王春輝,張永海
(青海大學研究生院 青海 西寧 810000)
冠心病是冠狀動脈性心臟病的簡稱。通常,冠心病的易發(fā)人群絕大多數為中老年人。然而隨著社會的飛速發(fā)展,人們的生活方式與習慣發(fā)生了巨大的變化,如不合理的膳食、吸煙、過度飲酒等不良行為,使得人們出現超重/肥胖、高血壓、糖尿病等病癥越來越多,從而直接或間接地導致了心腦血管病向低齡化發(fā)展,也意味著有龐大的人群需要做冠狀動脈CT成像(CCTA)。
RevolutionCT作為超高端CT,又被稱為“革命型CT”、“CT界的航母”,具有很多優(yōu)點,這款CT將“能譜”、“寬體”、“速度”合三為一,另外可以多物質能譜成像,還可以減低82%X射線劑量和50%對比劑用量,為篩查、兒科、腎功能不全患者帶來更安全的CT檢查等。本文就患者自身-掃描-圖像后處理這一過程中,歸納總結影響冠脈圖像質量的重要因素。
隨著高端CT的出現,1-beat心臟成像可在任意心率和心律的情況下成像。自動智能心電門控解決了各種心率條件下的采集期相[1,2]:比如心率<60bpm,采集期相為75%R-R間期;而心率65~75bpm,雙期相采集為40%~55%和70%-80%。另外,在心律不齊的情況下,可以運用絕對時相采集,即R波之后200-400ms收縮期。宗會遷等人[3]探討了心率及心率波動對冠脈成像質量的影響,結果發(fā)現在高心率下右冠狀動脈中段易產生運動偽影,而心率波動對掃描節(jié)段之間和節(jié)段內部的偽影均沒有很大的影響。原媛等[3]應用GE RevolutonCT對140例疑似冠心病的患者行CCTA掃描,結果提示心率>75bpm的患者,部分患者因屏息時心率下降,原本適宜期相采集的則變?yōu)殡p期相采集,輻射劑量相應升高。
近年來,以 BMI 作為個體化分類標準的研究已成為熱點之一[4,5]。BMI指導造影劑的用量和流速,從而得到較滿意的強化CT,滿足診斷需求。另外,有效劑量ED與體質量指數BMI、體厚有正相關關系。王亞麗等[6]對102例肺間質疾病患者的BMI與有效劑量、圖像質量間關系進行研究,結果顯示有效劑量ED與BMI、體厚有明顯正相關。BMI越高,ED越大;體厚越厚,ED也越大。以上兩種情況也導致噪聲增大,圖像質量下降。國外的冠心病患者大多數BMI較大,AleksanderKosmala等人[7]的研究中可以看出,64.7%的患者為超重或肥胖,但是通過增大螺距,同樣可以得到較好的圖像質量,且輻射劑量有所降低。以上研究充分說明了BMI大小直接關系到圖像質量的好壞和輻射劑量的大小。
隨著新一代RevolutionCT的問世,時間分辨率得到了大大的提高。有研究表明[8.10],自由呼吸狀態(tài)下的圖像質量比屏息狀態(tài)下好。孟捷[9]等人的研究中,采用GE RevolutionCT對187例患者行CCTA檢查,結果顯示自由呼吸組的圖像噪聲比屏氣組略低,但圖像的SNR和CNR略有提高,提示自由呼吸組掃描的圖像客觀評價有一定的提高。劉卓等人[10]應用GE RevolutionCT對80例疑似冠心病患者進行CCTA檢查,同樣采用自由呼吸組和屏氣組,得出的結論提示兩組患者BMI、ED無明顯差異,自由呼吸組心率波動較小,且差異有統(tǒng)計學意義。心率波動較小,則掃描期相只需采用適宜期相即可,從而在保證了圖像質量的前提下減低了輻射劑量。
對比劑腎病目前占醫(yī)院腎損傷發(fā)病率的 11%~12%和醫(yī)院總死亡率的6%[11]。目前非離子型造影劑為臨床中常用的造影劑,其按滲透壓分為低滲和等滲性造影劑。據文獻報道[12],等滲造影劑可能會減低CIN發(fā)生率,使患者受益。在滲透壓相同的造影劑選擇中,粘度越低,CIN 發(fā)生率越低,安全性越高。另外,CIN的發(fā)生也與對比劑用量有直接相關性,因此降低對比劑的量和濃度是很必要的。目前的注射方案多數采用 40 ~ 60ml[13,15,16,17]對比劑后注射生理鹽水,過去則是采用70~100ml的劑量[14]。
管電流的大小設置隨患者的BMI變化而變化,兩者成正比關系。漆赤[18]等人對體模及配制的不同濃度碘溶液行多參數掃描,即管電壓和管電流的不同參數組合,結果顯示肝臟CT隨著管電壓的增大而減?。籆T與管電流的變化沒有明顯關系;管電壓、管電流的增大都可以降低噪聲,提高SNR和CNR。并且,在管電壓/管電流為120KV/150mAs時,CNR最高。李艷[19]等人利用RevolutionCT對60例患者行CCTA,患者BMI均在18~25kg/m2中,且所有患者心率在正常范圍內。研究結果提示在管電壓為80KVp條件下既能保證圖像質量,又可降低輻射劑量,因此推薦使用臨床使用。
隨著計算機技術的快速發(fā)展,迭代重建算法(IR)克服了FBP算法的缺點,成為新的研究熱點。目前各個醫(yī)療設備廠商推出了多種IR算法:如GE公司的自適應統(tǒng)計迭代重建技術(ASIR)、Philips公司的iDose技術和模型迭代重建技術(IMR)等。蔣駿等人[21]探討了IMR、iDose4、FBP三種重建算法結合不同管電壓對冠脈CT成像中圖像質量的影響,研究發(fā)現:iDose4降噪的效果比FBP更好,而IMR降噪效果比iDose4要好。HellePrecht[22]等人研究了ASIR對CCTA圖像質量的影響,結果得到30%ASIR的清晰度較60%ASIR差,因此可以認為ASIR顯著改善主觀圖像質量,并在客觀上減少了噪聲,增加了CNR。
2013年由GE公司推出的新一代迭代重建平臺ASIR-V更具優(yōu)勢。
PontoneGianluca[23]等人應用 GE Revolution CT研究了ASIR-V對CCTA圖像質量的影響,結果提示用ASIR-V權重為60%進行重建,可在圖像噪聲、SNR、CNR和圖像質量之間實現最佳平衡。
隨著CT設備的大幅使用,輻射對人體的危害也更多的被關注,如癌癥,脫發(fā),皮膚傷害以及不易愈合的輻射損傷,那么合理的控制輻射劑量變得尤為重要。左雪石等人[24]在RevolutionCT低劑量聯合ASIR-V對胸部掃描的相關研究中,得出當噪聲指數NI設定為18時,70%ASIR-V的圖像質量與NI為10時圖像質量無差異,且能降低57.8%的輻射劑量。另有研究[25]表明手動降低管電流、增大噪聲指數結合合理的ASIR-V權重均可以有效的降低劑量。
綜上所述,完成一次CCTA,從患者本身至圖像后處理這一整個過程中,影響圖像質量的因素無處不在。隨著越來越多的患者需要做CCTA,如何得到最優(yōu)的圖像質量,同時盡可能的減少輻射帶給患者的損傷,需要我們更深入的研究和探討。