劉 娜，周 瀚，高 靳，歐陽宇，李俊鵬

(成都市第三人民醫(yī)院CT室，四川 成都 610031)

前瞻性心電門控技術(shù)在體部大血管一站式成像檢查中的可行性研究

劉 娜，周 瀚，高 靳，歐陽宇，李俊鵬

(成都市第三人民醫(yī)院CT室，四川 成都 610031)

目的 探討前瞻性心電門控技術(shù)對(duì)冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈全段成像的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法 將40例患者分為A、B兩組各20例，分別使用美國飛利浦256層Brilliance iCT行前瞻性心電門控和回顧性心電門控檢查掃描，掃描前均控制心率 ≤ 80次/分鐘，分析兩組冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈及主動(dòng)脈三種大血管圖像質(zhì)量并比較組間的輻射劑量。結(jié)果 兩組三種大血管圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)；獲得滿足診斷的圖像質(zhì)量的輻射劑量A組為(7.2±1.8)mSv，B組為(21.2±1.5)mSv，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)。結(jié)論 256層Brilliance iCT前瞻性心電門控技術(shù)可獲得滿足診斷需要的圖像質(zhì)量，且顯著降低了輻射劑量。

冠狀動(dòng)脈；肺動(dòng)脈；主動(dòng)脈；門控技術(shù)；輻射劑量

冠狀動(dòng)脈狹窄、肺動(dòng)脈栓塞、主動(dòng)脈夾層是無創(chuàng)性胸痛臨床常見急癥之一，其病因復(fù)雜多樣，對(duì)其病因的早期識(shí)別與干預(yù)直接影響預(yù)后。因此快速、準(zhǔn)確地鑒別高?；颊卟⒓皶r(shí)采取有效措施，不僅可以減少患者的病死率，而且可以防止漏診、誤診及嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。以往使用的回顧性心電門控檢查方法具有較高的輻射劑量，因而可能限制冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈及主動(dòng)脈三種血管在一次性大范圍掃描成像檢查中的廣泛使用。飛利浦256層Brilliance iCT具有每圈0.27 s的球管旋轉(zhuǎn)速度和8 cm寬的探測(cè)器，極大的提高了時(shí)間分辨率，能夠?qū)崿F(xiàn)低劑量的前瞻性心電門控對(duì)三種大血管一站式的檢查。本文通過256層Brilliance iCT對(duì)前瞻性和回顧性心電門控進(jìn)行輻射劑量和圖像質(zhì)量對(duì)比，判斷前瞻性心電門控在體部大血管一站式檢查中的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇我院2013年7月至2014年1月臨床行256層Brilliance iCT冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈全段一站式成像檢查的40例患者，分為A、B兩組各20例，40例患者中男25例，女15例，年齡45～85歲[(60±10)歲]，身高152～174 cm[(161±8)cm]，體重51～81 kg[(61±10)kg]，體重指數(shù)(BMI)19.2～28 kg/m2[(24.8±3.5)kg/m2]。納入標(biāo)準(zhǔn)：碘對(duì)比劑無過敏者，無腎功能不全者，無心律嚴(yán)重不齊者，無呼吸衰竭及心力衰竭者。凡心律嚴(yán)重不齊、BMI > 30 kg/m2及體內(nèi)置入心臟起搏器等均不納入研究，檢查前心率控制在 ≤ 80次/min。兩組患者性別、年齡、身高、體重、BMI及心率等基線資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)，見表1。

1.2 掃描技術(shù) 患者均使用飛利浦256層Brilliance iCT。掃描前5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg[1]，檢查前監(jiān)測(cè)心率穩(wěn)定在80次/分鐘以下。對(duì)所有患者均進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，囑吸氣后屏氣，屏氣時(shí)間15 s左右。檢查前須向患者解釋檢查期間注意事項(xiàng)，讓患者更好配合。連接心電門控，心率顯示滿意后進(jìn)行掃描，掃描范圍由胸腔入口至髂血管分叉水平。注射方案：在右肘靜脈埋置18 g留置針，使用雙筒高壓注射器(MEDTRON Accutron CT-D)，首先以5 ml/s的流速注射碘對(duì)比劑(碘帕醇370 mg/ml，上海博萊科信誼藥業(yè))50～70 ml，再以5 ml/s的流速注射30 ml造影劑和30 ml生理鹽水1∶1混液，最后以3.5 ml/s注射30 ml生理鹽水。掃描參數(shù)：前瞻性心電門控掃描電壓為100 kV，電流為200 mAs，旋轉(zhuǎn)速度0.27 s，矩陣512×512，準(zhǔn)直器寬度128×0.625，重建層厚0.9 mm，層間距0.45。回顧性心電門控掃描電壓為100 kV，電流為800 mAs，旋轉(zhuǎn)速度0.27 s，矩陣512×512，準(zhǔn)直器寬度128×0.625，重建層厚0.9 mm，層間距0.45，pitch值(0.14～0.2)依據(jù)心率自動(dòng)調(diào)節(jié)。興趣區(qū)設(shè)在肺動(dòng)脈干，閾值150，自動(dòng)觸發(fā)后延遲9 s開始掃描。前瞻性心電門控檢查數(shù)據(jù)采集時(shí)間設(shè)在心動(dòng)周期的78%期相?；仡櫺孕碾婇T控最大電流輸出設(shè)在心動(dòng)周期的75%期相。圖像重建：重建卷積核均選用Cardiac Sharp(冠狀動(dòng)脈)和standard(肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈)。做完檢查后觀察患者20～30 min，無過敏反應(yīng)后取出留置針，完成檢查。

表1 兩組患者基線資料比較

1.3 圖像重組和分析 所有數(shù)據(jù)均傳至飛利浦EBW Version4.5工作站進(jìn)行圖像后處理，回顧性心電門控若顯示不佳可以通過心電編輯或者以5%間隔重建其他期相數(shù)據(jù)，選擇最佳冠脈的后處理圖像。圖像后處理包括利用心臟血管分析軟件(Comp.Cardiac)處理冠狀動(dòng)脈圖像，采用多平面重建(MPR)、容積再現(xiàn)(VR)、曲面重建(CPR)及最大密度投影(MIP)等后處理技術(shù)分析肺動(dòng)脈及主動(dòng)脈圖像，再由兩位資深的主治醫(yī)師對(duì)40位患者的冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈全段進(jìn)行分析。根據(jù)美國心臟病學(xué)會(huì)制訂的冠狀動(dòng)脈分段標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行描述，將整個(gè)冠狀動(dòng)脈分為15段[2]，僅計(jì)算直徑 > 1.5 mm的冠狀動(dòng)脈節(jié)段[3]，對(duì)左主干、前降支、回旋支、和右冠狀動(dòng)脈等分析以原始圖像為依據(jù)、三維后處理圖像為參考對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①1分，圖像質(zhì)量差，三維圖像血管模糊、輪廓不清，偽影嚴(yán)重，冠狀動(dòng)脈不能評(píng)估；②2分，圖像質(zhì)量一般，有較多偽影，但冠狀動(dòng)脈病變可以評(píng)估；③3分，圖像質(zhì)量良好，圖像較清晰，三維重組血管邊緣清，有少量錯(cuò)層偽影，斷層圖像清晰，冠狀動(dòng)脈病變能夠評(píng)估；④4分，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)秀，三維重組圖像清晰，血管邊緣光滑銳利，無錯(cuò)層偽影[4]。采用血管分析軟件(AVA)對(duì)肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈圖像質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)：1級(jí)，主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈觀察血管連續(xù)性好，在橫斷面上血管顯示明亮，無運(yùn)動(dòng)偽影；2級(jí)，血管走行連續(xù)，管壁邊緣有節(jié)段性的模糊，診斷相對(duì)受限；3級(jí)，血管模糊不清，有嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)偽影，無法進(jìn)行評(píng)估[5]。

1.4 劑量換算 記錄每位患者掃描所產(chǎn)生的容積CT劑量指數(shù)(CTDIvol)、劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)，根據(jù)公式ED=DLP×C，計(jì)算其有效劑量(ED)。其中C為轉(zhuǎn)換因子，采用歐洲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的胸部平均值0.014[6]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有統(tǒng)計(jì)學(xué)處理均采用SPSS 21.0版本軟件進(jìn)行。率的比較，冠狀動(dòng)脈節(jié)段用Mann-Whitney檢驗(yàn)，主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)。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 兩組冠狀動(dòng)脈節(jié)段圖像質(zhì)量見表2。A組圖像質(zhì)量差的節(jié)段占總節(jié)段數(shù)的12.8%，圖像質(zhì)量一般的節(jié)段占13.6%，圖像質(zhì)量良好的節(jié)段占25.6%，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)秀的節(jié)段占48.0%。B組圖像質(zhì)量差的節(jié)段占13.6%，圖像質(zhì)量一般的節(jié)段占12.5%，圖像質(zhì)量良好的節(jié)段占24.4%，圖像質(zhì)量?jī)?yōu)秀的節(jié)段占49.5%，兩組冠狀動(dòng)脈節(jié)段數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-0.198，P> 0.05)。肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈圖像質(zhì)量見表3，A組1級(jí)占總例數(shù)的75%，2級(jí)占20%，3級(jí)占5%，B組1級(jí)占65%，2級(jí)占25%，3級(jí)占10%，兩組血管圖像比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.64，P> 0.05)。三種大血管的VR和冠脈的CPR圖像質(zhì)量均可以滿足診斷要求，兩組患者都可以得到良好的診斷圖像(見圖1、圖2)。

表2 兩組冠狀動(dòng)脈節(jié)段CTA圖像質(zhì)量比較 (個(gè))

2.2 輻射劑量比較 獲得滿足診斷的圖像質(zhì)量A組的輻射劑量較B組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=52.865，P< 0.05)，而掃描范圍與CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)，見表4。

表3 兩組主動(dòng)脈、肺動(dòng)脈圖像質(zhì)量比較 (n)

表4 兩組患者各參數(shù)比較

圖1 前瞻性心電門控掃描技術(shù) 冠狀動(dòng)脈用舒張末期重建的圖像(時(shí)相為78%R-R間期)冠狀動(dòng)脈，主動(dòng)脈及肺動(dòng)脈充盈良好，管腔邊緣連續(xù)、銳利，主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈的鈣化顯示清楚

圖2 回顧性心電門控掃描技術(shù) 冠狀動(dòng)脈用收縮末期重建的圖像(時(shí)相為 40%R-R間期)冠狀動(dòng)脈，主動(dòng)脈及肺動(dòng)脈充盈良好，管腔邊緣連續(xù)、銳利，主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈的鈣化顯示清楚

3 討論

胸痛三聯(lián)癥在一次性注射造影劑可以同時(shí)顯示冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈全段，此方法已廣泛用于急診對(duì)胸痛的鑒別檢查[7]，一站式檢查采用心電門控技術(shù)掃描可以顯著減少主動(dòng)脈搏動(dòng)偽影造成的影響。隨著CT檢查設(shè)備的進(jìn)步，一站式檢查目前已受到廣泛的認(rèn)可。

3.1 掃描前準(zhǔn)備 檢查前服藥：服用硝酸甘油可提高冠狀動(dòng)脈細(xì)小血管的顯示，主要擴(kuò)張直徑大于0.1 mm以上的冠狀動(dòng)脈，引起心外膜血管直徑的顯著擴(kuò)張，因此服用硝酸甘油后細(xì)小血管直徑增粗，其顯示自然優(yōu)于不服用者[8]。本研究對(duì)40例患者檢查前全部服用硝酸甘油，均獲得良好的冠狀動(dòng)脈顯示效果。

3.2 注射方案 對(duì)比劑劑量的個(gè)性化調(diào)整：一站式CTA的掃描要求在一次掃描中可以獲得能夠評(píng)價(jià)三種大血管的清晰圖像，這對(duì)于選擇團(tuán)注時(shí)間、啟動(dòng)掃描時(shí)間是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)榉蝿?dòng)脈強(qiáng)化峰值要早于主動(dòng)脈及冠狀動(dòng)脈，要解決這個(gè)問題，延長(zhǎng)肺動(dòng)脈強(qiáng)化時(shí)間是關(guān)鍵，可以通過增加對(duì)比劑總量或延長(zhǎng)注藥時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。目前對(duì)比劑使用方案主要有以下幾種：①增加對(duì)比劑總量可獲得冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈同時(shí)強(qiáng)化的圖像，但藥在患者體內(nèi)循環(huán)時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)患者不利；②三期注藥，首先以5 ml/s的流速注射碘對(duì)比劑50～70 ml，再以5 ml/s的流速注射30 ml造影劑和30 ml生理鹽水1∶1混液，最后以3.5 ml/s注射30 ml生理鹽水，這樣既可使得血管持續(xù)強(qiáng)化，又可減輕造影劑對(duì)血管壁的強(qiáng)化偽影，更重要的是減少造影劑用量。本研究全部采用三期注藥法，90%的患者取得了冠狀動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、主動(dòng)脈同時(shí)強(qiáng)化良好的強(qiáng)化效果。

3.3 掃描方案 目前一站式CT檢查多數(shù)采用回顧性心電門控技術(shù)掃描，是采用螺旋全心動(dòng)周期連續(xù)掃描同步采集心電信號(hào)，患者一次屏氣完成全部容積數(shù)據(jù)的采集，然后進(jìn)行重建，其優(yōu)點(diǎn)可以進(jìn)行心電編輯和任意時(shí)相重建冠狀動(dòng)脈，且肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈全段也可以進(jìn)行選擇，但是缺點(diǎn)有：①選擇期相外的數(shù)據(jù)未利用，患者就接受了多余的X射線輻射；②螺旋掃描方式，X射線球管連續(xù)曝光，為了滿足冠狀動(dòng)脈的需要還用到小螺距重疊掃描模式，在掃描腹部沒有改變螺距，導(dǎo)致了輻射劑量的增加。前瞻性心電門控掃描技術(shù)是由Hsieh等研發(fā)的一種心臟掃描模式，采用軸掃模式，即掃描和進(jìn)床分離，避免螺旋掃描中因重疊掃描而產(chǎn)生過多的輻射劑量，結(jié)合進(jìn)一步掃描軸面數(shù)據(jù)采集技術(shù)和適應(yīng)性心電圖(ECG)觸發(fā)移床技術(shù)[9]，通過心電圖觸發(fā)只在所選擇的心臟時(shí)相點(diǎn)(本研究78%)曝光掃描，前瞻性心電門控采集在一次屏氣下數(shù)個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)進(jìn)行5～6次曝光即可完成。因此與回顧性心電門控技術(shù)相比，前瞻性心電門控技術(shù)顯著降低了X射線輻射劑量。

3.4 優(yōu)越和限制 64層CT一次掃描覆蓋4 cm，完成整段腹部掃描約30 s，256層Brilliance iCT球管旋轉(zhuǎn)一圈只需要0.27s，利用128 mm×0.625 mm寬探測(cè)器，一般只需5～6次移床即可完成從胸腔入口至髂血管分叉水平的掃描，屏氣時(shí)間就在15 s左右，明顯減少了患者不能長(zhǎng)時(shí)間屏氣而產(chǎn)生呼吸偽影的干擾，成像時(shí)間的縮短也將減少掃描時(shí)心率變化的影響。前瞻性心電門控檢查技術(shù)的局限性：①對(duì)于嚴(yán)重心律不齊的患者，其圖像質(zhì)量欠佳，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性；②依然受平均心率影響，高心率時(shí)圖像質(zhì)量有所下降。因此本研究的患者心率控制在80次/分鐘以下，對(duì)大于80次/分鐘的患者讓臨床醫(yī)生給予舌下含服倍他樂克，服藥30 min后如果心率控制在80次/分鐘以下，則使用前瞻性心電門控技術(shù)掃描，如果心率仍大于80次/min，則使用回顧性心電門控技術(shù)掃描。

總之，256層Brilliance iCT在對(duì)急性冠狀動(dòng)脈綜合征、肺動(dòng)脈栓塞和主動(dòng)脈夾層的患者進(jìn)行一站式掃描檢查時(shí)，只要心率控制在80次/分鐘以下且無嚴(yán)重心律不齊者，可以使用前瞻性心電門控技術(shù)，避免不必要的輻射損傷。前瞻性心電門控技術(shù)顯著降低了輻射劑量，且具有較高的時(shí)間和空間分辨率，并可獲得與回顧性心電門控技術(shù)同等質(zhì)量的血管圖像。

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The feasibility of the prospective ECG-gated technique in iCT body angiography

LIUNa，ZHOUHan，GAOJin，OUYANGYu，LIJun-peng

(ComputerTomographyRoom，TheThirdPeople’sHospitalofChengdu，Chengdu610031，China)

ZHOUHan

Objective To investigate clinical application value of the prospective ECG-gated technique in intact imaging of coronary artery，pulmonary artery and aorta. Methods Forty patients were divided into group A or B，20 in each group.By using a Philips 256 Brilliance iCT，patients in the group A were examined with a prospective ECG-triggered scanning while patients in the group B with a retrospective ECG-gated scanning.The average heart rate(HR)was controlled around ≤ 80 bpm before scanning. The image quality and the radiation dose were compared between the two groups.Results There was no significant difference in quality of images between the two groups.However，the average radiation dose in the group A was(7.2 ± 1.8)mSv which was significantly lower than that in the group B(21.2 ± 1.5)mSv.Conclusion The prospective ECG-triggered technique of the 256 Brilliance iCT can not only keep the high quality of images but also reduce radiation dose significantly.

Coronary artery；Pulmonary artery；Aorta；Gating technique；Radiation dose

周 瀚

R814.42

A

1672-6170(2015)01-0055-04

2014-07-24；

2014-11-24)