128排CT低剂量冠状动脉成像对冠脉狭窄的临床诊断价值

郭元霞 闫荣 李小明 倪洪涛

陇南市第一人民医院，甘肃 陇南746000

计算机断层冠状动脉造影（CCTA）作为一种三维成像的影像学技术，将CT增强技术与大范围、快速扫描及薄层扫描技术有效结合，已广泛地应用于临床诊断冠心病，尤其是128排CT（dual source CT，DSCT）以无创、安全、费用较低等特点，对冠状动脉疾病的诊断准确率接近于选择性冠状动脉造影［1］，在冠状动脉疾病诊断及排查中应用广泛，容易被患者接受。虽然CT检查简单易行，却有X射线辐射损伤，因此如何在检查过程中降低辐射剂量，保护患者安全就尤为重要。本研究探讨128排CT冠状动脉成像时在保证图像达到诊断要求的基础上，合理运用降低辐射剂量的技术手段，优化扫描方案，严格控制辐射剂量。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选取2016年8月至2017年10月我院临床怀疑或确诊为冠心病而进行CT低剂量冠状动脉成像患者235例，年龄51～73岁，平均（60.2±9.7）岁。66例临床诊断为冠心病，45例为急性冠脉综合征，其中38例患者合并高血压，13例伴心律失常，36例有心绞痛病史，20例有自觉胸闷气短，其他症状17例。检查前所有患者禁食6h，服用双胍类降糖药的糖尿病患者在停药48h后方可进行检查提供近期的肝肾功检验报告单。扫描前10分钟常规使用硝酸甘油舌下给药。所有患者检查前签署碘对比剂给药知情同意书。

1.2 仪器及检查方法 使用德国西门子第二代128排炫速双源CT机（SOMATOM Definition Flash），检查前，记录患者的身高、体质量，计算体质量指数（BMI）。患者仰卧位，足先进，严格进行呼吸屏气训练，在训练憋气的同时注意观察心率是否规律。应用小剂量循环时间测定法技术延迟触发扫描时间，采用双筒高压注射器以5.0mL/s的流率经肘前静脉18G留置针注射15mL非离子型含碘对比剂碘海醇（350mgI/mI）和30mL生理盐水，行动态扫描，感兴趣区设在主动脉根部监测CT值，触发检测层面扫描阈值设为90～100，延迟6s扫描。之后，以相同的流率注入50～60mL对比剂和40mL的生理盐水。扫描范围自气管隆突下方约10mm至心脏膈面。扫描参数：均采用Z轴飞焦点技术，准直器64.0mm×0.6mm，机架旋转速度0.28s/r，时间分辨率75s。当受检者BMI＞24kg/m2，选取管电压为120kV，BMI<18kg/m2或18～23kg/m2时，选取管电压120kV，根据心率变化自动设定管电流，参考管电流320mAs。按照不同的扫描模式分为三组：Ⅰ组，117例心律不齐/心率较快者（＞70次/min），采用回顾性心电门控螺旋连续扫描模式，利用心率-螺距自动匹配技术，获得全心动周期的数据，选择各心动周期中相对稳定的时相进行重建；Ⅱ组，80例心率<70次/min，且心率波动范围小（<10次/min），采用前瞻性心电门控序列扫描模式，根据患者心率变化自动调整螺距，采集3～4个心动周期心脏图像；Ⅲ组，38例患者心率小于50次/min，且心率规整，采用前瞻性心电门控大螺距Flash扫描模式，螺距3.40，只采集一个心动周期心脏图像。

1.3 图像后处理 所有图像数据均采用单扇区重建，重建层厚为0.75mm，层间距为0.5mm，重建函数设置为B26f；支架置入术后患者重建卷积核用B46f，重建层厚为0.6mm，重建间隔为0.4mm。图像分析在西门子后处理工作站Syngo.via-VA30A CT冠脉+钙化进行分析，进行表面成像（VRT）、最大密度投影（MIP）、多平面重建（MPR）、曲面重建（CPR）等重建技术进行图像的后处理，分别将左主干（LM）、左前降支（LAD）、左回旋支（LCX）、右冠状动脉（RCA）等血管的二维及三维图重建出来，分析各支血管并作出诊断。

1.4 图像质量分析 由两名工作十年以上经验丰富的影像诊断医师参照美国心脏病协会（AHM）冠状动脉改良分段法［2］对冠状动脉树的主要节段进行盲法评价及诊断，结果有分歧时，请上级医师讨论决定。在横断位图像上于主动脉根部测量CT值，感兴趣区（ROI）取0.5cm2，测量三次取平均值，尽量小心避开钙化、斑块及管壁。图像质量主观评分指标［3］，采用5分法：1分，图像质量非常差，伪影严重，无法分析图像，不能做出诊断；2分，图像质量较低，错层较多，诊断的可信度不高；3分，图像质量中等，有少量伪影，尚可作做诊断；4分，图像质量好，基本无错层断层，表面结构略模糊，但管腔结构显示清晰且能做出诊断；5分，图像质量非常好，无错层伪影，能够较细致区分细微结构，能做出较精确的影像学诊断。3分以上能满足诊断要求。

1.5 辐射剂量分析 包括CT容积剂量指数（CTDIvo1），剂量长度乘积（dose length product，DLP）、有效辐射剂量（effective dose，ED）=DLP×k计算，单位为mSv，k为换算因子，采用欧盟CT质量标准指南k-0．017u［4］。CTDIvol、DLP由机器自动生成，体现患者不同组织器官在检查中对X线的辐射敏感程度。CTDIvo1属于多排螺旋CT能反映CT扫描过程中X、Y、Z方向所选点平均吸收量具体分布情况；DLP，是受照处接受的总剂量。

1.6 观察指标 回顾性心电门控螺旋连续扫描、前瞻性序列扫描、前瞻性大螺距Flash扫描辐射剂量比较；不同BIM指数选择不同管电压，图像质量主观评分比较。

1.7 统计方法 采用SPSS17.0软件进行统计学分析。（±s）表示计量资料，行t检验；百分比（%）表示计数资料，行χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组辐射剂量比较 Ⅰ组CTDIvo1、DLP与ED均高于Ⅱ组、Ⅲ组，组间比较差异均具有统计学意义（P<0.05））。见表1。

2.2 图像质量评分比较 不同BMI患者图像质量均能达到诊断要求，图像质量评分比较无统计学意义（P＞0.05）。见表2。MPR、CPR及VR均能清楚显示冠状动脉的起源、走形、管壁和管腔，见图1、图2。

表1 三组辐射剂量对比（±s）

表1 三组辐射剂量对比（±s）

注：Ⅱ组与Ⅰ组比较，aP<0.05；Ⅲ组与Ⅰ组比较，bP<0.05；Ⅲ组与Ⅱ组比较，cP<0.05

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表2 不同BMI图像质量评分比较

3 讨论

随着医疗设备和医疗技术不断地发展进步，螺旋CT的扫描技术也在不断地更新换代，128排CT机采用两套X射线源和探测器，应用新的运算法则，具备很高的时间和空间分辨率，单扇区成像时间分辨率达75ms，不需要控制患者心率即可完成冠状动脉血管成像，拓展了受检者的范围，为临床提供准确的扫描及诊断数据，临床应用日益增多，现已成为临床医师诊断心血管疾病和评估患者预后情况的重要手段。

本研究就三种扫描模式对患者的辐射剂量的影响展开分析，Ⅲ组患者ED均低于Ⅰ组和Ⅱ组，与吴岩等［5］研究结果基本一致。前瞻性心电大螺距Flash扫描模式相较于前瞻性心电门控序列及回顾性心电门控扫描模式辐射剂量小，但对患者心率的要求较高，易受心律不齐的影响，对心脏运动伪影非常敏感，心律不齐或早搏患者中易出现阶梯状伪影，检查失败率较高，且应用非螺旋扫描不能进行心脏功能评价。在实际工作中，大多数患者达不到此目标心率，因为患者本身就是临床可疑或确诊的冠心病患者，心率异常是常见表现，一旦检查失败，就需要重复扫描，导致患者实际接收的辐射剂量会越高，应用范围受到一定的限制，本报告中技师对38例患者选用此扫描方法。前瞻性心电门控序列扫描由于采用步进式扫描方式，在采集前通过预测心动周期，在此期前后8%的数据采集，能够自动避开患者突发早搏，采集区间较螺旋式扫描少，扫描时间短，在充分保证了图像质量和诊断准确性的基础上，能有效降低辐射剂量，辐射剂量相对较小，本研究中对80例患者采用此扫描模式。回顾性心电门控扫描模式主要采集患者整个心动周期具体容积数据，对患者心率方面的要求较低，对于心律不齐患者，进行心电编辑后能够获得较为满意的诊断图像，提高了临床诊断的成功率，具有相对大的应用范围［6-7］；且可以进行心脏功能分析，但是辐射剂量相对较大，为了确保检查成功，本研究中对117例患者采用此扫描方法。

注：1a CPR图像，1b VR图像，1c支架术后1年复查冠脉CPR图像

图2 前瞻性序列扫描模CTA图

本组CT扫描根据不同的BIM指数选择不同的管电压，冠脉成像的各段血管显示情况均可以满足诊断要求，主观图像质量评分比较无统计学差异，但患者接受的有效辐射剂量ED降低。管电压决定X线的质，是影响辐射剂量的主要因素，在其他条件相同时辐射剂量与管电压呈指数关系。Leschka等［8］的研究结果表明，使用100kV管电压代替常规120kV管电压可使辐射剂量降低24%。

综上所述，128排CT低剂量冠脉CTA成像中，针对不同患者的个体条件，如心率、BMI指数等进行综合判断，确定合适的扫描方案和扫描参数，严格控制管电压与管电流，进行个体化低剂量扫描是降低辐射剂量的关键［9］。应用双源CT低剂量扫描保证图像质量的同时可以降低患者所接受射线辐射剂量，尤其前瞻性心电门控序列扫描技术辐射剂量明显降低，使患者受到更好的保护，具备了常规筛查冠心病、评价冠状动脉狭窄程度的能力，对筛查及排除冠心病具有很高的价值，可指导冠心病患者的临床诊治，值得临床推广使用。