心电编辑软件在心率过快患者64排CT冠状动脉成像中的应用

郭 宇

64排CT室，河北省邢台市第三医院，河北邢台 054000

冠心病已经成为影响我国人民健康的一大杀手[1]。随着经济水平的提高，生活方式的改变和人均寿命的延长，近年来发病率有所增加。64排螺旋CT的出现为冠心病的诊断提供了一种快捷有效的新方法，可以清晰显示冠状动脉的斑块及狭窄程度[2]。医学界普遍认为具有稳定的窦性心律，且平均心率在70次/min以下是检查成功的重要条件[3]。尽管64排螺旋CT已经成为临床诊断的一部分，但它也存在一定的缺点，限制了它在临床中更为广泛的应用。心电编辑软件的出现，使准确评价心率过快患者的冠状动脉图像成为可能。在本研究中，我们发现心电编辑能够明显提高心率过快患者的冠状动脉成像质量，同时，我们也得到如何应用心电编辑才能获得更为清晰的图像。

1 资料与方法

1.1 一般资料

在2010年12月—2012年12月，因临床疑似冠心病行64排CT冠状动脉成像的患者2100例，从中随机选取平均心率＜70次/min的110例患者做为对照组A组，平均心率在70～80次/min的90例作为实验组B组，平均心率在80～90次/分的90例作为实验组C组，＞90次/min的90例作为实验组D组。所选380例患者年龄范围35～72（54.5±11.9）岁。男性215例，女性165例。本研究的排除标准：对碘剂过敏，呼吸运动控制不佳，严重的肝肾功能不全的患者。

1.2 方法

使用PHILIPS BRILLIANCE 64排螺旋CT辅以Medrad CT型双筒高压注射器和EBW4.5工作站进行CT扫描和图像后处理。心电编辑用CT机自带软件完成。冠状动脉扫描经肘前静脉注入碘帕醇370造影剂，速度及剂量取决于患者的体重，注药速度约4.5～5.0 mL/s，造影剂约60～80 mL其后追加30～40 mL生理盐水。扫描方向为头顶到脚，电压120kV，管电流800mAs，旋转时间0.4 s、0.5 s，螺距0.2、0.24，准直0.625*64，层厚0.8 mm，间隔0.4 mm。使用智能阈值触发技术，兴趣区置于降主动脉，阈值为120HU，进行吸气后屏气扫描，扫描范围从气管分叉以下1 cm到心底部。

1.3 图像后处理

① A组病例的图像直接传至EBW4.5工作站。

② B、C、D组病例的图像，先观察心电信号，判断有无异常R波触发点，采取合适的添加、删除及移动等方式进行编辑，而后进行多时相重建，选择最清晰图像与原始图像一起传至EBW4.5工作站。

③ 在工作站进行数据处理，对直径＞1.5 mm冠状动脉节段进行分析，并对每只血管进行MIP、VR及CPR显示。

1.4 图像质量评价

① 参照美国心脏病协会的标准，冠状动脉节段定义为管腔＞1.5 mm的冠脉及分支，分15个节段[4]。

② 图像质量评价标准：由2名经验丰富的医师独立完成对冠脉分节和图像质量的评价，

但是在影像诊断之前，并不向他们提供关于患者的临床资料及图像编辑信息。当诊断出现分歧时请示上级医师。图像质量采取三级评分法：I级：优质图像，各节段血管光滑、完整无伪影。Ⅱ级：可评价图像，部分节段血管有伪影影响，但不影响诊断。III级：不可评价图像，部分管腔出现严重伪影，影响诊断。

1.5 统计学处理

分别记录对照组及实验组冠状动脉处理后图像质量，对所得数据采用SPSS 17.0统计学软件分析，实验组与对照组分别采用χ2检验，取双侧精确概率，P ＜ 0.05：认为差异有统计学意义。

2 结果

本研究A组110例患者共有1320节段，可诊断率90.99%，B组90例患者共有1200节段，可诊断率89.08%，C组90例患者共有1170节段，可诊断率88.89%，D组90例患者共有1100节段，可诊断率82.55%，各组冠状动脉成像质量如表1所示，对所得结果进行统计学分析，得出B、C组与A组图像质量评价差异无统计学意义（P ＞ 0.05），D组与A组图像质量评价差异有统计学意义（P ＜ 0.01），如表2所示。

表1 CTA图像质量评价（条）

3 讨论

影响冠状动脉成像的质量一个很重要的因素是患者的心率。对于心率较低（＜70次/min）的患者检查的成功率一般是可以保证的，但对于部分患者因为心律失常、房颤及不明原因心电图异常等原因不能将心率控制在较低水平，致使扫描得出的图像不够理想。

64排螺旋CT冠状动脉应用心电门控扫描，目前主要有两种方式：前瞻性心电门控及回顾性心电门控。由于前瞻性心电门控对CT机的扫描速度及患者的心率有较高要求[5]，本研究病例未采用此种扫描方法。回顾性心电门控是在探测器旋转的同时，记录心电图，再将不同心动周期的特定时相与采集得到的原始数据进行匹配，最后获得重建图像[6]。

64排螺旋CT在扫描过程中可以根据心率来调整心脏图像的重建方式，心率低于70次/min时，采用单扇区重建方式，心率高于70次/min时，自动采用多扇区重建方式。多扇区重建的基本原理是采用数次心动周期、不同序列的扫描数据来重建所需的冠状动脉图像。多扇区重建的优点是能提高时间分辨率，缺点是由于扫描数据是从不同心动周期中获取，心脏的快速运动产生的运动伪影使扫描数据遗漏可影响图像质量。

重建图像的时相有两种方法：相对相位法与绝对时间法。绝对时间法是在R波出现之前或之后的固定延迟时间点重建图像，而不论心率变化情况[7]。相对相位法是根据前一个R波峰的预设延迟时间来确定重建数据间隔的起始点。本研究病例采用相对相位法进行重建。回顾性心电门控重建的心电相位的确定是以R-R间期为基础的，心脏收缩期的时间变化较小，心脏舒张期的长短受心率的影响明显，要想获得冠状动脉相对静止的容积图像必须有足够的心脏舒张期。对于心率较低的患者，目前比较统一的看法是重建舒张中期即R-R间期大概75%左右可以得到理想的图像。而对于心率较高的患者，我们主要在心脏收缩期来重建图像，大部分可以得到比较理想的结果。

随着心率的增加，心律失常及心电信号R波异常标定出现更多[8]。我们根据具体情况采取手动插入、删除、移动R波标定点等手段对原始心电图进行编辑，显著提高了冠状动脉成像的准确性。对于早博的病例，采取去除异常R波标注点的方式。不明原因R波标注点异常的，首先确定前面正常R-R间期，然后由此确定后面异常R波标注点的位置，通过移动、增加或者删除等方式修改R波异常标注点，而后进行重建。但当心率过快达到90次/min以上时，图像质量对于心率的波动更加敏感，心电编辑后图像的质量仍相对较差。

表2 实验组与对照组图像质量比较

总之，在心率较快患者中，利用心电编辑软件可以显著提高平均心率＜90次/min患者冠状动脉图像质量，对于平均心率＞90次/min患者，图像质量有所提高，但是效果不够理想。本研究结果对于临床医师选择行64排CT冠状动脉成像的患者有着一定指导意义。

[1] 齐燕，齐双，欧陕西.双源CT在心脏成像中的应用研究[J].心脏杂志，2010，22（2）：302-304．

[2] Herzog C，Aming-Erb M，Zangs，et al.Multi-detector row CT coronary angiography：influence of reconstruction technique and heart rate on image quality[J].Radiology，2006，238：75-86.

[3] Hoffmann MH，Shi H，Manzke R，et al.noninvasive coronary angiography with 16-detector row CT：effect of heart rate[J].Radiology，2005，234：86-97.

[4] 姚红霞，张国富，张鹏，等.心电编辑软件在64层螺旋CT心律失常患者冠状动脉成像中的初步应用[J].放射学实践，2011，26（1）：38-42.

[5] Schoepf UJ，Becker CR，Ohnesorge BM，et al.CT of coronary artery disease [J].Radiology，2004，232（1）：7-17.

[6] 杨立民，刘成磊，徐凯.心电编辑对提高双源CT冠脉图像质量的初步研究[J].医学影像学杂志，2012，22（2）：182-185.

[7] Herzog C，Arning-Erb M，Zangos S，et al.MultiDetector row CT coronary angiography：influence of reconstruction technique and heart rate on image quality[J]. Radiology，2006，238（1）：75-86.

[8] Matsutani H，Sano T，Kondo T，et al.ECG-edit function in multidetector-row computed tomography coronary arteriography for patients with arrhythmias[J].Circ J，2008，72（7）：1071-1078.