心率与DSCT冠脉最佳期相重建图像质量的关联性研究

赵建丽,张光坤,赵 曼,符大勇,周建国（通讯作者）

（南京中医药大学连云港附属医院放射科 江苏 连云港 222004）

近年来，随着我国人口老龄化日趋明显，冠状动脉粥样硬化性心脏病发病率呈持续上升趋势，且具有较高的危害性，严重威胁我国居民的生命健康[1]。对于冠状动脉影像评估，既往多采用选择性冠状动脉造影检查，但由于其具有创伤性以及较差的可重复性，临床应用过程中受到一定的限制[2]。随着双源CT（dual-source CT，DSCT）设备的推广应用，使得冠状动脉影像检查质量日益提升，由于其具有较高的时间分辨率，在较高心率情况下亦可以获得满意的图像信息。DSCT冠脉造影对于冠状动脉疾病显示有着较高的灵敏度以及特异度[3]。与冠脉DSA比较，CTA可高效检查冠心病患者的冠脉狭窄部位、程度及重构等信息[4]。同时可甄别冠状动脉斑块性质、成分，评估其稳定性[5]。有利于患者治疗方法的选择及预后评估，并可避免冠脉DSA创伤性检查[6]。同时自动化最佳期相选择技术的应用，通过模拟冠状动脉运动，分别重组出最佳收缩期以及最佳舒张期的冠脉图像，本研究旨在分析心率与冠状动脉最佳期相后重建图像质量的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2019年1月至2020年4月80例行DSCT冠状动脉检查患者，其中男46例，女34例，年龄39～78岁，平均年龄：（55.68±12.31）岁。入组标准：（1）临床诊断为疑似冠状动脉性心脏病患者；（2）年龄：18～80岁；排除标准：（1）造影剂过敏者；（2）严重肝肾功能不全者；（3）冠脉严重钙化等导致后重建图像质量无法评价；（4）冠脉支架术后以及心脏起搏器植入术后者；（5）严重的心律失常；（6）冠脉发育变异或畸形。按采集时心率将入组患者分为3个组（HR＜80次/min，80次/min≤HR≤90次/min，HR＞90次/min），分析HR对于最佳收缩期以及舒张期冠状动脉各节段图像质量的影响。

1.2 检查方法

采用西门子双源FORCE CT机进行扫描。先于扫描前在受检者胸前相应位置放置心电导联，使用回顾性的心电门控扫描技术，扫描基线为气管隆突下发1cm至膈顶下方1cm。增强使用双筒高压注射器，团注跟踪触发方式，优先选择右臂肘正中注射造影剂碘克沙醇330，注射造影剂前先注射生理盐水30ml，注射速度5ml/s，注射造影剂（70kV，造影剂35ml流速3.5ml/s；80kV，造影剂40ml流速4.0ml/s；90～110kV，造影剂55ml流速5ml/s；120kV，造影剂70流速6ml/s），完毕后用相同的速度注射生理盐水50ml。图像扫描后将所得数据传至工作站，采用最佳舒张期或收缩期数据行容积重建（volume rendering，VR）、曲面重建（curved planner reformation CPR）、多平面重建（multi-plain reconstruction MPR）以及最大密度投影（maxi-identity projection，MIP）处理[7]。

1.3 图像质量评估方法

冠脉后重建影像质量采用美国心脏协会对于冠状动脉15段标准分段法进行评估[8]：其中RCA包括1～4段、LM和LAD包括5～10段、LCX包括11～15段。参考既往的研究[9]，通过观察冠脉管腔的连续性、管壁边缘锐利度以及有无运动伪影进行冠脉图像质量评估。评分标准使用5分制，将5分定义为冠状动脉管壁显示清晰、光整，管腔连续、完整，且无明显运动伪影；4分定义为冠状动脉管腔连续完整，局部管壁可显示模糊，无运动伪影；3分定义为冠状动脉局部管壁轻微的错层或轻度运动伪影，但不影响诊断结果；2分定义为冠状动脉管壁连续性中断或较为明显的运动伪影；1分定义为冠状动脉管腔错位、伪影严重，影响诊断。后处理操作及影像质量评价分别由两名副主任医师完成，当意见不一致时通过协商解决。

1.4 统计学分析

利用SPSS22.0统计软件包行数据分析，冠脉各节段收缩有舒张期图像质量评分经检验符合正态分布，以均数±标准差表示，进行两独立样本t检验，检验水准α=0.05，P＜0.05代表差异有显著性。

2 结果

将入组80例患者冠脉图像细分为1200个节段，为避免冠脉远端闭塞的影响，本研究选择12个冠脉节段进行评估，共计节段960个。评分结果显示：当HR＜80次/min时，最佳收缩期及舒张期冠脉后重建图像质量无明显差别（P＞0.05）；而80次/min≤HR≤90次/min时，最佳舒张期LAD及LM图像质量优于最佳收缩期，而RCA及LCX最佳舒张期图像质量低于最佳收缩期，差异有统计学意义（P＜0.05）；当HR＞90次/min时，冠脉最佳舒张期图像质量低于最佳收缩期（P＜0.05），如表1所示。

3 讨论

冠状动脉CT血管造影具有无创性、可重复性强以及操作便捷等优势，在临床检查中亦是较为广泛应用的冠脉疾病诊断技术[10-12]，高质量冠脉图像对于冠心病的早期诊断、病程评估及预后随访均具有积极的作用[13]。DSCT通过采用自动化期相选择技术，利用计算冠脉运动速度，自动选择运动速度较低的两个时相，以重建出最佳收缩期和最佳舒张期冠脉图像。但高心率以及心律不齐会降低智能期相的准确性，可通过结合人工选择合理期相提高冠脉图像质量[14]。

本研究显示：当HR＜80次/min时，最佳收缩期及舒张期冠脉后重建图像质量无明显差别，而80次/min≤HR≤90次/min时，RCA及LCX最佳舒张期图像质量开始下降，与最佳收缩期图像质量存在差异，考虑为RCA和 LCX在最佳舒张期的运动趋势较小，可利用最佳舒张期数据重建LAD和LM，而利用最佳收缩期数据重建RCA和LCX，可以获得较高质量的冠脉图像；当HR＞90次/min时，冠脉最佳舒张期图像质量低于最佳收缩期。由于HR的增加，导致舒张期和收缩期时间不成比例的缩短，尤以舒张期缩短更为明显，因此对于舒张期图像质量影响较大。而低心率患者则可以采用两个最佳期相的数据进行图像重建，但由于最佳收缩期冠状动脉走行较为迂曲，建议采用最佳舒张期数据进行冠脉重建，较高心率患者可综合两个最佳期相的数据进行重建，而当HR＞90次/min时，推荐采用最佳收缩期数据进行图像重建。

综上所述：由于HR对不同期相、不同节段冠脉重建图像质量具有重要影响，推荐在CT冠状动脉成像重建过程中，依据患者受检时不同HR，针对不同冠脉节段，采用最佳收缩期和（或）舒张期数据进行后重建，从而获得较高质量的冠脉图像。本研究不足之处在于入组病例较少，少部分患者检查时出现一过性心律失常，均可使统计学结果产生偏倚，寄希望于今后研究中进一步深入。

表1-1 不同心率与冠脉影像质量评分比较

表1-2 不同心率与冠脉影像质量评分比较