)組，整體評(píng)分2.8 分 圖3a，3b 分別為VR 及MPR 圖像。左主干、前降支、右冠脈近段為4 分（藍(lán)箭）；左旋支遠(yuǎn)段及右冠脈遠(yuǎn)段為1 分（黃箭） 圖4 女，64 歲，前瞻組。整體評(píng)分3.5 分 圖4a，4b 分別為MIP 及MPR 圖像。圖像出現(xiàn)明顯錯(cuò)層偽影干擾（藍(lán)箭），但各節(jié)段血管清楚、邊界銳利 圖5 男，40 歲，前瞻組，整體評(píng)分3 分圖5a，5b 分別為VR 及MPR。右冠脈開(kāi)口于左冠脈狀竇（藍(lán)箭、紅色示蹤線） 圖6 男，40 歲，前瞻組。整體評(píng)分1 分，掃描失敗。圖像受?chē)?yán)重錯(cuò)層偽影及搏動(dòng)偽影干擾（黃箭）。但左前降支及竇房結(jié)支依然顯示清楚（藍(lán)箭）

3.1 前瞻性單時(shí)相掃描利弊及時(shí)相確定 基本原理：根據(jù)心電圖結(jié)果，預(yù)先判定“最佳時(shí)相”，行定點(diǎn)單時(shí)相掃描。優(yōu)點(diǎn)：輻射劑量極低。本研究前瞻組較傳統(tǒng)組輻射劑量下降約80%，與文獻(xiàn)［6］報(bào)道相似。缺點(diǎn)：心率存在不可控性，變異越大，前瞻性預(yù)測(cè)的時(shí)相越難與最佳時(shí)相保持一致，存在圖像質(zhì)量下降、甚至掃描失敗風(fēng)險(xiǎn)［6，8］。

李敏等［12］使用320 排容積CT，提出前瞻性單時(shí)相CCTA 檢查最佳重建時(shí)相為：心率＜70 次/min 為65%～80%時(shí)相；70～80 次/min 為70%～85%時(shí)相；81～90 次/min 為70%～90%時(shí) 相；>90 次/min 為35%～50%時(shí)相。Siemens 公司提供了時(shí)相選擇參考方案［13］：心率＜65 次/min 時(shí)，最佳時(shí)相通常位于舒張期；心率>80 次/min 時(shí)，最佳時(shí)相可能位于收縮期；心率介于65～80 次/min 時(shí)，最佳時(shí)相在舒張期及收縮期均有可能。基于上述認(rèn)識(shí)，本研究最終采用人工預(yù)判，據(jù)心率情況行固定時(shí)相掃描。

3.2 圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果分析 本研究中與心率相關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo)中，前瞻組掃描心動(dòng)周期次數(shù)明顯低于傳統(tǒng)組，這與單時(shí)相掃描的方式有關(guān)：?jiǎn)螘r(shí)相為軸位掃描，其輻射劑量極低。同時(shí)，受限于我院設(shè)備探測(cè)器配置，單次掃描無(wú)法完全覆蓋心臟，需多次掃描，故圖像易出現(xiàn)錯(cuò)層干擾。

3.2.1 客觀評(píng)價(jià)結(jié)果 冠脈除前降支遠(yuǎn)段外，其余冠脈各段前瞻組強(qiáng)化程度更高。引入脂肪CT 值行CNR 對(duì)比，除右冠脈近段和左心室，其他節(jié)段結(jié)果幾乎一致。單時(shí)相掃描血管強(qiáng)化程度與傳統(tǒng)組相似或更好。CT 值與CNR 結(jié)果間差異原因有：①前瞻組掃描心動(dòng)次數(shù)少、時(shí)間短，對(duì)比劑循環(huán)時(shí)間短、心臟內(nèi)對(duì)比劑濃度高。②單時(shí)相掃描易受心臟搏動(dòng)、錯(cuò)層偽影干擾，周?chē)窘M織測(cè)值更易受容積效應(yīng)干擾。

2 組右心室平均CT 值均未達(dá)到140 HU，心臟解剖結(jié)構(gòu)顯示不佳。本研究主要目的是進(jìn)行冠脈疾病篩查，其余結(jié)構(gòu)未優(yōu)先考慮，因此采用較低劑量的對(duì)比劑注射方案。文獻(xiàn)［7］報(bào)道，采用個(gè)體化3 期掃描對(duì)比劑注射方案能提升心臟解剖結(jié)構(gòu)顯示能力，值得進(jìn)一步探討。

3.2.2 主觀評(píng)價(jià)結(jié)果 2 組主觀評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但前瞻組1 例掃描失敗。在80 kV 情況下，前瞻組ED 較傳統(tǒng)組低約80%。如掃描失敗，行第2 次傳統(tǒng)掃描的總輻射劑量，理論上可控制在5 mSv 左右，仍較既往100～120 kV 輻射劑量低［5］。但對(duì)比劑用量可能達(dá)70 mL，需優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)比劑使用方案。

綜上所述，雖然單時(shí)相掃描存在不足，但單時(shí)相配合80 kV 掃描方案能有效降低輻射劑量。對(duì)以篩查為目的、對(duì)結(jié)果特異性要求相對(duì)較低的體檢人群，在保證設(shè)備可靠性前提下，應(yīng)用單時(shí)相掃描，能夠提高冠心病早期檢出率，為臨床預(yù)防提供有力支撐。